CDIO模式下數據結構課程實驗教學現狀和教學方法改進研究

隋占麗

【摘 要】數據結構是以操作為主的實踐課程，在計算機及通信管理專業中有著非常重要的地位。在現有的教學模式下，學生在學習數據結構實驗的過程中出現了各種各樣的問題。本文主要從教學現狀，出現問題的原因及解決策略等方面對CDIO模式下數據結構課程實驗教學內容和教學方法進行了探究，提出了相關教學改革的思路。

【關鍵詞】CDIO模式;數據結構;教學改革

【中圖分類號】G642? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2019）28-0004-02

數據結構是一門以實際操作為主的實踐課程，在我國高等教育中，是學習計算機及電子信息類專業時，考驗學生動手與操作能力的一門必修課程，在專業學習過程中占有很重要的地位。這門課程主要是培養學生的思維能力和動手能力，學生通過學習該課程，能夠掌握各種類型的數據結構、存儲結構以及與之相關算法的實現與應用。

1? ?數據結構實驗教學現狀

數據結構是計算機科學的一門非常重要的專業基礎課，它是一門集技術性、理論性和實踐性于一體的課

程[1]。課程在知識方面要求學生通過數據結構的學習，能夠系統地掌握各種結構的有關性質和算法，并且能夠充分理解和靈活運用，還要掌握算法時間以及空間性能分析的基本技巧。

1.1? 學生基礎知識掌握不牢

由于數據結構這門課程的理論性非常強，而且知識點非常多，學生要學習的內容也非常的抽象，所以對大多數學生來說，在理論演繹和邏輯思維方面會有所欠缺，這也正是大多數學生的薄弱項[2]。由于學生的接受程度不同，會出現對理論知識掌握不夠扎實的情況，后期由于理論和應用的不斷結合，學生在學習中感到越發困難，導致學生對數據結構實驗的基礎知識掌握不牢固。

1.2? 解決實際問題能力差

許多學生即使掌握了理論基礎知識，但是當他在面對具體問題時，并不能將學過的理論知識應用到解決實際問題中去，無法提出可行的方案，編制相關的程序并且通過不斷調試，來得出一個準確的結果[3]。這就說明在理論知識與實際操作方面，沒能將二者結合起來，造成學生無法更好的應用理論知識有效的解決實際問題。

2? ?出現這些問題的主要原因

2.1? 學習過程中問題不斷堆積

數據結構實驗課程的難度比較大，內容抽象化。課堂上沒有辦法通過其他方式將極其抽象的理論知識直觀地展示給學生，造成許多學生還沒有將前面學習的內容完全理解，就又要進行新知識的學習，導致基礎知識不扎實，存在的問題會像滾雪球一樣越來越多，日積月累，問題不斷堆積，就會造成實驗內容很難完成。

2.2? 程序設計語言的掌握程度不好

許多學生在程序設計語言方面掌握得并不好。因為《數據結構》課程本身就具有很強的實踐性，而且這門課程的教學基本都是在一種或多種語言的基礎上進行教學[4]。因此如果學生程序設計語言掌握得不好，那么在后期進行數據結構的學習時，也會出現很多問題。所以，學生對程序設計語言的掌握程度也會對數據結構教學產生一定的影響。

2.3? 缺乏實踐經驗

現階段的學習過程中，學生缺乏足夠的實踐，上機次數有限、學生練習的題目大多是每一章節的知識點，實踐練習的規模不大且每次練習多針對零散的知識點，缺少整體系統性的練習，沒有將各個知識點聯系在一起。這就造成了學生只能處理一些簡單的問題，在面對復雜問題時就無從下手，很難將學過的數據結構知識綜合起來解決具體的問題。

3? ?教學方法改進的建議

3.1? 將理論與實際進行結合

CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），它通過讓學生參與產品研發到產品運行的整個過程，使學生在實踐中能夠更好地進行學習[5]。由于傳統的數據結構課程的內容非常多，強調理論性，所以許多教師在進行教學時一味追求其理論性，而忽略了學生所能夠接受新知識的能力。所以在進行教學時，就要對教學內容進行優化，將理論與實踐相結合，促進學生能夠接受所學內容，提高教學內容的實用性。

3.2? 要在教學中逐漸優化傳統的教學模式

在教學中要將學到的理論知識與實際問題相結合，使學生親歷一個產品構思、設計、實現、運作的過程，通過不斷實踐，發現其中問題。因為數據結構理論就是通過解決實際問題，并將經驗進行總結，不斷地提高、再提高而實現的。所以在教學中要將數據結構的理論和解決實際問題緊密結合在一起。如在學習與應用時，可以聯系編譯器中表達式的處理、火車調度問題等;在學習隊列和堆棧的綜合應用時，學會如何才能實現停車場管

理等。

3.3? 在教學中要多采用啟發式的教學方法

學生要想擁有極強的創造力，首先就要擁有創新思維。擁有了創新思維，學生才能進行各種創新活動。在教學過程中，要引導學生將理論與實際相結合，善于發現問題，并能積極的處理問題。所以，在進行實際教學時可以選擇難易程度適中的實際例子進行分析講解，采用啟發式教學方法，將教學內容與具體的、有意義的實際問題進行有機的結合，促使學生來解決實際問題，并以此激發學生的創新思維能力。

3.4? 設計合理的練習

學生在學習完每章節的知識內容后，教師應設置合理的練習來檢驗學生的學習情況，這樣也可以將學生的學習情況及時反饋，對存在的問題進行有針對性的講解。在學生學習了數據結構后，可以設計一些綜合訓練，做一個小系統，如公司考勤管理系統，公司財政收支系統等。

3.5? 培養學生適應社會的各項能力

CDIO模式的教學除了要求學生掌握基本知識和實踐的能力，還要求要具有終身學習的能力。在信息化的時代，要求學生要能夠使用現代信息技術手段來獲取相關的新知識和新技術，還要具有一定的組織管理能力、表達能力、獨立工作能力、人際交往能力和團隊合作能力。學生既要學習知識，還要在生活中和與人交往的過程中，不斷地學習，不斷地提升自我價值，這樣才能適應社會的發展，更好地融入今后的工作與生活。

【參考文獻】

[1]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]徐艷.CDIO模式下C語言與數據結構的教學改革實踐[J].新校園旬刊，2014.

[3]羅旋.CDIO模式下Java課程實驗教學內容和教學方法改革研究[J].新課程（下），2013.

[4]蔣翠玲，萬永菁，袁偉娜.基于微課與CDIO模式的數據結構課程教學改革[J].化工高等教育，2018.

[5]吳大親，顏輝.基于CDIO模式的《數據結構》課程教學改革與研究[J].中國科教創新導刊，2012.