數據結構課程教學改革探索

魏 蕾，馮 妍，胡紅梅

（1.西北農林科技大學信息工程學院；2.陜西南鄭陽春鎮中心小學）

數據結構課程是計算機、軟件專業的核心課程之一，也是非常重要的專業基礎課。通過該課程的學習，要求學生在實際應用中能正確選擇合理的數據結構，并在此基礎上設計高效算法并進行算法分析。

一、數據結構教學現狀分析

目前，數據結構已經是各大院校計算機相關專業的主干課程之一，大多在低年級開設。在實際教學中，學生普遍存在對這門課程的畏懼情緒，考試成績不理想。原因有四：

1.知識面廣，知識點較分散

授課教材采用清華大學嚴蔚敏《數據結構》C 語言版，涉及的內容有集合、線性、樹形及圖狀結構等四種典型數據結構及查找與排序算法。典型數據結構部分，研究數據的邏輯關系、存儲結構及其操作算法。算法部分則是經典算法的講解和分析比較，知識點較多。

2.理論性較強，概念抽象難以理解

教學中的任何一個理論和概念，都是前人悉心鉆研出的成果，經過多年的積淀，精簡概括。短時間內要求學生領悟、理解并應用，存在相當大的難度。

3.學生的編程能力不強

該課程普遍在學生學習C/C++程序設計課程后開設，而低年級的學生對計算機理論理解不足，其自主編程、運行及調試程序的能力不強，很難直接上手去編寫其中的復雜算法。

4.學生的學習目標不明確

數據結構教學的側重點在于培養高效程序設計的思維模式，致力于改進算法的性能，提高算法效率。對于學生而言，大多不求甚解，程序只要有結果就可以了。因此，學生對數據結構的通用描述不理解，只知道照搬教材或教師的演示去做，不會變通。

二、教學改革探索

《數據結構》教學中的問題，已經引起計算機教學領域的廣泛關注。解決目前的教學困境，需要在調整教學內容的同時，注重教學方法的改進。

1.數據結構中的知識點并不孤立，而是緊湊而又有機結合的一個整體

例如，從邏輯關系來看，線性、樹型、圖狀結構雖各有應用領域，相互之間是有明確的規律可循的。線性結構元素直接存在一對一的關系為樹型結構的特例；樹型結構元素之間存在一對多的關系為圖狀結構的特例。課堂教學按照從簡單到復雜、從具體到概括的人們認識客觀規律的路線來展開。在講授中，應該理清脈絡，啟發學習與思考。

2.改變教學思路

數據結構與算法有密不可分的聯系，但并非算法課，教學的關注點應在典型數據結構及應用及算法效率的分析與衡量。此時，研究的算法，是狹義領域內具體問題求解，設定的特定應用問題所涉及的算法。在教學中，合理把握好尺度，理解算法是一個方面，更核心的是選擇并應用數據結構和算法去解決實際問題。

3.課堂要以講授為主，自學為輔

運用信息化手段，通過網絡平臺，輔以圖形、動畫等多媒體，把抽象的概念形象化，再與學生熟悉的實例去類比，增強學生的學習興趣和學習的自信心。教學中，要充分利用課堂時間，精講多練。可以有針對性地布置一些思考題和練習題，并且檢查與考核學生的完成情況。

4.改進實驗教學方法

實驗題目的設置，采用分級別管理：基本數據結構的典型算法題目、綜合應用算法題目、考研題目。實驗運用在線評閱系統（OJ），實現教師設定題目難易程度，設計測試用例；學生通過瀏覽器登錄，在本機編輯、編譯、運行程序，提交至OJ 系統，實現自動評閱，根據輸出比對，自動給出評判結果。

在學生對所有基本數據結構的內容有了初步認識后，選取難度高、應用強、適用廣的題目，采用分組的形式，以任務驅動的方法，融合企業軟件開發管理的模式，開展數據結構綜合實訓。學生對開發充滿熱情，積極搜索資料，自主學習，從而增強團隊合作精神，綜合實驗的能力也就會得到大幅提高。

幾年的教學實踐與探索證明，數據結構課程教學改革的應用，在實踐過程中取得了較好的效果。孔子說：“不憤不啟，不悱不發。”作為教師，需要不斷改進教學方法，探索教學思路，以提高教學質量和教學效果，從而培養學生獨立分析與解決問題的能力，并促進學生自主學習，積極創新，為走向社會打下良好的基礎。

［1］嚴蔚敏，吳偉民.數據結構（C 語言版）［M］.北京：清華大學出版社，2011.

［2］趙耀紅，孫宇.數據結構實驗教學的實踐與探索［J］.長春大學學報，2012（04）：413-415.

［3］徐慧，周建美，顧欣.強化課堂編程思維契合教學實踐目標：《數據結構》教學方法探析［J］.高教論壇，2013（01）：24-28.