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论数据结构课程建设与改革实践

颜萌
摘 要：《数据结构》是高校一门非常重要的专业基础课程，对学生计算机能力的培养起着举足轻重的作用。在当前信息化时代，计算机能力已经成为现代人才必须要具备的一种基本能力。但是从目前高校的教学现状来看，数据结构课程教学还存在诸多问题，这些问题不仅阻碍数据结构课堂教学效率的提高，对学生计算机能力的提升也有一定的影响。笔者结合自身的教学经验，就数据结构课程的建设与改革谈一谈自己的看法。
关键词：数据结构 课程建设 改革 实践
：TP311 ：A ：1672-3791（2017）09（b）-0135-02
《数据结构》是信息技术类专业课程的核心课程，这门课程主要是对一些常用的数据结构模型进行介绍，以此培养和提高学生的计算机能力。但是笔者在调查中发现，目前数据结构课程教学还存在一系列问题，比如过于重视理论讲解、教学过程中缺乏互动性、实验教学环节薄弱等。本文主要对这些问题进行分析，在此基础上就如何使用正确的教学策略提高数据结构课程教学效率展开详细论述。
1 数据结构教学存在的问题
1.1 与生活实际问题联系不足
数据结构内容具有很强的抽象性，在讲解的过程中往往需要关注数据与模型本身。如果教师在教学过程中不结合一些生活实例进行讲解，仅仅照本宣科，很容易出现言之无物的情况。例如“图”这一结构，包含很多重要的应用算法如“最短路径”“最小生成树”等，这些内容抽象性比较强，如果教师仅仅按照教材中的点线图进行讲解，学生是很难清楚理解这一节内容的概念。但是如果教师能够结合生活实际进行讲解，以“最短路径”为例，如果教师将边映射比喻成城市之间的道路，点映射比喻成城市，那么学生就能很好地理解，而且也能牢牢掌握[1]。但是从目前的教学现状来看，很多教师在课堂教学过程中都注重理论的讲解，很少与生活实际问题相互联系起来，导致教学效率普遍较低。
1.2 教学过程缺乏有效的互动
学生是教学活动的主体，教师是教学活动中的主导者，一个高效的课堂教学，既需要教师的指导，也需要学生的积极参与，良好的互动是课堂教学有效开展的前提和基础。但是当前还有很多教师在课堂教学过程中采取传统的灌输式教学模式，教学方式非常被动，教师在课堂上扮演的角色过重，学生的主体地位没有得到有效的体现。在这种状况下，很多学生的学习积极性和学习兴趣不高，导致课堂教学效果也大打折扣[2]。
1.3 实践教学没有得到应有的重视
数据结构是一个具有较强综合性和实践性的课程，其中上机编程实践是实践教学中重要的组成部分，不仅能够强化学生对理论知识的理解，还能培养学生的实践能力和创新能力。但是从目前高校数据结构教学现状来看，安排数据结构学时的教师实验课程并未给予应有的重视，这从课时的安排上就可以明显看出来，理论课程的课时量约是实验课程课时量的3倍。学生无法掌握良好的编程能力，计算机能力的提高也受到严重的影响。
1.4 考核制度缺乏合理性
课程考核是为了对学生的学习成果进行检测，实现教学目的。课程考核并不完全是为了对学生学习情况进行考察，更重要是为了让教师对自己的教学情况有一个大致的了解，也为了让学生对自己的学习情况有一个详细的了解，从而去改善课程设计和学习方式，达到提高学生专业素养的目的。因此，课程考核要和教学相互结合起来，成为教学中重要的一部分，不仅能够反映教学实际情况同时又为教学提供良好的服务。但是目前数据结构课程的教学改革就是一张试卷，考核的形式非常僵化，无法将学生实际的编程能力和整个课程中的整体表现充分反映出来[3]。
2 数据结构课程建设与改革的必要性
数据结构课程是计算机专业的核心课程，具有技巧性强、综合性强、逻辑性强、概念多等特点。笔者在教学过程中发现，很多学生刚接触这门课程的时候不知道从何下手，尤其是一些非计算机专业的学生，等到这门课程学习结束，还有很多学生不知道自己学习到什么，也不知道自己掌握了什么技能。造成这种状况的原因有很多，比如课时太少、前导课程开设不足、数据结构课程内容抽象，本身就具有一定的抽象性等。笔者在前文中也说到，目前数据结构课程教学现状不容乐观，课堂教学效率普遍较低等。这些问题不仅阻碍高校计算机教学事业的稳定发展，对学生的全面发展以及综合素质的提高也造成了严重的影响[4]。数据结构课程建设与改革是为了优化课堂教学结构，突出学生在课堂教学中的主体地位，将学生的主观能动性充分调动起来，激发学生的学习兴趣和学习动机，从而提高课堂教學效率，培养学生的创新意识和实践能力，为学生的全面发展和综合素质的提高奠定良好的基础。
3 数据结构课程建设与改革的有效策略
3.1 建设立体化精品教材
