应用型本科《数据结构》课程教学探讨

张华

摘要：该文主要探讨应用型本科《数据结构》课程的教学模式。提出要以适应就业市场为目标、以培养学生实践应用能力为主线来设计教学内容和培养方案。

关键词：应用型本科;数据结构;教学模式

中图分类号：G642        文献标识码：A        文章编号：1009-3044（2018）35-0112-02

1 概述

应用型本科的人才培养，强调学以致用，以适应就业市场需求为目标，以培养学生的技术应用能力为主线，设计课程体系、教学内容和培养方案，培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的技术应用型人才。

数据结构作为计算机专业的一门非常重要的专业基础课，是从事计算机软件开发的基础，不仅对于培养学生问题分析和算法设计等基本能力非常重要，同时也是计算机网络、操作系统、编译原理、数据库系统等一系列后续课程的重要基础。这门课程教学效果的好坏，对学生以后的学习和发展具有重要意义。因此，如何教好这门课就显得格外重要。但是，由于数据结构课程的理论性强，涉及知识面广，内容抽象复杂，实践操作要求高，再加上授课对象是大二学生，相关知识和技能储备不足，导致学生学习和掌握难度大，如果不结合实际情况采取有效的教学方法和教学手段，往往很难达到良好的教学效果。

2 教学模式探讨

2.1 明确课程地位，让学生从思想上重视

数据结构是计算机软件工程的基础研究之一，在我国计算机学科计划中被列为9 个主科目中的第一位，只要设置计算机专业的学校都会开设此课程。

数据结构介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间，不仅是一般程序设计的基础，也是操作系统、编译原理、数据库系统等大型系统程序的重要基础。作为计算机专业重要的专业基础课，该课程在整个课程体系中起着承上启下的作用，不仅要对计算机程序设计基础等前置课程进行总结和提高，还要为相关后续课程提供知识支持。

数据结构贯穿程序设计的始终，缺乏数据结构和算法的深厚功底，很难设计出高水平的具有专业水准的应用程序。掌握数据结构的相关知识及其应用对于进一步进行高效率的计算机程序开发非常重要，这也是区分一个程序设计人员水平高低的重要标志。

2.2 多种教法并用，充分调动学生学习积极性

整体上可以教学过程分为三个阶段：第一阶段先让学生从宏观上把握这门课，弄清楚为什么学、学什么、怎么学，让学生对这门课的重点和精髓有个初步掌握;第二阶段再对每种数据结构和算法进行具体分析和讲解，弄清楚有什么用、怎么用，让学生对这门课的知识点有了具体的掌握;第三阶段是对这门课所学内容进行综合应用，以检验和提高学生分析问题和解决问题的能力，此阶段任务可通过课程设计形式来完成。

课堂的具体组织可以通过以下形式来实施：

（1） 课前设置提问环节

每次上课前可以安排5到10分钟的提问环节。老师向学生提问以了解学生对上节课内容的掌握情况，并以此为依据来调整教学思路。同时也要鼓励学生向老师提问，让学生积极主动地参与到教学过程中来，同时也能锻炼学生的心理素质和提高学生的表达能力。通過这种互动形式，既能取得良好的教学效果，又能拉近师生间距离。

（2） 课程采用案例导入

在讲解本节课内容之前，先进行相关知识点的案例引入（引入案例时应该密切联系实际，从学生易于接受的、现实生活中熟悉的情景、实事、实物入手来创设问题情境），列举几个实际工程环境中的相关案例，提出问题，并引导学生积极主动的分析、讨论案例中问题的解决方法，继而引出本节课的教学内容，然后再通过对本节课的知识点的讲解，逐步解决案例中的问题，从而让学生对本节课内容能更深刻的理解和掌握，同时也能提升学生分析问题和解决问题的能力。

