《数据结构》教学实践探讨-2019年精选文档

《数据结构》教学实践探讨DiscussionontheTteachingPracticeof"DataStructure"CHENPei-zheng,ZHANGHao-ming(Department ofMedical Informatics, GuangdongCollegeofPharmacy,Guangzhou510003,China):Thecourseof"DataStructure"isthefoundationofcomputertheory andtechnology, whichisabstruse andhardtounderstand.Itisadiscussabletopicontheteachingpatternandteachingmethod.Inthispaper,toprompttheteachingeffect,howtotakegoodteachingmethodontheprocessofteachingthecourseof"DataStructure"arediscussed.引言《数据结构》是计算机应用专业的专业基础课程，也是整个计算机学科体系中的四大支柱课程之一。 该课程主要介绍各种离散结构（如表、向量、集合、树、图等）在计算机上的存储和处理，以及一些常用算法。 《数据结构》也是一门理论性很强的课程，是从事计算机软件开发的基础， 对培养学生良好的编程思想和风格也有很大的帮助作用。 《数据结构》重在理论，其概念的抽象性、算法的经典性和复杂性、描述语言的先进性，导致在以往的教学中，理论教学和实践教学未能很好的结合起来， 加上通常大学学生的编程经验相对较少， 学习起来难度特别大， 被公认为是高校计算机课程中最难学好的课程之一。《数据结构》教学方法和措施《数据结构》课程具有较高的抽象性，学生普遍反应难学。针对学生的特点，笔者在《数据结构》的课程教学实践中总结了一些教学方法和措施， 并取得了较好的效果。 主要体现在以下几个方面：2.1 使学生合理认识《数据结构》课程在课程开始阶段，首先要强调这门课程的重要性，及其在计算机学科体系中的地位。数据结构对于计算机专业的学生来说很重要，特别是对于从事计算机专业，特别是软件开发的人心里都清楚这点。有些爱好计算机的发烧友，自己学习了某种开发工具（编程语言），也能动手编程，但编出的程序总是显得很“业余”，很难再做修改，或者进行移植，为什么呢？这就是缺乏了学习数据结构这门课程。事实上，凡是真正学习了这门课程，都会认为它是计算机专业与非专业的一个分水岭。 它不仅是计算机专业的核心课程, 也是其他理工科专业的热门选修课， 特别是非计算机专业攻读计算机辅修专业的学生， 或者学习计算机程序设计的其他人员必须要学习的。2.2 介绍《数据结构》课程的特点和学习方法说明这门课程的特点。 很多同学反映数据结构很抽象、 很难学而且内容又多。确实，本课程需要一门程序设计语言的知识 （例如C++语言），还需要一些离散数学的知识。有些同学由于没有这方面的基础，导致在看书时无法理解各种算法的思想，更无法看懂实现这些算法的程序。针对这种现状，就要求这些学生首先要补习相关知识，如有必要，还要专门增加课时进行补习。在介绍课程的主要内容时，需要用明白易懂而又概括性强的语言来描述。数据结构中涉及很多C++算法，学生直接阅读很困难，事实上所有计算机程序都这样，读别人的程序，如果不清楚算法的思想，可能比自己写程序还难，即使自己写的程序，过了较长一段时间，再读会很困难。因此，本人制作的教学课件中，将一些比较重要又较难的算法做成了动画演示，这样其中的算法思想看起来就很直观，易懂。然后，再对照C++算法的每一条语句，来演示其实际变化过程，这样一步一步理解整个算法，这对同学的帮助很大。