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摘要:《数据结构》课程是计算机专业基础课,也是计算机专业的核心课程,学好《数据结构》为计算机专业的后续课程如:《操作系统》、《软件工程》、《算法设计》等课程打下基础。该文通过对民办高校学生的自身特点和《数据结构》的教学特点出发,探讨《数据结构》这门课对民办高校学生的教育教学方法,促进民办高校计算机专业学生学习这门课程的积极性和主动性,为以后学习其它课程打下坚实的基础。
关键词:民办高校;数据结构;教学研究;教学改革
中图分类号:TP311文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2009)36-10172-02
Private Colleges and Universities, "Data Structure" Teaching Research and Exploration
YU Yun, WANG Ben-sheng
(Anhui Xinhua University, Hefei 230088,China)
Abstract: "Data Structures" course is the basis of computer science courses, but also the core of computer science courses, master "data structure" for the computer professional follow-up courses such as: "Operating System", "Software Engineering", "algorithm design" courses lay the foundation for . By means of the inherent characteristics of students in private universities and the "Data Structure" teaching characteristics of the study "Data Structure" This class of private college students in education and teaching methods, and promote private college computer science students to learn this course the enthusiasm and initiative nature study and other courses for the future and lay a solid foundation.
Key words: private colleges and universities; data structure; teaching and research; teaching reform
1 民办高校学生的特点
1) 部分学生不爱学习,怕学习,上课睡觉或迟到、早退,不请假外出、不按时起床,甚至通宵上网,经常旷课,考试多门功课不及格;学习目的不够明确,没有养成良好的学习习惯,自主学习能力和毅力不够强。更有一些人娇生惯养,吃不得苦,没有刻苦钻研精神,在遇到一些具体问题时,缺乏理性思考,易受外界因素影响,往往“随大流”,凭着感觉走,对利弊、后果、危害考虑较少,特别是接触到一些不健康的东西时,界限不容易把握,经不起诱惑。缺乏持久的自我约束和自我管理能力,表现在刚入校时注意约束自己的行为,时间稍长就放松了要求,自身毛病就暴露出来了。
2) 学生智力并不差,且有一定思维活动能力,有的人虽有这样或那样的问题,但不是不可改变,也就是说这些学生有较大的可塑性,只要教学工作到位,他们能够转化,只要好好引导,他们也会成人成才。其实大多数学生能够认识到“严是爱,松是害”的道理,认为对他们实行严格管理是对他们的关心和爱护。大部分学生学习的目的明确,并能正确认识自己的处境,围绕学习目标不懈地努力。对一些实用性课程、专题讲座、技能比赛等反映出极大的兴趣。期望在一些科技和学术性活动中拓宽知识,在一些娱乐活动中陶冶情操。
3)部分学生技能特长比较明显。他们大多都有较强的为人处事能力,社交能力强,交际面广,思想活跃,易于接受新事物。但是,不少同学文化底子薄,基础差,偏科比较严重,参差不齐,总体发展不平衡。大多数学生对理性和抽象化知识兴趣不浓,喜欢接受感性、具体、时尚的信息。对这些人要发挥其所长,引导他充实自己的技能。
2 《数据结构》这门课的特点
