应用型本科“数据结构”课程教学改革

余鹏

（湖北大学知行学院计算机与信息工程系，湖北武汉 430011）

应用型本科“数据结构”课程教学改革

余鹏

（湖北大学知行学院计算机与信息工程系，湖北武汉 430011）

应用型本科院校建设是我国高等教育改革中的一个重要目标。我院作为湖北省首批应用型本科转型的试点院校，经过五年的努力，在专业建设、课程改革以及实践性教学平台的建设等方面做出良好的成绩，取得好的教学效果。本文作者结合在长期教学实践中的教学经验和体会，重点论述了应用型本科“数据结构”课程的课程建设和教研教改问题，并介绍作者所在学院的一些做法。

应用型本科；数据结构；课程建设；教学改革

在计算机科学中，数据结构不仅是程序设计的重要理论基础，而且是设计和实现操作系统、数据库系统和大型应用软件的重要理论基础。因此，该课程的学习质量将直接影响计算机软件系列课程的学习效果。鉴于《数据结构》课程在计算机课程体系中如此重要的地位，我系特别重视该课程的教学建设和改革。如何针对培养目标搞好课程教学，一直是我们努力实践探索的目标。几年来，在校、系领导的高度重视下，经课程组全体教师的共同努力，《数据结构》的课程教学建设和改革取得了显著成效。

1 学生特点的分析

独立学院在三本批次招生，因此与一本、二本的学生相比，有其特殊的群体特点，具体表现在以下几个方面。第一，录取线低，基础知识薄弱。虽然说高考的成绩并不能完全反映出一个人的学习能力，但在很大程度上反映出独立学院学生的总体成绩并不高，大多数学生在中学阶段的文化基础相对薄弱，尤其是数学基础差。而数据结构课程对数学有一定要求，这就增大了学习的难度。第二，学生的思想活跃，但学习自律性不高。大多数独立学院学生的家庭条件都相对较好，这种孩子通常见多识广，视野较为开阔，社会活动能力较强；但优越的条件也使得他们在学习中缺乏吃苦的精神，存在畏难情绪。第三，学生的水平参差不齐。独立学院的学生来自不同省份，存在地域性差异，给教学增加了难度。第四，学生对理论缺乏兴趣，喜欢动手。学生数理基础较差，难于理解较深奥枯燥的理论。另一方面他们喜欢动手，对工程应用感兴趣。

2 应用型本科院校培养的目标

国内独立学院经过不断摸索、不断进步，其管理体系不断完善，人才培养目标也更加明确。各独立学院公开的资料显示，多数高校都将人才培养目标定位为“应用型”人才，即经过4年的学习，学生除了懂基本的理论知识外，关键是“懂技术，能做事”。显然，要培养应用型人才，必须加强实习实训教学，增加学生参与实际项目的机会，提高学生动手能力。

我们学院秉承“厚德载物，认知践行”的育人理念，以培养“基础知识面宽，实践能力强，服务于生产、管理第一线的高级应用型人才”为目标，积极探索和改革应用型人才培养模式。

3 数据结构课程体系改革

3.1 制定适合应用型本科培养目标的教学大纲

针对独立学院的学生讲授《数据结构》这门课不能过多偏重理论教学，而要放在“实用、够用”上面，放在算法理论结合的算法的设计和开发上。

3.2 选择恰当的教材

给计算机专业学生开课一般选择的教材是清华大学出版社出版的严蔚敏、吴伟民编著的《数据结构》。这本教材编写注重算法的设计，实际例题较少，并不完全适合独立学院学生。我们选择了李春葆主编的《数据结构教程（第五版）》，该本教材有配套的教学视频，教学资源，动用了微课慕课等先进的教学手段，使得学生学习起来变得生动灵活。同时我们团队也在编写适合于独立学院学生学习的相应教材。

3.3 教学内容进行了优化

展开主次分明，重点明确的教学。把课程体系分为线性结构（包括线性表、堆栈、队列等）、非线性结构（包括树和图）、基本算法（包括查找、排序算法以及递归算法）三大模块。前期教学用较为简单的线性结构打好基础，引导学生入门，逐步过渡到复杂的非线性结构，最后以查找排序为代表，介绍相应的算法。尤其着重介绍计算机程序设计中较为普遍用到的递归、回溯、穷举等算法。在这些算法中会用到曾经学过的数据结构，让学生能学以致用，同时也为后续的《算法设计与分析》课程做好铺垫。

4 数据结构教学方法改革

第一，加强编程能力训练。教材中一般只给出核心代码，或者用算法语言描述做出粗略的描述。我们在课堂上，将引导学生把书本程序补充完整。起步阶段由教师引导完成，中期将把这个任务当做预习任务交给学生独立完成，或者充当实验任务。以便提高他们编程能力。第二，注意理论联系实践。在讲授课程过程中,尽可能地用身边的客观问题做实例,让学生更好地理解相关数据结构在生活工作中的应用。例如：在介绍栈时，可以举例说明栈先进后出的特点，小到进制数转换可以用栈实现，大到迷宫问题求解、人机对弈也能用栈来实现递归、回溯算法。讲授队列时，可以用银行面前排队等候取钱的人作为例子，谁先到就先排队、先取钱，不能插队，这就是队列的先进先出概念。第三，提供难度不一的大量实验题，供学习能力不同的学生选择完成。让每个学生参与到学习中来，而不能只做一个旁观者。以此提高学生的学习兴趣和解决问题的能力。第四，鼓励学生在课下通过各种途径，预习复习课程内容。包括学生在网上搜索相关微课、慕课视频资料，掌握教材中的重难疑点。

5 数据结构考核方式改革

考核方式往往决定了学生的学习方式。作为工科的课程，一切以适用实用为根本目标。我们学习借鉴了国外数据结构课程的考核模式，采取课内理论考核和课外实践考核相结合的考核模式。即课堂上利用试卷考核数据结构课程中必须掌握的基本概念和理论，这种考核一般题量少，难度低，学生一般可以通过，占总成绩的30%。另一个就是课程设计，要求学生在一个月左右的时间内完成一个中小型软件项目，并在项目中使用2～3种数据结构。这种开放式的考核方式使得学生更能把所学应用到实践的生产生活中，对培养应用型人才大有裨益。这种考核方式必然会突破传统的应试教育模式，对我国的素质教育改革也有值得借鉴之处。

经过近三年来的实践和探索，我们用此方案培养出的学生，取得了良好的实际效果。不仅仅在一次次各类型竞赛中取得突破性优异的成绩，毕业生也深受社会欢迎，就业率高，我们学院的应用型转型也取得阶段性成果。

[1]李春葆,尹为民,蒋晶珏,等.数据结构教程(第4版)(“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材)[J].计算机教育,2013(18)：57.

[2]安杨,李春葆,赵波.“数据结构”课程教学改革与实践的研究[J].计算机教育,2008(10)：145-146.

[3]张扬.《数据结构与算法》课程改革的探索与实践[J].科技与企业,2011(10)：150.

[4]宁正元,王秀丽,钟一文,等.应用型本科“数据结构”课程教学改革的研究与实践[J].计算机教育,2009(17)：119-121.

TB482 文献标识码：A 文章编号：2096-4110（2017）04（a）-0076-02