精品资源共享课程数据结构的建设与实践

王秀友，范建中，南淑萍，王 浩，刘华明

（阜阳师范学院 计算机与信息工程学院，安徽 阜阳 236037）

数据结构是计算机科学与技术专业核心课程，也是计算机类专业考研和计算机等级水平考试的必考科目，而且正逐渐发展成为众多理工科专业的热门选修课。该课程在我校每年给计算机科学与技术、信息工程、信息管理与信息系统、物联网工程、信息与计算科学、电子信息科学与技术、电子商务、软件工程、网络工程等专业开设一个学期，人数大约为1 000，涉及计算机与信息工程学院、数学与统计学院、物理与电子工程学院、经济学院、信息工程学院等5个学院的学生，量大面广。数据结构在2001年就被列为校级重点建设课程，经过多年的建设和发展，数据结构课程在师资队伍建设、教学理论研究、教材建设、实践教学、教学方法和手段的革新等方面已经取得显著成绩[1-4]。2014年被评为校级精品资源共享课程，建设有课程网站，为学生课后进一步学习提供辅助手段，提高学生程序设计能力，搭建了师生课后交流互动的平台和立体化的教学资源体系。

2 数据结构课程建设的目标

数据结构精品资源共享课程建设的总体目标是：秉承先进的教学理念，打造课程教学团队，构建网络教学平台，建设优质的课程教学资源，实现优秀的课程教学效果，形成鲜明的课程教学特色，培育丰富的教学成果。

数据结构课程建设要达到以下具体目标：教学理念上，基于建构主义理论及CDIO（conceive,design,implement,operate）工程教育理念，实现“数据结构”课程“理论—仿真—实验”一体化教学模式。教学团队：优化课程师资队伍的学历与职称结构，支持教师参加企业实训与教学研讨，提高教师的工程素养及实践教学指导水平。教学平台：搭建网络学习与交流平台，打破课程教学的时空限制。教学资源：建设包括教材、实践指导、项目案例、习题、试卷、课件、教案、录像等在内的立体化教学资源，并通过现代信息技术手段实现教学资源的开放共享。教学效果：创新教学方法方式，推行双语教学，拓宽学生视野，提高学生满意度；支持、指导学生参加各类专业实践活动，提高学生的工程实践能力。教学成果：推进课程教学改革研究与实践，申请相关质量工程项目资助，发表相关教学研究论文，申报优秀教学成果奖，发挥成果的辐射示范作用。

3 数据结构课程建设的内容

课题组针对数据结构课程的课程体系、实践教学网络平台、教学方法、教学资源、师资队伍、考核评价等方面开展了一系列教学研究和教学改革工作，项目进展顺利，按计划完成了任务书中的各项指标，主要体现在以下几个方面：

3.1 通过课程调研与论证完成课程体系的改革

组织教学丰富的一线教师进行认真调研和充分讨论，对原有课程教学大纲、教材、教学模式、教学评价重新进行了审视和评估，在广泛征求相关企业专家的基础上，结合社会的发展需求及学生自身状况，对课程教学的内容进行调整、更新和完善，删繁就简，改造更新。制定出符合社会发展需求的数据结构课程新的教学目标要求与教学大纲,以及本课程的建设发展规划，培养学生的计算思维。由于数据结构是一门理论抽象实践性很强的课程，增设与之配套的数据结构课程设计实践课程，通过“读代码-模仿编写算法-改进算法-探究问题”的读仿改究的学习方法，培养学生的工程思维和创新思维。从而实现了培养学生“计算思维、工程思维、创新思维”三位一体的课程教学内容设计。课程教学组织和思维培养关系如图1所示，结合课程特点与时俱进，并在我校2016年人才培养方案中体现和实施，学生反应较好。