《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。而民办高校主要目标是培养技术应用型人才,更加偏重于实践能力的培养,民办高校学生的自身特点决定了理论性课程的教学难度较大。《数据结构》恰恰重在理论,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,若理论教学和实践教学未能很好的结合起来,学生的基础较薄弱,导致学生学习起来难度特别大。《数据结构》被公认为是计算机课程中难学好的课程之一。
3 《数据结构》教学方法
根据民办高校学生的自身特点,课程的特点和多年的《数据结构》课程教学经验,给出如何实施《数据结构》教学过程以提高教学效果的方法。
1) 上好第一堂课,调动学生的学习兴趣俗话说,“兴趣是最好的老师”。讲授《数据结构》课程的第一次授课中,并不要急于介绍理论,而是强调应用,通过介绍数据结构在实际中的应用来激发学生的学习兴趣。如图书馆的书目检索系统,如何组织图书的登录号、书名、分类号等数据,才能快速实现查找、插入、删除操作;旅游线路设计问题,怎样安排线路以求花费最少;在楼房工程建设中,如何施工以求工期最短;家族成员之间的关系等等。以上应用贴近生活,学生都比较熟悉,兴趣就能够被激发起来,形成想学好这门课的愿望。而且实践证明,教师在教学过程中越能阐明每一具体知识的目的意义,帮助学生了解知识所具有的价值,就越能吸引学生产生对知识的向往与追求的意向。这样就可以将“要我学”变为“我要学”。其实上述例子就已经囊括了本门课中涉及的几大类数据结构——线性表、树和图,这样教师就可以水到渠成的归结出数据结构的概念以及本书涉及的几种数据结构的类型,为后续学习的讲解打下了良好的基础。
2) 教师吃透知识点,化书面语为自身语言:
在《数据结构》教学过程中,教师若将一知识点能很好地传授给学生,备好课是前提,首先教师自己要吃透知识点,熟知其重点,难点所在,并熟记在心,其次,将知识点的理解,能用自己的语言通俗地描述出来,可用类比法,比喻法等,将复杂的知识简单化,抽象的知识形象化,使学生更容易理解、接受。教师上新课前最好督促学生先预习,再听课,这样学生在上课时有所侧重地听讲,教学效果更佳,学生经过自学(预习)、助学(上课)、再自学(上机实践,复习),三者投入一定的比例,经过这一过程后,学生应该能够理解、掌握知识点并运用于实践中。
3) 教师要解决学生C语言中的不足C语言程序设计是学习《数据结构》中算法描述的工具,学生对它的熟悉掌握程度,直接关系到数据结构课程算法设计的教学效果。而数据结构课程教学过程中主要运用C语言中的指针、函数、数组作为函数参数以及结构体类型等,这些知识点对于大部分学生来说运用能力不是很强,如果上课时直接切入主题,他们可能很难接受。如何来解决这个问题?我们可以利用一、两节课的时间来复习C语言的相关知识,即数组、指针、函数和结构体等。这样可以帮学生回顾和连贯C语言的知识,加深印象,强化理解,又可以为数据结构课程算法设计的教学做铺垫
4) 提出问题,让学生思考,变被动接受为主动参与
在课堂中若要讲述一个知识点,用不同的方式讲解效果不同,不妨先提出一个现实中的问题,让学生讨论,例如,讲解图的最短路径的求解这一知识点时,可提出问题:例如旅游线路设计问题,怎样安排线路以求花费最少,这时学生可能都在思考自己的方法,教师这时水到渠成地告诉大家,可以用普里姆和克鲁斯卡尔两种算法来实现网的最小生成树,但如何设计两种算法?这时全场学生会洗耳恭听;这时教师再详细讲述这个问题的解决方法,相信学生听后一定能做好。倘若教师一开始平铺直叙地讲解,恐怕学生就没有这么认真地听了,自然不会留下深刻的印象了。
5) 加强实践环节为使学生真正学好“数据结构”,除了在课堂上要采用行之有效的教学方法外,还要让学生勤动手,多实践。实践理论的回顾和总结。实践重要环节是上机实验。上机实验不仅能进一步巩固对有关内容的理解,同时还能提高学生灵活运用数据结构和算法的能力,使学生在编程、上机操作、程序调试与正确性验证等基本技能方面受到严格的训练。在安排实验内容、布置试验任务时,可以遵循由易到难、由简单到复杂的原则。在课程大纲指导下,在整个教学过程中,实验过程要结合教学进度与学生的实际情况,制定实验的内容。实验可分两部分,一是验证性实验,主要结合课堂理论教学内容展开,学生可以对在课堂上学到的基本算法进行验证;二是设计性实验,坚持“学以致用”的原则,目的是让学生充分利用所学的理论知识进行相对复杂的应用设计。上机结束后要求学生完成实习报告, 写出自己调试过程中遇到的问题是如何解决的以及对设计与实现的回顾讨论和分析,算法的时空分析,测试结果,以及经验体会, 并附上源程序代码, 从而写出完整的实验报告。
