基于CDIO理念的數據結構教學改革

王夢菊

（哈爾濱金融學院，哈爾濱 150001）

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基于CDIO理念的數據結構教學改革

王夢菊

（哈爾濱金融學院，哈爾濱 150001）

數據結構課程是與計算機科學技術有關的重要基礎課程之一，該課程具有較強的抽象性、較強的實踐性，容易產生難學難懂的現象，因此，為提高當代計算機專業數據結構課程的教學水平，對傳統教學理念、教學模式進行創新工作已經迫在眉睫。CDIO理念應運而生，它的出現及其在數據結構課程教學中的有效應用，改變了傳統數據結構課程教學理念、教學方法，且在教學過程中能夠將數據結構課程理論知識與實踐操作有效結合在一起，降低了數據結構知識點的抽象性，培養了學生的綜合能力。

CDIO理念；數據結構；教學改革

數據結構課程不僅是計算機科學技術專業的基礎課程，同時也逐漸發展成為與計算機有關專業的公共基礎學科，既是非數值計算程序設計的基礎，也是工程技術相關專業學習的基礎，學生通過科學有效地學習數據結構課程，不僅可以掌握本專業的基礎知識，還可以有效鍛煉自己的抽象思維、培養自己的創新能力。CDIO理念最早是由美國麻省理工等名校研發的一種新的教學理念，可以說是構思、設計、實現、運作等理念的集合，這種教學理念既注重學生專業基礎知識的學習，也重視學生各方面能力的培養，如創新能力、團隊精神、團隊協作能力的培養。這種新的教學理念還堅持以學生為中心，重視專業工程項目在教學工作中的地位，在這種CDIO教學理念下所培養出的人才，更能滿足當今經濟社會發展對人才的需求，可以讓學生在畢業后更好地走向工作崗位，為我國經濟社會的發展做出更大的貢獻。本文就是基于此背景下，對CDIO理念在數據結構教學改革領域中的相關問題進行研究與分析。

1　什么是CDIO理念

CDIO教學理念、培養模式是近些年世界各國教育教學改革工作所取得的最新成果。我國經濟社會的發展已經取得了世界矚目的成績，工程教育教學勢必會進一步開放，勢必會進一步面向國際化，因此，培養大量能夠與國際接軌的數據結構設計工程師對于我國經濟社會的快速發展具有舉足輕重的作用。現階段，我國工程教育教學中存在諸多問題，如重理論、輕實踐，強調個人能力忽視團隊協作能力、重視考試能力忽視能力培養等問題，而CDIO理念卻與傳統教學理念恰恰相反，其包含了一項工程產品的周期，同時強調學生為教學工作的主體，能夠將學生、課程、實踐有機地結合在一起，不僅可以培養學生個人的學術能力，更是把學生終身能力的培養放在重要位置，可謂現代數據結構課程教學所離不開的重要教學理念之一。

2　基于CDIO理念的數據結構教學改革

CDIO理念教學有效地改變了傳統課堂教學中以教師為中心的教學模式，將教學的中心、主體轉移到學生上來，讓學生能夠積極主動地參與到課堂教學中，提高和培養學生主動學習的能力。例如，在數據結構課堂教學中，教師可以巧設問題對學生進行提問，調動學生的學習興趣，同時讓學生針對問題展開激烈的討論，這樣就可以改變傳統課堂教學中學生的被動學習方式，試想這種教學模式下，學生的理論水平、實踐能力勢必會突飛猛進。

CDIO理念下的數據結構教學是以工程項目為導向的。數據結構課程的理論體系較為龐大，抽象的內容讓學生很難理解，因此，如果想讓學生了解數據結構知識的深刻內涵，提高學生的解決能力、分析能力，在教學過程中就必須以工程項目為導向，這就要求我們在數據結構課堂教學中，根據學生的實際學習情況及實際的授課內容，設計好本節課所要教授的工程項目，所設計出的工程項目與學生的實際情況聯系起來，貫穿于整個教學過程。同時，在課堂教學中，教師以項目為導向展開教學，不僅可以科學有效地鞏固學生的基礎知識，還可以有效地培養學生的創新能力。我們在開展線性表教學時，教師可以以班級學生的學習成績為例展開共同分析，教師可以以學生學習成績為話題提出問題，比如，如何才能實現對一個班級學生成績的科學有效管理，而每個學生之間的學習成績有著怎樣的聯系呢，采用什么方式來實現信息的存儲，根據這一系列問題的啟發，學生就會想到設計、建立一個成績管理系統。之后我們再按照這一構思來展開課程設計，讓同學說說自己的設計構思以及該系統所具備的功能、所要實現的目標。經過這樣一個構思、設計、實踐的過程，就有效地強化了學生的理論基礎知識，同時也激發了學生探索問題的能力和創新能力。總之，在CDIO理念下，教師在開展數據結構教學中，要學會用實例來引導學生，不能一味地強調學生的理論知識成績，這樣才能促進學生綜合能力的均衡發展。

在數據結構教學中，教師要不斷加強實踐教學的環節。實踐教學環節是整個高等教育階段的重中之重，尤其是對于工程專業、計算機科學與技術等專業來說，更是不可缺少的重要環節之一。但是，從現階段數據結構課程教學現狀來看，實踐教學環節是現階段數據結構課程教學中最為薄弱的環節之一，作為數據結構課程教師，一定要把這一問題真正重視起來，不斷豐富實踐課程教學內容，精心設計每一節的實踐教學課程。數據結構課程的實踐環節可以分成兩個主要部分：一是課堂教學中的上機實驗，二是課程項目的實踐設計。首先，課堂教學中的上機實踐環節。教師要摒棄傳統教學過程中一刀切的理念、模式，根據不同學生的學習水平來設置有效的實驗實踐內容，這樣既激發了學生對上機實踐的熱情，又給予學生滿滿的信心和動力，學生可以將自己的潛力最大的發揮出來，更好地完成教師布置的學習任務。其次，課程設計的實踐活動。這方面的實踐內容主要是鍛煉和培養學生的綜合能力、團隊能力。要求我們改變傳統的設計理念、設計形式，將學生的主體性充分地發揮出來，讓學生自己組合、自己選擇合適的設計題目，自己設計、自己探究、自己親身實踐，這樣既可以鍛煉、培養學生的探究能力，還可以提升學生分析問題、解決問題的實踐能力，學生在CDIO理念下展開數據結構課程的學習，還可培養其團隊能力，為其他學科的學習、為日后更好地走向工作崗位打下扎實的基礎。

3　結語

為了使高校培養的人才滿足現代經濟社會發展的需求，高校不僅要培養學生的個人能力，更要培養學生的團隊能力、適應能力、創新能力。本文基于CDIO理念，展開對數據結構教學改革的研究，分析了CDIO理念融入數據結構教學中的重要性，以及在CDIO理念下如何科學有效地展開數據結構教學，希望可以給廣大同行業者帶來經驗借鑒和資料參考。

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G642.0

A

1674-8646（2016）01-0105-02

2015-11-24

黑龍江省高等教育教學改革項目“基于E-CDIO-KS的數據結構課程建設”（JG2014010764）的部分研究成果