“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)方式探討

文丨付 雯 李 響

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是我國(guó)高等院校計(jì)算機(jī)專業(yè)的基礎(chǔ)課，是信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的專業(yè)課程，是計(jì)算科學(xué)的算法理論基礎(chǔ)和軟件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。本課程不僅要鍛煉學(xué)生的抽象思維能力和邏輯推理能力，還要鍛煉學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，讓學(xué)生以后能更好的設(shè)計(jì)程序。

課程介紹

根據(jù)教學(xué)目的和考試大綱要求，主要介紹用計(jì)算機(jī)解決一系列非數(shù)值信息處理問題時(shí)所用的各種組織數(shù)據(jù)的方法，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方法以及在各種結(jié)構(gòu)上執(zhí)行操作的算法。除了了解其背景（如C或C++語言）外，主要內(nèi)容如下：

1.介紹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法等基本概念，讓學(xué)生能初步了解。

2.理解線性表，它是最常用、最簡(jiǎn)單、最基本的一種線性結(jié)構(gòu)。

3.理解棧與隊(duì)列的特點(diǎn)，它們是特殊的線性表，將之與線性表比較，例如線性表有前驅(qū)與后繼，棧有進(jìn)棧與出棧等，并用它們解決相應(yīng)的問題，例如用棧解決遞歸問題，用隊(duì)列解決緩沖區(qū)和調(diào)度等問題。

4.理解串和數(shù)組的基本概念和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，還有矩陣的壓縮存儲(chǔ)等。

5.理解樹、二叉樹的各種性質(zhì)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，以及樹、二叉樹、森林之間的轉(zhuǎn)換及前中后的三種遍歷方式，二叉樹應(yīng)用（二叉樹的線索，哈夫曼樹）等，并可以進(jìn)行相應(yīng)的遞歸和非遞歸的算法設(shè)計(jì)。

6.理解圖的定義、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及存儲(chǔ)方式，掌握?qǐng)D的深度優(yōu)先搜索遍歷方法和廣度優(yōu)先搜索遍歷方法，最小生成樹的建立方法和最短路徑的求解方法等。

7.理解并掌握靜態(tài)查找：順序查找、二分查找、分塊查找；理解并掌握動(dòng)態(tài)查找：二叉排序樹查找、插入和刪除；掌握哈希表算法和計(jì)算各種查找的算法復(fù)雜度。

8.理解各種排序方法的特點(diǎn)、原理、時(shí)間復(fù)雜度的分析和實(shí)現(xiàn)算法。

激發(fā)學(xué)生興趣

在教學(xué)過程中，學(xué)生才是教學(xué)的主體，教師要做的就是要培養(yǎng)教育學(xué)生。在這門課程上，教師就要讓學(xué)生了解到《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的性質(zhì)和重要性，以達(dá)到讓學(xué)生重視這課程的目的。

如何讓學(xué)生的興趣提高一直是廣大教師所探尋的一個(gè)課題，為此常陷入沉思。首先，就是要激發(fā)學(xué)生的興趣異或者是學(xué)生的求知欲。對(duì)于初學(xué)者而言，這門課特點(diǎn)就是概念、算法較多，理論邏輯性較強(qiáng)，學(xué)生不知從何學(xué)起，容易起厭學(xué)心理，或被動(dòng)的學(xué)習(xí)，所以，教師上課時(shí)不僅要讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目的，還要教給他們?nèi)绾稳胧诌@門課程的方法，采取恰當(dāng)?shù)姆绞綆椭鷮W(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生對(duì)這門課程產(chǎn)生信心。

興趣對(duì)人是非常有作用的，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣一旦被激發(fā)，就會(huì)有聚精會(huì)神的注意力，愉快的心理，從而提高教學(xué)的質(zhì)量。初始授課時(shí)，學(xué)生對(duì)此都很陌生，所以教師要先入為主，用好的態(tài)度去面對(duì)學(xué)生，并準(zhǔn)確把握住學(xué)生的心理變化，讓抽象的概念轉(zhuǎn)化為具體的生活上常見的實(shí)例甚至有趣的游戲讓學(xué)生主動(dòng)去做，主動(dòng)去想，主動(dòng)去問。

