数据结构实验课程教学方法探索.pdf

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1、第7卷第4期当代教育理论与实践VOI．7N0．42015年4月TheoryandPracticeofContemporaryEducationApr，2015数据结构实验课程教学方法探索陈红梅，肖清，王丽珍，孔兵(云南大学信息学院，云南昆明650091)摘要：数据结构是计算机程序设计的重要理论和技术基础。新教学计划将数据结构课程及数据结构实验课程的教学安排从二年级下学期调整至一年级下学期。由于学生系统学习专业知识的时间不长，增加了数据结构的教学难度，有必要调整教学内容，探索合适的教学方法，以发挥实验教学在能力培养中的作用。关键词：数据结构；实验；层次教学；案例教学；任务驱动中图分类号：G

2、642文献标志码：A文章编号：I674—5884(2015)04—0066—03数据结构是计算机程序设计的重要理论和技术基础。数据结构课程的主要目标是培养学生的数据抽象能力和程序设计能力。数据结构实验课程是数据结构课程的重要补充，有助于训练学生的数据抽象能力和程序设计能力，提升学生利用计算机分析和解决应用问题的实践能力。云南大学信息学院计算机科学与技术专业的新教学计划将数据结构课程及数据结构实验课程的教学安排从二年级下学期调整至一年级下学期。由于学生系统学习专业知识的时间不长，增加了数据结构的教学难度，有必要调整教学内容，探索合适的教学方法。1数据结构实验课程教学中的问题1．1学生的C语

3、言基础薄弱数据结构实验选用C语言作为实验平台，然而学生的C语言基础薄弱，主要体现在：1)对指针本质的理解不够清晰。当实现数据的动态分配顺序存储结构及链式存储结构时，指针的理解及应用是基础。然而学生经常}昆淆变量、指针、指针变量，导致实验不能顺利进行，甚至无法进行。2)对函数参数的应用不够灵活。当实现操作算法时，函数参数的理解及应用是基础。但是学生对指针变量的参数理解模糊，不能灵活利用指针变量在函数中修改数据元素及其关系。1．2学生缺乏算法设计基础数据结构与算法相辅相成，但学生缺乏算法设计基础，不能透彻理解某些算法思想，例如：1)递归。递归是许多问题的描述工具，也是计算机解决问题常用的设计

4、工具，譬如，树结构可采用递归定义，二叉树的构造及遍历可采用递归算法，但学生不能清晰地表达算法的递归结构及递归出口。2)动态规划。动态规则是计算机解决多阶段决策最优化问题的常用策略，譬如，带权有向无环图的关键路径、最短路径求解都可采用动态规划算法，但学生不能清楚地给出算法的动态规划递推式及初始条件。1．3学生不能较好地融会贯通各个知识点数据结构的教学内容覆盖图论、数据存储、程序语言、算法等。学生普遍觉得知识点多且难，不能较好地融会贯通这些知识点，例如：1)两种存储结构。顺序和链式存储结构是数据元素及其关系在计算机中的两种表示方法，学生不能体会两种存储结构对算法效率的影响，由于恐惧指针，总是

5、优先选用顺序存储结构。2)多种查找方法。查找是具有广泛应用背景的问题，查找方法也是种类繁多，学生不清收稿日期：20141121基金项目：云南大学信息学院本科教学建设与改革项目(数据结构实验)；云南省精品课程建设项目(数据库慨论X3106015)；云南省高等学校教学改革研究项目(131067303)作者简介：陈红梅(1976一)，女，重庆合川人，博士，讲师，主要从事数据挖掘、数据库研究。第4期陈红梅，等：数据结构实验课程教学方法探索67楚数据结构对查找效率的影响，总是优先选择容易实现的查找算法。2数据结构实验课程教学方法的探索与实践2．1层次+插入式教学数据结构覆盖的学科宽泛，学生对某些知

6、识掌握不好，甚至尚未学习，但我们不能面面俱到地向学生灌输这些知识。一方面，由于知识的开放性，不可能这样做；另一方面，数据结构本身有相对独立的教学内容。于是，我们将教学内容分为核心内容与边缘内容两块，尝试了层次+播人式教学。将核心内容分为基础、扩展、综合三个层次，基础知识点是所有学生必须掌握的，扩展知识点是为了培养学生能力应该掌握的，综合知识点是为了提升学生能力需要掌握的。学生也可分层，基础较弱的学生至少必须掌握基础知识点，能力较强的学生可逐步达到扩展或综合层次。这样，不仅可消除基础较弱学生的畏惧心理，增强自信心，也可激发能力较强学生的挑战心理，提高积极性⋯。对于边缘内容，采用“被动、懒惰

7、的”插入式教学，即直到用时才教学并侧重基本概念、原理和方法的介绍，更多地鼓励学生通过查资料、讨论、实践等方式自主学习。例如指针，我们会总结式地复习：变量是一块内存空间，有“在哪里”“有多大”两个特征，它的地址称为指针，它的大小由数据类型决定，指针变量也是一个变量，可存储一个相应数据类型变量的地址。然后，安排实验，要求学生采用单链表完成学生信息表的构造、插入、删除及修改等任务，驱动学生自主复习、实践体会。最后，通过讨论解决遇到的问题。