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摘 要: 本文针对数据结构课程较强的理论性、实践性、逻辑性的特点,指出教师要在教学过程中结合学生的实际情况,优化教学内容和方式,深入浅出,采用直观形象、形式多样的教学方法和手段,充分重视实践教学的重要性,同时在教学过程中给予学生适当的压力来激发学习的动力,让学生在问题求解的过程中体验学习的乐趣,激发学习热情,提高教学质量。
关键词: 数据结构课程 教学内容 教学方法
数据结构是计算机学科的一门综合性的专业基础课,也是计算机学科的核心课程,在整个学科知识体系中占据着非常重要的地位。学生通过该课程的学习,不仅能为后续课程打好理论基础,而且能进一步提高数据抽象能力和程序设计能力。数据结构课程内容多、概念多、方法多、高度抽象、逻辑性强、技巧性强、实践性强,这些特点决定了教与学的难度较大,但其教学水平和效果又将直接影响后续课程的学习和学生程序设计实践能力的提高。我根据多年教学探索总结出以下几方面可以改善数据结构课程的教学方法。
1.分析实际情况,有针对性地开展教学
1.1教师要了解学生前导课程“C语言程序设计”的学习掌握情况。学生对“C语言程序设计”的掌握程度直接关系到数据结构课程的课堂授课和上机实验的教学效果。“C语言程序设计”是学生接触到的第一门编程语言,仅仅通过一学期的学习难以熟练掌握并具有较高的编程能力。尤其指针、结构体和函数等知识点是“C语言程序设计”中的教学难点,学生普遍理解不深,难以在编程中灵活应用。对这些知识点的熟练掌握是在数据结构课程中理解理论算法和完成上机实验的重要保证。为此,教师要注意与“C语言程序设计”的授课老师做好教学的沟通工作,做好课程之间的衔接,将数据结构课程中经常用到的知识点重点讲授并加强上机实践。在讲数据结构算法之前,教师要复习C语言中的指针、结构体和函数等知识点。
1.2充分利用多媒体技术,采取直观形象的教学方式。数据结构课程抽象、逻辑性强,教师应尽量采取直观形象的教学。例如利用多媒体课件动态演示在单链表中插入、删除结点的过程等,演示形象生动,可加深学生对算法的理解。此外,应尽量对照现实生活中的例子来引入知识点。例如教师可通过在食堂就餐时取、放餐盘的例子引入对栈逻辑特点的讲解,用取款排队的例子引入对队列逻辑特点的讲解,激发学生的好奇心,调动学生的学习积极性。
1.3考虑到不同学生的不同情况,采取分层次教学方式。分层次教学方式的目标是让每个学生都能在学习过程中获得尽量大的成就感,最大限度地调动学生学习的积极性。
2.优化教学内容与方式
2.1教师要分析清楚数据结构的知识体系结构,把课程的整体框架提供给学生。课程内容主要包括线性表、树、图三大类数据结构和查找、排序两大类算法,其中栈和队列是线性表的两个特例,线性表是树的特例,树是图的特例,查找和排序是实施在三大类数据结构上的操作,由线性到非线性,由简单到复杂,这样有机联系地组成数据结构的整体框架。
2.2贯穿三点一线原则。教师在讲授过程中要贯穿一条主线,即从线性到非线性、由简单到复杂的三大类数据结构,每类数据结构都包括逻辑结构、存储结构和基本操作的实现。
2.3把握重点。把握数据结构的整体框架,把握重点,有选择有层次地教学。例如,线性表是最常用且最简单的一种数据结构,栈和队列是操作受限的线性表。对于线性表的两种存储结构顺序表和单链表,把单链表作为重点和难点来讲授和上机实验,把单链表中的插入、删除、查找操作、二叉树的遍历操作作为重点来讲授和上机实验。查找和排序算法中选择折半查找、二叉排序树查找、哈希查找、直接插入排序、冒泡排序、快速排序作为教学和实验的重点内容。
3.理论联系实际,激发学习兴趣
兴趣是最好的老师,教师要注意采取多种手段激发学生的学习兴趣。为了不让学生一开始就产生畏难情绪,第一堂课教师可先介绍与数据结构相关的现实生活中的例子来激发学生的好奇心和学习兴趣,例如图书馆的书目检索系统、人机对弈问题等。另外可结合考研、就业和后续课程的学习等介绍数据结构课程的地位和作用。在教学过程中,教师应注意理论联系实际,通过生活实例来引入数据结构与算法,注意介绍算法的背景知识和能解决的问题。例如,通过现实中的排队现象引入队列的概念,并介绍队列可以解决的问题,如打印机作业排队问题,另外充分利用多媒体教案和课件的直观形象和动态性也可以提高学生的学习兴趣。
4.加强实践教学改革
