“雙高型”應用人才培養下數據結構教學策略研究

冉曉娟

摘要：鑒于信管專業以培養高分析能力、高應用能力的“雙高型”應用人才為專業培養目標，數據結構課程是信息管理與信息系統專業知識結構中的核心課程。本研究基于數據結構課程的教學現狀，通過分析教學內容、專業背景、新型智慧教學手段、分層實驗教學設計及考核等教學主體，探討了該課程的教學策略。

關鍵詞：數據結構；“雙高型”應用人才；教學策略

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）35-0204-02

信息管理與信息系統專業旨在培養具備現代管理學理論基礎、計算機科學技術知識，掌握系統思想和信息系統分析與設計方法以及信息管理等知識與能力的高分析能力、高應用能力的“雙高型”應用人才[1]。在移動互聯網時代，如何及時、準確地從浩瀚的數據海洋中獲取有效信息，是該專業學生必須具備的專業能力之一。信息獲取的各個環節與計算機科學技術密不可分，數據結構自然成為信管專業重要的必修課之一。

數據結構因理論抽象、邏輯性強、知識量大，對程序設計基礎要求高，一直被視為難教又難學的課程。近年來，許多學者分別從教學理念、教學內容、教學措施等方面對該課程的教學方法進行了深入研究并取得了一定成果。比如文獻[2]提出以CDIO工程教育理念為指導思想，從課程定位、教學模式、實踐教學與考核四方面構建新課程體系；文獻[3]提出“激、導、探、拓”的四步教學法；文獻[4]則結合石油專業特點提出課程教學的改革措施。但上述教學研究成果無法滿足信管專業“雙高型”應用人才的培養目標。基于此，筆者結合自身在信管專業講授數據結構課程的實際教學體會，認真分析課程教學現狀，從設計教學內容、豐富教學手段、注重分層實驗教學及制定嚴格考核準則等方面，研究適合于信管專業特點的課堂實踐教學策略，并取得了良好的教學效果。

一、信管專業數據結構課程的教學現狀

信管專業的核心知識模塊是信息的組織、存儲與檢索，因此，數據結構課程應從信息處理的角度重點強調信息的構成與分布特征，通過算法設計開發出高效的信息系統，為解決信息的獲取、加工、檢索與利用起到有力的理論與技術支撐。但在實際的教學中，目前該課程的教學內容體系在專業能力培養上存在如下問題。

1.教學內容的專業針對性不強。教師多從計算機學科的角度側重于講授各種數據的邏輯結構、存儲結構以及相關算法思想，缺乏專業針對性。學生不清楚數據結構與本專業的聯系體現在哪些方面，誤認為學習這門課程僅僅是為了掌握相關的計算機技術，對專業學習沒有幫助，以致學生不能利用學到的知識解決本專業的實際問題。

2.教學模式陳舊，教學手段單一。教學是教與學的和諧統一，有學才有教，學生是教學主體。但目前的課堂教學大多仍采用以教師講解為主的陳舊教學模式，學生只能按照教師的思路和節奏被動接受，壓抑了學生的主體性，制約了學生的學習積極性。此外，配合教師講解的多媒體課件，由于信息量大且節奏快，一方面增加了教師把握教學過程的難度；另一方面也造成學生被課件牽引，無暇思考和消化授課內容的現象，學生缺乏思維過程，從而難以理清并掌握課程的知識脈絡。

3.實驗課時嚴重不足。受學時數之限，我校數據結構課程的實驗教學嚴重不足，大多數學生編程能力較差，只會將現成代碼輸入電腦，調試出結果進行驗證，不思考程序設計思路、方法及其實際可用之處，實驗教學效果不理想。

二、課堂實踐教學策略的研究

數據結構作為核心基礎課程，對信息化人才知識結構的完善非常重要。其教學需要有效結合專業背景知識，以滿足專業培養目標，充分體現專業特點。筆者結合近年來的實際授課經驗，從教學內容、教學手段、實踐教學及考核幾方面提出以下策略以改進教學成果。

