大數據時代應用型本科計算機專業數據結構實踐教學改革研究

鄭立平

摘要：數據如今已經滲透到各個行業，人們通過計算機對數據挖掘、分析和運用，來預測人們消費趨向，從而企業制定正確策略，達到盈利目的。除此之外大數據技術還被廣泛應用到各種普查中。它具有數據量大、種類繁多、速度快、時效高等特點。應用型計算機專業具有綜合性、實踐性、生產服務性特征，在當下進行實用本科計算機數據結構實踐教學進行改革可以最大程度發揮其優勢，有機的融入大數據思維，以適應時代的發展，因此進行教學改革具有很重要意義。本文基于數據結構課程的重要性與應用型本科計算機專業數據結構實踐教學改革方案展開論述，望可以起到參考作用。

關鍵詞：大數據；應用型本科計算機專業；數據結構實踐教學改革

一、應用型本科計算機專業數據結構課程的重要性

在計算機應用的初期，人們只是應用計算機處理簡單的數值問題。當我們應用計算機處理問題時一般由以下幾個步驟：首先將實際問題轉變為一個數學模型，然后針對這個模型設計相應的算法，最后編出程序進行調試以達到解決問題的目的。由于當時計算機技術較為落后，設計的運算對象也大都是簡單的模型，基本無需重視數據結構。但隨著近幾年計算機技術的不斷開發，與其應用不斷普及，計算機非數值計算問題顯得更為重要。具調查，當今非數值計算問題占用了86%計算機時間，這類問題的突出表現在數據結構較為復雜，數據結構之間的相互關系很難用數字關系進行表達，這就要求計算機操作者必須就有較高的數據結構專業素養才能應對這些問題。因此，數據結構課程應運而生，它是一門研究非數值計算的程序設計問題中計算機的操作對象（數據元素）以及它們之間的關系和運算等的學科。屬于計算機核心基礎課程，有著不可替代的地位。

二、應用型本科計算機專業數據結構實踐教學改革方案

（一）明確課程的目標側重

應用型計算機專業的特點決定了其數據課程目標和要求，并且它與研究性本科計算機專業相比有著不同的側重。數據結構課程是在介紹數據組織、結構及管理技術的基礎上的算法設計分析，它為后續的編程原理、數據庫原理、計算機圖形學等提供了必備的知識準備。研究型本科注重的對數據的特效、算法分析等數據理論問題的研究，注重理論的完整性。而應用型本科與其有較大差異，更注重的是實踐，注重的數據分析在實際問題中運用的合理、熟練程度，算法選擇的合理性與應用性。

然而在我國相關調查中發現，應用型本科教育卻是很容易被忽視的薄弱環節。一方面開展應用型計算機專業的院校缺少高素質的教師隊伍，教師對于應用型本科數據結構教學沒有科學教學方案；另一方面專業數據結構教材、資金對于應用型本科院校來說更是稀缺。這些都阻礙了應用型計算機專業數據結構教學前進的步伐。不過隨著我國教育改革的推進，相關人員也注意到了這方面，并取得了較大改善。

（二）將大數據融入數據結構實踐教學中

我國的應用型本科計算機院校是培育人才的搖籃，它可以培養相關人才為社會需求打下扎實基礎。隨著近幾年大數據的興起，許多企業對人才大數據素養也有著不同的要求。基于這種情況，相關高校必須將大數據融入數據結構的實際教學中。在教學中讓同學們直觀了解大數據的定義、作用，并且掌握大數據的分析技術。能夠讓學生具備較高的綜合素質。大數據的一大方向就是機器學習，讓機器得到一個高效的學習系統。教師可以先在少量數據下讓學生進行操作，保證數據分析不出錯情況下慢慢加大工作量。在大量分析樣本下，讓機器可以類似人工意義進行篩選，將結果反饋。機器學習需要掌握R語言、python和mahout等技術，這對學生提出較大挑戰同時也要求教師具備較高素養。

（三）數據結構實踐教學合理設計

數據結構教學的關鍵不僅在于讓學生能夠聽得懂、看得明白，還在于學生親自動手設計算法來解決現實問題時找到切入點。要想能夠讓學生在親身操作時能水到渠成，這就要求教師對數據結構實踐教學進行合理設計。可以精心選擇與課程教學內容密切的典型案例，通過這些案例來提高學生獨立分析問題的能力。除此之外教師還可把教程必須掌握的技能點設為必修實驗，提高學生對學科的重視程度。以基礎性、先進性、綜合性結合為原則，篩選部分課程體系內經典試題，通過實踐環節強化學生創新能力與技術開發的培養。在實踐教學要注重因果引導、成果型訓練，刺激學生的成就感，增強學生學習數據結構學科的興趣。這種實踐性教學模式可以培養出社會所缺的實踐性、創新性的人才。

三、結語

現代教育出現側重培養應用型人才的趨向，關鍵是對學生的實踐能力、將理論應用于實踐解決問題的能力的培養。院校通過相關企業合作伙伴進行資源共享、優勢互補，可以讓學生掌握社會企業單位的真實情況。計算機專業是一門綜合性較強的專業，在大數據時代背景下，對學生又提出了更高要求。因此相關教師必須更新教學模式，明確應用型計算機數據結構學科的側重點，提高涉及大數據的頻率，還要對數據結構實踐教學環節進行合理設計。努力培養出一批具有較高專業素養、對相關技術操作熟練、有創新能力的高素質人才，為我國現代化發展奉獻自己一份力量。

參考文獻：

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項目：項目名稱：基于三元聯動的計算機專業創新人才培養模式研究與實踐，項目來源：黑龍江省教育科學規劃重點課題（項目編號：GBB1318078）