數據結構課程中面試式教學模式探索與實踐

趙力衡 李麗華

摘要：專業課程知識的實用性一直都是教育教學中關注的重點，許多專業課程以項目指導等方式來強化課程知識的實用性，但數據結構作為一門較為前期的專業課程，學生此時還缺乏足夠的專業技能，項目導向等方式不容易取得較為滿意的結果。本文提出了一種面試式教學模式，將面試中關注的重點引入教學過程，并作為檢驗學習成果的更高標準，以此提高數據結構的實用性。方法在實際教學中已應用3年，實踐證明，該教學模式能有效提高學生實踐能力、提升學生學習興趣，顯著提高了教學效果。

關鍵詞： 數據結構;教學模式;面試;教改

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）14-0152-02

Abstract：The practicability of professional curriculum knowledge has always been the focus of education and teaching. Many professional courses strengthen the practicability by different methods such as project-oriented teaching， but data structure course is a relatively early professional course. Students still lack sufficient professional skills at this time， project-oriented and other ways are not easy to achieve enough satisfactory results. An interview teaching model is proposed in this paper which introduces the key points in the interview into the teaching process and serves as the higher standard to test the learning results， so as to improve the practicability of the data structure. The method has been used in practical teaching for 3 years. The results show that the proposed method can effectively improve students' practical ability， enhance students' interest in learning， and improve the teaching effect significantly.

Key words：data structure; teaching model; interview; teaching reform

1 引言

專業課程講述的本專業相關的專業知識和專業技能經常會在工作中被頻繁使用到，因此這些知識和技能也被認為對一個人在該專業方向的職業發展至關重要。一直以來如何讓課堂上講述的專業知識能很好地與實踐工作結合起來，幫助學生提升能力[1]并在求職技能面試中受到認可，以及在專業技能上盡快適應職場就成了教育教學中關注的一個重點。

數據結構是應屆生在應聘軟件類職業時筆試題中經常會遇到的內容，數據結構題目應答結果常常會影響到應屆生是否能進入面試的下一個環節，同時軟件開發中也離不開數據結構的應用。本文結合數據結構這門課程的特點提出了面試式教學模式，將技能面試中常常被關注的知識點帶入課堂，并作為進一步的課程考核標準，使學生在學習和實踐過程中注意到職場中相關算法和知識應用的一些方式，使學生養成良好的編程習慣，有效提升了學生面試成功率和縮短了職場適應期。

2 教學模式描述

2.1 數據結構課程特點

如何將課堂知識帶入職場，不同的專業課程方法不盡相同[2-5]。很多專業課程對此的一個常見方式是項目引導式教學模式，課程開始時設定一個或多個項目，使用課堂上講述的知識來實現項目中相應的模塊，逐漸完成項目。這種方式不僅讓學生在學習知識的過程中了解了知識的應用方式，還讓學生增加了項目開發經驗，是一種有效的學以致用的教學方式，但這種教學模式需要學生掌握大量項目相關的專業知識才能進行。

數據結構在教學中通常是安排在專業課程的前期，這個時間段內學生通常并不具備足夠的項目相關知識。比如要使用Java語言實現一個常見的信息管理系統，那么這個系統通常包括了用于人機交互的前端界面，處理業務的邏輯業務層，以及用于存儲數據的持久層。其中前端界面可能需要使用JSP或Html等語言進行開發，持久層則可能需要熟悉SQL等數據庫的開發。如果項目使用常見的BS架構進行開發，那可能還需要開發者熟悉至少一種類似于Spring這樣的框架。而這些專業知識和技能的排課時間通常比數據結構課程靠后，或者學校不一定會講授，這就意味著類似于項目引導教學模式難以在像數據結構這樣前期的專業課程中展開。文獻[6]提出了“課前-課上-課后”相結合的數據結構教學模式，該方式有效地將數據結構課堂下與課堂上的教學整合起來形成一個較為完善的整體，但沒有進一步探討如何將課堂知識與職業要求聯系起來。本文基于數據結構課程教學時常常缺少其他專業課程支撐的特點，提出了將關注于將課堂知識與職業需求聯系起來的面試式教學模式。

2.2 面試式教學模式

面試式教學模式的特點是需要教師在教學時扮演求職面試中面試官的角色，在授課時將技能面試時面試官常常關注的問題作為知識點進行講述，在作業檢查時也將這些問題作為學生在完成算法的功能之后更進一層的評分標準，從而將課堂知識與職業要求統一起來。

