“數據結構”課程教學改革與創新

文章編號：1672-5913(2008)10-0132-02

摘要：本文介紹了江西師范大學“數據結構”課程組以課程建設為主線，以全面提高課程教學質量為目標，以促進教學團隊建設為宗旨，以現代教育理論為指導，對該課程進行一系列的教學綜合改革的實踐體會。

關鍵詞：數據結構；教學改革；課程建設；網絡協作教學模式

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

引言

“數據結構”是計算機科學及相關專業的一門重要專業基礎課程，它涉及線性表、樹、圖等邏輯結構和排序與檢索算法等復雜內容，過去學生在學習的過程中普遍反映存在一定的困難。2003年，我校“數據結構”課程被確定為江西省高等學校精品課程，如何使這門課程的教學質量得到進一步提高，如何依托精品課程建設一支優良的教學團隊，是擺在課程組面前一個必須解決的現實問題。近5年來，我們在課程負責人李云清教授的主持下，以課程建設為核心，以全面提高課程教學質量為目標，以現代教育理論為指導，針對教材建設，課堂教學，習題指導，實驗指導、課程設計、答疑討論、網絡輔助、考試改革等環節進行了創新性的改革與實踐，取得了較好的教學效果。近年來，學分制學生對該課程教學的滿意度達到99%，對任課教師網上匿名評分平均分高達95分，取得了課程建設與教學育人的雙豐收。

本文介紹了我們在數據結構課程教學改革方面所做的具體工作。

1以課程建設為主線，全面建設立體化教學資源

在數據結構課程建設方面，我們提出了以“課程建設為主線，全面建設立體化教學資源”的指導思想，以期通過教學資源的建設來促進課程教學水平的全面提高。

(1) 明確課程定位，確定培養目標

課程定位與培養目標是課程建設的指導思想。在課程改革初，我們就根據學校學生培養目標以及計算機科學技術發展的需要，重新明確了課程定位，確定了課程培養目標，即：1)分析算法的漸進性能；2)熟練掌握基本的數據結構和算法；3)能應用重要的算法策略和分析方法；4)通過大量實踐使學生系統掌握數據結構的基本思想和算法設計的基本方法，培養學生面向問題求解的能力、提高學生的創新能力。

依據上述課程培養目標，我們重新修訂了課程教學大綱，突出強調了實踐環節的重要性，將理論與實踐教學課時比例提升到1：1，實踐考核比重占總成績的50%。

(2) 自編優質特色教材

根據所確定的課程定位與培養目標，我們結合教學、科研實踐和多年主講本課程的體驗，在總結國內外優秀教材的基礎上，根據教學大綱的要求，既強調理論性又強調工程性與實用性，自己編寫了適應本科教學需要的《數據結構(C語言版)》教材。該書2004年6月由人民郵電出版社出版。該書特色在于在闡述邏輯結構的理論基礎上更注重算法的具體實現與分析，自出版以來，已連續印刷7次，得到了師生和國內同行學者的好評。

(3) 編寫實驗指導講義，完善教學輔導環境，利用電子輔導書鞏固課堂教學

根據實驗教學大綱的基本要求，我們精心設計了15個課程實驗與課程設計，并撰寫的相關的實驗指導講義。講義內容詳細，以PDF電子文檔的形式同步提供給學生，方便學生鞏固課堂教學效果。課程組每位主講教師都建有教學工作QQ群，這種實時通訊工具特別適合開展協作教學，實現網上共同討論問題，是其他輔助教學平臺所不可比擬的。在整合實驗講義的基礎上，我們聯合四川師范大學等高校撰寫的《數據結構實驗教程》也即將由西南師范大學出版社出版。

(4) 精心制作多媒體輔助教學軟件，增強教學效果

一個好的多媒體課件，不是簡單的內容堆積，也不是動畫的集中展示，它源于好的課程內容設計。課程組于2005年精心撰寫的《數據結構》教案被評為江西師大優秀教案。在此基礎上，我們綜合應用多媒體技術，開發了數據結構網絡課件。該課件既適合于課堂教學，又適合于學生網上自學，取得了很好的教學效果。課件還在江西省第三屆高等學校優秀多媒體課件評比中獲得一等獎。

(5) 建立網絡輔助教學平臺，增強師生互動

為了有效地利用教學資源，擴大學生的知識面，我們建立“數據結構”網絡輔助教學平臺。該網站收集了“數據結構”完整的網絡課程資料，包括教學大綱、教學錄像、網絡教學課件、實驗指導、考研園地、在線測試、下載中心、在線答疑等欄目。學生在課堂內學習的內容，都可以在網上進行查看并討論，為學生在課堂以外進行自學、復習提供了豐富的資源。

圍繞課程建設這條主線，我們的教材，教學輔導書，教學輔助軟件、教學網站及課堂講授等構成了一個全面的、立體的教學資源，給學生提供了豐富、寬廣的互動學習與交流空間，為開展課程教學改革奠定了物質基礎。

2綜合應用現代教育理論，全面提升課程教學質量

自學校在新校區辦學以來，學生在課堂之外與教師交流的機會少了很多，如果學生在課程學習中遇到的問題很難得到及時的解答，要做到提升課程教學質量想必是一句空話。為此，課程組在“數據結構”的教學中積極探索新的輔助教學模式。網絡協作學習(Web-based Collaborative Learning， WBCL)是指利用計算機網絡以及多媒體等相關技術，由多個學習者針對同一學習內容彼此交互和協作，以達到對教學內容比較深刻理解與掌握的過程。WBCL是計算機協作學習的發展，是協作學習發展的新階段。它具有以下顯著特點：

