完全学分制下案例驱动法在数据结构教学中的应用

周天源

摘要：該文针对目前数据结构教学中的问题，结合多年的经验，提出采用案例驱动法教学的应用，通过精心设计和选择典型的案例，引导学生积极参与案例的分析和设计，激发学生的学习兴趣。通过案例驱动法教学后，发现学生能够更好地掌握该课程，也能够提高实践分析问题和解决问题的能力。

关键词：案例；案例驱动法；教学方法；兴趣；关系

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）08-1778-03

《数据结构》是计算机专业的核心基础课程之一，该课程理论性强，原理和算法较抽象，因而许多学生在学习过程中感觉难以理解、兴趣不浓，而导致学习效果和教学质量不理想。为了改变这种现状，该文根据多年的教学经验，在数据结构教学中采用案例驱动教学模式，由于案例驱动法的教学有较强的沟通性、针对性和实践性，可以把书本中枯燥、抽象的概念应用于每个精心准备的案例中，指导学生开展案例的讨论，让理论与实践相结合，引导学生主动学习，极大地激发学生的学习兴趣，并循序渐进的培养了学生分析问题和解决问题的能力，以此达到提高本课程的教学质量[1-3]。

1 基于案例驱动法的教学

为了使得学生能真正地掌握该课程，根据多年的教学经验发现在教学的过程中采用案例驱动法教学能提高学生的应用能力，并能较好地激发学生的学习兴趣[4-5]。

1.1 教学案例的设计与选择

在案例驱动法教学中，案例的设计和选择是教学的重点和关键，必须根据教学大纲的内容，针对课程的特点，不仅要考虑把课程的知识点应用于案例中，而且也要考虑案例的规模和难易程度，同时选择的案例要有趣味性和科学性。通过对每个案例的引入和讲解，使学生能在具体问题的环境中积极思考、主动探索，循序渐进中不断提高学习效率。该文结合多年的教学，在讲授课程的过程中，设计和选择了一系列的案例，典型案例如表1所示。

1.2案例驱动法教学的实施

在教学过程中，案例的引入是案例驱动法教学的基础。在讲授课程的基本概念室，可充分通过案例引导学生对基本概念的理解和掌握。结合课程引入的案例应该选择学生熟悉，内容较简单的案例，同时该案例能让学生直观理解，通过对案例的分析，使得学生通过对案例的理解加深对课程知识的理解和掌握[6]。

例如在讲解“逻辑结构”概念时，课堂上通过引入一个小场景来帮助学生进一步理解此概念。“假定张三周末要到花果山去旅游，张三需要从学校出发，选择一种交通工具，到景点后排队等待，排到了就课进入景点进行游玩。”在此案例中，存在多种逻辑结构。张三和花果山景点之间是一对一的关系；张三选择交通工具时，是一对多的关系；张三到花果山景点的所有可选路线是一个图状结构，该图中任何一个地点或交通站点存在多对多的关系；张三在景点排队等候时是一个线性结构，排队等候的游客的位置之间存在一对一的关系。通过此案例的引入和讲解，可以让学生发现数据结构原来就在生活中，使得学生加深对数据结构知识点的理解，激发学生产生对该课程的学习兴趣。

又如，在讲授队列及其操作时，引入了“看病排队候诊问题”的案例，去医院看病，都得挂号，先排队得到的号会在候诊时排的前面，依次类推，可以发现这个排队候诊的特点，就是只能在一端出队列（看完病），另一端进队列（候诊，等待看病），也就是先进先出，队列是一个限定性的特殊线性表。通过这样贴近学生生活案例的讲解，可以加深学生对该知识点的理解和掌握。

再如，在讲授树时，引入了“家族关系”的案例，对于每个家族，都有一个祖先，称为树的根，祖先的子子孙孙称为孩子，对于每个孩子也有双亲结点。通过这样的案例，学生会直观地对树有深刻的印象，加深对树的认识和理解。

1.3 案例的深入探讨

由于课堂时间有限，本课程有8次上机实验时间，还有两周的课程设计，所以，针对引入的每个案例，为学生提供充分的实践时间，使得学生能更进一步掌握课程的各知识点，提高动手编程的能力。

