面向应用的数据结构课程教学改革与实践

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1、面向应用的数据结构课程教学改革与实践庄锁法　陈兴梅（安徽科技学院，安徽凤阳233100）【摘　要】本文阐述了数据结构课程自身特点，分析计算机相关专业数据结构课程在培养应用型人才中的教学现状，将抽象化具体、任务驱动法和案例教学法引入课堂教学中，同时加强实验教学，提高学生动手能力，实践证明，这些方法很好地改进了教学效果。.jyqktype表示，但学生好长一段时间不能很好理解这一表示。（2）学生难实现。在《数据结构》课程包含了大量的算法，目前大部分的数据结构教材都是采用C语言进行算法描述，而且主要使用的是C语言里的指针、函数和结构体这些知识。但在教学中发现这些C语言内容恰恰是学

2、生掌握情况最不理想的部分。虽然大多数学生能读懂算法，明白算法思想，但自己编写程序实现时却很困难，从某种意义上说，学生只停留在验证上，从而学生对这门课的学习兴趣和学习目的性更加迷茫。（3）应用困难。一般教师在教学中都会向学生说明数据结构课程更加注重应用，但在教学过程中往往很难甚至没有具体的应用，学生反映教材中内容学懂了，但仍然无法应用到实际问题中。一方面，不知如何选择数据结构；另一方面，不清楚如何优化算法，学生的学习积极性受到了一定的影响。（4）教学模式单一。目前，“数据结构”课程在在教学手段上采用多媒体课件教学或者传统的黑板加粉笔的教学方式，这种方法虽然清晰、方便，但由于

3、本课程涉及大量的概念、抽象数据类型以及算法，理论性强又较为抽象，特别是算法的描述无法在课堂上一一详细介绍，算法的执行过程很难在课堂上充分演示，使学生难以想象数据之间的复杂关系。即使学生在课堂上听懂了，课后也可能无法及时上机实践，由此导致教师讲授的知识多于学生吸引的知识，长此以往学生便失去了学习的热情。１　数据结构课程教学方法改革针对数据结构教学中经常出现的问题，提出根据不同内容采用不同教学方法，形成一门课程多种教学方法并举的综合教学方法改革。1.1　课堂教学化抽象为具体数据结构课程涉及数理逻辑、图论、集合论和代数系统的基础，内容高度抽象，涉及很多概念和技术。为了帮助学生理

4、解化，降低学习难度，化抽象为具体，采用图示法帮助理解基本概念，制作动画演示帮助理解算法过程。例如在讲解单链表中的头插入法建立链表算法[2]时，先分析扫描字符串局部插入核心步骤，两步操作，第一步：将原链表的第一个节点成为新生成的节点后继，语句为s->next=head->next;第二步：新生成的节点成为第一个节点，语句为head->next=s;然后用幻灯片做图形动画演示，每一个操作步骤对应的图示过程如图1所示。１．２　采用任务驱动教学，激发学生的学习热情任务驱动教学是教师根据课堂教学目标和教学内容的需要，通过设置具体任务或案例，引导学生积极参与分析、讨

5、论、协作等活动，让学生在具体的完成任务情景时积极思考、主动探索，以提高教与学的质量和效果，培养学生认识问题，分析问题和解决问题等综合能力的一种教学方法[3]。任务驱动法一般分四个步骤[4]：①设置情景、创建任务。②分析任务、提出方案。③搜集素材，完成任务。④评估总结。所教授的数据结构时，为便于学生更好地理解和掌握线性表顺序存储、排序算法、查找算法等概念，熟练得掌握插入排序、二分查找等基础算法，首先安排任务“学生成绩管理系统”。然后将问题分解为有输入学生成绩、按学生成绩排序、根据学号或姓名查找学生成绩、和基本信息统计等任务，第三步要求学生用课堂上学过的算法来解决每一个模块，

6、最后一个一个模块去点评，指出存在的问题和优化的方法，这样逐步推进，使学生有一种从了解、熟悉到深入理解、掌握、运用的渐进过程。１．３　引入案例教学法，培养学生的应用意识案例教学法是一种开放式、互动式的教学方式，需要教师根据理论教学内容事先精心策划和准备案例，指导学生提前阅读，并组织学生开展讨论案例，形成反复的互动与交流。将知识融入案例之中，重视实践，可以大大激发学生的学习兴趣，培养学生分析问题和解决问题的能力，从而达到提高该课程的教学效果案例分析法，一般在教学过程中分三步[4]，①首先抽象出数据的逻辑结构。②确定数据的存储结构。③算法设计。本文在教学中，教材是李春葆编写的《

7、数据结构教程》[2]，根据不同内容设置不同案例，例如，对于线性表，选用案例学生信息管理系统，对于栈，选用停车场管理系统；对于队列，选用医院病人就诊管理系统；对于树结构，采用计算机中文件管理模型；对于图采用实际交通图等。经过努力，在案例和问题的驱动下，教师的引导下，学生主动去分析问题和解决问题，就产生了学习该课程的兴趣，很自然地就掌握了该课程的内容。２　加强实验教学，提高学生动手能力数据结构不仅具有较强的理论性，同时也具有较强的可应用性和实践性。因此，一定要重视教学实践。长期以来，课程组重视实践教学，致力于理论基础和实践教学的完