以CDIO理念为指导的《数据结构》教学方法改革与实践

西南石油大学　岳　静



以CDIO理念为指导的《数据结构》教学方法改革与实践

西南石油大学岳静

摘 要：针对目前《数据结构》课程教学中存在的重理论、轻实践，难以学以致用等问题，本文提出以CDIO工程教育理念为指导思想，探讨面向CDIO的课程教学改革，引入“工程案例+问题驱动”的授课模式，采用以项目为导向的分层次实践教学，设置更为合理的课程考核机制，提高学生综合运用知识以及分析、解决实际问题的能力，大力提高该课程教学水平和教学质量。

关键词：数据结构 CDIO 工程教育

《数据结构》是计算机科学与技术专业及相关专业的专业基础课程。美国ACM/IEEE公布的CS2001（Computer Science Curricula 2001）明确将《数据结构》列为计算机专业课程中的核心课，最新公布的CS2013也将《数据结构》课程列为核心课程之首。

数据结构教学分为理论教学和实践教学两方面，二者同等重要。但传统教育经常忽视实践教学环节。实践环节可以帮助学生巩固和加深对课程内容的理解程度，训练学生程序设计的能力，全面提高学生综合运用知识、分析解决问题的能力、研究性学习能力、工程系统能力和团队协作能力。这些能力培养完全符合CDIO教学大纲对学生能力的要求。因此，针对数据结构教学现状，结合工程教育认证这一大背景，以CDIO理念为指导开展教学改革具有很强的指导意义。

一、CDIO简介

CDIO即构思（Conceiving），设计（Designing），实现（Implementing）和运行（Operation），它是麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学在全球经济一体化背景下，经过四年研究得出的成果，是一种全新的国际化工程教育模式。

二、以CDIO为指导的《数据结构》教学方法改革措施

1.借鉴CDIO工程教育理念，探索“工程化”案例驱动式教学方法

传统《数据结构》教学过程中，教师大多按章节讲授知识点及算法，学生感觉枯燥乏味，这种尴尬局面的症结在于学生并没有真正参与到教学过程中。要想真正将学生引入教学过程中，最好的方式就是给学生直观的感受并激发思考，一边做一边学，这正好符合CDIO的一个重要原则——“做中学”。

而案例教学无疑是解决这个问题的良策。CDIO工程教育理念可以将实际工程项目的一些子问题分解出来作为课堂教学的实际案例，引导学生根据案例学习数据结构知识并解决问题。

2.探索分层实践教学模式

传统的《数据结构》课程的实践教学以验证型实验为主，主要是针对各个章节的知识独立编程验证，这种简单的实践方式最多让学生明白如何做，却很难让他们明白为什么这样做，这样做有何用。随着高等教育的快速发展，这种传统的实践教学体系与当今实际教学情况不适应。

3.设置更为合理的课程考核机制，突出工程能力训练成效

考核方式和内容直接影响学生对课程学习的关注重心。《数据结构》课程大多采用“期末笔试+平时表现+实践成绩”的传统模式，这种模式不能全面反映学生的工程实践能力，与工程认证教育评价标准不相符。

三、课外科技活动与课程教学活动互相联动，以赛促课

学生课外科技活动与课程教学活动互相联动，彼此促进，是一项长期过程，不能一蹴而就。在此过程中，教师需不断探索新的教学案例和新的训练项目，通过课内实践操作、课外小组研讨以及组织各级各类竞赛促进学生工程实践能力的提高。

四、结束语

实践证明，将CDIO模式引入《数据结构》教学过程中是可行的。当然，在工程教育的大环境下，如何在教学过程中系统地实施CDIO模式并达到工程教育目标是一项长期而艰巨的工作，需要教育工作者不断研究和探索。

参考文献：

The joint task force on computing curricula.Computer Science curricula 2013：Curriculum guidelines for undergraduate degree programs in Computer Science［R］.2013

（本文系基金项目：西南石油大学2015年教师教学研究项目“以CDIO理念为指导的《数据结构》课程教学方法改革探索与实践”，项目编号：2015JXYJ-04）

文章编号：ISSN2095-6711/Z01-2016-05-0047

作者简介：岳静，女，讲师，研究方向：人工智能、复杂网络