非計(jì)算機(jī)專業(yè)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)中案例法的應(yīng)用

　　摘 要： 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計(jì)算機(jī)專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)課，其理論性強(qiáng)，概念多，具有相當(dāng)?shù)碾y度和抽象性，而非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》又有一些特殊的困難，傳統(tǒng)的授課方式會影響教學(xué)效果。在授課過程中引入相關(guān)案例可以將實(shí)際與理論知識相結(jié)合，避免以抽象概念來描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其算法，可以降低知識點(diǎn)難度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
　　關(guān)鍵詞： 非計(jì)算機(jī)專業(yè) 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》 案例教學(xué)法
　　一、引言
　　《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的一門核心基礎(chǔ)課程，具有內(nèi)容廣、概念多、專業(yè)性、理論性強(qiáng)、具有很強(qiáng)的抽象性等特點(diǎn)。即使對于計(jì)算機(jī)專業(yè)而言，也是一門公認(rèn)難學(xué)難教的課程。近年來，由于專業(yè)需求，一些非計(jì)算機(jī)專業(yè)也相繼開設(shè)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程，目標(biāo)為提高學(xué)生對數(shù)據(jù)的分析、組織、處理能力，培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力。以往針對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)研究主要針對計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專業(yè)展開，針對非計(jì)算機(jī)專業(yè)則相對較少。而非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生由于程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)較差，課時較少，學(xué)習(xí)起來難度更大。
　　在非計(jì)算機(jī)專業(yè)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中引入案例教學(xué)法，把傳統(tǒng)的教學(xué)方法與案例教學(xué)相結(jié)合，避免以抽象概念來描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其算法，降低知識點(diǎn)本身的難度，可以很好地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
　　二、非計(jì)算機(jī)專業(yè)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)的現(xiàn)狀及存在問題
　　1.學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)掌握不牢
　　程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的先導(dǎo)課程之一，學(xué)生對其掌握程度直接關(guān)系到《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)效果。大多數(shù)高校開設(shè)的都是《C語言程序設(shè)計(jì)》，非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生由于專業(yè)安排，《C語言程序設(shè)計(jì)》課程的課時較少，學(xué)習(xí)的內(nèi)容也較淺，學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是基礎(chǔ)知識和幾種程序結(jié)構(gòu)，而對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中頻繁用到的函數(shù)、遞歸、指針、結(jié)構(gòu)體5bI8p9q0Jr0V4pSnWZCvvQ==等知識學(xué)習(xí)較少、理解較淺，這使得教師的教學(xué)難度加大，也極大地阻礙了學(xué)生對各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法等知識點(diǎn)的理解和應(yīng)用，從而失去了對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程學(xué)習(xí)的興趣。
　　2.課時不足
　　非計(jì)算機(jī)專業(yè)通常將《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》作為主要選修課而非專業(yè)基礎(chǔ)課開設(shè)，無論是理論授課還是實(shí)驗(yàn)課時，都相對較少。這使得教師為了趕進(jìn)度，沒有辦法將相關(guān)知識點(diǎn)深入闡述、幫助學(xué)生加深理解，而只能是蜻蜓點(diǎn)水般地作簡單介紹。
　　3.教材內(nèi)容過于抽象
　　《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》現(xiàn)有教材大多是針對計(jì)算機(jī)專業(yè)而編寫，使非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生常覺得教材內(nèi)容多，偏重理論，缺乏生動有趣、通俗易懂的案例，而老師在教學(xué)過程中主要注重理論講解，與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用聯(lián)系較少，不能很好地把理論與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用聯(lián)系起來，導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為該課程枯燥難懂，不能激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣[1][2]。
