基于CDIO理念的数据结构教学改革

王梦菊

（哈尔滨金融学院，哈尔滨 150001）



基于CDIO理念的数据结构教学改革

王梦菊

（哈尔滨金融学院，哈尔滨 150001）

数据结构课程是与计算机科学技术有关的重要基础课程之一，该课程具有较强的抽象性、较强的实践性，容易产生难学难懂的现象，因此，为提高当代计算机专业数据结构课程的教学水平，对传统教学理念、教学模式进行创新工作已经迫在眉睫。CDIO理念应运而生，它的出现及其在数据结构课程教学中的有效应用，改变了传统数据结构课程教学理念、教学方法，且在教学过程中能够将数据结构课程理论知识与实践操作有效结合在一起，降低了数据结构知识点的抽象性，培养了学生的综合能力。

CDIO理念；数据结构；教学改革

数据结构课程不仅是计算机科学技术专业的基础课程，同时也逐渐发展成为与计算机有关专业的公共基础学科，既是非数值计算程序设计的基础，也是工程技术相关专业学习的基础，学生通过科学有效地学习数据结构课程，不仅可以掌握本专业的基础知识，还可以有效锻炼自己的抽象思维、培养自己的创新能力。CDIO理念最早是由美国麻省理工等名校研发的一种新的教学理念，可以说是构思、设计、实现、运作等理念的集合，这种教学理念既注重学生专业基础知识的学习，也重视学生各方面能力的培养，如创新能力、团队精神、团队协作能力的培养。这种新的教学理念还坚持以学生为中心，重视专业工程项目在教学工作中的地位，在这种CDIO教学理念下所培养出的人才，更能满足当今经济社会发展对人才的需求，可以让学生在毕业后更好地走向工作岗位，为我国经济社会的发展做出更大的贡献。本文就是基于此背景下，对CDIO理念在数据结构教学改革领域中的相关问题进行研究与分析。

1　什么是CDIO理念

CDIO教学理念、培养模式是近些年世界各国教育教学改革工作所取得的最新成果。我国经济社会的发展已经取得了世界瞩目的成绩，工程教育教学势必会进一步开放，势必会进一步面向国际化，因此，培养大量能够与国际接轨的数据结构设计工程师对于我国经济社会的快速发展具有举足轻重的作用。现阶段，我国工程教育教学中存在诸多问题，如重理论、轻实践，强调个人能力忽视团队协作能力、重视考试能力忽视能力培养等问题，而CDIO理念却与传统教学理念恰恰相反，其包含了一项工程产品的周期，同时强调学生为教学工作的主体，能够将学生、课程、实践有机地结合在一起，不仅可以培养学生个人的学术能力，更是把学生终身能力的培养放在重要位置，可谓现代数据结构课程教学所离不开的重要教学理念之一。

2　基于CDIO理念的数据结构教学改革

CDIO理念教学有效地改变了传统课堂教学中以教师为中心的教学模式，将教学的中心、主体转移到学生上来，让学生能够积极主动地参与到课堂教学中，提高和培养学生主动学习的能力。例如，在数据结构课堂教学中，教师可以巧设问题对学生进行提问，调动学生的学习兴趣，同时让学生针对问题展开激烈的讨论，这样就可以改变传统课堂教学中学生的被动学习方式，试想这种教学模式下，学生的理论水平、实践能力势必会突飞猛进。

CDIO理念下的数据结构教学是以工程项目为导向的。数据结构课程的理论体系较为庞大，抽象的内容让学生很难理解，因此，如果想让学生了解数据结构知识的深刻内涵，提高学生的解决能力、分析能力，在教学过程中就必须以工程项目为导向，这就要求我们在数据结构课堂教学中，根据学生的实际学习情况及实际的授课内容，设计好本节课所要教授的工程项目，所设计出的工程项目与学生的实际情况联系起来，贯穿于整个教学过程。同时，在课堂教学中，教师以项目为导向展开教学，不仅可以科学有效地巩固学生的基础知识，还可以有效地培养学生的创新能力。我们在开展线性表教学时，教师可以以班级学生的学习成绩为例展开共同分析，教师可以以学生学习成绩为话题提出问题，比如，如何才能实现对一个班级学生成绩的科学有效管理，而每个学生之间的学习成绩有着怎样的联系呢，采用什么方式来实现信息的存储，根据这一系列问题的启发，学生就会想到设计、建立一个成绩管理系统。之后我们再按照这一构思来展开课程设计，让同学说说自己的设计构思以及该系统所具备的功能、所要实现的目标。经过这样一个构思、设计、实践的过程，就有效地强化了学生的理论基础知识，同时也激发了学生探索问题的能力和创新能力。总之，在CDIO理念下，教师在开展数据结构教学中，要学会用实例来引导学生，不能一味地强调学生的理论知识成绩，这样才能促进学生综合能力的均衡发展。

在数据结构教学中，教师要不断加强实践教学的环节。实践教学环节是整个高等教育阶段的重中之重，尤其是对于工程专业、计算机科学与技术等专业来说，更是不可缺少的重要环节之一。但是，从现阶段数据结构课程教学现状来看，实践教学环节是现阶段数据结构课程教学中最为薄弱的环节之一，作为数据结构课程教师，一定要把这一问题真正重视起来，不断丰富实践课程教学内容，精心设计每一节的实践教学课程。数据结构课程的实践环节可以分成两个主要部分：一是课堂教学中的上机实验，二是课程项目的实践设计。首先，课堂教学中的上机实践环节。教师要摒弃传统教学过程中一刀切的理念、模式，根据不同学生的学习水平来设置有效的实验实践内容，这样既激发了学生对上机实践的热情，又给予学生满满的信心和动力，学生可以将自己的潜力最大的发挥出来，更好地完成教师布置的学习任务。其次，课程设计的实践活动。这方面的实践内容主要是锻炼和培养学生的综合能力、团队能力。要求我们改变传统的设计理念、设计形式，将学生的主体性充分地发挥出来，让学生自己组合、自己选择合适的设计题目，自己设计、自己探究、自己亲身实践，这样既可以锻炼、培养学生的探究能力，还可以提升学生分析问题、解决问题的实践能力，学生在CDIO理念下展开数据结构课程的学习，还可培养其团队能力，为其他学科的学习、为日后更好地走向工作岗位打下扎实的基础。

3　结语

为了使高校培养的人才满足现代经济社会发展的需求，高校不仅要培养学生的个人能力，更要培养学生的团队能力、适应能力、创新能力。本文基于CDIO理念，展开对数据结构教学改革的研究，分析了CDIO理念融入数据结构教学中的重要性，以及在CDIO理念下如何科学有效地展开数据结构教学，希望可以给广大同行业者带来经验借鉴和资料参考。

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G642.0

A

1674-8646（2016）01-0105-02

2015-11-24

黑龙江省高等教育教学改革项目“基于E-CDIO-KS的数据结构课程建设”（JG2014010764）的部分研究成果