關于計算機專業“數據結構”課程教學改革的探討

傅曉丹

福建師范大學，福建福州 350007

關于計算機專業“數據結構”課程教學改革的探討

傅曉丹

福建師范大學，福建福州 350007

《數據結構》不僅是計算機專業的核心課程，也是信息管理信息系統、圖書館學專業的專業基礎課程。本文針對該課程授課過程中存在的問題進行探討，提出一些教改方法，從而增加學生學習的興趣，培養學生的創造性思維及實際動手能力。

數據結構；教學改革；教學方法

《數據結構》是計算機專業的核心課程，也是信息管理信息系統、圖書館學專業必須掌握的專業基礎課程之一。該課程主要講授數據在計算機中的表述、存儲、數據組織方法和典型問題求解策略，以及算法設計及算法性能分析等內容，對培養學生的邏輯分析能力、抽象思維和創造能力的培養起到十分重要的作用?！稊祿Y構》課程涉及的概念多、抽象性高、邏輯性強，是較難掌握的一門課程。針對幾年的教學過程中存在的問題進行分析，筆者對《數據結構》教學改革提出一些看法。

1 設計與專業相適應的課程體系結構

《數據結構》是信息管理信息系統、圖書館學專業學生重要的專業基礎課，也是該專業眾多大學研究生考試的專業課程，因此，課程的教學不僅要讓學生掌握課程的核心內容，將課程問題求解的相關理論、相關概念與算法的設計思路理解透徹，而且要讓學生提高課程的實踐設計能力。在設計課程體系結構時，筆者具體采取以下措施。

1.1 選擇合適的教材

給計算機專業學生開課一般選擇的教材是清華大學出版社出版的嚴蔚敏、吳偉民編著的《數據結構》。這本教材編寫比較深入，注重算法的設計，但實例較少，且要求學習基礎比較好。而信息管理信息系統和圖書館學專業學生有文科生也有理科生，這樣的教材不太適合他們。因此，筆者選擇實例較多的教材——清華大學出版社出版的李春葆等編著的《數據結構與算法教程（第3版）》。

1.2 制定適合該專業特色的教學大綱

信息管理信息系統和圖書館學專業學生有文科生也有理科生，針對他們講授《數據結構》這門課不能像給計算機專業學生講課那樣注重設計的教學，而應該把教學重點放在算法理論的教學，同時結合適當的算法設計和開發。由于課程課時的限制，課堂講授時不可能將課程的每一點知識都詳細介紹，因此，在設計教學大綱是要有主次之分，合理分配課時，重在引導學生入門學習，掌握學習方法，以便學生展開深入的學習，教師予以適當的指導。

在講授《數據結構》課程前先用一節回顧溫習C語言的主要內容，在學生的學習狀態融入后，接著介紹《數據結構》課程內容，展開主次分明，重點明確的教學。

1.2 .1 線性結構部分

線性結構時數據結構中最常用的數據結構類型，也是后續結構學習的基礎，因此要重點介紹。這部分的內容重點講解算法分析、線性表、棧和隊列以及串的算法設計與實現。

1.2 .2 遞歸算法

遞歸的內容在C語言課程中已經介紹過了，這部分內容可以略講，講授主要將遞歸與非遞歸算法從算法的時間復雜度上進行比較分析介紹，這樣能夠讓學生更好的理解算法的優劣，合理進行算法選擇。還需要讓學生了解如何進行遞歸算法的分析與設計。

1.2 .3 樹和二叉樹部分

樹和二叉樹是數據結構中數據元素存在的一對多的關系，算法設計相對比較復雜，學生接受較難，因此，這部分的內容主要講授樹和二叉樹相關的概念、存儲結構、遍歷算法理論、樹與二叉樹的轉換、線索二叉樹的算法，哈夫曼樹的應用算法，而對于算法實現部分適當展開，深入部分由學生自由拓展。

1.2 .4 圖

圖是數據結構中數據元素存在的多對多的關系，這部分內容主要講授圖的基本概念、存儲結構、圖的遍歷算法理論、最小生成樹算法理論、最短路徑算法理論以及AOE網與關鍵路徑基本理論和算法實現，深入的算法設計學生課后實現。

