独立学院“数据结构”课程教学的探讨

彭　颖　周金凤

文章编号：1672-5913(2009)10-0120-02

摘要：本文分析了独立学院的教学目标和学生特点，探讨了如何在独立学院上好“数据结构”这门课，列举了在教学过程当中遇到的问题，并提出了解决办法，从而达到培养应用型人才的教学目标。

关键词：独立学院；数据结构；教学

中图分类号：G642

文献标识码：A

1引言

“数据结构”是计算机学科的核心课程，是编译原理、操作系统、数据库、人工智能等课程的基础。同时，“数据结构”也是一门内容丰富且抽象，实践性很强的课程，数据结构技术广泛应用于信息科学、系统工程、应用数学以及各种工程技术领域。但是，在“数据结构”课程的教学时，教师感觉难教，学生感觉难学，这个问题不断困扰着教师和学生。我们试图探求一个适应于独立学院的“数据结构”课程的最有效教学模式，实现最优化的教学。

2独立学院“数据结构”课程的教学目标

独立学院的教学目标是培养应用型人才，学院的一切教学都以这个目标为中心。“数据结构”课程的教学目标是：使学生透彻地理解各种数据对象的特点，掌握数据的组织方法和实现方法，并进一步培养良好的程序设计能力和解决实际问题的能力。学习数据结构的最终目的是获得求解问题的能力。对于现实世界中的问题，学生应该能从中抽象出一个适当的数学模型，该数学模型在计算机内部用相应的数据结构来表示，然后设计一个解此数学模型的算法，再进行编程调试，最后获得正确的解答方法。

3独立学院学生的特点分析

学生的个性特点千差万别，因此培养目标也存在差异，所以我们需要根据实际需要探索满足教学需求的教学模式。独立学院的学生层次属于三类本科，有自己的特点：首先，他们是大学生，有较成熟的思想，开始考虑自己的专业和就业问题，也会思考现在的学习与将来的工作之间的联系；其次，他们有一定的自控能力，但不是很强，容易受外界环境的干扰，个别同学沉迷于游戏；第三，他们的基础知识稍微薄弱，尤其数理逻辑知识较差，有一定的逻辑思维能力，但不是很强；第四，他们有较强的社会活动能力，爱好实践活动，有点厌倦理论知识的学习，学习的主观能动性不是很强。

4“数据结构”课程教学中遇到的问题及解决办法

在“数据结构”课程的实际教学中，学生经常提到两个问题：“数据结构到底有什么用”，“数据结构很难学”。如果这两个问题不能及时得到解决，学生们逐渐在心理上认定数据结构没有用，或者太难学了，从而失去学习动力和兴趣。通过与学生的沟通发现，他们普遍的问题是：数据结构的概念记不住；算法能理解，但不能编程实现，而且他们认为“数据结构难学”，实际上是因为不知道“数据结构到底有什么用”造成的。因此，我们在课程教学中始终贯穿一个主线：有什么用——怎么用。我们根据学院的培养目标和学生的个性特点，精心组织教学内容，不断加强实践环节，灵活运用教学方式，引导学生由被动接收转变成主动学习，将这门课程的知识体系建立在实践的基础之上，同化在学生的整个认知体系之中。

4.1精心组织教学内容，突出实用性

“数据结构”课程的教学目标是培养学生运用计算机解决实际问题的方法和能力，包括实际问题分析、数据结构描述、求解方法设计、计算机实现等几个步骤。我们应当让学生认识到，“数据结构”这门课要学习的不仅仅是知识，学习的目的也不只是为了考试，而是要掌握运用计算机软件技术分析和解决应用问题的基本方法，这对今后的学习和工作都非常重要。

“数据结构”这门课程主要介绍线性结构、树形结构和图形结构这三大基本结构的逻辑结构、存储结构和基本操作。这些理论知识涉及的概念、算法比较多且细，并自成体系。学生如果不理解这些概念，很难记住，更谈不上应用，从而丧失学习的信心。为此，从第一次课开始，我们就导入许多实用有趣的问题，来激发学生的学习热情。如排队购票的线性结构，人机对弈问题中的树结构，旅游线路中的图结构等。在教学过程中，我们将理论知识与实际应用结合，将这些知识变为有意义的学习材料，使其与学生已有的认知结构相联系，促进学生有意义的学习。例如：

(1) 顺序表：计算机语言一般用数组实现，可用来描述平面或立体空间，Windows操作系统自带的扫雷游戏的雷区状况就用二维数组来描述。

(2) 链表：链表可用来描述射击游戏中的子弹，驱动程序也可用链表实现。

(3) 栈和队列：排队购票是生活中队列的例子，计算机的打印操作用到队列；计算机的计算、文本编辑等用到栈。

(4) 二叉树：学院行政关系、家谱、各种比赛的淘汰赛是生活中树的例子；赫夫曼树的应用，操作系统中进程的描述。

(5) 图：路线问题，工程问题，游戏中的情节描述等用到图。

另外，我们精心制作课件，控制好内容的深度和广度，将内容分重点、难点进行组织，每个知识点由浅入深地导入，合理分配学时；对于课程中的算法，采用先用自然语言或流程图描述，再用伪代码实现，最后用计算机语言实现的方式；对于一些经典算法和难以理解的算法，精心制作动画，将每一步的变化过程呈现出来，如：链表的插入、删除，栈、树、图的基本操作，数据的查找、排序等。在课堂讲授时，尽量采用浅显易懂的语言和事例描述概念和定理，例如解释AOE网中事件的最早发生时间和最迟发生时间，将其与聚会时各个同学的出发时间、行程时间、到达时间，以及聚会开始时间相联系，学生就很容易理解。总之，我们尽量让学生体会到数据结构有用，并且易学，以愉悦的心情进行高效学习。

