《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)實踐探討-2019年精選文檔

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)實踐探討DiscussionontheTteachingPracticeof"DataStructure"CHENPei-zheng,ZHANGHao-ming(Department ofMedical Informatics, GuangdongCollegeofPharmacy,Guangzhou510003,China):Thecourseof"DataStructure"isthefoundationofcomputertheory andtechnology, whichisabstruse andhardtounderstand.Itisadiscussabletopicontheteachingpatternandteachingmethod.Inthispaper,toprompttheteachingeffect,howtotakegoodteachingmethodontheprocessofteachingthecourseof"DataStructure"arediscussed.引言《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計算機應(yīng)用專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是整個計算機學(xué)科體系中的四大支柱課程之一。 該課程主要介紹各種離散結(jié)構(gòu)（如表、向量、集合、樹、圖等）在計算機上的存儲和處理，以及一些常用算法。 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》也是一門理論性很強的課程，是從事計算機軟件開發(fā)的基礎(chǔ)， 對培養(yǎng)學(xué)生良好的編程思想和風(fēng)格也有很大的幫助作用。 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》重在理論，其概念的抽象性、算法的經(jīng)典性和復(fù)雜性、描述語言的先進性，導(dǎo)致在以往的教學(xué)中，理論教學(xué)和實踐教學(xué)未能很好的結(jié)合起來， 加上通常大學(xué)學(xué)生的編程經(jīng)驗相對較少， 學(xué)習(xí)起來難度特別大， 被公認(rèn)為是高校計算機課程中最難學(xué)好的課程之一?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)方法和措施《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程具有較高的抽象性，學(xué)生普遍反應(yīng)難學(xué)。針對學(xué)生的特點，筆者在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的課程教學(xué)實踐中總結(jié)了一些教學(xué)方法和措施， 并取得了較好的效果。 主要體現(xiàn)在以下幾個方面：2.1 使學(xué)生合理認(rèn)識《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程在課程開始階段，首先要強調(diào)這門課程的重要性，及其在計算機學(xué)科體系中的地位。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對于計算機專業(yè)的學(xué)生來說很重要，特別是對于從事計算機專業(yè)，特別是軟件開發(fā)的人心里都清楚這點。有些愛好計算機的發(fā)燒友，自己學(xué)習(xí)了某種開發(fā)工具（編程語言），也能動手編程，但編出的程序總是顯得很“業(yè)余”，很難再做修改，或者進行移植，為什么呢？這就是缺乏了學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程。事實上，凡是真正學(xué)習(xí)了這門課程，都會認(rèn)為它是計算機專業(yè)與非專業(yè)的一個分水嶺。 它不僅是計算機專業(yè)的核心課程, 也是其他理工科專業(yè)的熱門選修課， 特別是非計算機專業(yè)攻讀計算機輔修專業(yè)的學(xué)生， 或者學(xué)習(xí)計算機程序設(shè)計的其他人員必須要學(xué)習(xí)的。2.2 介紹《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的特點和學(xué)習(xí)方法說明這門課程的特點。 很多同學(xué)反映數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)很抽象、 很難學(xué)而且內(nèi)容又多。確實，本課程需要一門程序設(shè)計語言的知識 （例如C++語言），還需要一些離散數(shù)學(xué)的知識。有些同學(xué)由于沒有這方面的基礎(chǔ)，導(dǎo)致在看書時無法理解各種算法的思想，更無法看懂實現(xiàn)這些算法的程序。針對這種現(xiàn)狀，就要求這些學(xué)生首先要補習(xí)相關(guān)知識，如有必要，還要專門增加課時進行補習(xí)。在介紹課程的主要內(nèi)容時，需要用明白易懂而又概括性強的語言來描述。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中涉及很多C++算法，學(xué)生直接閱讀很困難，事實上所有計算機程序都這樣，讀別人的程序，如果不清楚算法的思想，可能比自己寫程序還難，即使自己寫的程序，過了較長一段時間，再讀會很困難。因此，本人制作的教學(xué)課件中，將一些比較重要又較難的算法做成了動畫演示，這樣其中的算法思想看起來就很直觀，易懂。然后，再對照C++算法的每一條語句，來演示其實際變化過程，這樣一步一步理解整個算法，這對同學(xué)的幫助很大。