6) 教学内容的归纳提炼对于教师而言,不少人常说“数据结构”这门课难讲,学生也反映这门课不好学,这是因为“数据结构”不但有很强的理论性,而且具有一定的抽象性。同时“数据结构”课程又有较强的实践性,要求学生能够使用一种语言(C、C 或Java) ,对算法进行程序设计,并且能够进行上机调试,对于基础薄弱的学生这就好似“雪上加霜”。既然“教”与“学”都有困难,当然这本来就是相辅相成的,而在“教”与“学”过程中首先应该突破教师应该怎么“教”,作为教师首先应对理论概念和算法思想的知识处理,避免“照本宣科”,教师自己要熟悉教材、精通教材,把握本课程的重点和难点,能够将前后内容联系起来分析思考,尽量从中寻找共性的、规律性的东西进行归纳与提炼,并将其系统化、具体化。例如从数据结构的定义出发包含三方面的内容:逻辑结构、存储结构和算法。在讲到每种数据结构(线性表、栈、队列、树、图)都会涉及到它的逻辑结构、存储结构和算法。教师在讲授的过程中可以用数据结构包含的三方面内容作为一条主线贯穿整本书,每讲到一种新的数据结构时都可以拿出这条主线来阐明其上的三方面内容,这样,学生学起来就会觉得有系统性,容易把握。综观全书不论是线性表、树还是图,最基本的、典型的存储结构就是两类:顺序存储结构、链式存储结构,只要把它们掌握得好,整个课程学习的难度就不大。所以在教学过程中, 教师一方面要紧扣课程的主脉即各种数据结构的基本概念、逻辑结构、存储结构、主要算法与相关应用,把基本的概念与术语解释清楚,把各种数据结构与操作运算分析清楚,把有关算法的设计思路与实现方法讲解清楚;另一方面,更要注重有关内容的前后呼应,把握其内在联系,对各种相关结构的特点与操作,进行相应的归纳、总结与对比。
综上所述,为什么有的学生对《数据结构》这门课程能学得好,熟练掌握,灵活运用,而有的学生浅尝辙止,甚至干脆放弃,原因可能是多方面的,但最主要取决于学生学这门课兴趣和所花的时间多少,而时间的多少取决于本身对这门课的兴趣大小,而兴趣的产生又分为内在的感觉和外在的培养,从某一领域的门外汉到技术高手,学习的开始主要靠外在培养教育,此时教师的引导、兴趣的激发起到至关重要的带头作用,紧接其后的是检查监督是继续学习的保障,经过一段时间后,当学生学习有成就感时,内在的兴趣才是学习真正原动力,再加之教师的点拨指导,有了一定知识、经验的积累、实践运用,多学好这门课已经不远了。
参考文献:
[1] 于德顺,杨宏益-认识民办高校的学生特点[J].扬州江海职业技术学院学报,2007.
[2] 严蔚敏,吴伟民.数据结构[M](C语言版) [M].北京:清华大学出版社,1997.
[3] 严尉敏.编写数据结构的回顾和体会[M].教学与研究,1994.
[4] 解飞厚.冷静看“特色”——关于高校办学特色的思考[J].江苏高教,2002(6).
[5] 杨枨.数据结构[M].北京:高等教育出版社,2002.
关键词:民办高校;数据结构;教学研究;教学改革
中图分类号:TP311文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2009)36-10172-02
Private Colleges and Universities, "Data Structure" Teaching Research and Exploration
YU Yun, WANG Ben-sheng
(Anhui Xinhua University, Hefei 230088,China)
Abstract: "Data Structures" course is the basis of computer science courses, but also the core of computer science courses, master "data structure" for the computer professional follow-up courses such as: "Operating System", "Software Engineering", "algorithm design" courses lay the foundation for . By means of the inherent characteristics of students in private universities and the "Data Structure" teaching characteristics of the study "Data Structure" This class of private college students in education and teaching methods, and promote private college computer science students to learn this course the enthusiasm and initiative nature study and other courses for the future and lay a solid foundation.