数据结构是一门实践性很强的课程,学生不仅要学习理论知识,而且要上机实践,通过上机实践来验证理论内容并加深对各种算法的透彻理解,同时在实践中不断尝试,不断地积累经验,逐步养成良好的程序编写风格,提高程序调试能力,以及解决实际应用问题的能力。结合教学的实际情况,教师可以从以下几个方面来加强和改进实践教学。
4.1开始可以给出适当的上机实验题目,复习C语言程序中的指针、结构体和函数等知识点,并根据上机实验的情况对数据结构中常用与易出错的地方进行集体重点讲解,为后面算法的上机实验打好编程语言基础。另外,为了打消学生的畏难情绪,教师可以先给出完整的源程序,让学生在主函数中添加语句来体验数据结构的基本操作的执行,再逐步过渡到自己编写完整的源程序。
4.2加强程序调试能力的教学和实验。通过一学期的编程语言学习,学生能掌握基本的知识点,但是程序调试能力还有待于提高。程序调试能力不强会严重影响学生上机实验效果,也在很大程度上打击学生实验积极性和学习兴趣。
4.3培养良好的程序编写习惯。数据结构课程的学习过程也是复杂程序设计的训练过程,程序除了能调试通过外,还要求学生编写的程序结构清楚和正确易读,符合软件工程的规范。良好的编程习惯需要在不断的实践中逐渐养成,而且在很大程度上影响学生的上机实验效果。
4.4在实践教学中要注意进行分层次的个性化教学。教师要从不同学生的实际专业水平、基础出发,来设计不同难度的实验题目,给出不同的实验条件和要求,尽量让所有学生通过自己的努力获得实验的成功并掌握基本知识,在解决问题的过程中体验学习的乐趣和成就感,从而最大限度地提高学生实验的积极性。
4.5充分利用网络辅助教学。通过网络方式师生可以互动交流、资料共享等。网络可以拓展学生学习的空间、时间和方式,有助于提高教学效果。
4.6施加适当的压力,督促学生积极配合教学并体验学习,进而获得成就感,提高学习兴趣。
数据结构课程在整个计算机学科的知识体系中具有非常重要的地位和作用,而数据结构的理论性、实践性、逻辑性都很强。只有教师在教学过程中结合学生的实际情况,优化教学内容和教学方式,采用直观形象、形式多样的教学方法和手段,充分重视实践教学的重要性,理论联系实际,充分调动学生学习的积极性,使学生较好地掌握各种数据结构和算法并提高分析解决实际问题的能力,切实提高教学的质量,才能发挥数据结构在计算机学科知识体系中应有的作用。
参考文献:
[1]严蔚敏,吴伟民.数据结构(C语言版)[M].北京:清华大学出版社,1997.
[2]顾翔.数据结构实践教学探讨[J].信息技术,2005,(30):110-112.
关键词: 数据结构课程 教学内容 教学方法
数据结构是计算机学科的一门综合性的专业基础课,也是计算机学科的核心课程,在整个学科知识体系中占据着非常重要的地位。学生通过该课程的学习,不仅能为后续课程打好理论基础,而且能进一步提高数据抽象能力和程序设计能力。数据结构课程内容多、概念多、方法多、高度抽象、逻辑性强、技巧性强、实践性强,这些特点决定了教与学的难度较大,但其教学水平和效果又将直接影响后续课程的学习和学生程序设计实践能力的提高。我根据多年教学探索总结出以下几方面可以改善数据结构课程的教学方法。
1.分析实际情况,有针对性地开展教学
1.1教师要了解学生前导课程“C语言程序设计”的学习掌握情况。学生对“C语言程序设计”的掌握程度直接关系到数据结构课程的课堂授课和上机实验的教学效果。“C语言程序设计”是学生接触到的第一门编程语言,仅仅通过一学期的学习难以熟练掌握并具有较高的编程能力。尤其指针、结构体和函数等知识点是“C语言程序设计”中的教学难点,学生普遍理解不深,难以在编程中灵活应用。对这些知识点的熟练掌握是在数据结构课程中理解理论算法和完成上机实验的重要保证。为此,教师要注意与“C语言程序设计”的授课老师做好教学的沟通工作,做好课程之间的衔接,将数据结构课程中经常用到的知识点重点讲授并加强上机实践。在讲数据结构算法之前,教师要复习C语言中的指针、结构体和函数等知识点。
1.2充分利用多媒体技术,采取直观形象的教学方式。数据结构课程抽象、逻辑性强,教师应尽量采取直观形象的教学。例如利用多媒体课件动态演示在单链表中插入、删除结点的过程等,演示形象生动,可加深学生对算法的理解。此外,应尽量对照现实生活中的例子来引入知识点。例如教师可通过在食堂就餐时取、放餐盘的例子引入对栈逻辑特点的讲解,用取款排队的例子引入对队列逻辑特点的讲解,激发学生的好奇心,调动学生的学习积极性。
1.3考虑到不同学生的不同情况,采取分层次教学方式。分层次教学方式的目标是让每个学生都能在学习过程中获得尽量大的成就感,最大限度地调动学生学习的积极性。
