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【摘 要】 《数据结构》在计算机科学中是一门综合性的专业基础课,是介于数学、计算机硬件和计算机软件之间的一门核心课程;同时又是计算机专业中一门难教和难学的课程。由于本课程的原理和算法比较抽象,使很多学生感到学而无用,兴趣不浓,影响了教学效果。大力加强《数据结构》课程的实践性建设研究,突出其应用性,提高《数据结构》课程的教学质量迫在眉睫。本文针对高职生源的实际情况和该课程特点,结合自己的教学实践,提出几点该课程教学中的体会和观点。
【关键词】 数据结构 高职高专 教学方法
高职《数据结构》课程既是重要的专业基础课程,又是一门锻炼程序设计能力的实践课程,是专升本考试的必考课程之一,是衡量高职技能的重要指标。对于高职生来说,逻辑思维和理论演绎往往是他们的弱项,因此在教学中,同学们普遍反应本课程较为抽象,学习困难。如何降低理论性程度,增强直观性,是本课程教学的关键所在。要使学生掌握这些知识并取得良好的教学效果,就要求任课教师运用高效易懂的教学方法提高教学质量。
1 以学生为主体,合理安排教学内容
现在学计算机专业的学生很多,但是各个层次的学生要求不一样,本科生要求对知识理论要求要深入很多,而大专院校或高职院校的学生的要求没有很高,应着重在技能方面的培养;其次,高职高专学生的基础和学习时间也决定,对这些学生只要求掌握一些基础的东西;而《数据结构》知识点比较多,针对高职高专院校的学生基础来说,许多知识显得特别抽象难以理解。因此,作为一名计算机学科专业的教师,要能够在教学过程中体现“以学生为主体”、“以能力为中心”的新的教育观,要充分了解学生的特点和要求,采取相应的教学方式,在教学过程中钻研教材,掌握教学的基本要求,哪些内容应是学生重点掌握理解的,哪些属于了解性的知识,做到心中有清晰的知识体系结构。实施教学活动时,不求多、深,而要体现掌握最基本的算法,了解部分算法实现的思想,学完一点掌握一点,这样也才能体现重难点的突出。把握主线,理清框架,以程序设计语言为基础,利用“任务驱动法”引导学生,有效地实施教学,这样才能取得良好的教学效果。
2 因材施教,灵活应用教学方法
在数据结构等理论课程教学中应注重学生的意志力和兴趣的培养。在课余与学生的交流中发现,部分学生对计算机非常感兴趣,但这些兴趣主要停留在肤浅的计算机娱乐上,在真正涉及专业知识时,则鲜见这种兴趣,调查表明,学生的专业课成绩并不与其花费的时间成正比。另一方面,学生也缺乏相应的意志力去坚持对诸如数据结构这种专业理论的学习。因此,作为数据结构一类理论课程的任课教师,我感到在数据结构的教学过程中,为了提高教学质量,需要不断地改革教学方法,激发学生兴趣,调动学生的学习积极性,培养学生坚强的学习意志力,倡导因材施教,强调知识的总结、梳理、推演和挖掘,采用灵活多样的教学方法,使学生掌握教材中未能及时反映的学科发展新动向,进一步拓广视野。
2.1 适当确定教学起点,帮助学生克服入门阶段的学习困难。在备课及授课过程中,针对高职学生的基础不够扎实的特点,进度要适当,不宜过快,特别要注意温故知新。教学实践证明:及时复习的方式能有效的将分次讲解的内容衔接在一起,这种承上启下的教学方式对我们的学生较为有效。每一章节讲完后,应帮助学生对重点难点进行归纳和总结;另外,最初几章的习题,学生往往会感到束手无策或较吃力,此时,对于诸如出栈入栈,树的遍历等典型问题要给出清晰的解题思路,对于诸如有关二叉树的算法、图的最短路径步骤等典型问题要给出明确的解题步骤。
2.2 联系实际举例题,使学生对概念、算法有具体认识和充分理解。例如,在关于线性表、链表、二叉树等章节的例题里,表示数据的往往是一些抽象的符号,本身没有任何含义,此时如果把这些模型还原成我们现实生活中一些具体的事物,学生就会感受到解决问题的意义所在。例如,讲到图的概念时,举出与学生关系密切的“考试日程安排”一例。题目是给出一张学生选课的表,要求在尽可能短的时间里安排场次,且被同一学生选修的课程之间不会冲突。借助图的基本概念就可解决这个问题:设计数据结构时采用“图”的元素,用顶点表示各课程,用边表示被同一学生选修的课程之间的冲突关系;设计算法时采用初学者易于掌握的直观方法———“着色法”,即将无边相连的各顶点填充相同色。在圈圈划划之中,顶点与边的概念清晰显现。
