对高职高专《数据结构》教学的探索
摘要:“数据结构”课程理论性强、抽象性高,本文阐述了在教学中如何提高学生的学习兴趣和教学效果,培养学生的逻辑思维能力、创新能力和应用能力。
关键词:数据结构;算法分析;现代教学手段;多媒体动画
计算机技术的飞速发展,促进了计算机基础教育的发展。根据我国当前教学改革和建设的需要,教育部提出了“计算机文化基础”、“计算机技术基础”、“计算机应用基础”三个层次的教学体系。数据结构是高等院校计算机类各专业的一门专业基础课程和核心课程,属于计算机技术基础教育。
数据结构是计算机程序设计的重要理论和知识基础,它所涉及的内容和方法,无论是对学习计算机专业的其他课程,还是对从事软件项目的开发都有着重要的作用。课程学习的好坏,直接关系到学生后期计算机水平的高低。数据结构课程的前导课程是程序设计基础,课程学习要求学生要掌握一定的编制程序来解决问题的能力,因此,基础不是很好的学生对本课程的学习会感到畏惧。另外“数据结构”课程本身逻辑性强,抽象性高,学生在学习的过程中认为这门课程理论性太强、太枯燥、不好学、学了不知道有什么用、怎么用。而在面对具体问题时,又不知道应该如何应用学过的知识来给出切实可行的解决方案以及编制程序,得到正确结果。怎样把这门抽象的课程变得具体而生动,增加其积极性和主动性,提高学生的学习兴趣。在多年的教学中,我们总结出了以下几点:
一、要注重理论联合实际
高职高专计算机专业以培养“具有计算机应用与维护能力的应用型人才”为目标。因此教师在教学中必须重视实践与应用教学,注重通过生活中的实例进行知识导入,让学生明白为什么要学?学了又有什么用?例如,在讲述栈结构前通过洗碗这个形象例子引出栈的理论;在讲述树形结构前,可以引出操作系统中文件目录结构和社会上各企事单位管理的实例,让学生加强对树形结构的认识。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。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。使学生理解知识来源于生活,又服务于生活。
二、要注重培养学生的逻辑思维能力和创新能力
数据结构研究的如何合理的进行数据组织、如何编写清晰高效的算法,培养对算法的计算复杂性进行正确分析的能力。在教学中要有意识的培养学生的分析、思维、综合、推理能力。例如,递归算法在树、二叉树的定义,树和二叉树的操作实现中应用的非常广泛,学生往往感到非常抽象、难以理解,在教学中应该使学生明白递归的实质是分治,通过分治可以将一个难以直接解决的大问题,分割成一些规模较小的相同问题,以便各个击破,分而治之。反复应用分治手段,可以使子问题与原问题类型一致而其规模却不断缩小,最终使子问题缩小到很容易求出其解,由此自然导致递归算法。进而形成应用分治与递归的思想去分析、解决其他复杂问题的能力。
三、充分利用各种现代教学手段
我们在教学中通过合理使用现代化教学手段使教学更加直观,利用多媒体课件和自制的flash动画,使原本抽象的内容变得直观,枯燥无味变得生动有趣,既消除了学生的畏难情绪,也提高了学生的学习兴趣,强化了教学效果。我们在每章都针对主要知识点开发了几个falsh动画,比如顺序表的插入与删除,栈的出栈与入栈。树与二叉树的转换,图的最小生成树的生成等。我们对快速冒泡排序的讲述,简单讲述概念之后,演示课前用Flash制作好的一组数值的冒泡排序过程动画,然后根据演示过程提出快速冒泡排序需要解决的关键问题,再带着提出的问题回放演示动画,从而给出所提出的问题的解决方法。这样形象地讲述,教学效果非常好。起到了降低知识的难点、突出重点的教学目的。
我们还充分利用网络为学生提供各种信息资源,用于支持学生的自主学习和协作式探索。我们在校园网上开设了一个关于数据结构的学习论坛,老师可以通过论坛在网上与学生交流,进行学习指导、答疑解惑,学生们相互之间也可以展开讨论、交流学习心得和各种学习资料。
总之,数据结构虽然是计算机专业公认比较难的课程,教师教得累,学生学得苦。但只要我们注重理论联系实际,增强教学能力,设计好的教学方法,创设良好的学习氛围,让学生主动参与教学活动中来,积极思考,认真实践,就一定能取得良好的教学效果。
参考文献
[1]严蔚敏,吴伟民. 《数据结构(C语言版)》[M]. 北京:清华大学出版社,1997
[2]王晓东. 《算法设计与分析》. 北京:清华大学出版社,2003
[3]杨小劲. 《数据结构(C语言版)》. 北京:清华大学出版社,2006