图1 课程教学组织与思维培养关系

3.2 更新教学理念，进行教学方法的革新

结合课程改革，进一步完善多媒体课件，课程借鉴CDIO工程教育理念，引入工程项目案例教学、讨论式教学等多方位、立体化的教学方法和教学手段，充分展示教学案例的现场情景，充实课堂教学信息量。设计了问题驱动的课程教学模式[5]，如图2所示。组织学生参加大学生程序设计等各级专业大赛和申报大学生创新创业训练项目，激发学生的潜能和探究欲望，培养学生的科技创新能力和团队协作精神，提升学生的综合素质[6]。

进一步深化教学改革，以“以问题求解能力培养为核心的计算机专业基础课程联动改革研究与实践（2014jyxm224）”的省级重点教研项目建设为契机，探索并实施了程序设计、离散数学、数据结构课程联动的教学模式。

3.3 教学团队的优化

图2 问题驱动的课程教学设计模式

鼓励教师提升自身学历提高专业水平，积极参加国家和省有关部门组织的职业资格和技能鉴定培训班，并获得职业资格和技能证书。定期到合作的实践实习基地企业锻炼，不断更新知识，增强了实践技能。采取老教师的传帮带作用，不断提高年轻教师的业务水平。进一步加强师资力量，形成以中青年教师为主讲教师的师资队伍结构，保证精品课程教学质量。程序设计类课程教学团队（2016PPTD07）被列为计算机科学与技术校级品牌专业子项目获得校级立项。通过校企协同育人项目，提升教师实践指导能力和学生动手能力，软件工程专业实践基地及实训体系建设（201602010005）获得教育部·中软国际产学合作协同育人项目（教育部高等教育司关于公布有关企业支持的2016年第二批产学合作协同育人项目立项名单的函[教高司函[2017]1号]）。三年来有两位教师评聘为教授，一位教师评聘为副教授，教师外出学习培训达30人次。

3.4 积极参加教科研课题的研究

鼓励课程组老师在教学过程中不断研究教学方法和教学手段，开展专项课题研究，进行总结和归纳，撰写和发表教研论文。积极参加本专业领域的科学研究，通过研究不仅能将最新的研究成果和教学理念充实进课程教学，也能够将科研过程中的科学严谨精神，求实创新的态度带入课程教学，提高课程组教师的教学与科研水平，达到创新创业教育与专业教育的深度融合。课程组教师申报各类教科研项目踊跃，成果丰硕。其中基于实训实验示范中心的计算机应用型创新人才培养的多层次实践教学体系建设(2015cgj175)获安徽省教学成果奖一等奖，面向工科的信息管理与信息系统专业创新性应用型人才培养体系的研究与实践（2017jxcgj480）获安徽省教学成果奖二等奖。

3.5 教学资源网络平台的建设

鼓励有实践经验的教师积极参与教材及扩充教材编写工作和课件制作。提高教师业务素质，同时将教学反馈信息和教学经验带到教材建设中，优化更新教材内容和结构。根据多年教学经验与安庆师范大学合著出版了安徽省高等学校“十二五”省级规划教材——《数据结构》（中国科学技术大学出版社），它将数据结构在计算机科学及信息科学中的一些典型应用引入到教材中，以使学生认识到数据结构的重要性，激发学生学习的积极性。同时也初步建立了科学、完整的电子教案和多媒体课件，该教材难度适中、结构合理。2018年4月该教材已再次由安庆师范大学程玉胜教授申报安徽省规划教材（2017ghjc157修订）。

打造以课程体系、教学工程项目案例资源、实验实践教学平台以及习题试题库资源的四位一体的立体化精品共享课程资源；开发基于网络端和移动终端的两种学习和交流平台，极大方便学生随时随地学习，打破了课程教学的时空限制[7]。

在课程教学中，利用多媒体教学手段，运用网上答疑、网上论坛、网上自测和考试等多种形式，以加强师生交流，培养学生将所学知识用于解决实际问题的能力。2018年4月，数据结构被审批立项为安徽省省级MOOC课程，经过建设将进一步丰富课程教学资源[8]。