Key words: private colleges and universities; data structure; teaching and research; teaching reform
1 民办高校学生的特点
1) 部分学生不爱学习,怕学习,上课睡觉或迟到、早退,不请假外出、不按时起床,甚至通宵上网,经常旷课,考试多门功课不及格;学习目的不够明确,没有养成良好的学习习惯,自主学习能力和毅力不够强。更有一些人娇生惯养,吃不得苦,没有刻苦钻研精神,在遇到一些具体问题时,缺乏理性思考,易受外界因素影响,往往“随大流”,凭着感觉走,对利弊、后果、危害考虑较少,特别是接触到一些不健康的东西时,界限不容易把握,经不起诱惑。缺乏持久的自我约束和自我管理能力,表现在刚入校时注意约束自己的行为,时间稍长就放松了要求,自身毛病就暴露出来了。
2) 学生智力并不差,且有一定思维活动能力,有的人虽有这样或那样的问题,但不是不可改变,也就是说这些学生有较大的可塑性,只要教学工作到位,他们能够转化,只要好好引导,他们也会成人成才。其实大多数学生能够认识到“严是爱,松是害”的道理,认为对他们实行严格管理是对他们的关心和爱护。大部分学生学习的目的明确,并能正确认识自己的处境,围绕学习目标不懈地努力。对一些实用性课程、专题讲座、技能比赛等反映出极大的兴趣。期望在一些科技和学术性活动中拓宽知识,在一些娱乐活动中陶冶情操。
3)部分学生技能特长比较明显。他们大多都有较强的为人处事能力,社交能力强,交际面广,思想活跃,易于接受新事物。但是,不少同学文化底子薄,基础差,偏科比较严重,参差不齐,总体发展不平衡。大多数学生对理性和抽象化知识兴趣不浓,喜欢接受感性、具体、时尚的信息。对这些人要发挥其所长,引导他充实自己的技能。
2 《数据结构》这门课的特点
《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。而民办高校主要目标是培养技术应用型人才,更加偏重于实践能力的培养,民办高校学生的自身特点决定了理论性课程的教学难度较大。《数据结构》恰恰重在理论,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,若理论教学和实践教学未能很好的结合起来,学生的基础较薄弱,导致学生学习起来难度特别大。《数据结构》被公认为是计算机课程中难学好的课程之一。
3 《数据结构》教学方法
根据民办高校学生的自身特点,课程的特点和多年的《数据结构》课程教学经验,给出如何实施《数据结构》教学过程以提高教学效果的方法。
1) 上好第一堂课,调动学生的学习兴趣俗话说,“兴趣是最好的老师”。讲授《数据结构》课程的第一次授课中,并不要急于介绍理论,而是强调应用,通过介绍数据结构在实际中的应用来激发学生的学习兴趣。如图书馆的书目检索系统,如何组织图书的登录号、书名、分类号等数据,才能快速实现查找、插入、删除操作;旅游线路设计问题,怎样安排线路以求花费最少;在楼房工程建设中,如何施工以求工期最短;家族成员之间的关系等等。以上应用贴近生活,学生都比较熟悉,兴趣就能够被激发起来,形成想学好这门课的愿望。而且实践证明,教师在教学过程中越能阐明每一具体知识的目的意义,帮助学生了解知识所具有的价值,就越能吸引学生产生对知识的向往与追求的意向。这样就可以将“要我学”变为“我要学”。其实上述例子就已经囊括了本门课中涉及的几大类数据结构——线性表、树和图,这样教师就可以水到渠成的归结出数据结构的概念以及本书涉及的几种数据结构的类型,为后续学习的讲解打下了良好的基础。
2) 教师吃透知识点,化书面语为自身语言:
在《数据结构》教学过程中,教师若将一知识点能很好地传授给学生,备好课是前提,首先教师自己要吃透知识点,熟知其重点,难点所在,并熟记在心,其次,将知识点的理解,能用自己的语言通俗地描述出来,可用类比法,比喻法等,将复杂的知识简单化,抽象的知识形象化,使学生更容易理解、接受。教师上新课前最好督促学生先预习,再听课,这样学生在上课时有所侧重地听讲,教学效果更佳,学生经过自学(预习)、助学(上课)、再自学(上机实践,复习),三者投入一定的比例,经过这一过程后,学生应该能够理解、掌握知识点并运用于实践中。
3) 教师要解决学生C语言中的不足C语言程序设计是学习《数据结构》中算法描述的工具,学生对它的熟悉掌握程度,直接关系到数据结构课程算法设计的教学效果。而数据结构课程教学过程中主要运用C语言中的指针、函数、数组作为函数参数以及结构体类型等,这些知识点对于大部分学生来说运用能力不是很强,如果上课时直接切入主题,他们可能很难接受。如何来解决这个问题?我们可以利用一、两节课的时间来复习C语言的相关知识,即数组、指针、函数和结构体等。这样可以帮学生回顾和连贯C语言的知识,加深印象,强化理解,又可以为数据结构课程算法设计的教学做铺垫
