高等院校 《数据结构》教学改革探讨*

姜 华，林加华，周万府

(楚雄师范学院计算机科学系，云南 楚雄 675000)

《数据结构》是高等院校计算机专业的核心课程，也是从事软件开发和应用人员必备的基础课程，其研究思想和研究方法在计算机科学中许多有深度的研究领域得到广泛的应用，为学生今后从事理论研究、应用开发和技术管理工作提供了坚实的理论基础。［1］然而，由于课程内容本身具有一定的难度，既具有如抽象数据类型描述等的抽象性和存储类型实现的多样性，又具有算法设计的思想性和技巧性，还具有算法到源程序转换的灵活性和具体调试运行的工程应用性和严密性，学习内容较为丰富，知识量较大，掌握和运用的技巧性要求也较高，加上课程内容涉及前导课程如程序设计语言、数学等方面知识，出现了教师在教的过程中难教，学生在学的过程中难学的两难境地。［2］为了更好地培养学生的学习兴趣，有效地激发学生的学习激情，显著地提高学生的学习主动性，笔者在数据结构课程教学过程中，探索性地采用了一些新的教学方法。实践结果表明，教学效果有明显提高。

1.教学过程中存在的问题

1.1 课程难度大

目前，高等院校大都选用清华大学严蔚敏的《数据结构》作为教材，该教材涉及高等数学，计算机硬件和软件的相关知识。大多数学生在大一学习C语言的时候往往不能打下坚实的基础，在阅读、理解和上机实现类C语言算法时显得特别困难。由于缺乏实际的应用经验，许多同学在课后反映学完这些算法后不知道能用在什么地方、可以解决什么问题。即使有少数学生能够完全掌握教材上所讲的知识，但在遇到实际问题时，也不能抽象出待解决问题的数据模型，不能将所学的知识应用于实际。学生中普遍存在类似的困惑，在一定程度上阻碍了学习该课程的激情。

1.2 教学模式单一

教学过程中大多采用多媒体课件教学，而课程涉及大量的概念和算法，理论性强并且抽象，特别是算法的描述和执行过程无法在课堂上详细介绍和演示，缺乏有效的互动，学生似懂非懂，课后又无法及时地上机实践，从而导致教师讲的知识多，而学生吸收的较少，上机实践时效果不明显，久而久之，学生也对这门课失去了学习兴趣。

1.3 实践能力偏弱

高等院校普遍开设“C语言程序设计”课程，但上机实践课时相对较少，课余时间主动练习的同学为数不多，因此学生对其中较难的知识点诸如结构体、指针和函数掌握得不够熟练，在数据结构的实践环节，学生很难用程序设计语言来实现链式存储结构和编写相关的算法，即使好一点的学生编码完成后，反复调试但未能调试通过，久而久之对编程产生了畏惧心理，失去学习的积极性。

2.改革措施

2.1 注重前导课程的复习

牢固的前导知识是学习好一门课程的前提条件，数据结构的前导课程主要有程序设计语言、高等数学、离散数学和概率论，其中离散数学和程序设计语言尤为重要。

离散数学有助于培养学生的抽象思维能力、逻辑思维能力和严谨规范的科学态度。在数据结构教学过程中，笔者对离散数学相关内容加以复习，使学生既感受到离散数学的重要性又建立起离散数学与数据结构的内在联系，对学生学好数据结构课程起到积极良好的推动作用。

目前大部分数据结构教材都选用类C语言作为存储结构和算法的描述语言。学生对C语言掌握的程度直接关系到课程的教学效果，因此，在上课前应充分了解学生对C语言掌握的情况，利用两个课时复习相关的知识。从多年的经验来看，重点复习的内容主要包括:(1)类型定义;(2)函数参数的传值与传地址引用的区别;(3)数组、指针和结构体的定义;(4)开发环境的调试。

实践效果证明，重视离散数学和C语言前导课程的复习的班级整体效果，要比开门见山、直入课程的班级要好得多。

2.2 精心组织教学内容

根据数据结构教学大纲及指定教材的要求，对教学内容去粗取精，提炼每个章节的知识体系，突出数据结构的逻辑结构、存储结构和数据操作三个层次，按照先易后难的思想精心组织教学内容。线性表、数组、栈和队列是学生首先学到的线性结构。这四种线性结构的顺序存储结构较为简单，但链式存储结构相对较难，因此，笔者改变了教材和传统讲授的顺序，把四种结构的逻辑结构、顺序存储结构和链式存储结构统一组织到三个教学单元，分三个周期讲授，通过教师不断的对比分析、归纳总结，学生既可巩固所学的知识，又可达到温故而知新。

2.3 项目驱动式教学

在教师的引导下，以项目为主线，将课程知识点贯穿于项目的每个任务模块中驱动学生通过模仿具体项目完成每个任务模块。［3］这种方式使每个学生都参与到创造性的实践活动中去，在实践过程中理解和把握知识技能，基于此教学法，对于每一种数据结构，选取了学生通讯录、停车场管理、五子棋游戏、文本压缩和最短公交线路等5个基本能涵盖教学知识点，既结合实际生活，又容易理解和接受的项目在课堂中讲解分析，说明重点知识，给出设计的思路和算法的原型，然后让学生自由组合分组实现完成。

2.4 树立坚持必胜的信念

端正学习态度，树立必胜信念，是学生学好数据结构所必备的素质。学生在最初接触数据结构时，会感到困难和吃力，此时，就要灌输和要求保持一个良好的心态，树立“我能行”、“坚持就是胜利”的信念，不断努力，肯定能学好这门课程。特别是在实训环节，将求解问题的算法用程序设计语言描述出来，交给计算机去执行，从而得到正确的解答结果的过程往往会相当枯燥乏味和漫长艰巨，因为在过程中的每一步都需要学生付出很大的努力才能完成。因此，要反复培养他们“我能行”、“坚持就是胜利”的信念至关重要，当他们取得了一小步进步要及时给予肯定和表扬，一旦发现知难而退，轻易放弃的学生要及时给予指导和鼓励。只要树立了自信心，学生就会静下心来认真学习数据结构。通过学生自己反复摸索，逐步掌握每一个问题的求解，既要有克服困难的勇气和毅力，也要会不断改进学习方法，把握学习规律，灵活运用所学知识，最终必能透彻地学好数据结构这门课程。［2］

3.结论

数据结构是高等计算机专业的重要基础核心课程，也是很多高校研究生入学考试的必考专业课程之一，在整个计算机学科中具有举足轻重的地位，然而，该课程理论性比较强，算法较为抽象，针对该课程的特点和教学中存在的问题，提出注重前导课程的复习、精心组织教学内容、项目驱动式教学和树立坚持必胜的信念等多种措施改革教学活动，有效培养了学生的学习兴趣，激发了学生的学习激情，提高了学生的学习主动性。

［1］胡志军，王建国.《数据结构》课程教学改革与实践［J］.忻州师范学院学报，2007，(2)：97—98.

［2］吴陈.提高“数据结构”课程教学质量的方法探讨［J］，中国电力教育，2012，(8)：71—72.

［3］黄斌.对工学结合人才培养模式若干问题的探究［J］.教育探索，2008， (3)：83—84.