　　另外，大部分教材使用類C語言或偽碼編寫算法，不能夠直接上機(jī)使用，需要另行編寫調(diào)試C程序，這對非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生而言進(jìn)一步加大了其學(xué)習(xí)的難度，加劇了畏懼情緒，學(xué)習(xí)興趣也進(jìn)一步降低。
　　三、在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)中應(yīng)用案例教學(xué)法
　　所謂案例教學(xué)法，就是教師根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容的需要，運(yùn)用典型案例，創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生進(jìn)入角色，積極思考主動探索，以提高他們運(yùn)用所學(xué)知識分析、解決問題能力的一種教學(xué)方法[3]。
　　在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生剛接觸該課程時感覺很難，雖然在態(tài)度上對之很重視，但學(xué)習(xí)起來覺得很茫然；當(dāng)課程逐漸深入時，因其理論性強(qiáng)和抽象性，會慢慢失去學(xué)習(xí)的興趣。
　　為了防止學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣喪失，老師在課堂教學(xué)中，需注意理論聯(lián)系實(shí)際，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)一些生動易懂的案例，將相關(guān)的知識點(diǎn)用一個一個案例來概括，把一些枯燥的理論知識融合在具體的案例中，并盡量貼近現(xiàn)實(shí)生活，這樣可以讓學(xué)生了解所學(xué)的知識在現(xiàn)實(shí)生活中的具體應(yīng)用，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
　　在設(shè)計(jì)案例時需要注意：一要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇案例，案例中應(yīng)該涉及學(xué)生已學(xué)過的或即將學(xué)到的知識；二要根據(jù)非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，盡量選取最基礎(chǔ)、最本質(zhì)的東西作為教學(xué)內(nèi)容。
　　比如在講解線性表時，可以編寫一個“學(xué)生基本信息管理系統(tǒng)”作為案例，詳細(xì)講解在這個系統(tǒng)中所有學(xué)生都是一種線性關(guān)系，而建立這個“學(xué)生基本信息管理系統(tǒng)”的基本操作：新建、錄入、插入、刪除、修改、輸出學(xué)生信息等，以及諸如按姓名查找、按成績排序等都是講解線性表的基本內(nèi)容。而在上機(jī)實(shí)踐課上，當(dāng)這個真實(shí)生活中的案例在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)時，會給學(xué)生帶來很大的成就感，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣：原來學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有這么大的用處。
　　在介紹棧時，可以“玻璃杯與兵乓球”的游戲作為案例，引入棧的概念，分析棧的特點(diǎn)。乒乓球的直徑和玻璃杯口的直徑一致，可以把玻璃杯看做棧，把乒乓球看做是棧中的元素，可以連續(xù)向空的玻璃杯中放入多個乒乓球，但如果要取出乒乓球，最先取出的是最上面的乒乓球，最后取出的是最下面（最先放入）的乒乓球，從而讓學(xué)生理解棧是一種操作受限的線性表、進(jìn)棧和出棧操作，以及棧的后進(jìn)先出的特點(diǎn)。然后進(jìn)一步介紹棧在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用：火車的調(diào)度。
　　在介紹隊(duì)列時，可以以現(xiàn)實(shí)生活的“排隊(duì)等待”為案例，引入隊(duì)列的概念及特點(diǎn)。
　　再例如在介紹樹時，可以“家譜”作為案例，讓學(xué)生理解層次結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。
　　在講解圖結(jié)構(gòu)時，可以一個“校園導(dǎo)游咨詢”作為圖結(jié)構(gòu)的驅(qū)動案例。首先，設(shè)計(jì)校園的各個地點(diǎn)，由此引出圖及其相關(guān)概念；其次需要為學(xué)生提供校園中任意地點(diǎn)的位置、簡介、開放時間等的查詢，由此引出圖的遍歷；最后提供圖中任意地點(diǎn)的路徑查詢，從某地點(diǎn)到達(dá)另外地點(diǎn)的路徑查詢，引出最短路徑及最小生成樹等概念。
　　而在講解查找時，可以圖書館查閱書籍的方法為案例，使學(xué)生掌握不同的查找方法，并主動比較其性能[4]。
　　四、結(jié)語
　　在非計(jì)算機(jī)專業(yè)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)中，通過一系列案例的分析和討論，學(xué)生學(xué)習(xí)到的就不再是枯燥乏味的理論知識，而是一個一個在現(xiàn)實(shí)生活中會遇到的實(shí)際問題。這樣可以很好地將理論和實(shí)際結(jié)合起來，而學(xué)生在上機(jī)實(shí)驗(yàn)完成程序后，當(dāng)枯燥的算法變?yōu)樯鷦拥膶?shí)例后，會非常有成就感，促使他們有更大的興趣去學(xué)習(xí)新的知識[5]。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]呂璐等.《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)方法探討[J].黃石理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2008-12-15.
　　[2]鄧立苗等.新的教學(xué)環(huán)境下《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)方法的探討[J].電腦學(xué)習(xí)，2009-04-01.
　　[3]董黎明.關(guān)于案例教學(xué)的思考[J].武警學(xué)院學(xué)報(bào)，2003-08-25.
　　[4]吳聰聰?shù)取０咐?qū)動法在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)中的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù)，2010-9-26.
　　[5]董黎明.關(guān)于案例教學(xué)的思考[J].武警學(xué)院學(xué)報(bào)，2003-08-2