1.2 .5 查找與排序

這部分的內容在C語言程序設計課程中有涉及到一些，因此，講授的時候主要是結合算法的效率進行分析介紹。

2 多樣化的教學方法

《數據結構》課程的內容是理論性較強、邏輯性高，學生普遍反映學習比較難的課程。

2.1 理論聯系實踐

在講授課程過程中，盡可能的用身邊的客觀問題做實例，讓學生更好的理解相關的概念和算法。例如：在介紹線性表的順序存儲結構和鏈式存儲結構時，結合學生到教室上課的座位安排的實例展開。線性表的順序存儲結構如同學生按學號順序從第一排第一個座位開始按順序就坐，而鏈式存儲結構如同學生在教室隨便就坐，但是要保持學生學號的邏輯關系，因此創建一個指針來記錄下一個學號同學的座位號。在講授樹和二叉樹的概念時，結合到現實生活中的家族關系來描述二叉樹中各個結點之間的關系等。在介紹圖的概念時，聯系到城市交通的問題，如：有向圖如同城市道路中的單行道，兩點間的一條邊只能表示一個結點到另一結點的單向行駛，而無向圖如同道路的雙行道，兩點間有一條邊則意味著兩地可以相互到達。

2.2 對比聯系講授

在數據結構中，有很多概念是相關聯的，可以聯系起來介紹。例如：在介紹線性表的順序存儲結構的優缺點時，可以對比介紹鏈式存儲結構的優缺點。順序存儲結構執行插入、刪除操作的效率低的缺點正是鏈式存儲結構的優點。這樣，在講授新內容的同時又不忘聯系前面講授的內容，使整門課程的內容前后貫通。在數據結構課程中，類似相關聯的知識點有很多，這樣的對比講授既能讓學生學習新的知識點，又能讓學生回顧前面的知識點，實現課程知識的融匯貫通。

2.3 實踐操作指導

課程配有上機實踐課，每周的理論講授后進行上機設計操作，布置一些與本周課程相關的設計題，讓學生能將當天學到的知識馬上進行實踐操作，有利于知識的鞏固。在上機過程中，對學生進行一對一的指導，指導學生解決在實踐設計過程中遇到的各種錯誤。當錯誤較普遍的時候，在下一次課的講授中集中說明講解。課后學生上交作業，批改后講問題匯總講解。

2.4 充分利用教務處的數字化課程平臺

學校遷到大學城后，由于交通不便、路途遙遠，學生與老師的交流越來越少。師生基本只有在有課的時候才會見面，學生有問題不能得到及時的解決。教務處提供了數字課程平臺以彌補這些不足。教師將課件、參考程序上傳到平臺供學生在線閱讀或者下載后閱讀，同時可以利用課程平臺給學生布置作業，設置提交截止時間，批改學生上傳的作業并予以回復，并及時上傳作業參考答案。這樣，師生就可以通過數字課程平臺進行交流溝通，學生的作業也能夠得到及時的回復，師生都能了解課程掌握的不足點，這樣有利于教師后期的教學開展和學生的學習。

2.5 利用網絡交流

除了利用數字化課程平臺，還可以利用電子郵件、QQ等多種網絡方式進行交流，及時對學生提出的問題提供指導。

2.6 多渠道的考核方式

《數據結構》課程是一門實踐性較強的課程，要更好的考核學生的學習效果就不能僅僅通過期末考試，因此在課程考核方面筆者進行如下設計：

總評成績=平時成績+期末考試成績

其中：平時成績占30%（出勤與課堂回答問題占10%，平時作業、上機實踐作業占20%），期末考試成績占70%。

3 課程改革效果

《數據結構》課程改革通過兩個學期的實踐取得初步成效，在教學過程中，實現講授到實踐到反饋的循環。學生的學習效率得到提高，學習成績也有所提高。以往很多學生都不能通過課程的考核，教學改革后，學生的通過率得到明顯的提高，學生對教學的滿意度也得到較大的提高。但是，筆者還需要在今后的教學中不斷的總結，學習新的教學方法，改進教學效果與質量，讓學生真正的學有所成，學有所用。

[1]李春葆，尹為民，等.數據結構與算法教程[M].清華大學 出版社，2009，3.

[2]嚴蔚敏，吳偉民．數據結構(C語言版)[M].北京：清華大 學出版社，2004，10.

[3]劉海林.《數據結構》課程的教學探討[J].廣東技術師范 大學學報，2008(3).

[4]楊永斌.“數據結構”教學策略探討[J].合肥工業大學學 報，2008，22(3).

[5]王曉榮，王萌.《數據結構》課程教學改革研究[J].電腦 學習，2009.

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1674-6708（2010）28-0203-02