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摘要:先介绍了数据结构课程的意义和重要性,接着阐述了用Java语言描述数据结构的优点,然后着重介绍了根据课程需要及学生自身情况制定的数据结构(Java语言描述)的实践教学方案和实施效果,最后对全文做了总结,提出了进一步的教学实践设想。
关键词:数据结构;实践教学;Java语言描述
一、引言
数据结构是计算机科学专业的核心基础课程。该课为进一步学习计算机科学专业的后续课程奠定了良好的基础[1][2]。Java语言,这种经典的面向对象语言,非常适合应用于信息管理与电子商务系的程序设计课程的教学中。用Java作为数据结构这门课程的描述语言势在必行。本文将从Java与数据结构、数据结构教学中出现的问题、数据结构实践教学的设计方案、数据结构实践教学所取得的效果以及对未来数据结构实践教学的展望几个方面展开讨论。
二、数据结构教学中出现的问题
数据结构的教学课和实践课相辅相成。数据结构实践课要运用到理论课中所学的知识,它可以检验学生是否完全消化和吸收了数据结构理论课中的内容。同时,数据结构实践课又不局限于对理论课上内容的验证,它是培养学生用计算机解决实际问题的能力的一个过程。数据结构的实验课是锻炼学生独立思考,训练学生的逻辑思维,培养其动手能力的一门课程。在实际教学中,我们根据教学内容制定了實践课的教学方案。同时,根据学生在课堂上表现出的问题,不断调整着实践课的实践内容。在担任数据结构课程的教学过程中,我们发现了如下问题:
(1)学生基础差、底子薄,对Java语言理解不深,甚至有的同学连类和接口的概念都无法理解。
(2)学生调试程序的能力很弱。
(3)数据结构是一门逻辑性、连贯性非常强的课程,如果有某些环节没有仔细听或者有一点没听懂,就会影响学生后续学习情绪和积极性。
(4)学生没有用计算机处理问题的习惯,欠缺从计算机的观点来分析问题、处理问题的能力。
在数据结构的实践教学中,针对以上教学问题,制定了比较详尽的教学方案。
三、数据结构实践教学的设计方案
数据结构的实践教学主要是指学生的上机实践。上机实验过程中,老师给定题目范围,由学生自己解决。整个过程,以学生自主上机练习为主,老师指导为辅。设计方案主要分为实践教学内容、实践教学组织方式、实践教学评分方式三个部分。
(一)实践教学内容
目前,上机内容以理论课中讲解的各种数据的逻辑结构、物理结构以及算法为主线,把上机习题主要分为基础题(以验证已学算法为目的的题目)和提高题(给定问题,利用所学方法求解的题目)。题目的设计分布在线性表、栈与队列、串与数组、树与二叉树、图、排序和查找等各个章节[4][5]。学生刚上数据结构时对类、接口等概念不清楚,不会用面向对象的方法来分析问题,老师就赶紧制定一些比较简单的上机例题,为学生讲解如何用面向对象的方法解决问题,从而进一步引出数据结构的相关知识。
(二)实践教学组织方式
在数据结构实践教学中,我们针对不同的题目,用不同的教学组织方式。
基础题主要用来验证已学过的算法逻辑,属于必须掌握并且难度不大的内容。针对这部分题目,上课时,要求学生分别独立完成自己的题目。通过练习基础题,学生可以巩固理论课上所学算法,查漏补缺,使学生尽早知道自己的不足,完善知识体系。
提高题需要学生通过已学的基础内容去解决复杂问题。因此提高题对学生的要求更高,需要学生有分析问题解和决问题的能力,需要学生养成用科学的方法和手段解决问题的习惯。所以,针对提高题,学生可以以3-5人为一组,分组完成题目。在完成提高题时,需要进行面向对象分析、面向对象设计、面向对象编程、面向对象测试等步骤,并写出完整书面报告。通过这样的方式,一方面巩固基础知识,一方面锻炼学生的逻辑思维能力,使其能用科学的方法利用计算机来解决现实问题。
由于学生缺乏编程的经验,在编写代码和调试程序时 ,学生经常无从下手,看到报错后不会解决问题。这时,老师就要总结学生的问题,指导学生如何调试程序,如何修改代码,告诉他们调试程序的方法。
