項目驅(qū)動教學(xué)模式在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中的探索

項目驅(qū)動教學(xué)模式在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中的探索

項目驅(qū)動教學(xué)模式在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中的探索

袁春蕾a，歐陽志友b，王堃b

（南京郵電大學(xué)a.先進技術(shù)研究院；b.物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院，江蘇南京210023）

摘要：《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計算機專業(yè)非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，也是一門實踐性要求非常強、難度比較大的課程。本文針對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》在教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，提出了一種項目驅(qū)動的教學(xué)模式，結(jié)合《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的特點進行了探討，以幫助學(xué)生提高編程能力，切實提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)積極性。

關(guān)鍵詞：項目驅(qū)動；教學(xué)；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

基金項目：江蘇省研究生教育教學(xué)改革研究與實踐課題（JGLX13_034）；南京郵電大學(xué)教學(xué)改革研究重點項目（JG01613JX10）；南京郵電大學(xué)實驗室工作研究課題重點項目（20XXXSG03）

作者簡介：袁春蕾（1981-），女，山東青島人，助理研究員，主要研究方向為教學(xué)研究、計算機網(wǎng)絡(luò)。

一、引言

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計算機等專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在整個專業(yè)的知識體系中占有重要地位，同時也是設(shè)計和實現(xiàn)編譯程序、操作系統(tǒng)以及其他系統(tǒng)程序和大型應(yīng)用程序的重要基礎(chǔ)，是計算機程序設(shè)計的重要理論和實踐基礎(chǔ)。該課程不僅具有一定的理論性，也具有很強的實踐性，因此需要任課教師精心設(shè)計、合理規(guī)劃該課程的整體安排，進而培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計能力、計算思維能力等。

二、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)現(xiàn)狀分析

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是一門理論與實踐并重的課程，大部分高校所采用的教學(xué)方式依然延續(xù)傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以任課教師講授為主、學(xué)生聽課為輔，以課堂教學(xué)為主、實驗為輔，教學(xué)過程頗為枯燥，內(nèi)容較為抽象，導(dǎo)致了教師在授課過程中的教學(xué)效果不理想，部分學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動性不高，在運用已有知識解決實際問題的能力方面比較匱乏，自主探索知識的能力不夠。

（一）先導(dǎo)課程掌握不扎實

目前大部分高校將《C語言程序設(shè)計》作為《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的先導(dǎo)課程，即在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》學(xué)習(xí)中采用C語言描述。《C語言程序設(shè)計》的掌握和熟練程度，直接影響到《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的學(xué)習(xí)效果。若在學(xué)習(xí)《C語言程序設(shè)計》課程過程中，學(xué)生對結(jié)構(gòu)體、指針等相關(guān)知識的理解程度不夠，特別是個別學(xué)生僅僅停留在對其基本概念認識的程度上，將會導(dǎo)致在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》學(xué)習(xí)中無法深刻理解算法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法流程。

（二）講授方式有待改善

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的抽象程度相對比較高，理論知識比較多。學(xué)生僅僅通過任課教師在課堂上的知識講授，難以掌握和利用理論知識解決實際問題。此外，傳統(tǒng)授課方式過于注重任課教師的角色，在課堂上以任課教師為主角，講述教材內(nèi)容，而由于《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》相關(guān)概念比較抽象，講授的內(nèi)容局限于抽象層次，缺乏典型的項目作支撐，學(xué)生難以理解，對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的授課效果和學(xué)生的掌握情況都將產(chǎn)生一定的影響。

（三）重理論、輕實驗

在一些傳統(tǒng)的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》實驗教學(xué)體系中，實驗課程只是被用于理論教學(xué)的補充和原理驗證，并未得到足夠的重視。部分教師本身就缺乏項目的實際鍛煉，缺乏工程實踐經(jīng)驗，難以真正做到聯(lián)系實際的工程問題展開實驗教學(xué)。加上實驗教學(xué)過程中需要用到一系列不同復(fù)雜程度的儀器設(shè)備，對教師的技能要求也更高，從而導(dǎo)致了一些教師在編寫課程大綱或建設(shè)實驗教學(xué)體系時，有意無意地縮減一些難度較大的實驗環(huán)節(jié)，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的過程中并未得到足夠的鍛煉。

（四）重驗證、輕設(shè)計

綜合性實驗和設(shè)計性實驗相比驗證性實驗來說，涉及的知識面廣，可能涉及的儀器設(shè)備更加復(fù)雜，較大地增加了實驗教學(xué)和指導(dǎo)過程的難度，因此一些傳統(tǒng)的實驗教學(xué)體系受師資力量、儀器設(shè)備等的限制，大都側(cè)重驗證性實驗的教學(xué)，缺乏足夠的綜合性實驗和設(shè)計性實驗，而綜合性實驗和設(shè)計性實驗是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。

三、項目驅(qū)動教學(xué)模式

項目驅(qū)動教學(xué)模式是以授課對象———學(xué)生為主體，任課教師作為指導(dǎo)者的協(xié)作式學(xué)習(xí)模式，是根據(jù)學(xué)生自身情況建構(gòu)知識的學(xué)習(xí)過程。項目驅(qū)動教學(xué)模式能夠遵循學(xué)生職業(yè)技術(shù)能力培養(yǎng)的基本規(guī)律，以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點，根據(jù)行業(yè)企業(yè)發(fā)展需要和實際工作任務(wù)的要求，實現(xiàn)學(xué)生職業(yè)能力的自我構(gòu)建和職業(yè)素養(yǎng)的全面提高。

