普通高等院校計算機科學專業《數據結構與算法》課程教育研究淺談

趙明陽

摘 要：在信息學院普通本科課程體系中，《數據結構與算法》不僅是一門重要的專業技術基礎課，而且是計算機程序設計的重要理論和技術基礎。本文將從本科課程《數據結構與算法》所面臨的實際教學問題出發，針對具體的教學實踐，在相關理論研究的基礎之上，提出了信息學院《數據結構與算法》課程的教學設計方案。為信息學院本科教育教學研究和改革提供一個新的參考方案

關鍵詞：計算機科學;本科;教學;數據結構

《數據結構與算法》不僅是一門重要的專業技術基礎課，而且是計算機程序設計的重要理論和技術基礎。該課程不僅注重學生對理論的理解，鍛煉學生的抽象思維和創造能力，更注重培養學生的實際動手能力，使學生學會用計算機解決問題時高效地組織、存儲和處理數據的方法，并設計出相應的結構清晰、正確易讀、質量高、風格好的高效率的算法，為后續課程和計算機應用軟件的開發打下堅實的理論基礎和實踐基礎。同時這門課程也是我國計算機專業全日制碩士研究生考試的重要科目之一，是衡量一所高校計算機科學技術專業發展建設的重要指標。

1 當前《數據結構與算法》教學中存在的問題

1.1學生基礎理論知識薄弱

《數據結構與算法》課程因其特殊的專業特點理論性強、知識點多，內容又高度抽象，而對普通本科院校學生來說，理論演繹和邏輯思維往往是他們的普遍弱項。與此同時，人才培養模式造成的課程教學時數的壓縮，也使得學生在課程的學習過程中不能充分理解消化教學內容，對理論知識一知半解，隨著理論課程的深入就會感覺“越學越難”。

1.2缺乏學習興趣

學生在剛剛接觸《數據結構與算法》這門課程時，都認為它很難，雖然在態度上非常重視對它的學習，但常常有一種茫然的感覺，不知道自己該如何去學習，當課程逐漸深入時，便會失去對它的興趣。當課程結束時，不知道自己到底學了些什么，學了將來有有什么用。

1.3解決具體算法時能力不足

學習《數據結構與算法》這門課程，很大程度上要對一些算法和操作進行程序化實現，然而在實踐操作過程中，學生在編制程序、調試程序時往往會出現理解、掌握知識能力不足，達不到預期的教學目的，耽誤實際教學的進程。

2 存在這些問題的原因

2.1普通教材理論性過強，嚴重脫離了實踐環節

因考慮到學生將來報考碩士研究生的需要，學校在訂制教材時往往熱衷于訂制一些985、211大學計算機科學與信息技術專業使用的教材。未考慮受眾的專業知識結構不同、能力不同，理解能力不同，這樣勢必造成學生在翻閱教材時造成理論性太強，難于讀懂?！稊祿Y構與算法》這門課程其宗旨是培養學生分析問題和解決問題的能力，以及提高學生的實際動手能力和編程能力。但目前的教材對于學生來講理論性太強，對理論的應用講述不多，不能讓學生充分感受到《數據結構與算法》這門課程的魅力和實用價值。

2.2教學形式相對單一

目前的《數據結構與算法》教學仍表現為傳統的教師授課，學生做筆記，理論教學為主，上機實驗為輔。盡管許多教材本身自帶多媒體課件，可是這些課件有很多只不過是傳統黑板的代替。上課時師生之間還是單向交流，不能挖掘學生的自主學習能力。另外，某些課件由于缺乏現代教學理論、課件設計理論和先進教學思想的指導，往往只注重教學內容的多媒體表現，而忽略了知識擴展、應用能力拓展和創新能力培養。同時，僅僅用課件取代上課，學生容易疲勞走神，注意力不集中，收不到事半功倍的效果。

2.3學生對程序設計語言掌握得不好

《數據結構與算法》課程中的算法大多由類PASCAL、C或C++語言描述而成，要求學生能夠使用一種程序設計語言（如C語言）對算法進行程序設計，并且上機調試通過。但由于學生剛剛開始接觸程序設計語言，在學過一門高級語言編程后，只是掌握了這門語言的知識，而沒有掌握應用計算機程序設計語言編制程序去解決問題的能力。雖然很多學生對算法的原理清楚，但在上機實驗中不能利用程序設計語言表述、實現出完整無錯的程序。幾次實驗課失敗的經歷，便對本課程的學習完全失去了興趣和信心，從而嚴重影響了學習效果。

3 解決問題的方式方法

3.1調動學生非智力因素的教學策略

教師應充分發揮多媒體和網絡優勢，來創設多媒體教學情境，并運用肯定和鼓勵的情感誘導功能，為學生創設良好的心理情境，同時注重優化師生關系，建立互尊互愛、民主平等的師生關系。

3.2指導學生適應信息技術環境、學會運用信息技術工具學習的教學策略

教師首先要為學生創設良好的信息技術學習環境，并在教學中引導學生利用信息技術工具進行自主學習和協作學習。

3.3激發學生主動參與認知實踐活動的活動性教學策略

利用信息化學習資源，可以組織多種多樣的教學活動，比如討論、辯論、角色扮演等，以激發學生主動參與，并且要創設問題情境，組織學生通過自己的親手實踐來解決問題。

3.4充分利用信息技術環境，注重培養以質疑能力和批判思維能力

教師應運用信息化學習資源，來引導學生對其他同學的作業進行評議，并組織學生進行研究性學習和探究性學習。

4 總結

教學有法但無定法。在利用這樣一種新模式進行教學時，我們幾乎是在摸索中前進的。在教學過程中，學生的大多數時間處于自主與協作學習狀態。鑒于普通本科類學生自制力與自我管理學習的能力比較差，學生們能夠感到教學方案的不確定，并以一種不很尖銳的方式反映出來，他們已經覺察到教學中所發生的變化。恰恰這個時期也是我們最容易灰心喪氣的時候。事實上成功運用一種新的方法需要練習，起初的嘗試過程必定存在許多問題。當與期望的標準還有一段距離時，就需要實踐者的堅持和耐心。

參考文獻

[1]熊啟君.基于漸進啟發式的《數據結構》線性表的教學[J].現代計算機.2011.6

[2]袁海瀾.信息技術在教學設計中的應用策略[J].當代教育科學.2005.4

[3]王佑鎂.高校信息技術類課程教學系統分析與設計[J].計算機教育.2004.8

[4]黃宇星.信息技術與課程整合的教學策略[J].電化教育研究.2003.1