(三)实践教学评分方式
实践教学的评分分为两个部分,基础题占70%,提高题占30%。
每次上机,当堂课检查学生基础题的完成情况,根据其学生代码书写得是否规范、功能完成得是否完整、代码是否健壮等方面给出评分。
提高题由于是小组内成员共同完成,评分时,首先让小组成员描述自己的工作,接着成员之间互评,老师根据学生表现、代码及报告完成情况分别给每人评出成绩。小组成员间互评的成绩与老师给出的成绩取平均值,作为提高题的成绩。
最后,基础题成绩加上提高题成绩即为学生上机实践的分数。
四、数据结构实践教学所取得的效果
经过对数据结构实践教学课的设计,我们了解了学生最薄弱的环节,初步完成了实践教学的题目设计,并制定了教学组织方式和评分标准。为今后数据结构(Java语言描述)的实践教学打下了坚实的基础。
通过数据结构实践,学生对巩固了Java语言的语法知识,对面向对象的程序设计有了进一步的理解。更重要的是,学生通过实践逐渐开始从计算机的角度用数据结构中所学的理论知识来分析和解决问题。
五、结论
数据结构在计算机相关专业是非常重要的一门课程。只通过短暂的上课时间远远不能使学生非常深入地了解数据结构这门课程的魅力和价值。我们可以进一步设计数据结构的实践教学方案,挑选信息系统和电子商务专业的典型问题作为研究对象,让学生更深入理解数据结构在自己所学领域的应用价值,不断培养学生对数据结构的兴趣,不断诱导其热爱用计算机解决现实问题。
参考文献:
[1]徐翀,金洁洁.激、导、探、拓四步教学法在数据结构教学中的应用.计算机教育,2012,2(3):65-68.
[2]徐慧,郭荣祥,周建美. 多维一体的“数据结构”实践教学系统的构建.http: //qkzz.net/article/1a17e3f4-e6b7- 4195-83fc-2574e86a7f2a.htm.2011,1.
[3]Bruce Eckel.Java编程思想(第五版).机械工业出版社.2011年8月.
[4]刘小晶.《数据结构-Java语言描述》.清华大学出版社.2011年2月.
[5]刘小晶.《数据结构实例解析与实验指导-java语言描述》. 清华大学出版社. 2013年2月.
关键词:数据结构;实践教学;Java语言描述
一、引言
数据结构是计算机科学专业的核心基础课程。该课为进一步学习计算机科学专业的后续课程奠定了良好的基础[1][2]。Java语言,这种经典的面向对象语言,非常适合应用于信息管理与电子商务系的程序设计课程的教学中。用Java作为数据结构这门课程的描述语言势在必行。本文将从Java与数据结构、数据结构教学中出现的问题、数据结构实践教学的设计方案、数据结构实践教学所取得的效果以及对未来数据结构实践教学的展望几个方面展开讨论。
二、数据结构教学中出现的问题
数据结构的教学课和实践课相辅相成。数据结构实践课要运用到理论课中所学的知识,它可以检验学生是否完全消化和吸收了数据结构理论课中的内容。同时,数据结构实践课又不局限于对理论课上内容的验证,它是培养学生用计算机解决实际问题的能力的一个过程。数据结构的实验课是锻炼学生独立思考,训练学生的逻辑思维,培养其动手能力的一门课程。在实际教学中,我们根据教学内容制定了實践课的教学方案。同时,根据学生在课堂上表现出的问题,不断调整着实践课的实践内容。在担任数据结构课程的教学过程中,我们发现了如下问题:
(1)学生基础差、底子薄,对Java语言理解不深,甚至有的同学连类和接口的概念都无法理解。
(2)学生调试程序的能力很弱。
(3)数据结构是一门逻辑性、连贯性非常强的课程,如果有某些环节没有仔细听或者有一点没听懂,就会影响学生后续学习情绪和积极性。
(4)学生没有用计算机处理问题的习惯,欠缺从计算机的观点来分析问题、处理问题的能力。
在数据结构的实践教学中,针对以上教学问题,制定了比较详尽的教学方案。
三、数据结构实践教学的设计方案
