【趣味教学在高职数据结构课程中的探索与实践】数据结构c语言版

　　摘 要： 对数据结构课程进行了改革探索。分析了高职院校数据结构课程教学中存在的问题，将趣味教学法与传统理论教学相结合，实现二者的优势互补，以获得较好的教学效果。　　关键词： 趣味教学； 数据结构； 课程； 教学法
　　中图分类号：TP301.6 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）01-59-02
　　Exploration and practice of interest teaching course of data structure in higher vocational schools
　　Yi Lihua
　　（Hunan Vocational college of Science and Technology， Changsha， Hunan 410004， China）
　　Abstract： The reforming method of course of data structure is explored. The existing problems in college course teaching of data structure are analyzed. The interest teaching method is combined with the traditional teaching theory to realize mutual improvement of two advantages and to obtain better teaching effects.
　　Key words： interesting teaching； data structure； course； teaching method
　　0 引言
　　数据结构是计算机及相关专业的核心基础课程之一，是一门具有较强理论性和实践性的课程。本课程的教学不仅要注重学生对理论的理解，锻炼学生抽象思维和建模能力，更要注重培养学生的动手能力，使学生学会从现实问题中抽象模型，并利用计算机解决实际问题，从而为后续课程的学习和计算机软件系统的开发打下坚实的理论基础和实践基础。但是目前大多数院校数据结构课程的教学现状不容乐观，学生普遍反映课程学习比较困难，教师也感觉教学效果不理想，实验教学更是因为程序设计语言基础不扎实、课程内容太抽象等原因而较难开展。
　　1 高职数据结构课程教学中存在的问题
　　⑴ C语言基础不扎实，教学效果不理想
　　C语言是数据结构的先修课程，学生掌握的熟练程度直接影响数据结构课程的教学效果。例如C语言中的指针、结构体、递归等知识点是学习数据结构的必备知识，如果没有掌握好这些相关知识，学生在学习数据结构过程中就会感觉茫然，致使学习兴趣不浓，学习效果不佳。
　　⑵ 教学供需不对应，学习积极性不高
　　高职的学生比较喜欢简单实用的课程，如平面设计、网页制作等，与这类课程相比，数据结构无法达到所见即所得的效果，有些学生认为学数据结构实用价值不大，故不够重视，致使学习积极性不高。
　　⑶ 课时有限，理论实践分配不合理，学习目标不明确
　　高职教育基础理论教学要以应用为目的，以“必需，理论够用”为度，专业课教学要加强针对性和应用性。各高职院校对“必需，理论够用”教学原则的理解不尽相同，有些学校认为数据结构理论性较强，枯燥难学，属于本科院校学生学习范畴，而数据结构知识在以后的工作中得不到直接应用，不符合“必需，理论够用”教学原则，就任意削减课时；更有甚者从教学计划中删除，这种做法既违背了高职计算机专业人才培养方案，也阻碍了学生的可持续发展。且课时总量和时间分配上严重失调，目前大部分教师只重视理论教学，课堂上通过板书或多媒体向学生讲解和演示，忽视实践教学环节，给学生实践和自主学习、自由思考的时间不足，学生感觉枯燥，不能真正理解数据结构中抽象数据类型的定义及相应的存储表示，难以实现算法与代码之间的转换，在面对实际问题时，更不能运用所学知识加以解决。
　　2 采用趣味教学，培养学生的学习兴趣
　　趣味教学[1]在国内外已有一定研究历史，但至今没有一个统一的定义。可以理解为是一种愉快教学法，实行寓教于乐。教师针对学生情况，分析选择教材内容，以一种有趣、易于接受的形式把相关教学知识点表现出来，给学生营造一个轻松、愉悦的学习环境和学习气，使学习内容更贴近学生的生活，从而唤起学生对知识的认同感，培养学生的学习兴趣。针对当前高校学生学习数据结构存在的问题，在数据结构课程教学过程中通过引入趣味教学，把枯燥、抽象的知识通过某种有趣的、贴近学生生活的、学生易于接受的方式表现出来，对于增强学生学习兴趣，保证教学质量都有很好的现实意义。
　　趣味教学可以采用很多具体方法，笔者在数据结构课程教学过程主要应用案例教学、动画演示、适当穿插计算机科学技术史来实施。
　　2.1 案例教学的应用[2]
　　案例教学法即教师根据教学目的和教学内容的需要，选取典型案例，设计学习情景，让学生进入角色，积极思考主动探索，以提高他们运用所学知识分析、解决问题能力的一种教学手段。
　　案例教学的应用效果很大程度上取决于案例的选择。数据结构课程中的案例选择应考虑以下因素。
