CDIO理念背景下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)模式的創(chuàng)新思考及實(shí)踐探析

摘 要：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)課程中，具有內(nèi)容專業(yè)性強(qiáng)、算法較為抽象、生澀難懂等特點(diǎn)，經(jīng)過不斷的研究，提出了基于CDIO理念下的教學(xué)模式，改變了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)方式，采用多元化的創(chuàng)新理論，將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。本文就對(duì)CDIO理念進(jìn)行介紹，并探討基于CDIO理念下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)創(chuàng)新模式的啟示與具體措施。

關(guān)鍵詞：CDIO理念；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)模式；創(chuàng)新思考；實(shí)踐

中圖分類號(hào)：TP311.12-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2014） 04-0000-01

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)核心的基礎(chǔ)課程，其主要是研究計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中相關(guān)的基本問題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息化技術(shù)的普及，各行各業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用廣泛，所以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程在高校中已經(jīng)不僅僅是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，更是眾多理工科選修的熱門課程。然而由于其內(nèi)容專業(yè)性強(qiáng)，不易理解，所以對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)帶來了諸多困難，所以加強(qiáng)教學(xué)創(chuàng)新，促進(jìn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)發(fā)展具有很大的意義。

一、CDIO理念概述

CDIO是目前國際上高等工程教育中先進(jìn)的創(chuàng)新模式，這種模式的根本目的就是將個(gè)人、社會(huì)以及系統(tǒng)的制造原理和技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，為工程教育提供一個(gè)合理的、通用的教學(xué)目標(biāo)，促使這種理念能適用于工程教學(xué)學(xué)科中各個(gè)領(lǐng)域。

CDIO理念的形成靈感來至于對(duì)工程中系統(tǒng)以及產(chǎn)品生命周期，在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)工程相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)以及理論方面特別關(guān)注，并為工程教育放到具體的工程實(shí)踐領(lǐng)域中，在教育過程中涉及到團(tuán)隊(duì)合作以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)等。這個(gè)教育理念下，通過個(gè)人或團(tuán)隊(duì)參與、構(gòu)思、設(shè)計(jì)等體驗(yàn)，可以讓學(xué)生真正的融入到教學(xué)中去，并培養(yǎng)學(xué)生對(duì)系統(tǒng)構(gòu)建的能力。

二、基于CDIO理念背景下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)模式創(chuàng)新的思考

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程作為計(jì)算機(jī)相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)性學(xué)科，學(xué)習(xí)過程中既有抽象的基礎(chǔ)理論，還包括具體的計(jì)算實(shí)踐，只有將兩者有機(jī)的結(jié)合，才能真正的培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐的能力。對(duì)于計(jì)算機(jī)以及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生來說，團(tuán)隊(duì)合作的能力也是在教學(xué)過程中需要重點(diǎn)培養(yǎng)的技能之一，其必須從基礎(chǔ)學(xué)科抓起。這就需要在進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中積極探索創(chuàng)新新穎的教學(xué)方法，充分的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，注重教學(xué)實(shí)踐與理論學(xué)習(xí)相結(jié)合的方法。基于CDIO理論給數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)的啟示主要包括以下幾個(gè)方面：

第一，在進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)理論教學(xué)的過程中，還應(yīng)該重視計(jì)算實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，這樣才能保證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程能取得更大的教學(xué)效果；第二，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中，要運(yùn)用多種教學(xué)方式相結(jié)合的模式，加強(qiáng)創(chuàng)新，增強(qiáng)課堂教學(xué)的趣味性，這樣才能激發(fā)學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的熱情；第三，在教學(xué)過程中，注重培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的能力，在確保個(gè)人基礎(chǔ)知識(shí)掌握的基礎(chǔ)上，給予學(xué)生充分的時(shí)間進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作，發(fā)揮團(tuán)體協(xié)作的作用；第四，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)方面，可以說是一個(gè)學(xué)科內(nèi)獨(dú)立的環(huán)節(jié)，也是對(duì)課堂教學(xué)的延伸與發(fā)展，必須加強(qiáng)教學(xué)方式的創(chuàng)新與改革，選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式全面培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐能力。

三、CDIO理念下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)模式創(chuàng)新的具體措施

根據(jù)上圖可知，在原有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論教學(xué)基礎(chǔ)上，通過開展一系列的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。這樣可以發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，并使學(xué)生對(duì)課堂的理論知識(shí)進(jìn)行了全面的鞏固，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思考能力、動(dòng)手能力以及創(chuàng)新能力都有極其重要的意義。這種模式下的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)具體措施為以下幾點(diǎn)：

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論教學(xué)，教師進(jìn)行刻板的講授，學(xué)生被動(dòng)的接受，這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，導(dǎo)致教學(xué)效果欠佳。根據(jù)這一問題，需要在進(jìn)行理論教學(xué)過程中，以問題為導(dǎo)向，充分的發(fā)揮學(xué)生討論、交流的模式優(yōu)勢(shì)，增添教學(xué)課堂上的趣味性。在引入一個(gè)新的概念或理論前，用一個(gè)貼近生活的問題引入，這樣能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中隊(duì)列理論的學(xué)習(xí)過程中，可以提出企業(yè)客服問題、銀行排隊(duì)問題等用計(jì)算機(jī)怎樣解決？這樣就能引發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，潛意識(shí)就將學(xué)生帶入教學(xué)環(huán)境中。

在教學(xué)過程中，要應(yīng)該充分的利用教學(xué)實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)的輔助手段，并通過實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行鞏固。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)往往恩能夠起到很好的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過自己參與對(duì)理論驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，增加了其對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的了解，并進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)踐練習(xí)。如讓學(xué)生利用自己學(xué)到的相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行樹與二叉樹實(shí)踐驗(yàn)證，一般都是運(yùn)用經(jīng)典算法進(jìn)行。

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中，很多理論都可以延伸出許許多多的知識(shí)點(diǎn)，所以要充分的培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的能力，并通過大量的練習(xí)達(dá)到對(duì)技能熟練掌握的目的。這就要求教師在完成一個(gè)階段的理論教學(xué)后，給予學(xué)生足夠的時(shí)間進(jìn)行對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，并獨(dú)立完勝課程設(shè)計(jì)。

四、結(jié)束語

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)是計(jì)算機(jī)以及計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)最基礎(chǔ)但又最核心的課程，并隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及向著其他學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展。由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容專業(yè)性強(qiáng)、生澀難懂，傳統(tǒng)的教學(xué)方式往往達(dá)不到理想的教學(xué)效果。在CDIO理論背景下，給數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)帶來了很好的啟示，并指導(dǎo)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)向著理論與實(shí)踐結(jié)合、實(shí)驗(yàn)與教學(xué)結(jié)合、傳統(tǒng)與創(chuàng)新結(jié)合的方向發(fā)展，推動(dòng)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖媚燕，徐東風(fēng)，周云華.基于CDIO理念的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)模式創(chuàng)新與實(shí)踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2012（05）：89-90.

[2]歷威成.CDIO模式的教育理念以及實(shí)踐研究[J].四川師范大學(xué)碩士論文庫，2013（012）：26-67.

[3]楊猛召，順澤元，劉文強(qiáng). CDIO 理念在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中的探索與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育，2010（12）：125-126.

作者簡介：穆俊（1979.05-），永德人，男，講師，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用。

[基金項(xiàng)目] 云南省高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目：基于CDIO模式的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)改革。