为了更好调动学生学习的主动性和积极性，把班级学生进行了分组，每组2-3人，针对每个案例，每组进行分工，每个人的角色和任务各不相同，而且角色和任务在每个案例中进行轮换，这样使得每个学生都能参与每个案例，都能完成各种任务，不断学会分析问题和解决问题，激发学生的学习热情。

由于课堂时间有限，所以学生主要利用课余时间完成每一个案例。当完成案例后，要进行考查，考查的主要依据是程序演示、案例分析和总结报告，以及问题的解答。程序演示主要就是把实际的案例通过高级语言实现、展示出来；案例分析和总结报告主要是每个小组对于案例的前期分析，抽象出功能模块，对遇到的问题进行分析，并能解决，形成规范文字材料；问题的解答主要是通过答辩式的方式回答老师和其他同学提出的问题。由于时间有限，一般规定每组用5分钟时间，采用PPT和程序演示结合，把每个案例完整地展现出来。而老师则要进行及时的总结和讲解，结合案例回顾所学课程的知识点，进一步引导学生将所学的课程内容和案例充分相结合。在案例发布给学生时，要引导学生能主动通过图书馆或网络搜集相关资料，鼓励学生相互讨论，极大发挥学生的主体作用，充分锻炼学生分析和解决实际问题的能力。

2 效果评价

本文通过分析整理2010～2012年本三计算机专业学生实施案例驱动法教学之后的数据资料，采用多种方式对案例驱动法教学进行了较为全面的总结。在2010年有2个班共53人，2011年一个班共30人，2012年一个班25人。在每次教学结束后，发一份调查问卷进行学生评价，同时期末进行闭卷考试，在结合教学过程中总结的资料一起进行综合评价，其评价的结果如表2所示。

表2中重点评价是知识点运用能力和合作及协作能力，是为了本三的学生能快速掌握该课程的核心内容，而且可以在将来工作中能快速实际操作运用，达到“上手快，后劲足”的效果。同时为了学生能学会分析问题、探讨问题和解决问题，所以在调查问卷中任务完成效果和自学能力也是很重要的部分，注重学生在学习过程中获得知识经验的能力，让学生体验在探究过程中的自我价值和作用。

表2中的百分比（满意度）的结果都是近几年的平均值，在教学过程的评价中主要是笔者根据每次任务的完成情况及小组报告总结给出的参照分。统计结果显示，在2010年由于学生数多，而且案例驱动法教学第一年实施，所以学生学习兴趣性略低，而且期末平均分也比以后两年低，而在2012年，由于学生少，教学满意度提到了，期末学生考试成绩也提高了。从结果分析看，总体上采用案例教学法后教学效果良好，而且确实能够带动学生积极参与设置的每个案例中，达到了预期的效果。

3 总结

通过分析，在《数据结构》课程中开展案例驱动法教学，能充分调动学生的积极性，提高学生分析问题和解决问题的能力。但教学中仍有许多需要改进的地方，例如，教学内容设计仍需进一步更新补充完善，任务设置需更具趣味性和实用性，提供更详尽更合适的资料供学生进行学习，同时还要制定更为合理的评分标准，也需要教师对课堂教学不断探索和改进。希望在今后在采用任务驱动法教学实践中能够通过不懈探索、大胆尝试，进一步修改完善，不断提高教学效果。

参考文献：

[1] 段群，田俊华，吴小娥. 案例教学法在《数据结构》教学中的应用[J].陕西教育·高教，2012（9）：58.

[2] 王德刚，连志强. 采用案例驱动教学法，推进课程教学改革[J].内蒙古农业大学学报：社会科学版，2013（15）：62-64.

[3] 陈文山. 基于案例引导的数据结构教学方法思考与实践[J].福建电脑，2011（8）：196-197.

[4] 陈学刚. 数据结构课程教学改革与实践[J].计算机教育，2011（4）：34-37.

[5] 王玉玺. 项目驱动式教学在数据结构课程中的应用[J].江苏教育学院学报：自然科学，2012（28）：53-55.

[6] 李晓花，王颖.高职院校数据结构教学改革[J].商丘职业技术学院学报，2012（11）：54-56.