教材是教学活动顺利开展的前提和基础，既是教师教学的主要参考资料，也是学生学习的重要参考依据。教材的建设可以从两个方面进行，一方面是自主编制，另一方面是从外面选购。如果高校的条件允许，教师可以根据自己学校学生的实际情况，结合教学目标和教学要求编制数据结构教材，对课程的知识体系进行优化。要以“面向实际应用、培养学生抽象思维能力”为指导思想。还要围绕“逻辑结构、存储结构、基本运用实现、典型应用”这条主线展开[5]。除此之外，还要充分利用现代化的教育手段，对基于信息技术的教学模式进行构建和探索，充分激发学生的学习积极性。
3.2 制定科学合理的教学大纲
数据结构不仅仅是一些简单程序设计和实现的基础，同时还是一些大型应用数据、数据库系统、操作系统、编译程序等系统程序设计和实现的重要基础。学习数据结构，目的是为了对计算机处理对象特征进行了解，处理实际问题中的处理对象，以此提高学生的思维能力和学生的专业素质。为了达到这一教学目标，教师必须要根据学苗特点制定科学合理的教学大纲，在原教学大纲的基础上进行更深一步的细化和修订。首先，修订的教学大纲要符合人才培养目标。当前社会需要具有创新能力的技术人才，因此，教学大纲的修订要紧紧围绕这一教学目标，课程内容要体现出先进性的特点，同时还要融入本学科先进技术和理论[6]。其次，教学大纲的设计要能够将创新人才的培养特征充分体现出来，创新人才既要有丰富的基础理论知识，又要有一定的专业知识基础，具有从事该专业的基本技能和实际工作能力。endprint
3.3 创新课堂教学模式
课堂教学模式对教学效率的提升具有非常重要的作用，数据结构教学并不是为了简单地给学生传授一些理论知识，更要注重培养学生抽象的思维能力。笔者认为，数据结构教师要尝试使用新的教学方法，将单向的讲授转变为讨论式、体验式、启发式等多种形式的教学方法。激发学生的思维，将学生的学习主动性充分發挥出来，从而培养学生的创新思维。
数据结构课程内容具有很强的抽现性，主要是为了反映现实生活中一些共性问题。这样就意味着数据结构课程的教学要紧密结合实际生活内容，这门课程的本质是为了帮助人们解决一些实际问题，只不过解题方式比较抽象，主要是计算机能够接受的算法，这本身就是一个比较抽象、复杂的思维过程。因此，学生想要有效完成这个转化，必须要具备较强的抽象思维能力。从某个程度上说，抽象思维能力的形成需要有一个“量的积累”，只有积累一定的量才能实现“质的飞跃”。因此，在数据结构课程教学过程中，教师可以使用小组讨论的方式进行教学，每节课的内容以专题的形式展开。也可以根据实际教学内容以及学生的学习能力等制定一个合适的议题，然后让学生围绕这个议题进行讨论。“问题”能够激发学生的探索欲望，并且在讨论的过程中形成自己的观点。与此同时，教师在讨论的过程中还要适当进行点拨和启发，加强引导，给学生创造一个放飞思想的氛围，引导学生从不同的角度去思考问题，对于不同的问题学会使用不同的方式，对学生灵活运用知识的能力加以训练，从而培养学生的创新思维和发散性思维。
除此之外，数据结构任课教师还要重视实践教学，通过课程设计、项目设计以及开放性的实验项目等对学生的科研能力、实践动手能力、理论联系实际等能力进行培养，实践教学方式要体现出层次化和多样化的特点。
3.4 考核方式的改革
对于民办本科高校的学生，考核更要注重过程化，要把学生的平时课堂表现、平时完成实验内容的创新情况以及期末考试成绩融合到一起。目前该校数据结构课程的评分标准为平时（50%）+期末试卷（50%）。平时成绩包括平时课堂互动情况（20%），课堂测验及平时作业完成情况（40%），实验完成情况（40%）。这样既避免期末一张卷的弊端又有效提高学生学习的主动性与创造性。实践表明，采用这种考核方法不仅提高课堂的师生互动，更有效地激励学生一题多解，促进发散思维培养。
4 结语
综上所述，数据结构课程是计算机专业的核心课程，具有技巧性强、综合性强、逻辑性强、概念多等特点，对于教师的教学能力有较高的要求。当前高校的数据结构教学还存在诸多问题，数据结构教学教师要正视这些问题，结合本校学生实际情况不断调整教学内容和教学模式，优化课程体系，从而促进数据课程教学效率的大幅度提高。
参考文献
[1] 蒙应杰.“算法与数据结构”课程教学的研究与探讨[J].高等理科教育，2004（3）：22-23.
[2] 杨秀金，汪沁.《数据结构》教学改革与研究[J].浙江万里学院学报，2004（2）：47-48.
[3] 王秀友，张永华.《数据结构》课程建设与改革浅谈[J].阜阳师范学院学报：自然科学版，2004（1）：11-12.
[4] 吴陈.提高“数据结构”课程教学质量的方法探讨[J].中国电力教育，2012（22）：20-21.
[5] 陈新宇.浅谈树形数据结构在航线匹配中的应用[J].数字技术与应用，2011（4）：19-20.
[6] 程如铁，闻瑞.浅谈如何改进“数据结构”实验课的教学效果[J].伊犁师范学院学报：自然科学版，2010（4）：34-35.endprint

-全文完-