　　第一，典型性，被选的案例能够起到举一反三，触类旁通的作用。
　　第二，适宜性，根据教学目标，以及学生的特点和老师的能力，适当的选择案例，使得老师容易把握，学生能够接受。
　　第三，简单明了，太复杂的案例需要花费太多的时间和精力去讲解分析，影响理论教学的时间，学生不易掌握，对于理论讲解起不到正面的效果。
　　第四，贴近生活，选取贴近生活的案例，更能激起学生的兴趣，引发讨论，吸引注意力。
　　显然，案例选择时综合考虑这些因素，才能达到最佳效果。 　　例如，在介绍数据结构的逻辑结构时，不再直接介绍四种不同的逻辑结构，而是先讲一个常见的生活小场景[3]：某天是小明每月给在老家的爷爷奶奶汇钱的日子。由于老家的银行在本地的网点较少，小明需要从家骑车过几条街到银行。到银行后，小明排队等待。排到小明时，小明把卡给银行柜台人员，接受服务。此案例中，小明的爷爷奶奶与小明的关系是典型的树形结构，相互之间存在着一对多的关系。小明家到银行的所有可选路线画出，是典型的图状结构，图中的任何一个交通点与其他交通点之间存在多对多的关系。小明进入银行排队时的队列，就是最典型的线性结构，相互之间存在一对一的关系。正常情况下，小明与其他的银行客户是典型的集合关系，相互之间，除了同属一个集合以外，再没有其他关系。
　　通过这个案例，让学生在轻松愉快的氛围中发现，原来数据结构与生活息息相关，并在此过程中了解掌握数据结构的逻辑结构相关知识点。学生以后只要想起这个案例，就能回顾出这四种逻辑结构以及它们的特点。
　　再例如，栈最常见的案例就是洗碗和取碗，本人设计的一个案例是穿衣服和脱衣服。队列的案例也随处可见：火车站排队买票、食堂排队打饭、超市排队交钱、柜员机排队存取钱等等。用这些典型的案例启发学生去判断队头在哪里，执行什么操作，队尾在哪里，执行什么操作，让学生自己总结队列运算的特点。关于树的案例，本人选用了家谱。所有树的基本概念，用家谱解释起来非常形象、直观，学生掌握起来也容易。操作系统中搜索操作就用到树的遍历，杀毒软件在全盘查找病毒时也用到树的遍历。从日常生活中去发现数据存储和操作的例子，使得学生明白原来数据结构离我们很近。
　　合适的案例选择好后，如何实施也是很关键的因素。在案例教学中，教师描述案例，学生充分感知，展开讨论。其中要坚持集体参与和鼓励为主的原则，吸引学生注意力；同时，教师要起到很好的把关和引导作用。与学生沟通要注重适时有效，能及时有效地处理冷场，背离主题等情况。在案例的讨论中，基本采用交互询问式进行，由教师对学生提问，对发言学生的观点进行审查，然后进行分析总结。
　　2.2 课中动画演示，让抽象的理论形象化
　　课程中数据结构和相关算法的描述多为抽象的理论。在学生理论分析水平还欠缺的情况下，如果直接进行理论讲解会很难引起学生的共鸣。因此，在教学中，需要引入直观、形象的动画演示，让抽象的算法以图形动态演变的方式呈现，为学习者形象思维的建立提供帮助。比如在讲二分查找算法时，可以利用Flash动画演示的方式（如图1所示）。
　　2.3 计算机科学技术史的介绍[4]
　　计算机科学技术史交叉了技术与人文，可使学生对计算机科学技术的发展历史有一个清楚而全面的了解。计算机科学技术史具有良好的教育功能，有利于培养学生对计算机专业的学习兴趣。数据结构很多算法都是以人命名，背后往往有着生动的文化背景。
　　例如：数据结构课程中有关图的每一对顶点之间的最短路径的弗洛伊德算法。这个算法的诞生就有很生动的背景故事。弗洛伊德是一位精神病医生及精神分析学家，他开创精神分析学说、建立精神分析法。有关图中一对顶点的最短路径的算法，是他在研究精神分析法时得到的。
　　介绍这些内容使得枯燥的数据结构内容变得生动，课堂气氛更加轻松活跃，让学生从中发现原来学科之间是相通的，学习数据结构有利于解决其他学科的问题，增强学生对于学习数据结构必要性的认识。
　　3 结束语
　　数据结构课程教学过程引入趣味教学后，学生到课率明显提高，课堂气氛更加活跃，学生学习的积极性和主动性得到提高，学习成绩显著提高，同时对学生学习习惯和学习兴趣的培养也很有帮助。趣味教学与传统理论教学应该相互补充，相互促进。趣味教学能培养学生形成良好的学习习惯和浓厚的学习兴趣，而传统理论教学又为趣味教学提供基础和框架[5]。数据结构教学需要将趣味教学与传统理论教学相结合，实现二者的优势互补，在传统理论教学的基础上，把趣味教学贯穿于整个教学过程，充分利用趣味教学的优点，培养学生的学习兴趣，提高数据结构课程的教学效果。
　　参考文献：
　　[1] 王剑，钟元生，罗成，陈颖.高职数据结构课程趣味教学的实践[J].职教论坛，20l0.17：31-32
　　[2] 盘莉莉.《数据结构》案例式教学实践[J].科技信息，2010.
　　[3] 朱艳青.案例教学法在职高《数据结构》教学中的应用[J].新课程研究（职业教育），2010.2：89-90
　　[4] 严蔚敏.数据结构（C语言版）[M].清华大学出版社，2004.
　　[5]王晓东等.算法与数据结构学习兴趣影响因素分析[J].计算机教育，2010.12：73-76

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