4) 提出问题,让学生思考,变被动接受为主动参与
在课堂中若要讲述一个知识点,用不同的方式讲解效果不同,不妨先提出一个现实中的问题,让学生讨论,例如,讲解图的最短路径的求解这一知识点时,可提出问题:例如旅游线路设计问题,怎样安排线路以求花费最少,这时学生可能都在思考自己的方法,教师这时水到渠成地告诉大家,可以用普里姆和克鲁斯卡尔两种算法来实现网的最小生成树,但如何设计两种算法?这时全场学生会洗耳恭听;这时教师再详细讲述这个问题的解决方法,相信学生听后一定能做好。倘若教师一开始平铺直叙地讲解,恐怕学生就没有这么认真地听了,自然不会留下深刻的印象了。
5) 加强实践环节为使学生真正学好“数据结构”,除了在课堂上要采用行之有效的教学方法外,还要让学生勤动手,多实践。实践理论的回顾和总结。实践重要环节是上机实验。上机实验不仅能进一步巩固对有关内容的理解,同时还能提高学生灵活运用数据结构和算法的能力,使学生在编程、上机操作、程序调试与正确性验证等基本技能方面受到严格的训练。在安排实验内容、布置试验任务时,可以遵循由易到难、由简单到复杂的原则。在课程大纲指导下,在整个教学过程中,实验过程要结合教学进度与学生的实际情况,制定实验的内容。实验可分两部分,一是验证性实验,主要结合课堂理论教学内容展开,学生可以对在课堂上学到的基本算法进行验证;二是设计性实验,坚持“学以致用”的原则,目的是让学生充分利用所学的理论知识进行相对复杂的应用设计。上机结束后要求学生完成实习报告, 写出自己调试过程中遇到的问题是如何解决的以及对设计与实现的回顾讨论和分析,算法的时空分析,测试结果,以及经验体会, 并附上源程序代码, 从而写出完整的实验报告。
6) 教学内容的归纳提炼对于教师而言,不少人常说“数据结构”这门课难讲,学生也反映这门课不好学,这是因为“数据结构”不但有很强的理论性,而且具有一定的抽象性。同时“数据结构”课程又有较强的实践性,要求学生能够使用一种语言(C、C 或Java) ,对算法进行程序设计,并且能够进行上机调试,对于基础薄弱的学生这就好似“雪上加霜”。既然“教”与“学”都有困难,当然这本来就是相辅相成的,而在“教”与“学”过程中首先应该突破教师应该怎么“教”,作为教师首先应对理论概念和算法思想的知识处理,避免“照本宣科”,教师自己要熟悉教材、精通教材,把握本课程的重点和难点,能够将前后内容联系起来分析思考,尽量从中寻找共性的、规律性的东西进行归纳与提炼,并将其系统化、具体化。例如从数据结构的定义出发包含三方面的内容:逻辑结构、存储结构和算法。在讲到每种数据结构(线性表、栈、队列、树、图)都会涉及到它的逻辑结构、存储结构和算法。教师在讲授的过程中可以用数据结构包含的三方面内容作为一条主线贯穿整本书,每讲到一种新的数据结构时都可以拿出这条主线来阐明其上的三方面内容,这样,学生学起来就会觉得有系统性,容易把握。综观全书不论是线性表、树还是图,最基本的、典型的存储结构就是两类:顺序存储结构、链式存储结构,只要把它们掌握得好,整个课程学习的难度就不大。所以在教学过程中, 教师一方面要紧扣课程的主脉即各种数据结构的基本概念、逻辑结构、存储结构、主要算法与相关应用,把基本的概念与术语解释清楚,把各种数据结构与操作运算分析清楚,把有关算法的设计思路与实现方法讲解清楚;另一方面,更要注重有关内容的前后呼应,把握其内在联系,对各种相关结构的特点与操作,进行相应的归纳、总结与对比。
综上所述,为什么有的学生对《数据结构》这门课程能学得好,熟练掌握,灵活运用,而有的学生浅尝辙止,甚至干脆放弃,原因可能是多方面的,但最主要取决于学生学这门课兴趣和所花的时间多少,而时间的多少取决于本身对这门课的兴趣大小,而兴趣的产生又分为内在的感觉和外在的培养,从某一领域的门外汉到技术高手,学习的开始主要靠外在培养教育,此时教师的引导、兴趣的激发起到至关重要的带头作用,紧接其后的是检查监督是继续学习的保障,经过一段时间后,当学生学习有成就感时,内在的兴趣才是学习真正原动力,再加之教师的点拨指导,有了一定知识、经验的积累、实践运用,多学好这门课已经不远了。
参考文献:
[1] 于德顺,杨宏益-认识民办高校的学生特点[J].扬州江海职业技术学院学报,2007.
[2] 严蔚敏,吴伟民.数据结构[M](C语言版) [M].北京:清华大学出版社,1997.
[3] 严尉敏.编写数据结构的回顾和体会[M].教学与研究,1994.
[4] 解飞厚.冷静看“特色”——关于高校办学特色的思考[J].江苏高教,2002(6).
[5] 杨枨.数据结构[M].北京:高等教育出版社,2002.