(1) 突破時間和空間的限制。網絡協作的學習平臺可以讓學習突破學校束縛，成為社會大環境下的學習，極大地促進社會化學習和學習化社會。利用網絡，教師可以不受時間與地點限制與學生進行雙向交流，可以在一定程度上彌補新環境下辦學出現的問題。

(2) 全面展現問題情景。創設問題情景，進行問題解決學習，能促進學生思維、發現探索能力的提高，促進積極的意義建構，獲得高級智力技能和認知策略。

(3) 交互的可控性。在傳統教室環境下進行的協作學習，經常會遇到教師角色由協作變成主控的情況。在網絡協作環境中，協作的建立是由計算機相關技術搭建的協作平臺實現的，教師和學生不能脫離此平臺實現學習目標，因此保證了協作的穩定和控制權的合理分配。

(4) 學習者分組方式更為靈活多樣。在協作學習中的學生的分組是一種靈活的機制，可以包括以個人為單位、以小組為單位、全體活動等，而且這種分組可以是變化的，特別是在學習的不同時期，必須使用不同的分組，才能最大地提高學習者學習的效率。計算機網絡就使得協作學習中的分組更為方便、靈活、多樣。

(5) 豐富的網絡資源。數據庫技術、網絡技術等各種先進的現代化技術手段使網絡協作環境擁有豐富的資源，其中包括可供學習者選擇的、豐富的和隨時可得的、與問題解決有關的各種信息資源(包括文本、圖形、聲音、視頻和動畫等)。另外，網絡教學資源易于更新是傳統的教學資源不具有的顯著特征。

正是因為網絡協作教學模式的上述顯著優點，從2004年起，我們就在“數據結構”的教學中引入網絡協作教學模式作為課堂教學的輔助手段。利用網絡幫助學生掌握解決問題與分析問題的能力，培養信息技術工作者所必須的團隊合作精神。雖然網絡協作教學作為一種輔助手段不可能完全替代課堂教學，但是由于這種模式的開放性使得師生、生生可以在課堂之外進行更為廣泛的探究學習，這對于提高學生的學習可起到重要的作用。2005年至2006年，課程組在我院兩個年級的學生中開展了以課堂教學為主，網絡協作教育為輔的“數據結構”課程教學實踐，通過課堂教學與實驗教學改革，精簡課堂教學內容，充分利用網絡平臺采取教師參與下的網絡協作探究式學習形式。通過合理地設計探究學習內容，將教學重點與難點融入其中，提高學生參與學習的積極性與主動性，利用作業實時提交、網絡平臺下的實踐性環節考試等手段解決了實踐訓練的管理與考核問題。實踐表明，網絡協作教學模式指導下的教學實踐對促進課程建設起到了十分明顯的作用。它規范了教師的教與學生的學，所培養的學生在算法分析與設計方面的能力有了明顯的提高，達到了“數據結構”課程教學目標，近兩年多位本科生撰寫的相關學術論文在國家核心期刊發表。基于上述工作的成效，課程組開展的“基于網絡協作教學模式的‘數據結構’課程教學實踐”于2006年獲得了江西省高等學校第10批優秀教學成果二等獎。

3教學相長，建設優質教學團隊

建設一支優秀教師的團隊是課程建設能否良性發展的關鍵所在。課程和教學過程，是教學內容的傳授過程，也是教學方法的實踐過程。對于教師來說，不僅要提高自身的專業知識，還應該進行教學方法的研究。在每個學期由教務部門組織的教學評價中，課程組都會及時的收集整理學生對“數據結構”教學提出的意見與建議，并就這些建議開展專項的課程教學討論。通過網上評教系統，讓學生直接對教師教學態度、課堂教學效果、教學技能技巧應用、教學方法與手段等進行匿名評分，為學校進行教學質量評價提供了可靠的參考依據。通過網絡日志可以查詢學生使用網絡進行學習的時間，這為評價學生的學習提供了一個參考依據。通過定期整理、總結網絡平臺中有關教學知識點的討論內容，又豐富和補充了教學資源，達到了教學相長的作用。

為培養青年教師盡快成長，近三年課程組連續選派青年教師參與國內“數據結構”教學研討，積極吸收優秀的教學理念。目前，已經初步形成了一支優秀的“數據結構”教學團隊。目前，數據結構教學團隊正積極申報學校和省里的優秀教學團隊。

4“數據結構”課程教學改革效果

近5年來，在“數據結構”教學綜合改革中，我們完成了以下工作：重新確定課程定位與培養目標，自編教材與實驗指導，開發網絡教學輔助平臺，進行課程實驗教學與考試改革，制作了優質CAI課件。在“數據結構”課程中引入了“基于網絡協作的教學模式”作為輔助教學手段，積極開展教學研究，改革課堂教學方法，將理論與實際應用相結合，注重啟發式教學，注意學生創新能力的培養，注重教學反饋、教學相長等。

目前，課程組已將這種教學改革模式應用于“編譯原理”、“面向對象分析與設計”等課程的建設并在學院推廣，以期再經過幾年的時間，創建一批有地方特色的優質課程，更好地服務于學校的人才培養模式改革。

參考文獻

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