2.3 在讲课中穿插适当的小故事来说明问题,激活学生的学习兴趣。例如,算法的时间复杂度分析历来是一难点。考虑到关键是对“问题规模”概念的理解,就穿插一个“印度宰相与国王在国际象棋棋盘上打赌”的故事:国王试图在64个棋盘格子中依次放置1、2、4、8……粒麦子,以作为对宰相的奖赏,容易算得总和为264-1。而2n的变化规律是怎样的?264是一个大到怎样程度的数呢?事实上,这些麦子相当于全世界2000年的总产量,国王低估了问题规模n对2n的影响。在故事人物谈笑之间,学生更易于弄懂背后的道理。
2.4 运用类比方法,联系实际,打破照本宣科的方式。例如,在讲“单链表”时可以把指针与钥匙做类比;在讲“树的逻辑结构”时与家族中的族谱作类比;在讲“完全无向图”时,可以把顶点比作人、把边比作人们之间的握手。学生们往往更易接受这些形象化的比喻,也会淡化对数据结构的距离感。
2.5 要注意推理、环节和步骤,教会学生分阶段思考。例如,数据结构是与算法紧密关联的,但学生在写算法时无从下手,甚至望而生畏。因此可设计一种“算法填空”的教学方式,即教会学生先写出熟悉的、容易想到的步骤,再思考步骤之间的联系,进而连结成一个完整的算法。另外,除了传统的行之有效的教学方法之外,还应该采用一些有专业特色的教学方法。现代化多媒体教学与传统教学方式综合使用,已成为深化教学改革的一种有效手段。多媒体教学法具有知识信息量大、内容丰富生动的特点,多媒体教学在教案设计、备课方法、上课方式等方面都有别于传统教学手段,最重要的是它带来了教学观念、教学思想和教学方法的变化。多媒体教学要求教师改变以往的教学方法,以全新的教学模式来授课。多媒体教学集讲课、习题课、演示算法为一体,具有生动、形象、直观的特点,所显示的版面规范、文字精练、形式多样,多重感官刺激,可以极大地调动学生听课的积极性,有助于学生更好地理解和掌握所学内容。许多用黑板很难讲解的内容,多媒体可给学生留下深刻的印象。例如在讲线性链表的插入和删除时,可以利用课件直观地演示节点的插入删除)过程。为了拓宽学生的思路,除了教材上的知识外,还可精选一些其它参考书中的内容和一些实际应用的内容,做成多媒体教学课件供学生课外学习、复习。
教学有法,又无定法。通过灵活多样、相辅相成的教学方式,为学生请来“兴趣”这位最好的老师,是值得我们在教学实践中探索研究的。
参考文献
1 严蔚敏等编著数据结构(C语言版)[M].北京:清华大学出版社,
1997
2 李春葆编著.数据结构习题与解析[M].北京:清华大学出版社,
1994
3 周思林等.数据结构.教学探讨[J].电脑知识与技术,2008;9(4):
2938,2966
【关键词】 数据结构 高职高专 教学方法
高职《数据结构》课程既是重要的专业基础课程,又是一门锻炼程序设计能力的实践课程,是专升本考试的必考课程之一,是衡量高职技能的重要指标。对于高职生来说,逻辑思维和理论演绎往往是他们的弱项,因此在教学中,同学们普遍反应本课程较为抽象,学习困难。如何降低理论性程度,增强直观性,是本课程教学的关键所在。要使学生掌握这些知识并取得良好的教学效果,就要求任课教师运用高效易懂的教学方法提高教学质量。
1 以学生为主体,合理安排教学内容
现在学计算机专业的学生很多,但是各个层次的学生要求不一样,本科生要求对知识理论要求要深入很多,而大专院校或高职院校的学生的要求没有很高,应着重在技能方面的培养;其次,高职高专学生的基础和学习时间也决定,对这些学生只要求掌握一些基础的东西;而《数据结构》知识点比较多,针对高职高专院校的学生基础来说,许多知识显得特别抽象难以理解。因此,作为一名计算机学科专业的教师,要能够在教学过程中体现“以学生为主体”、“以能力为中心”的新的教育观,要充分了解学生的特点和要求,采取相应的教学方式,在教学过程中钻研教材,掌握教学的基本要求,哪些内容应是学生重点掌握理解的,哪些属于了解性的知识,做到心中有清晰的知识体系结构。实施教学活动时,不求多、深,而要体现掌握最基本的算法,了解部分算法实现的思想,学完一点掌握一点,这样也才能体现重难点的突出。把握主线,理清框架,以程序设计语言为基础,利用“任务驱动法”引导学生,有效地实施教学,这样才能取得良好的教学效果。
2 因材施教,灵活应用教学方法