1.重視教學內容與專業背景結合。根據信管專業的知識結構體系，嚴密制訂教學大綱，精心設計教學內容，努力做到每個知識點與專業背景有機結合，比如數據與信息的結合、結構與信息組織的結合、查找和排序算法與信息檢索的結合等。通過這樣的教學嘗試，加深學生對數據結構理論與其專業應用的認知。

2.引入新型智慧教學方案，重視案例闡述。在實際教學中，筆者一方面向學生推薦翻轉課堂或MOC課等新的教學形式，拓展學生課外獲取知識的途徑[5]；另一方面，在課堂教學中引入新型智慧教學平臺——“雨課堂”，豐富教學手段。課前利用該平臺發布教學提綱，引導學生課前預習，提高其主動參與意識；課中利用平臺進行課堂討論與分享，及時獲取學生知識掌握的情況，以便突出教學重難點；課后利用平臺發布限時習題督促學生復習，量化了解學生的學習效果，把握其學習軌跡，及時調整教學進度。此外，筆者在課堂教學中盡量采用生活案例來闡述枯燥理論。例如，“隊列”可用學生食堂排隊進行類比，詮釋其“先進先出”的運算原則；“最短路徑算法”則可與學生規劃旅游路線問題相結合。

3.注重分層實驗教學，激發學生的創新能力。制定分層實驗教學方式，同一知識點設置三類不同難度的實驗：驗證性、設計性和綜合性實驗。驗證性實驗難度最低，主要以驗證、鞏固為主，要求學生必須獨立完成；設計性實驗在難度和深度上有所提升，旨在模擬特定數據結構的簡單應用，教師重在引導學生分析問題，指導其設計數據結構和算法，最終編程實現；綜合性實驗則難度和深度最大，要求解決一個難度較大的實際應用問題，重在鍛煉學生獨立分析、解決問題的能力。教師需提前一周下達任務，且只需指出問題的關鍵點，然后由學生獨立完成資料的查閱、數據結構與算法的設計與實施。根據教學實際情況，筆者將驗證性實驗定為課程必做的實驗，設計與綜合性實驗則為選做實驗，這種層次分明的實驗教學，符合學生的認知規律，滿足不同層次學生的需求，能有效提高學生綜合運用知識的能力，提升學生的動手能力。

4.制定高效、嚴格、合理的考核措施。在教學過程中，筆者注意到總會遇到一些學生不愿獨立思考直接抄襲他人作業或者提交的實驗報告代碼雷同等；極個別的學生平時不努力，期末臨時抱佛腳應付考試；等等不良現象。針對這些情況，筆者建議制定嚴格的考核措施，提高平時成績的所占比例，且平時成績由平時作業成績和實驗成績兩部分構成，以督促學生在課余時間加強學習，主動思考，鞏固知識。教師在授課之初可將班級分成小組，每組選舉一個小組長并依次輪換，小組長主要負責平時作業的自查以及實驗課上負責講解本組所提交的程序代碼、實驗中遇到的問題及解決方案、實驗心得等，使學生從會寫代碼到會講程序，提升其分析問題和解決問題的能力。

三、結語

數據結構作為一門綜合性課程，涉及知識面廣。在針對信息管理與信息系統專業的具體教學過程中，筆者緊密圍繞信管專業“雙高型”應用人才培養目標，結合自身的教學體會及時總結經驗，研究并提出課堂實踐教學策略能有效提高教學質量，從教學方法上幫助學生消化并吸收數據結構的原理和方法，提高學生將理論與實際應用相結合的能力，為分析能力、應用能力高的信息化人才培養邁出堅實的一步。

參考文獻：

[1]邱穎豫，曾憲權.應用型本科院校“數據結構”課程建設改革與實踐[J].吉林省教育學院學報，2013，9（9）：70-71.

[2]曾曉輝，文展，付琳.CDIO模式下的數據結構教學體系探索[J].計算機教育，2015，（2）：36-39.

[3]徐翀，金潔潔.激、導、探、拓四步教學法在數據結構教學中的應用[J].計算機教育，2012，（3）：65-68.

[4]連遠鋒，王新，李莉.“因專業施教”的數據結構教學改革探索[J].計算機教育，2011，（6）：5-7.

[5]孫麗萍，程婧，羅永龍.翻轉課堂在數據結構教學中的應用研究[J].計算機教育，2015，（24）：71-74.