實際上，大多數情況下學生在開始學習數據結構課程時，才剛開始比較系統的接觸軟件算法。學生幾乎沒有在課程上學過比較完整的項目相關知識，甚至編寫的程序也多以完成單個的功能函數為主。這就意味著雖然在數據結構課程中會明確講述評價一個算法優劣的主要標準，如算法的正確性、可讀性、健壯性等，但很多學生在實現一個算法時并沒有清晰地意識到這些標準怎么在算法中體現出來，導致寫出的算法僅停留在功能的實現上，難以滿足企業對代碼質量的要求。

企業項目中評估代碼質量的一個常見標準是千行代碼BUG率，其含義是指每千行代碼中BUG的數量，如式（1）所示：

如果代碼的BUG率與質量目標或過程能力基線相比偏高，說明代碼質量較差，軟件產品在運行時可能出現較為頻繁的異常，這通常意味著代碼需要大量的返工，而這正是企業所竭力避免的。因此，企業在技能面試時面試官常常會關注應聘者的算法中是否存在健壯性弱、邏輯不完整等容易引起BUG的代碼，以判斷應聘者是否有能力寫出高質量的代碼，而這恰好是應屆生所缺乏的。如果在教學過程中能從面試官的角度講解算法實現和評估代碼，那么就能讓學生在一開始學習的時候就培養出實現較高質量代碼的思維，從而在技能面試或工作中獲得優勢，而這正是面試式教學模式關注的。

以使用Java語言創建一個包含3個字符串元素的順序表為例，一些學生的實現代碼類似于如下代碼：

public String[] create（） {

//獲取數組長度

System.out.println（"請輸入數組長度："）;

Scanner scanner = new Scanner（System.in）;

int arrayLength = scanner.nextInt（）;

//生成數組

System.out.println（"請輸入數組元素，以換行符分隔："）;

String[] arr = new String[arrayLength];

//將輸入數據依次寫入數組

for（int i=0;i

arr[i] = scanner.next（）;

}

return arr;

}

從功能上看，該方法正確地實現了創建順序表的功能，但若從代碼質量的角度看，這段代碼就顯得不盡人意了。代碼出現的問題主要表現如下：

1）未檢查輸入數據。若在程序中輸入數組長度時輸入非正整數類型的數值，比如-1或字符串等，那么該程序將會因無法正常創建數組或輸入異常等原因崩潰。若該函數在一個項目里被調用，那么這個異常可能引起更大范圍的代碼故障，甚至整個軟件系統崩潰，因此這段代碼的質量就顯得很差;

2）數據輸入方式不合理。算法的輸入數據從控制臺輸入，這常常是初學者偏愛的一種數據寫入方式。但實際上，在商業項目里數據通常來自文件、消息、參數傳入或用戶界面等，鮮有讓用戶操作控制臺的機會，而且控制臺輸入難以模擬出NULL這樣的特殊情況，對代碼測試也不利，因此應盡量避免。

那么在面試式教學中，教師在講述和檢查算法時就不僅需要關注算法的正確性，還需要從面試官的角度來關注代碼的健壯性等因素，使算法中盡量不要出現上述類似的問題。

3 教學實踐結果

面試式教學模式已在數據結構教學中應用了3年，從結果看，相當比例的學生對此感到很有實用性和挑戰性，在學習課程前后的算法邏輯也更加完善，代碼中減少了很多初學者常見的問題，并且在一定程度上減少了面試時給面試官以缺乏編程經驗的印象，提升了面試通過機會并對縮短工作適應期有所幫助，達到了最初的目的。

4 結束語

實驗結果表明，所提方法能有效地提高學生的代碼水平和邏輯能力，使完成的算法更加健壯，更符合企業要求，并能在接下來的工作中更加容易適應企業對員工軟件開發的要求，有效幫助學生將課堂知識應用到了實踐中。但該方法也存在不足，那就是需要實施的教師具有豐富的企業項目經驗以及面試經驗，這樣才能把握住面試環節中面試人員的關注點。

參考文獻：

[1] 吳寶鎖，張慧，屈廖健.新教改背景下的師生共同體構建與大學生能力發展研究[J].西南師范大學學報（自然科學版），2020，45（12）：154-161.

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[3] 蔣超，王大衛.以職業需求為導向的網絡技術課程教學模式研究[J].電腦知識與技術，2020，16（33）：132-133，152.

[4] 周克榮.高職計算機教學中如何培養學生的創新創業能力[J].電腦知識與技術，2020，16（33）：113-114.

[5] 侯玉雙.新教改模式下高等數學教學方法研究[J].科技資訊，2020，18（36）：130-132.

[6] 王曉明.“課前-課上-課后”結合的數據結構教學模式探索與實踐[J].高教學刊，2020（8）：91-94.

【通聯編輯：王力】