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1、浅谈提高数据结构教学质量的方式方法 数据结构是计算机专业课程体系中的专业基础课,学好数据结构有利于抽象思维的锻炼和编程能力的培养。该文从课堂实践出发,分析了数据结构重要性及教学现状,并结合课程特点和学生特点提出了有助于提高教学质量的方式方法。 数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中计算机的操作对象以及它们之间的关系和操作等的学科。在课程体系中以程序设计语言、离散数学为先导,与后续的算法设计与分析、操作系统、数据库概论、编译原理等联系密切,发挥着承上启下的作用。作为计算机专业的核心基础课程,其教学目标是要让学生学会根据实际应用的要求提取操作对象,分析相互关系,建立数学模型,并选择恰当的存储
2、结构,在此基础上设计出高效的算法并编程实现。数据结构是从事一般性程序设计乃至大型软件开发的基础,对后续课程的学习及今后的工作实践具有指导性的作用。 数据结构课程内容庞杂,概念多,算法多,分析多,具有很强的理论性和抽象性。在教学过程中很多教师感到授课难度大,而学生反映学习吃力,对实现教学目标产生了不利影响。如何教好数据结构,学好数据结构,是值得计算机专业师生深思的问题。笔者从数据结构多年的教学实践出发,总结了课堂教学中存在的一些问题,并针对这些问题提出了提高教学质量的若干措施。 1 教学中存在的问题 1.1 课堂气氛枯燥,学生参与度不高 数据结构课堂与一些所见即所得的应用型课程相比,学生无法在课
3、堂上直接收到效果,进而对学习目的持怀疑态度,认为学不学、学到什么程度对自己开发软件没有影响。数据结构作为计算机专业的核心基础课程,涉及的专业知识庞杂抽象,理论性强,需要记忆和理解的内容非常多,学生在学习过程中感觉课程内容难度大、枯燥乏味;在课时有限的情况下,授课过程中往往教师将精力放在罗列理论知识,阐述算法思想及分析算法性能上,而分配给学生自我消化的时。间有限,导致且授课进度快,跟不上只能疲于应付,难以深入理解课程知识,系统地掌握数据结构,从而无法正确认识其在软件开发中的地位 1.2 程序设计语言基础薄弱,教学难以开展 数据结构及算法需要采用某种程序设计语言进行描述,要求学生具有扎实的程序设计
4、语言功底。各院校在低年级就开设的程序设计语言课程对于走入大学校门的学生来说有一定难度,其中的数组、指针、结构体及函数知识与常用数据结构的物理存储、基本运算密不可分。而从众多院校程序设计语言课程的开设情况来看,这些难点知识在课堂中只是简单罗列强调语法,有些内容甚至略去不讲,多数学生对其理解和掌握程度就难以满足数据结构的教学需要。先导课程知识的不足无形中加大了学生学习数据结构的难度,打击了学生的信心,也让教师在数据结构课堂上陷入两难境地,一方面重复先导课程知识点增加了课时不足的压力,另一方面学生在程序设计语言上的遗留问题令新课程的教学举步维艰。 1.3 实验项目陈旧单一,学生兴趣不高 数据结构的理
5、论知识是利用计算机解决实际问题的基础,如何在课程实验环节将理论知识与待解决问题联系起来,让学生在动手解决问题的过程中领会数据结构在软件开发中的作用对于明确学习目的很有帮助,也有利于培养良好的编程思想和风格。但目前数据结构课程实验中使用的实验项目更新慢,实验项目公式化,实用性趣味性较弱,学生很难积极投入到实验过程中,认为实验也过于“理论化”,没有实用价值。从实验效果来看,学生应付心理严重,对理论知识理解不透,实验不知从何下手,更不会自行设计实验步骤,过份依赖实验指导书中的参考内容,或者从网上搜索现成答案的现象比比皆是,通过实验培养学生的创新思想和动手能力,巩固课程知识的效果并不理想。 1.4 多