还有，准备一些由浅到深的算法过程，让同学来读算法写结果，帮助同学理解算法的意义。另外，由于数据结构涉及的内容很多，教学中必须说明、区分重点内容，否则教师和学生将花费太多的精力和时间（事实上，辅导时间也不允许）。例如，针对算法描述，我会说明算法思想更重要，而算法的C++函数定义只重点要求几个基本而典型的算法。事实上，中央电大历届的考题是这样，电大学生的实际状况也是这样。在平时教学过程中，特别是期末复习时，我会重点要求各种算法的基本思想，再针对部分算法的 C++语言描述重点要求掌握。对这些重点内容，不仅要多讲解习题来印证，还要求同学下来完成平时作业，并适当补充一些往届考题。2.3 实例教学，形象生动所谓“实例教学”，就是对课程中的重点、难点内容，选配适当的例题、运用恰当的比喻进行演示和说明，把抽象的内容具体化、形象化，帮助学生理解掌握这些内容，并适当加以引伸，引导并激发学生作进一步的思考和探索。应该结合学生实际情况，使用更加通俗、形象、生动、直观的教学语言和教学方法进行讲授，注重激发学生的学习兴趣，更有效地帮助学生理解和掌握课程内容。例如在讲解堆栈和队列的时候，学生对这两个概念比较陌生，于是我们通过与日常生活中的叠盘子、食堂排队买饭等现象联系起来进行比喻说明，学生不仅听起来较有兴趣，易于理解，而且效果也远比只单纯地念定义要强得多。从学生的角度来看，通过一个比较有趣的实例，学生可以较容易地弄懂一个较复杂的知识点，在克服困难的过程中会不断地获得成就感，从而更大程度地激发他们的求知欲望，逐步形成一个感知心智活动的良性循环，更能激发其继续学习的欲望。2.4 重视上机实践，提高学生的学习兴趣本门课程强调对上机实验的要求，专门有实验指导教材，并要求每个实验都要写出实验报告，就这门课程而言，不同教材采用不同的程序设计语言，以前还有自定义的一种语言，而现在都采用实际的计算机语言，例如Pascal语言，C语言，C++语言等，之所以要用一门计算机语言来数据结构的算法，就是要达到这样一个目的：让学生在实际上机实践操作时，在程序的运行、调试过程中，也即与计算机交流的过程，体会计算机解决问题的方式。而当学生意识到这一点后，就会体会到软件开发的奥秘，激发其兴趣，慢慢就会自己上路从事软件开发工作了。这就是学习数据结构，学习数据组织和对已组织好的数据的基本处理对计算机专业，特别是软件开发专业学生的深刻影响。2.5 联系实际，学以致用《数据结构》是一门理论性课程，重在对编程思想和风格的培养，简单的死记硬背一些概念、定义没有任何的用处，我们讲课的目的就是要让学生在学习完《数据结构》之后，能够主动的将书中的知识灵活运用到生活中去，所以在教学的过程中联系实际非常重要。在教学过程中，我们努力使每个知识点都与具体的应用实际联系起来，促进了学生的理解，提高了他们的实践应用能力。例如我们在讲授图的概念时，学生不理解图的最小生成树有何用处，于是我们列举了网络布线，城市道路建设，邮递员送信等大量应用实例，同时启发学生自己去发现其他的一些应用实例。结果学生很感兴趣，对这个知识点记忆非常深刻。2.6 多课程结合，融会贯通几乎每一门课程都有前驱和后续课程，《数据结构》也不例外。而且《数据结构》作为一门专业基础课程，同时又是计算机学科的支柱课程之一，其中的很多知识将贯穿计算机知识学习的整个过程。所以讲授《数据结构》更应该注重与其他相关课程的联系，通过《数据结构》的讲解使学生对整个计算机课程有一个较全面的了解，让学生在头脑中形成一条清晰的学科主线。例如在讲解稀疏矩阵的时候，我们先简单回顾《多媒体》课程中图像压缩的方法，然后告诉学生之所以可以压缩图像，是因为图像中含有大量的稀疏矩阵，同时，稀疏矩阵的存储方法和访问方法会直接影响图像的压缩效果和压缩效率。通过这个例子，学生不但理解了稀疏矩阵的相关概念