在数据结构等理论课程教学中应注重学生的意志力和兴趣的培养。在课余与学生的交流中发现,部分学生对计算机非常感兴趣,但这些兴趣主要停留在肤浅的计算机娱乐上,在真正涉及专业知识时,则鲜见这种兴趣,调查表明,学生的专业课成绩并不与其花费的时间成正比。另一方面,学生也缺乏相应的意志力去坚持对诸如数据结构这种专业理论的学习。因此,作为数据结构一类理论课程的任课教师,我感到在数据结构的教学过程中,为了提高教学质量,需要不断地改革教学方法,激发学生兴趣,调动学生的学习积极性,培养学生坚强的学习意志力,倡导因材施教,强调知识的总结、梳理、推演和挖掘,采用灵活多样的教学方法,使学生掌握教材中未能及时反映的学科发展新动向,进一步拓广视野。
2.1 适当确定教学起点,帮助学生克服入门阶段的学习困难。在备课及授课过程中,针对高职学生的基础不够扎实的特点,进度要适当,不宜过快,特别要注意温故知新。教学实践证明:及时复习的方式能有效的将分次讲解的内容衔接在一起,这种承上启下的教学方式对我们的学生较为有效。每一章节讲完后,应帮助学生对重点难点进行归纳和总结;另外,最初几章的习题,学生往往会感到束手无策或较吃力,此时,对于诸如出栈入栈,树的遍历等典型问题要给出清晰的解题思路,对于诸如有关二叉树的算法、图的最短路径步骤等典型问题要给出明确的解题步骤。
2.2 联系实际举例题,使学生对概念、算法有具体认识和充分理解。例如,在关于线性表、链表、二叉树等章节的例题里,表示数据的往往是一些抽象的符号,本身没有任何含义,此时如果把这些模型还原成我们现实生活中一些具体的事物,学生就会感受到解决问题的意义所在。例如,讲到图的概念时,举出与学生关系密切的“考试日程安排”一例。题目是给出一张学生选课的表,要求在尽可能短的时间里安排场次,且被同一学生选修的课程之间不会冲突。借助图的基本概念就可解决这个问题:设计数据结构时采用“图”的元素,用顶点表示各课程,用边表示被同一学生选修的课程之间的冲突关系;设计算法时采用初学者易于掌握的直观方法———“着色法”,即将无边相连的各顶点填充相同色。在圈圈划划之中,顶点与边的概念清晰显现。
2.3 在讲课中穿插适当的小故事来说明问题,激活学生的学习兴趣。例如,算法的时间复杂度分析历来是一难点。考虑到关键是对“问题规模”概念的理解,就穿插一个“印度宰相与国王在国际象棋棋盘上打赌”的故事:国王试图在64个棋盘格子中依次放置1、2、4、8……粒麦子,以作为对宰相的奖赏,容易算得总和为264-1。而2n的变化规律是怎样的?264是一个大到怎样程度的数呢?事实上,这些麦子相当于全世界2000年的总产量,国王低估了问题规模n对2n的影响。在故事人物谈笑之间,学生更易于弄懂背后的道理。
2.4 运用类比方法,联系实际,打破照本宣科的方式。例如,在讲“单链表”时可以把指针与钥匙做类比;在讲“树的逻辑结构”时与家族中的族谱作类比;在讲“完全无向图”时,可以把顶点比作人、把边比作人们之间的握手。学生们往往更易接受这些形象化的比喻,也会淡化对数据结构的距离感。
2.5 要注意推理、环节和步骤,教会学生分阶段思考。例如,数据结构是与算法紧密关联的,但学生在写算法时无从下手,甚至望而生畏。因此可设计一种“算法填空”的教学方式,即教会学生先写出熟悉的、容易想到的步骤,再思考步骤之间的联系,进而连结成一个完整的算法。另外,除了传统的行之有效的教学方法之外,还应该采用一些有专业特色的教学方法。现代化多媒体教学与传统教学方式综合使用,已成为深化教学改革的一种有效手段。多媒体教学法具有知识信息量大、内容丰富生动的特点,多媒体教学在教案设计、备课方法、上课方式等方面都有别于传统教学手段,最重要的是它带来了教学观念、教学思想和教学方法的变化。多媒体教学要求教师改变以往的教学方法,以全新的教学模式来授课。多媒体教学集讲课、习题课、演示算法为一体,具有生动、形象、直观的特点,所显示的版面规范、文字精练、形式多样,多重感官刺激,可以极大地调动学生听课的积极性,有助于学生更好地理解和掌握所学内容。许多用黑板很难讲解的内容,多媒体可给学生留下深刻的印象。例如在讲线性链表的插入和删除时,可以利用课件直观地演示节点的插入删除)过程。为了拓宽学生的思路,除了教材上的知识外,还可精选一些其它参考书中的内容和一些实际应用的内容,做成多媒体教学课件供学生课外学习、复习。
教学有法,又无定法。通过灵活多样、相辅相成的教学方式,为学生请来“兴趣”这位最好的老师,是值得我们在教学实践中探索研究的。
参考文献
1 严蔚敏等编著数据结构(C语言版)[M].北京:清华大学出版社,
1997
2 李春葆编著.数据结构习题与解析[M].北京:清华大学出版社,
1994
3 周思林等.数据结构.教学探讨[J].电脑知识与技术,2008;9(4):
2938,2966