信息與計算科學專業數據結構課程的教學探索

田濤

摘要：信息與計算機科學專業的教學目標應以培養良好數學素養，掌握該專業基本理論與操作，并通過不斷訓練鍛煉實踐能力，使用專業知識與計算機技術解決問題。基于此，對照當前教學內容中存在的缺失部分，加以改進，分析學生學習情況，重視專業數據結構課程教學，探究目前教學現狀，進行課程改革與新教學模式探索，使數據結構課堂效率提升，擁有良好的教學效果。

關鍵詞：信息與計算機科學;數據結構;教學模式研究

信息與計算機科學專業應注重學生的實踐能力培養，注重應用技術解決問題的方法培養，在該專業課程設計中，計算機課程將專業理論轉變為實際操作，數據結構是指計算機內部儲存和組織非特定數值數據計算的方式，一般用于計算具有結構的數據，可直觀反應數據與元素間的聯系，如表格、圖像數據等。本文針對該專業學生理論知識薄弱、實踐能力較差等問題開展新教學模式研究，以提高學生的專業素養與解決問題能力。

一、數據結構教學現狀

（一）學習目標不明確

部分學生在選擇該專業時，對專業課程組成結構認知不到位，對就業前景及未來發展方向存在認知障礙，缺乏職業規劃及就業目標。在學習該專業過程中，重視計算機算法與理論知識，忽略數學基礎與計算機科學之間的關聯，數學知識薄弱，導致專業知識掌握程度不達標。就業方向的選擇上，缺乏對數據分析、人工智能、大數據分析等方面的認知，不了解數據結構課程學習的重要性。

（二）理論和實踐脫節

數據結構主要學習計算機儲存結構與邏輯結構，對數學能力要求較高，如基礎計算能力、分析能力、邏輯思維能力等。數學能力的要求為理論能力，從理論向實踐的轉化到熟練應用需要付出大量時間精力。此外，數據結構要求學生掌握編程技能，但學院教授課程時設置理論知識時長過多，實際操作、程序設計時長較短，導致該專業學生編程掌握程度有限，理論知識轉化為實踐技能受阻，不利于后續學習的開展與未來就業。

（三）教學形式落后

目前，數據結構課堂教學模式陳舊，教學內容枯燥乏味，僅使用PPT展示理論概念，教師不注重課堂互動，導致學生注意力難以集中，課堂效率較低。雖然數據結構課程中理論知識占據主要部分，但應多開展課堂實踐，使學生掌握相關技能，傳統機房教學無法滿足。新時代背景下，學生通過移動設備，使用互聯網獲取知識，傳統課堂教學模式已無法滿足多樣化的知識獲取途徑，課堂效果不理想。

（四）實踐環節學時不足

一般來說，數據結構的課程安排為理論知識時長與實踐活動時長之比約為4：1，學生在學習該專業過程中的計算機操作時間較少，在短期內將理論知識轉化為實踐技能較困難，在學習數據結構的基本定義和算法后，進行程序設計，不具備良好的編程基礎與長期練習很難達到教學目標。當前，實踐活動內容只涵蓋基礎知識，對于較復雜的綜合實踐活動，很難通過課堂時長完成。

二、數據結構課程改革探索與實踐

（一）學習目標分級的探索

在開展數據結構教學過程中，教師應遵循學生認知規律，進行教學時使知識難度逐漸遞增，還應尊重學生個體差異，針對不同性格、學習方式、個人能力采取不同的教學方法。因此，應針對學生的個人發展特色與課堂參與度來評判課堂教學效果與學生的學習適應能力，循序漸進、有針對性的開展教學。

基于此，應將數據結構專業課堂教學內容按知識難易程度與學生學習適應度分為CPS三級目標，具體分類如下：

C級（Concept），基礎概念級，在該階段學習過程中，應掌握專業基礎概念、知識理論框架與基礎專業技能，可獨立完成簡單運算操作，掌握運算流程。

P級（Practice），實踐操作級，在熟悉理論知識掌握基礎技能的條件下，掌握教材中的算法，并能完全理解，可通過合作模式完成中高難度的算法。

S級（Solve），實際應用級，在完成教材算法的延伸能完成中高難度算法習題后，嘗試挑戰難度較高的算法習題，可通過合作模式完成復雜案例。

三級不同教學內容將整體教學目標分為不同難度等級的小目標，在逐步完成小目標后可實現整體目標，且該內容的劃分符合學生認知程度。

（二）實踐環節的探索和改革

目前，數據結構專業實踐教學中存在較多疏漏，應對實踐教學模式進行創新，使理論知識與實踐教學緊密貼合，互相促進，開展靈活性、模式多樣化的實驗教學模式，以提高實踐教學效果，促進學生個人能力的提升，以達到應用型本科教育的目標。具體實踐內容可編寫為報告，收錄在教材中，并與CPS三大教學內容的綜合學習目標相對應，充分設計實踐活動。

結語：

目前，信息與計算機科學專業學生對于知識的掌握程度較淺薄，對個人未來就業規劃認知不清晰，因此學院應針對此現象對其進行正確的引導，樹立就業發展觀，并提高學生的實踐能力，成為專業型人才。數據結構課程難度較大，應針對學生學習情況與認知能力將整體教學目標分為難度不同的小目標，難度逐級遞增，并不斷開展實踐活動，使學生有充足的時間將理論知識轉化為實踐操作，創立多元化的實驗教學模式。

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