3.6 课程考核体系的变革

数据结构课程组改变以期末理论考试评定课程成绩的方法。注重加强学习过程性考核，主要包括上课考勤、课堂发言、实验报告、综合设计、参与程序设计竞赛等。采取教师、学生、社会等多方参与的评价方式，强调过程评价及多元化评价相结合。这种过程性多元化的评价体系激发了学生的学习动力和团队合作意识，提高了学生学习的积极性。3年来，学生参加安徽省程序设计竞赛、蓝桥杯等获得省级以上奖励达30多项。

4 精品资源共享课程建设经验和示范作用

4.1 加强信息化教学，充分发挥精品资源共享课程网站作用，实现资源共享

运用现代信息技术等手段，改变教学思想观念、教学方法、教学手段和教学管理。打造以课程内容体系、教学工程项目案例资源、实验实践教学资源平台以及习题试题库资源的四位一体的立体化精品共享课程资源。精品课程使用网络平台进行教学与管理，数据结构课程教学大纲、教案、电子课件、授课录像、习题试题、实验指导、课程设计、参考文献等资源上网并免费开放，实现优质教学资源共享，带动其他课程的建设。

4.2 以精品资源共享课程建设为引擎，增强专业的优势、实力和特色

根据精品课程建设经验，充分发挥精品课程建设的辐射作用，以精品课程建设标准要求专业内的课程，优先考虑特色和优势课程，不断的完善和深化课程设置的内涵和外延，在本专业现有相关的精品课程C程序设计、数据结构等基础上，以点带面，建设更多的“精品课程”。以示范辐射作用推动计算机专业的特色发展，使专业形成一流的师资队伍、一流的课程建设、一流的办学条件以及一流的教学管理。

4.3 引领更多的教师进行教学改革，切实加强教学队伍建设

不断以精品课程的建设来提升一线教师的荣誉感，促进教师不断提高实践技能、自觉学习和教学改革，提高教师整体素质。同时，促进教师之间的合作，有利于实现优质教育资源的共享，全面提高课堂教学质量，牢固树立教学工作在学校的核心地位，促进教研和科研的有机结合。数据结构课程师资建设逐步形成一支结构合理、教学水平高、教学效果好的教师梯队。

4.4 建立多元化、过程性的数据结构课程评价体系，调动了学生学习积极性

数据结构课程组注重学习和实践过程性评价，教师、学生、社会三方多元化评价，使评价更加科学、客观、公正、全面。通过问卷调查，大部分学生乐于接受此种评价方式，多元化过程性的评价体系激发了学生的学习动力，更能够与就业岗位要求的相关标准吻合，有助于学生毕业后更好地适应工作岗位需求，从而提升了学生的就业实力。

5 进一步努力的方向

虽然取得了一些成绩，但还有一些深层次的问题有待在今后的工作中进一步破解。

数据结构教学内容的确定与整理，如何在国内外浩如烟海的教学资源中做取舍。教学中如何精选案例、教材建设过程中如何选取典型案例和习题。

如何培养学生知识运用能力和自主学习能力。我们认为，学生在校期间，应该注重能力的培养，而不是单纯的知识获取。有两种能力是最重要的，一是知识运用能力，二是自主学习能力。

如何加强专业及课程设置与地方产业结构深层次对接；课程教学中如何加强学生人文素质教育，提升学生可持续发展能力。

6 小结

课程组依据数据结构精品资源共享课程的建设目标，借鉴CDIO先进的工程教育理念，围绕着课程体系、教学方法、教学网络资源平台、课程考核评价体系等方面进行了建设和实践。课程建设措施得当，发挥了精品课程建设引领和示范作用，取得了丰富的教学效果和课程建设成果。将以省级MOOC课程建设为契机，进一步丰富课程教学资源，形成鲜明的课程教学特色。