6、媒体使用不当,效果适得其反 作为传统黑板板书的补充,数据结构中数据关系的图示和基本运算的实现过程借助多媒体演示能起到很好的辅助作用,但在有些并不适合采用多媒体教学的课程内容中教师为保证授课进度仍采用多媒体,仅仅将其做为文字演示的一种手段,虽减少了板书书写,却在授课节奏上忽略了学生的接受能力,使得多媒体教学流于形式,违背了引入多媒体的初衷,不加选择地使用多媒体容易让学生对多媒体失去新鲜感,甚至产生抵触情绪。 2 教学方法改进 教学过程中存在的这些问题,阻碍了教学目标的实现,难以保证教学质量。结合教学实践,提出一些提高教学质量的有效措施,旨在与同行交流,在教学中收到更好的效果。 2.1 以学生为主
7、体,提高学生的参与度 在以学生为主体的教学模式下强调学重于教,教师在教学中应起组织、引导、答疑的作用,不能只站在讲台上充当教学活动的领导者,一味地罗列理论知识和描述算法,追求教学任务的按时按量完成。要认识到自己面对的是一个个具备认识能力有情感的独立个体,根据学生能力的不同设置相应难度的问题让学生在课堂上亮相,参与到教学过程中来,并及时捕捉学生在参与过程中的闪光点,给予肯定,借此引出知识点,并予以分析,同时也启发带动了其他学生,让每个学生感觉到自己被重视,提高学习兴趣的同时,也提升了学习的紧迫感,使学生变被动学习为主动学习。 2.2 加强程序设计语言课程教学,夯实基础 坚实的程序设计语言基础是学
8、好数据结构的必要前提,程序设计语言教学效果直接影响到数据结构教学活动的开展,学生程序设计语言知识的不足会为后续课程埋下隐患。在程序设计语言教学中,除了让学生理解并掌握语法规则,更应走出重视语法而忽视算法的误区,注重对学生算法设计和编程能力的培养。对于函数、指针、结构体等贯穿于数据结构的知识点应加大课时重点讲解,以缓解学生在数据结构课堂上理解链式存储结构及算法描述方面的压力。 2.3 精心设计实验项目,强化实验效果 在实验内容的设计上多下工夫,尽量避免大而难的实验项目,精心设计小而精,有一定趣味性和应用性的实验,比如将线性表操作与简单通信录相结合、栈操作与表达式求解相结合设计试验项目,让学生在理
9、解理论知识的同时感受到利用这些知识解决实际问题的成就感,通过实验让学生切身体会到有效地数据组织,合理的存储结构对于完成高质量的程序的意义所在,从而认识到数据结构在程序设计过程中的重要作用。 2.4 根据学生特点组织教学过程,结合课程内容选择教学手段 考虑到低年级学生又刚刚走出中学校门,抽象思维和逻辑分析能力较差,接受专业课程知识有一个过程,教师在接手新的任课班级时,及时向前任教师或班主任了解班级的学习情况和特点是必要的。在授课过程中,应摸准学生现有的知识水平,根据学生对先修课程的掌握程度分解教学重、难点,合理划分课时,控制课程节奏,循序渐进,使课堂教学密度均衡,降低学生学习的难度,避免畏难情绪
10、的产生。在教学手段的选择上,将教学内容中用文字和语言难以表述清楚的部分如链表的操作、树的遍历、图的遍历与应用等用多媒体直观生动地呈现,提供多种感官的综合刺激,有利于知识的获取与保持;在阐述基本理论和分析算法要点时,一张张幻灯片的频繁切换易引起学生的视觉疲劳和心理疲劳,无法适应授课节奏,故应分内容或分阶段有选择地运用多媒体,仅作为传统板书的补充。合理规划板书内容和布局,设计与授课内容配套的多媒体演示,结合设疑提问,分组讨论,上台讲解等多种教学形式加深学生对所学知识的印象。 3 结束语 数据结构是计算机专业课程体系中的专业基础课,在保证教学质量的前提下,课堂教学不能局限于课程知识和教材内容,只注重对课程本身理论知识的引入和阐述,应多做扩展,引导学生联系后续课程接受专业知识,形成对计算机学科的系统认识。除此之外,加强对学生实践能力训练,指导学生学会利用数据结构和算法的理论和技术解决具体的应用问题,能更有效地组织数据,设计高效的算法,完成高质量的程序,以满足实际应用需要,为将来从事计算机相关学习、研究和开发工作打下坚实的基础。