在項目驅(qū)動的實驗教學(xué)過程中，以項目為中心，以學(xué)生為主體，打破理論與實踐二元分離的局面：任課教師將整個的學(xué)習(xí)過程分解為一個個具體的項目，設(shè)計出一個個項目教學(xué)方案，把日常的教學(xué)內(nèi)容滲入到每個項目中，使得知識點能合理地分配和貫穿到項目的各個環(huán)節(jié)。學(xué)生在循序漸進的學(xué)習(xí)過程中，層層推進項目，通過項目驗證和檢驗學(xué)生的掌握程度，更好地促進學(xué)生的學(xué)習(xí)。學(xué)生因此也會產(chǎn)生強烈的求知欲望，帶著問題學(xué)習(xí)理論知識，并將理論知識靈活運用到項目中去，這在一定程度上提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

四、項目驅(qū)動教學(xué)模式的探索

借鑒軟件工程中生命周期的思想，將項目驅(qū)動的教學(xué)模式運用到《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中，在此過程中，以項目的開發(fā)過程為主線，讓學(xué)生在項目開發(fā)過程中學(xué)習(xí)和掌握《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的相關(guān)內(nèi)容。因此，需要任課教師針對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)置項目，以學(xué)生生活中經(jīng)常接觸的案例作為項目，并分為若干個子項目，每一個子項目涵蓋具體的教學(xué)內(nèi)容，使得學(xué)生在完成項目的過程中掌握理論知識，并能真正運用到實踐中，從而充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求職欲望，增強學(xué)生的動手能力及創(chuàng)新能力。

（一）在理論教學(xué)方面

任課教師在理論知識的講授過程中，以項目任務(wù)為驅(qū)動，將《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中的線性表、棧、隊列、串、數(shù)組、樹、二叉樹、圖以及查找與排序等知識點和一些方法、技能有機結(jié)合，使得學(xué)生在解決問題的過程中開展學(xué)習(xí)，對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中的基本概念有了一個直觀的認識。另外，任課教師可以根據(jù)項目所需的知識，將講授過程轉(zhuǎn)換成提出問題、分析問題、解決問題的過程，進而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》理論知識的理解，并為實驗教學(xué)做好準(zhǔn)備。

（二）在實驗教學(xué)方面

在實驗教學(xué)中，將理論知識融入到項目中，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的知識來解決項目中的問題。

1.項目準(zhǔn)備階段。項目的準(zhǔn)備階段是整個實驗教學(xué)活動的關(guān)鍵，其設(shè)置的合理程度直接影響后續(xù)的教學(xué)效果。任課教師將圍繞《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的教學(xué)內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生的各項能力為出發(fā)點，擬定切實可行的項目方案。在此過程中，需充分考慮授課對象對先導(dǎo)課程的掌握程度、學(xué)生對項目的感興趣程度、項目的整體難易程度等。項目的難易程度至關(guān)重要：難度過高，不僅無法達到預(yù)期的實驗教學(xué)效果，學(xué)生深入學(xué)習(xí)的積極性也會受到打擊；難度過低，則很難達到實驗教學(xué)的要求。這就需要任課教師加強對學(xué)生的了解，并根據(jù)學(xué)生的情況來調(diào)整所設(shè)置的實驗項目的難易程度。這無疑對項目的組織者、指導(dǎo)者、促進者———任課教師，提出了更高的要求。

2.項目實施階段。項目實施階段是整個實驗教學(xué)活動的中心環(huán)節(jié)。學(xué)生作為主體，在任課教師的指導(dǎo)下，對項目的實現(xiàn)展開討論，通過任課教師的指導(dǎo)，確定實現(xiàn)項目的思路，并開展相關(guān)的實施工作。

任課教師根據(jù)項目的難易程度和學(xué)生的掌握程度將學(xué)生進行分組，并通過闡述項目的意義和難點，激發(fā)學(xué)生獨立完成項目的信心。對于個別學(xué)生存在的難點問題，任課教師給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助，對于學(xué)生普遍存在的共性問題，任課教師可統(tǒng)一講解，以便及時掌握學(xué)生對于知識的掌握程度和存在的問題，并及時調(diào)控項目實施的進度。

3.項目考核階段。盡管項目的考核結(jié)果在項目結(jié)束時給出，但此項工作貫穿于整個項目開發(fā)過程?？偝煽冇身椖繉嵤┻^程和答辯兩部分構(gòu)成，兩者所占分值的比重由項目自身特點決定。項目實施過程的成績包括出勤率、分析問題的能力、解決問題的能力、自學(xué)能力、動手能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力；答辯的成績包括學(xué)生對各自負責(zé)項目的陳述、對項目中所涉及到的知識點的匯報、項目運行情況和調(diào)試情況的講解等，這在一定程度上鍛煉了學(xué)生的表達和交流能力。

五、結(jié)語

將項目驅(qū)動教學(xué)模式運用到《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)中，克服了該課程傳統(tǒng)教學(xué)的諸多弊端，避免了學(xué)生只學(xué)習(xí)理論知識的現(xiàn)狀。學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣明顯提高，學(xué)習(xí)目標(biāo)明確，將以往的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，提高了學(xué)生自我學(xué)習(xí)的能力，激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣，在一定程度上，真正做到了理論知識與實踐性環(huán)節(jié)的高度融合。

參考文獻：

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