“数据结构”教学的探索与研究

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1、“数据结构”教学的探索与研究　　摘要：“数据结构”是计算机专业的专业基础课程，具有核心和基础的地位。本文从教材选择、教学方法、现代教学资源的利用、实践教学等方面论述了作者的教学体会和观点。　　关键词：数据结构；教学方法；实践教学　　　　计算机硕士研究生入学考试2009年开始改革，采取全国统考的方式，数据结构是考试的必考科目。数据结构是计算机程序设计的重要理论和技术基础，它所涉及的内容和方法，无论是对学习计算机领域的其他课程，还是对从事软件项目的开发都有着重要的作用。学习数据结构要达到的目标是：学会从问题入手，分析和研究计算机加

2、工的数据结构的特性，以便为应用所涉及的数据选择适当的逻辑结构、存储结构及其相应的操作方法，并初步掌握算法的时间复杂度和空间复杂度概念。根据21世纪对人才培养的要求，教学应重在学生能力、素质的培养，尤其是思维能力、创新能力、实践能力的培养。因此，这些年我们致力于数据结构课程的建设，把课程建设作为一项系统工程来抓，从教材选择、课程体系建设、师资队伍、课程教学、实践教学、教学管理等各个环节不断实践和探索，特别是在课程教学方面，加强教学研究和教学方法、教学手段的改革，从提高学生的学习兴趣和加强实践环节教学方面入手，取得了良好的效果。　

3、　　　1教材选择　　　　计算机软件开发方法是不断发展的，数据结构的课程内容也应随着软件开发方法的不断发展而发展。目前面向对象的软件分析与设计技术已发展成为软件开发的主流方法。因此，用面向对象的思想组织数据结构课程的内容，用面向对象的程序设计语言描述数据结构问题，就成为数据结构课程内容改革的必然。　　国外在20世纪90年代已将数据结构教材改为用C++或Java描述，这主要是适应软件开发技术发展的需要。国内大学虽然在这门课程的教学内容和教材建设方面起步较晚，但目前国内用C++或Java描述的数据结构教材已经出现，那么关于教材选择问

4、题应该适应软件开发技术发展的需要。　　　　2基于问题的教学方法　　　　对于数据结构教学过程中的许多抽象的概念、算法和思想，以教师为中心的教学模式起不到很好的效果。那么授课教师在教学过程中采用什么教学方法，对学生学习兴趣的培养至关重要。在教学过程中，采用以学生为主体、以问题为中心的模式，激发学生的学习兴趣，充分调动学生的求知欲，提高他们的积极性和主动性。在教学过程中，自始至终都围绕问题而展开教学活动，引导学生不断发现问题、提出问题、分析问题并最终解决问题，培养学生的创造性思维。　　第一，概述讲解中，可引入如下问题：1、[树]人机

5、对弈问题中，如何实现对弈？各格局之间是什么关系？2、[表结构]学校学生基本信息管理中的表，各表项之间是什么关系？3、[图]教学计划编排问题中，如何表示课程之间的先修关系？4、[图的最短路径]假如你想去大理、昆明、丽江旅游，如何安排路线时间最省？通过这些学生非常熟悉的案例引入数据结构的概念，生动直接，让学生轻轻松松理解了数据结构的概念及其实用，能够提高学生的学习兴趣。　　第二，在讲述每种线性结构和非线性结构之前，我们应该提出一个应用的实例。通过实例进行课前导学，让学生明白为什么要学习它，它有什么用处。譬如，在讲述队列结构前通过火

6、车的进站出站这个形象例子引出队列理论；在讲述树形结构前，可以引出在网站和信息系统中经常见到的“树形目录结构”的实例、操作系统中文件目录结构的实例，给出应该怎样实现和操作树形的目录，通过实例逐步引出理论。在讲述图结构前，可以先讲述“哥德斯堡七桥问题”，通过这个经典问题引导出图的理论。否则会出现这样的现象：很多学生学习了数据结构之后，不知道所学习的这些数据结构有什么用，或者干脆就认为数据结构这门课程就没有用。为了避免这些怪现象的出现，觉得数据结构课程的讲解务必要通过充分的实例让学生真正理解这些常用结构的实用之处，让学生在分析解决具

7、体问题的时候能够很自然地想到去用自己所学的数据结构。　　第三，在讲每一种算法的过程中，我们可以采用提出问题、分析问题、解决问题和讨论问题的方式讲解。譬如顺序表的插入算法，我们首先提出问题：想要在一个顺序表的第i个元素前插入一个新的元素，该怎么做？然后通过动画演示分析问题的思路：(1)判断线性表的存储空间是否已满，若已满，则进行“溢出”处理；(2)检查i值是否超出所允许的范围，若超出，则做“超出”处理；(3)将线性表的第i个元素和它后面的所有元素均后移一个位置；(4)将新的元素写入到空出的第i个元素位置上；(5)线性表的长度加1

8、。其次，怎样用一门高级语言实现算法。最后，进行算法分析。在教学中，不断的引导学生分析问题，采取合作互动的方法，学生“画龙”，老师“点睛”，让课堂活跃起来。逐渐培养学生分析问题和解决问题的能力。　　　　3充分利用各种现代教学资源　　　　首先，在教学中通过合理使用现代化教学手段使