《数据结构》课程融入研究性教学理念探究

朱 焕,王乐新，于晓秋

（黑龙江八一农垦大学理学院，黑龙江 大庆 163319）

《数据结构》课程融入研究性教学理念探究

朱 焕,王乐新，于晓秋

（黑龙江八一农垦大学理学院，黑龙江 大庆 163319）

《数据结构》是高等院校计算机相关专业以及信息与计算科学等专业的核心基础课程。针对《数据结构》较抽象和逻辑性较强的特点，对传统教学模式进行改革，在教学中融入“研究性教学”的教学理念并提出教学时的一些详细做法。

数据结构；研究性教学；案例教学

《数据结构》是高等院校计算机相关专业以及信息与计算科学等专业的核心基础课程，主要研究非数值数据在计算机中的表示、变换与处理[1、3]。学习该课程，要求学生能够针对各种数据对象的数据元素之间的关系，先从逻辑层面讨论结构的关系特征以及抽象操作，再讨论结构在计算机中的存储表示，并在此基础上给出相应结构的基本操作及实现，进而讨论各种结构的应用[4]。

一、《数据结构》教学存在的问题与原因

《数据结构》课程既有数学类课程的抽象性和严谨性特点，又有计算机类课程解决实际问题的实用性和实验性的特点[5]。传统的教学模式只注重讲授《数据结构》课程的原理，抽象算法的讲解占了所有教学过程的大部分时间，再加上实践环节的教学时间不足，导致学生不能很好地将所学理论与要解决的实际问题相结合[6]。具体表现为：学生对本门课程的普遍反映是理论性太强，内容过于抽象，类语言算法难以理解，解决实际问题时不知从何处下手，从而对本门课程产生了较大的畏惧心理。造成这一现状的主要原因有以下几点：

（一）教学内容侧重点方面

教师上课时侧重点在于讲解各种数据的逻辑结构以及相应操作。这些操作基本都是利用类C语言（也有其他语言）算法来完成，很少有时间能够将某一算法转化成直观的程序并进行演示。而伪代码读起来又过于抽象，其结果就是学生本身对伪代码产生抵制心理，从而对本门课程产生惧怕情绪。

（二）实践教学方面

本门课程进行实践的一大难点就在于要将课堂上所学的各种伪代码算法转化成程序进行调试。然而学生在课堂上学习算法与在上机时运行程序中间有脱节之处，再加上学生软件运用能力有限，甚至有些同学对前导课程如C语言、C++等掌握不够熟练，导致学生在本门课程中解决实际问题时感到吃力。

（三）学生学习积极性方面

众多算法的讲解，对不同数据的各种相关操作以及实践能力不足,使得大部分学生对本门课程要解决的实际问题失去兴趣,只注重本门课的考试成绩。这样的状况会造成部分学生学习效果不理想,知识记忆时间不长,不能转化成自身知识结构。鉴于此，在讲授《数据结构》时，必须要对传统的教学方式进行改革。如何能在实践中培养动手能力强、具有创新精神并能运用所学知识解决实际问题的人才，是改革的重点。而这些问题又恰好是研究性教学所关注的问题。因此，如何将研究性教学理念融入到本门课程中，令学生体会到本门课程的价值和意义,是非常值得探讨的问题。

二、将研究性教学理念融入《数据结构》教学中的实施过程

（一）教学案例与教学内容相结合

在《数据结构》课程的各个教学模块中，以身边所接触过的实际问题为教学案例，将要讲授的内容与实际问题相结合，协助和指导学生主动建构同一类知识，提高和发展学生的创造能力。例如借助“去图书馆如何占座”讲解顺序存储法与链式存储法的区别；借助“去理发店照镜子”讲解递归问题；借助“对电脑操作较多，即将死机时会将刚才所点击的所有操作全部按顺序执行一遍”来讲解队列的“先进先出”原则等。生活中这样的小例子能举出许多，能够使教学内容更加具体、生动、形象，便于学生的理解，从而培养学生的学习兴趣并令学生对某知识模块加深印象，便于掌握。

（二）加深实验教学力度，提高学生解决实际问题的能力

传统的实验教学模式只是固定的几个上机内容，学生在上机实验之前独自编写代码，上机时进行调试测试并撰写实验报告。这种教学内容过于单一，实验程序篇幅过大，并且涉及到伪代码向程序源代码转换的过程，一个人独立完成往往会感到无从下手并且枯燥无味。因此，在近几年的实验教学中，笔者尝试将学生分成三人一组共同完成实验，并丰富各个知识点的实验内容，在实验的选择上将难度分成简单、中等、较难三个层次，并尽量选取与实际问题结合密切的实验选题，让每组同学自由选择。这样一来大大提高了同学们的上机实验兴趣，并且由于每组同学之间有所交流，几乎在完成每个上机实验题目时，选择中等和较难层次的实验题目的小组会占到百分之九十以上，并且都能够得出理想的实验结果。

（三）开展协同教学模式，使学生变成传授知识的参与者

1.注重《数据结构》与其他相关课程的协同性。《数据结构》与《C语言》《算法设计与分析》《离散数学》等相关课程有着密切联系，因此，要注重在《数据结构》教学中与相关课程涉及到的问题进行融合，根据课程之间内容的承接，对相关知识点重新进行划分整合，既避免知识点重复，又保证关联内容相辅相成，理论和应用相互促进，令学生不断巩固所学知识，提高知识的综合运用能力。

2.提倡在线合作互助学习。建立学习平台,实现教师与学生、学生与学生之间更加灵活的在线互助合作学习。把电子教材、课程内容、课程教学安排、课程录像、教学任务、上机实验、资源链接、在线答疑与作业等放到网站上，学生课外可以通过网站进行有针对性的自主学习。通过网站的交流区，教师可以和学生随时进行交流，从而实现教师与学生、学生与学生基于网络的协作学习。通过互助合作学习和交流，教师能即时把握学生的学生情况，从而调整教学方案，提高教学质量。

实践证明，研究性教学为学生提供并创造了主动探究、独立操作、自由表达的机会与良好的氛围，将研究性教学理念融入到《数据结构》的教学之中，能够为学生建立一种主动发现、独立思考的积极的学习方式。因此，结合我校人才培养实际和教学现状，在《数据结构》课程中开展研究性教学，能提高学生的学习兴趣，有效引导学生主动投入到学习活动中，并为学生提供开放的学习空间，有利于发现和开发学生多方面潜能，从而更加适应研究性教学的要求。

[1]吴东庆，杨逢建，李炜等.研究性学习模式在《数据结构》实验课程中的实践与探索 [J].实验室科学，2008，（5）：26－28.

[2]周文军，孙玫.数据结构教学中的研究性学习方法探索[J].中国电力教育，2009，（4）：74－75.

[3]庞晓琼.案例驱动的数据结构课程设计教学改革实践[J].计算机教育，2009，（1）：53-55.

[4]汤亚玲，秦锋.数据结构课程的教学引导策略探讨[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2011，（5）：119-120.

[5]徐薇，王志海.数据结构课程研究性教学理论及方法探索[J].计算机教育，2012，（1）：35-38.

[6]纪玉玲，刘丽杰，于成江.研究性教学方法在数据结构课程中的应用[J].中国电力教育，2013，（10）：92-93.

〔责任编辑：卫宇坤〕

G423

A

1002-2341（2016）05-0139-02

2016－08－25

黑龙江省教学改革项目“信息与计算科学专业应用型卓越人才培养途径的研究与实践”阶段性成果（黑教高函[2013]351号），项目编号：367

朱焕（1982-），女，黑龙江嫩江人，讲师，主要从事数学教学与计算机教学研究。