遥感科学与技术专业数据结构教学改革探索

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1、遥感科学与技术专业数据结构教学改革探索　　摘要数据结构是遥感科学与技术专业的一门重要基础课程，针对当前教学中出现的知识结构零散，学生学习热情低的现象，结合多年的教学实践经验，以专业应用为目的，从能力本位型教学方法、应用型实践设计和综合性考核评价机制三个方面，对现有遥感科学与技术专业的数据结构课程教学进行调整。通过对2012和2013级学生的调查回访发现，重组后的教学模块和实验方案能够有效调动学生的主观能动性，编程能力的提高能够在后续的考核中得到充分体现，取得良好的教学效果。　　关键词能力本位教育；应

2、用型实践；数据结构　　中图分类号：G642.0文献标识码：B　　文章编号：1671-489X（2016）16-0095-03　　AbstractDatastructureisanimportantbasiccourseinRemoteSen-singScienceandTechnologyDepartment.Accordingtotheyearsofteachingexperiences，thispaperstudiedthemodularteachingmethodofdatastructure

3、course，thedesignideasofpracticesforapplication，andthecomprehensiveevaluationmechanismsforthisdiscipline.　　Keywordscompetence-basededucation；practicesforapplication；datastructure　　1引言7　　当代大学教育已经从“知识教育”逐渐向“能力培养”转变，美国工程院更是将分析、实践、创造力等一系列能力等作为面向2020年的工程师必须具

4、备的关键特征[1-2]。但不同的专业有着不同的应用特征[3-4]，同一专业内，根据后续社会角色的不同，应用能力培养的程度也不一样。遥感科学是在地球科学与传统物理学、现代高科技基础上发展起来的一门新兴交叉学科[5]，在遥感的机理研究和数据处理上涉及的数据结构知识较为零散，学生学习的热情不高。在当前能力本位教育[6-11]的大环境下，为培养迎合市场需求的毕业生，有必要对遥感专业的数据结构教学进行改革。　　2遥感专业数据结构教学面临的问题　　数据结构课程通常是作为专业基础课程为大学本科一至二年级学生开设，

5、但此时很多专业课程还未完全展开，大部分学生对专业的认识非常粗浅，更无法意识到数据机构本身在后期专业学习中的应用价值。因此，目前的教学工作中存在的问题很多。　　首先，学生普遍认为编程不是主要的专业应用，很多遥感的相关分析可以通过软件操作和参数的配置来实现，不需要底层的代码的开发，因而对编程类的课程缺乏必要的认同，学习的积极性减退。　　其次，很多学生缺乏计算机思维的锻炼。计算机类课程必须通过一定的实践来获取知识积累。学生如果在前期的C++类基础课程中缺乏必要的实践练习，在数据结构课程中必然会出现眼高手低

6、的现象――能够理解算法的逻辑结构，却无法灵活使用算法和数据结构来解决实际应用问题。7　　最后，抄袭现象在数据结构课程中表现得尤为突出。由于很多教科书都配有相应的示例代码，而基础的数据结构内容，其代码的变换空间相对较小，因此，学生按照常规的思路进行思考，最后得到的程序也较为一致，尤其是一些简单的模块，教师无法准确判定代码的原创性。　　因此，对于遥感专业数据结构课程的教学，首先要帮助学生明确数据结构课程在整个遥感专业学习中的重要性，然后通过有效的实践环节设置，帮助学生建立基本的计算思维模式，进而提升学习

7、的兴趣。　　3遥感专业数据结构教学探索　　数据结构知识点模块化重组数据结构的知识点很多，涉及结构和算法两大类，但在遥感专业后续的应用中，需要了解的知识点其实非常有限。因此，可以针对遥感专业的应用，对数据结构课程进行模块化重组，图1展示了数据结构课程的主要知识点。　　由图1可知，数据结构中涉及线性、树型和图三类主要的结构，以及相应的排序和搜索算法。从遥感应用的角度而言，线性是用得最多的结构，数组是遥感影像存储的本质，而排序搜索等算法则是后续影像分析的基础。在教学方式的设计上，不应该照搬标准的教学课件，

8、而应该穿插合理的应用实例。以数组的教学而言，传统的授课在介绍特殊矩阵时，给出的通常是从数学定义上的矩阵信息。但采用单波段的影像进行展示，会比单纯的矩阵教学给人的印象更深刻，学生的专业意识也会在无形中增强。如图2所示，从遥感影像中截取部分区域，将其像元信息以二维数组的形式展示，既可以帮助学生提前了解遥感的主要数据存储方式，也巩固了学生对于数组结构的认识。　　遥感应用型数据结构实践设计7由于数据结构教学的学生大多没有接触遥感的专业知识，对专业的认知度比较低，也无法进行较为