到達(dá)授課中期時(shí)，也會(huì)因?yàn)檎n程的深入而覺得理論抽象性太強(qiáng)而慢慢失去了興趣，最后會(huì)什么都沒學(xué)到，更不用說怎么去用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問題。所以讓學(xué)生的興趣不中斷，也是要特別注意的。

在教學(xué)中，教師是非常重要不可缺少的。所以教師自身的能力也相當(dāng)重要，要激發(fā)學(xué)生的興趣，教師的口語和態(tài)勢(shì)語都要好好的運(yùn)用。運(yùn)用得當(dāng)將會(huì)大大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，從而改善教學(xué)效果。在課堂上有趣的話語，有趣動(dòng)作都會(huì)讓學(xué)生的注意力集中，但又不能偏題，所以必要的準(zhǔn)備必不可少。例如，在講授線性表中的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)中，可以直接以手上的手表為例進(jìn)行講解，手表一解開是一個(gè)帶有頭結(jié)點(diǎn)的單鏈表，戴上后是一個(gè)循環(huán)鏈表。又例如，讓一個(gè)學(xué)生為另一個(gè)學(xué)生提出課程的問題也是一種教學(xué)方式。這樣會(huì)讓整個(gè)班級(jí)的氣氛提高。教師的語音語調(diào)應(yīng)該積極地感染學(xué)生，而不是消極的情緒，一個(gè)好的生活態(tài)度也會(huì)讓自己讓學(xué)生開心。

掌握知識(shí)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要講授數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，要讓學(xué)生理解“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法=程序”的思想。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還要結(jié)合CC++語言的基本概念來授課，因此，必要的CC++語言要講。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中算法的難點(diǎn)在于它們的抽象性。首先，要讓學(xué)生了解每一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及表現(xiàn)形式，次之，要讓學(xué)生理解存儲(chǔ)方式在計(jì)算機(jī)中反映出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯性，不同的存儲(chǔ)方式有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生比較困擾的是理論不能與實(shí)踐相結(jié)合，經(jīng)常費(fèi)了好大的功夫把理論知識(shí)學(xué)會(huì)了，卻不知道怎么去運(yùn)用，所以在教程上，首先要突出重點(diǎn)，分散難點(diǎn)，適當(dāng)選擇有代表性、難度不大、綜合性強(qiáng)的算法，講完后給出一個(gè)或多個(gè)與課程相關(guān)的問題讓學(xué)生獨(dú)立思考、見解，使學(xué)生現(xiàn)學(xué)現(xiàn)賣，一來加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，

又能使學(xué)生學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用知識(shí)，從而讓學(xué)生有了一種成就感，也會(huì)大大增強(qiáng)對(duì)這門課程的興趣以及感悟。而后讓學(xué)生上機(jī)編程，調(diào)試。讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中加深對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的處理方法，同時(shí)也鍛煉學(xué)生的編寫和調(diào)試程序的能力，提高動(dòng)手操作能力，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力和信心。

在課程設(shè)計(jì)上，通過前面學(xué)生的興趣以及能力的增強(qiáng)，也要逐漸加強(qiáng)難度，這樣從課堂到課程設(shè)計(jì)，學(xué)生才會(huì)在實(shí)踐中逐漸加強(qiáng)加深對(duì)理論的理解。在課堂上，教師也不要一味的自己講授，可以將許多的知識(shí)點(diǎn)和算法先保留，引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)腦去探索、發(fā)現(xiàn)、領(lǐng)悟，讓學(xué)生自己獲得新知識(shí)。然后再給與其幫助，這樣能鍛煉到學(xué)生的自主獨(dú)立解決問題的能力，發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力。

結(jié)語

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程在學(xué)科專業(yè)方面是非常重要的，其中的基本思想是設(shè)計(jì)程序的經(jīng)脈，貫通總體，在教學(xué)過程中，我們要從實(shí)際角度出發(fā)，探討教學(xué)難點(diǎn)，希望學(xué)生不僅能理解理論知識(shí)，還要有實(shí)際動(dòng)手設(shè)計(jì)能力。