以CDIO理念為指導的《數據結構》教學方法改革與實踐

西南石油大學　岳　靜

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以CDIO理念為指導的《數據結構》教學方法改革與實踐

西南石油大學岳靜

摘 要：針對目前《數據結構》課程教學中存在的重理論、輕實踐，難以學以致用等問題，本文提出以CDIO工程教育理念為指導思想，探討面向CDIO的課程教學改革，引入“工程案例+問題驅動”的授課模式，采用以項目為導向的分層次實踐教學，設置更為合理的課程考核機制，提高學生綜合運用知識以及分析、解決實際問題的能力，大力提高該課程教學水平和教學質量。

關鍵詞：數據結構 CDIO 工程教育

《數據結構》是計算機科學與技術專業及相關專業的專業基礎課程。美國ACM/IEEE公布的CS2001（Computer Science Curricula 2001）明確將《數據結構》列為計算機專業課程中的核心課，最新公布的CS2013也將《數據結構》課程列為核心課程之首。

數據結構教學分為理論教學和實踐教學兩方面，二者同等重要。但傳統教育經常忽視實踐教學環節。實踐環節可以幫助學生鞏固和加深對課程內容的理解程度，訓練學生程序設計的能力，全面提高學生綜合運用知識、分析解決問題的能力、研究性學習能力、工程系統能力和團隊協作能力。這些能力培養完全符合CDIO教學大綱對學生能力的要求。因此，針對數據結構教學現狀，結合工程教育認證這一大背景，以CDIO理念為指導開展教學改革具有很強的指導意義。

一、CDIO簡介

CDIO即構思（Conceiving），設計（Designing），實現（Implementing）和運行（Operation），它是麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學在全球經濟一體化背景下，經過四年研究得出的成果，是一種全新的國際化工程教育模式。

二、以CDIO為指導的《數據結構》教學方法改革措施

1.借鑒CDIO工程教育理念，探索“工程化”案例驅動式教學方法

傳統《數據結構》教學過程中，教師大多按章節講授知識點及算法，學生感覺枯燥乏味，這種尷尬局面的癥結在于學生并沒有真正參與到教學過程中。要想真正將學生引入教學過程中，最好的方式就是給學生直觀的感受并激發思考，一邊做一邊學，這正好符合CDIO的一個重要原則——“做中學”。

而案例教學無疑是解決這個問題的良策。CDIO工程教育理念可以將實際工程項目的一些子問題分解出來作為課堂教學的實際案例，引導學生根據案例學習數據結構知識并解決問題。

2.探索分層實踐教學模式

傳統的《數據結構》課程的實踐教學以驗證型實驗為主，主要是針對各個章節的知識獨立編程驗證，這種簡單的實踐方式最多讓學生明白如何做，卻很難讓他們明白為什么這樣做，這樣做有何用。隨著高等教育的快速發展，這種傳統的實踐教學體系與當今實際教學情況不適應。

3.設置更為合理的課程考核機制，突出工程能力訓練成效

考核方式和內容直接影響學生對課程學習的關注重心。《數據結構》課程大多采用“期末筆試+平時表現+實踐成績”的傳統模式，這種模式不能全面反映學生的工程實踐能力，與工程認證教育評價標準不相符。

三、課外科技活動與課程教學活動互相聯動，以賽促課

學生課外科技活動與課程教學活動互相聯動，彼此促進，是一項長期過程，不能一蹴而就。在此過程中，教師需不斷探索新的教學案例和新的訓練項目，通過課內實踐操作、課外小組研討以及組織各級各類競賽促進學生工程實踐能力的提高。

四、結束語

實踐證明，將CDIO模式引入《數據結構》教學過程中是可行的。當然，在工程教育的大環境下，如何在教學過程中系統地實施CDIO模式并達到工程教育目標是一項長期而艱巨的工作，需要教育工作者不斷研究和探索。

參考文獻：

The joint task force on computing curricula.Computer Science curricula 2013：Curriculum guidelines for undergraduate degree programs in Computer Science［R］.2013

（本文系基金項目：西南石油大學2015年教師教學研究項目“以CDIO理念為指導的《數據結構》課程教學方法改革探索與實踐”，項目編號：2015JXYJ-04）

文章編號：ISSN2095-6711/Z01-2016-05-0047

作者簡介：岳靜，女，講師，研究方向：人工智能、復雜網絡