還有，準(zhǔn)備一些由淺到深的算法過程，讓同學(xué)來讀算法寫結(jié)果，幫助同學(xué)理解算法的意義。另外，由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)涉及的內(nèi)容很多，教學(xué)中必須說明、區(qū)分重點內(nèi)容，否則教師和學(xué)生將花費太多的精力和時間（事實上，輔導(dǎo)時間也不允許）。例如，針對算法描述，我會說明算法思想更重要，而算法的C++函數(shù)定義只重點要求幾個基本而典型的算法。事實上，中央電大歷屆的考題是這樣，電大學(xué)生的實際狀況也是這樣。在平時教學(xué)過程中，特別是期末復(fù)習(xí)時，我會重點要求各種算法的基本思想，再針對部分算法的 C++語言描述重點要求掌握。對這些重點內(nèi)容，不僅要多講解習(xí)題來印證，還要求同學(xué)下來完成平時作業(yè)，并適當(dāng)補充一些往屆考題。2.3 實例教學(xué)，形象生動所謂“實例教學(xué)”，就是對課程中的重點、難點內(nèi)容，選配適當(dāng)?shù)睦}、運用恰當(dāng)?shù)谋扔鬟M行演示和說明，把抽象的內(nèi)容具體化、形象化，幫助學(xué)生理解掌握這些內(nèi)容，并適當(dāng)加以引伸，引導(dǎo)并激發(fā)學(xué)生作進一步的思考和探索。應(yīng)該結(jié)合學(xué)生實際情況，使用更加通俗、形象、生動、直觀的教學(xué)語言和教學(xué)方法進行講授，注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更有效地幫助學(xué)生理解和掌握課程內(nèi)容。例如在講解堆棧和隊列的時候，學(xué)生對這兩個概念比較陌生，于是我們通過與日常生活中的疊盤子、食堂排隊買飯等現(xiàn)象聯(lián)系起來進行比喻說明，學(xué)生不僅聽起來較有興趣，易于理解，而且效果也遠(yuǎn)比只單純地念定義要強得多。從學(xué)生的角度來看，通過一個比較有趣的實例，學(xué)生可以較容易地弄懂一個較復(fù)雜的知識點，在克服困難的過程中會不斷地獲得成就感，從而更大程度地激發(fā)他們的求知欲望，逐步形成一個感知心智活動的良性循環(huán)，更能激發(fā)其繼續(xù)學(xué)習(xí)的欲望。2.4 重視上機實踐，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣本門課程強調(diào)對上機實驗的要求，專門有實驗指導(dǎo)教材，并要求每個實驗都要寫出實驗報告，就這門課程而言，不同教材采用不同的程序設(shè)計語言，以前還有自定義的一種語言，而現(xiàn)在都采用實際的計算機語言，例如Pascal語言，C語言，C++語言等，之所以要用一門計算機語言來數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法，就是要達到這樣一個目的：讓學(xué)生在實際上機實踐操作時，在程序的運行、調(diào)試過程中，也即與計算機交流的過程，體會計算機解決問題的方式。而當(dāng)學(xué)生意識到這一點后，就會體會到軟件開發(fā)的奧秘，激發(fā)其興趣，慢慢就會自己上路從事軟件開發(fā)工作了。這就是學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)組織和對已組織好的數(shù)據(jù)的基本處理對計算機專業(yè)，特別是軟件開發(fā)專業(yè)學(xué)生的深刻影響。2.5 聯(lián)系實際，學(xué)以致用《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是一門理論性課程，重在對編程思想和風(fēng)格的培養(yǎng)，簡單的死記硬背一些概念、定義沒有任何的用處，我們講課的目的就是要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)完《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》之后，能夠主動的將書中的知識靈活運用到生活中去，所以在教學(xué)的過程中聯(lián)系實際非常重要。在教學(xué)過程中，我們努力使每個知識點都與具體的應(yīng)用實際聯(lián)系起來，促進了學(xué)生的理解，提高了他們的實踐應(yīng)用能力。例如我們在講授圖的概念時，學(xué)生不理解圖的最小生成樹有何用處，于是我們列舉了網(wǎng)絡(luò)布線，城市道路建設(shè)，郵遞員送信等大量應(yīng)用實例，同時啟發(fā)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)其他的一些應(yīng)用實例。結(jié)果學(xué)生很感興趣，對這個知識點記憶非常深刻。2.6 多課程結(jié)合，融會貫通幾乎每一門課程都有前驅(qū)和后續(xù)課程，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》也不例外。而且《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，同時又是計算機學(xué)科的支柱課程之一，其中的很多知識將貫穿計算機知識學(xué)習(xí)的整個過程。所以講授《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》更應(yīng)該注重與其他相關(guān)課程的聯(lián)系，通過《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的講解使學(xué)生對整個計算機課程有一個較全面的了解，讓學(xué)生在頭腦中形成一條清晰的學(xué)科主線。例如在講解稀疏矩陣的時候，我們先簡單回顧《多媒體》課程中圖像壓縮的方法，然后告訴學(xué)生之所以可以壓縮圖像，是因為圖像中含有大量的稀疏矩陣，同時，稀疏矩陣的存儲方法和訪問方法會直接影響圖像的壓縮效果和壓縮效率。通過這個例子，學(xué)生不但理解了稀疏矩陣的相關(guān)概念