2.优化教学内容与方式
2.1教师要分析清楚数据结构的知识体系结构,把课程的整体框架提供给学生。课程内容主要包括线性表、树、图三大类数据结构和查找、排序两大类算法,其中栈和队列是线性表的两个特例,线性表是树的特例,树是图的特例,查找和排序是实施在三大类数据结构上的操作,由线性到非线性,由简单到复杂,这样有机联系地组成数据结构的整体框架。
2.2贯穿三点一线原则。教师在讲授过程中要贯穿一条主线,即从线性到非线性、由简单到复杂的三大类数据结构,每类数据结构都包括逻辑结构、存储结构和基本操作的实现。
2.3把握重点。把握数据结构的整体框架,把握重点,有选择有层次地教学。例如,线性表是最常用且最简单的一种数据结构,栈和队列是操作受限的线性表。对于线性表的两种存储结构顺序表和单链表,把单链表作为重点和难点来讲授和上机实验,把单链表中的插入、删除、查找操作、二叉树的遍历操作作为重点来讲授和上机实验。查找和排序算法中选择折半查找、二叉排序树查找、哈希查找、直接插入排序、冒泡排序、快速排序作为教学和实验的重点内容。
3.理论联系实际,激发学习兴趣
兴趣是最好的老师,教师要注意采取多种手段激发学生的学习兴趣。为了不让学生一开始就产生畏难情绪,第一堂课教师可先介绍与数据结构相关的现实生活中的例子来激发学生的好奇心和学习兴趣,例如图书馆的书目检索系统、人机对弈问题等。另外可结合考研、就业和后续课程的学习等介绍数据结构课程的地位和作用。在教学过程中,教师应注意理论联系实际,通过生活实例来引入数据结构与算法,注意介绍算法的背景知识和能解决的问题。例如,通过现实中的排队现象引入队列的概念,并介绍队列可以解决的问题,如打印机作业排队问题,另外充分利用多媒体教案和课件的直观形象和动态性也可以提高学生的学习兴趣。
4.加强实践教学改革
数据结构是一门实践性很强的课程,学生不仅要学习理论知识,而且要上机实践,通过上机实践来验证理论内容并加深对各种算法的透彻理解,同时在实践中不断尝试,不断地积累经验,逐步养成良好的程序编写风格,提高程序调试能力,以及解决实际应用问题的能力。结合教学的实际情况,教师可以从以下几个方面来加强和改进实践教学。
4.1开始可以给出适当的上机实验题目,复习C语言程序中的指针、结构体和函数等知识点,并根据上机实验的情况对数据结构中常用与易出错的地方进行集体重点讲解,为后面算法的上机实验打好编程语言基础。另外,为了打消学生的畏难情绪,教师可以先给出完整的源程序,让学生在主函数中添加语句来体验数据结构的基本操作的执行,再逐步过渡到自己编写完整的源程序。
4.2加强程序调试能力的教学和实验。通过一学期的编程语言学习,学生能掌握基本的知识点,但是程序调试能力还有待于提高。程序调试能力不强会严重影响学生上机实验效果,也在很大程度上打击学生实验积极性和学习兴趣。
4.3培养良好的程序编写习惯。数据结构课程的学习过程也是复杂程序设计的训练过程,程序除了能调试通过外,还要求学生编写的程序结构清楚和正确易读,符合软件工程的规范。良好的编程习惯需要在不断的实践中逐渐养成,而且在很大程度上影响学生的上机实验效果。
4.4在实践教学中要注意进行分层次的个性化教学。教师要从不同学生的实际专业水平、基础出发,来设计不同难度的实验题目,给出不同的实验条件和要求,尽量让所有学生通过自己的努力获得实验的成功并掌握基本知识,在解决问题的过程中体验学习的乐趣和成就感,从而最大限度地提高学生实验的积极性。
4.5充分利用网络辅助教学。通过网络方式师生可以互动交流、资料共享等。网络可以拓展学生学习的空间、时间和方式,有助于提高教学效果。
4.6施加适当的压力,督促学生积极配合教学并体验学习,进而获得成就感,提高学习兴趣。
数据结构课程在整个计算机学科的知识体系中具有非常重要的地位和作用,而数据结构的理论性、实践性、逻辑性都很强。只有教师在教学过程中结合学生的实际情况,优化教学内容和教学方式,采用直观形象、形式多样的教学方法和手段,充分重视实践教学的重要性,理论联系实际,充分调动学生学习的积极性,使学生较好地掌握各种数据结构和算法并提高分析解决实际问题的能力,切实提高教学的质量,才能发挥数据结构在计算机学科知识体系中应有的作用。
参考文献:
[1]严蔚敏,吴伟民.数据结构(C语言版)[M].北京:清华大学出版社,1997.
[2]顾翔.数据结构实践教学探讨[J].信息技术,2005,(30):110-112.