（3） 抽象内容直观可视

由于数据结构课程理论的深奥性、算法的复杂性、概念的抽象性，涉及知识面广，实践操作要求高，被公认为是计算机专业最难学的课程之一。数据结构课程学习过程中，任何一种抽象概念或复杂算法难于掌握的主要原因在于教师在课堂上用口头、文字或代码讲授时学生无法实际看到或想象到其数据结构的具体动态变化过程。因此我们可以充分利用多媒体辅助教学形象生动的特点，在数据结构课程教学过程中使用幻灯片、动画、交互式可执行程序等手段将抽象概念直观化、复杂算法可视化，以符号和图形方式来展示数据元素及数据元素间的关系，以图像和动画方式来表达数据结构的状态转换及变化过程，将数据结构课程中的抽象概念的理解和复杂算法执行形象地展现在学生面前，以提高学生的学习兴趣，激发学生学习的主动性和创造性，进而提高教学效率和教学质量。

（4） 课后自主在线学习

将教学大纲、教学计划、教学课件、电子教案、电子教材、算法演示、案例分析、实验指导、教学视频等相关教学资料放到网上，使学生不受时间、地点限制，随时可以自主学习。建立数据结构课程学习和讨论的QQ群或微信群，在课外引人课程重点和难点内容的相关思考题、学科前沿问题或相关科研问题以供学生进行讨论，也可邀请其他相关专家加入群中参与讨论。

2.3 加强实践环节，提高学生动手能力和创新意识

应用型本科人才培养是以适应市场需求为目标，强调学以致用，其中一个关键环节就是实践。实践课题的设计应该面向应用，以提高学生编程能力、分析问题和解决问题的能力为重点，注重技能的培养和锻炼，让学生在毕业后能更快适应就业市场的变化，满足用人单位的需求。

实践环节分为两部分：上机实验和课程设计。

上机实验以验证性为主，主要是对课堂教学中所学算法的正确性进行验证，以此来提高学生的编程能力和代码调试能力。题目设计上要针对课堂学习的知识点选择难度适中的、具有代表性的、综合性的典型实验，以点带面，让学生在分析、设计、编码、调试的过程中加深对所学数据结构及其加工、处理算法的掌握，达到理论联系实际的目的。

课程设计以设计性为主，主要是对课程所学的知识点进行一次综合性的应用，以此来提高学生分析和解决实际问题的能力，培养学生项目管理和团队协作能力。题目设计上以“综合、研究、创新”为原则，选取来自各应用领域的、具有一定规模的实际问题，让学生按软件开发团队的角色分工自由组合为开发小组，并按照软件工程的过程，合作解决课题所要求的实际问题，让学生明确课程所学的数据结构知识和算法设计技术是如何应用于实际项目开发的，达到学以致用的目的。

实践环节的教法上，不再停留于“教师布置，学生完成，教师评阅”的简单形式，而是采用启发式和参与式相结合的教学方式，激发学生学习的主动性，以增强教学效果。具体实施上，遵循学生主体的原则，由教师给出实验课题并通过提问、启发的方式，引导学生进行分组讨论，使学生思维活跃起来，充分表达自己的想法，也能从别人想法中获得启发，教师可以适时参与讨论以及时了解学生对教学内容的理解和掌握程度。实验完成后再由各小组派代表上讲台做总结发言并进行答辩，老师和其他同学都可提问，最后再由教师做出点评。

2.4 考核评价多元化，以评促学

考核不仅是对学生学习效果的检验，同时也能调动学生自主学习的积极性和创造性，不能简单地用一次期末考试进行 “一锤定音”式的集中考核，把考核点分散到整个教学过程中，使平时不认真的考核难通过，避免学生平时不学习考前猛突击的弊端。具体考核成绩可由平时+实验+考试三部分构成。其中，平时成绩可由课堂考勤、提问、作业三部分成绩组成，还可以通过对平时成绩设置加分项（如：对教材内容有不同见解的、對同一问题有不同算法的或在课堂讨论时踊跃发言的均可获得加分）来培养学生的开放性思维和创新性意识;实验成绩可以根据实验完成情况和实验过程中表现情况两部分来进行评定，也可对先调试成功的学生成绩进行加分，促使学生平时更加努力学习的同时也培养了学生独立思考、分析和解决问题的能力。

3 结束语

数据结构是计算机程序设计的重要基础课程，其理论性和实践性都很强。在教学活动中，要坚持理论与实践并重，加大实践环节力度，重视学生在教学活动中的地位， 充分调动学生的积极性、主动性和创造性，培养学生的自学能力、分析问题和解决问题的能力以及创新思维和创造能力，以适应不断变化的就业市场的需求。

参考文献：

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