数据结构的实践教学主要是指学生的上机实践。上机实验过程中,老师给定题目范围,由学生自己解决。整个过程,以学生自主上机练习为主,老师指导为辅。设计方案主要分为实践教学内容、实践教学组织方式、实践教学评分方式三个部分。
(一)实践教学内容
目前,上机内容以理论课中讲解的各种数据的逻辑结构、物理结构以及算法为主线,把上机习题主要分为基础题(以验证已学算法为目的的题目)和提高题(给定问题,利用所学方法求解的题目)。题目的设计分布在线性表、栈与队列、串与数组、树与二叉树、图、排序和查找等各个章节[4][5]。学生刚上数据结构时对类、接口等概念不清楚,不会用面向对象的方法来分析问题,老师就赶紧制定一些比较简单的上机例题,为学生讲解如何用面向对象的方法解决问题,从而进一步引出数据结构的相关知识。
(二)实践教学组织方式
在数据结构实践教学中,我们针对不同的题目,用不同的教学组织方式。
基础题主要用来验证已学过的算法逻辑,属于必须掌握并且难度不大的内容。针对这部分题目,上课时,要求学生分别独立完成自己的题目。通过练习基础题,学生可以巩固理论课上所学算法,查漏补缺,使学生尽早知道自己的不足,完善知识体系。
提高题需要学生通过已学的基础内容去解决复杂问题。因此提高题对学生的要求更高,需要学生有分析问题解和决问题的能力,需要学生养成用科学的方法和手段解决问题的习惯。所以,针对提高题,学生可以以3-5人为一组,分组完成题目。在完成提高题时,需要进行面向对象分析、面向对象设计、面向对象编程、面向对象测试等步骤,并写出完整书面报告。通过这样的方式,一方面巩固基础知识,一方面锻炼学生的逻辑思维能力,使其能用科学的方法利用计算机来解决现实问题。
由于学生缺乏编程的经验,在编写代码和调试程序时 ,学生经常无从下手,看到报错后不会解决问题。这时,老师就要总结学生的问题,指导学生如何调试程序,如何修改代码,告诉他们调试程序的方法。
(三)实践教学评分方式
实践教学的评分分为两个部分,基础题占70%,提高题占30%。
每次上机,当堂课检查学生基础题的完成情况,根据其学生代码书写得是否规范、功能完成得是否完整、代码是否健壮等方面给出评分。
提高题由于是小组内成员共同完成,评分时,首先让小组成员描述自己的工作,接着成员之间互评,老师根据学生表现、代码及报告完成情况分别给每人评出成绩。小组成员间互评的成绩与老师给出的成绩取平均值,作为提高题的成绩。
最后,基础题成绩加上提高题成绩即为学生上机实践的分数。
四、数据结构实践教学所取得的效果
经过对数据结构实践教学课的设计,我们了解了学生最薄弱的环节,初步完成了实践教学的题目设计,并制定了教学组织方式和评分标准。为今后数据结构(Java语言描述)的实践教学打下了坚实的基础。
通过数据结构实践,学生对巩固了Java语言的语法知识,对面向对象的程序设计有了进一步的理解。更重要的是,学生通过实践逐渐开始从计算机的角度用数据结构中所学的理论知识来分析和解决问题。
五、结论
数据结构在计算机相关专业是非常重要的一门课程。只通过短暂的上课时间远远不能使学生非常深入地了解数据结构这门课程的魅力和价值。我们可以进一步设计数据结构的实践教学方案,挑选信息系统和电子商务专业的典型问题作为研究对象,让学生更深入理解数据结构在自己所学领域的应用价值,不断培养学生对数据结构的兴趣,不断诱导其热爱用计算机解决现实问题。
参考文献:
[1]徐翀,金洁洁.激、导、探、拓四步教学法在数据结构教学中的应用.计算机教育,2012,2(3):65-68.
[2]徐慧,郭荣祥,周建美. 多维一体的“数据结构”实践教学系统的构建.http: //qkzz.net/article/1a17e3f4-e6b7- 4195-83fc-2574e86a7f2a.htm.2011,1.
[3]Bruce Eckel.Java编程思想(第五版).机械工业出版社.2011年8月.
[4]刘小晶.《数据结构-Java语言描述》.清华大学出版社.2011年2月.
[5]刘小晶.《数据结构实例解析与实验指导-java语言描述》. 清华大学出版社. 2013年2月.