4.2合理设计实验内容，强调实践性

“数据结构”是一门理论与实践并重的课程。实践教学是为了帮助学生深化课堂所学的理论知识，理解并掌握基本数据结构的实现和应用，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。但在实践教学过程中，我们发现学生的编程能力不强，很多算法能够理解，不能实现，产生学习的挫败感。主要有以下情况：

(1) 学生的程序设计能力稍差

以C语言为例，学生对其中的指针、函数、结构体等理解不透彻，而这些在数据结构的描述中恰恰用得多。有些学生见到这种情况就开始畏惧，从心理上认定自己学不好。此时，我们应该鼓励学生实践的目的不是培养程序员，是体会和验证数据结构理论方法。同时，我们在课程教学过程中针对这些掌握不牢的知识进行讲解。更重要的是，我们应当在讲授“C语言程序设计”这门课程时重点讲解这些知识,更好地将这两门课程的知识融合在一起。另外，我们在实践中提供大量的经典源代码供学生进行学习模仿，鼓励学生以小组进行讨论，互相帮助，交流心得和技巧。实际教学表明，学生间的互相指导更能促进学生的学习。

(2) 学生对上机实践不重视

我们应该从理论上阐明实践的重要性，更重要的是要以新颖示例启发学生的学习热情。对于实验题目的设计，我们坚持新颖性、层次性。首先，题目的难易程度要照顾所有学生，分必做和选做；其次，题目的层次要考虑学生的个体差异，分验证性、设计性、综合性；第三，题目的内容要符合实际教学和实践应用的需要。另外，我们还给学生一个自拟题目的机会，让学生自由发挥。学生非常喜欢这种实践教学形式，学习效果明显。

在整个实践教学过程中，我们坚持严格的过程监管，实行考核制度，包括实验课考勤、验收程序、评价实验报告等，以此促进学生的学习。

此外，我们组织学生申报创新项目，参加数学建模大赛等，并派专门的指导老师进行指导，让实践教学融于学生学习的全过程。实际情况表明，学生参与的积极性非常高，学习的主观能动性增强，个人潜力得到了极大的发挥，也促进了良好学风的建设。

4.3灵活运用教学方式，增强主动性

“数据结构”课程的内容相当抽象，概念和算法相当枯燥。为了使学生一直保持学习注意力，我们在课堂上采用多种教学方式。

(1) 教师提出问题——学生分析问题(教师不断引导)——学生解决问题——教师总结

这种方式有利于保持教师与学生的互动，让学生主动参与到学习中来。在教学过程中，不断采用这样的方式，极大地提高了学生学习的积极性，学习效果好。

(2) 教师布置任务——学生小组完成任务——学生自我评价——教师总结

这种方式有利于提高学生的学习凝聚力，增强学生的团队合作能力。学生通过互相帮助学习，在集体中不断被肯定，满足了自我表现的要求，也逐渐确立了学习的自信心。实际教学表明，适当采用这种方式可以极大地带动全班学生的学习活力。

(3) 教师布置任务——学生单独完成任务——教师评价——反馈

学生通过评价反馈不断地了解自己的真实学习情况，增强学习的信心。实际教学表明，这种方式对于学习较好的学生尤其有效，他们从教师的评价中得到一种成就感和满足感，更好地激起爱学的兴趣，挖掘出更大的潜力。

(4) 教师提出问题——教师单独辅导——学生反馈

这种方式有利于教师了解学生的真实学习情况，促进个性化学习，也增强了师生间的交流。实际教学表明，这种方式对于性格内向、学习稍差的学生尤其有效，他们充分解决了自己的疑问，同时也得到了鼓励，更好地与其他同学融合在一起。

此外，我们还充分利用网络环境，让所有学生共享一切教学资源，为学生营造一个良好的课外学习环境。首先，将各种教学资源，包括教学大纲、教学课件、参考资料等以电子形式发布，实现学生自学。其次，发布在线评价测试系统，实现学生自我评价。第三，通过网络实现在线、离线答疑。这些方式满足了学生离开课堂后的学习需求，及时地解决学生的学习困难，提高学生学习的主动性。实际教学表明，这种方式极大地辅助了教师的教学，促进了整个教学活动的顺利开展。

5结束语

我们通过调查分析独立学院学生的特点，针对实际教

学中出现的问题，采用了具体方式进行解决，形成了自己较好的教学模式，极大地提高了教学效果。在今后的教学工作中，我们将不断探索，不断提高教师的教学水平和学生的学习效果，促进教学效益最大化。

参考文献：

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[3] 杨谊. 关于数据结构课程的教学反思[J]. 南方医学教育,2007(3):12-13.

[4] 葛亚平,李春生,王巧玲. 数据结构在游戏中的应用[J]. 今日科苑,2007(12):248-249.

Discussion on the Teaching of Data Structure at Independent College

PENG Ying1，ZHOU Jin-feng2

(1. Guangxi University Xingjian College of Science and Liberal Arts, Nanning 530001, China ;

2. Guangxi Teachers Education University, Nanning530001, China )

Abstract: The article analyzes the teaching goal and students characteristic at Independent Colleges, and discusses how to teach the Data Structure at Independent College for application-oriented personnel.

Key words: Independent College; Data Structure; teaching