《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》教學(xué)研究與探討

1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法教學(xué)研究與探討數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法教學(xué)討論與探討 引言 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)必修的重點(diǎn)核心課程，是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的重要理論技術(shù)基礎(chǔ)，上承計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論、高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、離散數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程高等數(shù)學(xué)、線(xiàn)性代數(shù)、概率與統(tǒng)計(jì)等，下啟數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、軟件工程、編譯原理、操作系統(tǒng)等，是幾乎全部計(jì)算機(jī)核心課程的必修先行課，此外更是高層次的計(jì)算機(jī)應(yīng)用途理技術(shù)及科學(xué)的根基所在，如人工智能、模式識(shí)別和機(jī)器學(xué)習(xí)等。因此這門(mén)課程是本科教學(xué)中的重中之重。但由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程體系冗雜，內(nèi)容多，理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，學(xué)生學(xué)好這門(mén)課程具有相當(dāng)?shù)碾y度。對(duì)于程序設(shè)計(jì)更是無(wú)從下手。因此

2、，怎樣教好并讓學(xué)生學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法這門(mén)課程成為大家普遍關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。筆者結(jié)合多年的教學(xué)閱歷以及課程特點(diǎn)和教學(xué)中存在的問(wèn)題，探討教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中如何針對(duì)產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)改革與實(shí)踐創(chuàng)新，以提高教學(xué)水平和學(xué)生學(xué)習(xí)效果。1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法教學(xué)中存在的問(wèn)題與現(xiàn)狀1.1 基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)薄弱。學(xué)生學(xué)習(xí)這門(mén)課程比較困難，這主要是由他們自身?xiàng)l件和這門(mén)課程確定的。首先，學(xué)生基礎(chǔ)較差，學(xué)生對(duì)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的先導(dǎo)課程把握缺乏。特殊是C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)這門(mén)課，本身教學(xué)難度比較大，學(xué)生其把握狀況很不理想。但C語(yǔ)言中的數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、指針、函數(shù)、函數(shù)的參數(shù)、函數(shù)的返回值、函數(shù)調(diào)用、遞歸及遞歸過(guò)程等內(nèi)容是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程的重要基

3、礎(chǔ)，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程中使用頻率很高。其次，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法這門(mén)課理論性很強(qiáng)，比較抽象。許多學(xué)生對(duì)其很難理解，甚至對(duì)其感覺(jué)反感。而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法教材里面有許多實(shí)例或例題，但難以在編譯器上運(yùn)行實(shí)踐。主要還是由于學(xué)生對(duì)于先導(dǎo)課程把握缺乏以及課程的例子太難從而導(dǎo)致學(xué)生上機(jī)實(shí)踐困難重重。1.2 程序設(shè)計(jì)思想欠缺。程序設(shè)計(jì)思想是程序的重要組成部分，學(xué)生在編寫(xiě)程序的過(guò)程中，沒(méi)有清晰的思路，沒(méi)有模塊化程序設(shè)計(jì)的思想，沒(méi)有計(jì)算機(jī)的思維方式，不能選用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)組織數(shù)據(jù)，操作數(shù)據(jù)。從而無(wú)法編寫(xiě)程序。1.3 動(dòng)手實(shí)踐能力差。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法是一門(mén)對(duì)理論和實(shí)踐都要求特別高的課程，由于課程理論課偏多，實(shí)踐課偏少，學(xué)

4、生上機(jī)實(shí)踐時(shí)間較少，解決實(shí)際問(wèn)題和編寫(xiě)程序的能力較弱，對(duì)課程的試驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)不夠重視，從而導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力差。1.4 學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高。由于先導(dǎo)課程C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)差，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法教材上都是偽代碼，學(xué)生運(yùn)行程序較困難，從而導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué)，棄學(xué)，學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高。2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的教學(xué)改革針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法教學(xué)中存在的問(wèn)題，本文在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中提出了以下一些措施。2.1溫故而知新。以學(xué)生為主體，接受溫故而知新的教學(xué)方法，為了解決對(duì)先行課C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)把握缺乏這一具體問(wèn)題，要求學(xué)生在課余時(shí)間仔細(xì)復(fù)習(xí)C語(yǔ)言，課堂上結(jié)合課程實(shí)際適當(dāng)補(bǔ)充C語(yǔ)言必要的學(xué)問(wèn)，尤其是對(duì)C語(yǔ)言中的數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、指針、函數(shù)、函

5、數(shù)的參數(shù)、函數(shù)的返回值、函數(shù)調(diào)用、遞歸及遞歸過(guò)程等內(nèi)容進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。培育學(xué)生建立程序設(shè)計(jì)的思想體系，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，逐步提高學(xué)生閱讀和理解算法的能力。2.2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。主動(dòng)開(kāi)展行業(yè)企業(yè)調(diào)研，結(jié)合崗位群對(duì)專(zhuān)業(yè)的能力要求，明確數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程的教學(xué)目標(biāo)與專(zhuān)業(yè)人才培育目標(biāo)高度契合；打破傳統(tǒng)學(xué)科專(zhuān)業(yè)壁壘，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，與行業(yè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、和職業(yè)素養(yǎng)對(duì)接，主動(dòng)探究基于生產(chǎn)過(guò)程中具體工作任務(wù)和工程項(xiàng)目的教學(xué)內(nèi)容改革和建設(shè)；充分挖掘創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和思政教育內(nèi)容，準(zhǔn)時(shí)反映本學(xué)科領(lǐng)域的新概念、新思想、新成果，充分表達(dá)對(duì)學(xué)生核心學(xué)問(wèn)、核心能力和核心素養(yǎng)的培育。2.3改革教學(xué)方法。將現(xiàn)代教育技術(shù)與板書(shū)相結(jié)

6、合，強(qiáng)調(diào)板書(shū)教學(xué)的重要作用。通過(guò)PPT演示文稿制造高效的教學(xué)氣氛，豐富課程講解形式。對(duì)于課程重難點(diǎn)內(nèi)容，必需接受板書(shū)分步講解，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中有一個(gè)思維緩沖，從而更為清晰的認(rèn)識(shí)和把握相關(guān)學(xué)問(wèn)點(diǎn)，同時(shí)板書(shū)設(shè)計(jì)及書(shū)寫(xiě)規(guī)范也是反映教師自身能力的一種表現(xiàn)。將程序演示引入課堂，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)紙上談兵的教學(xué)方式。我系專(zhuān)業(yè)核心課程實(shí)踐性很強(qiáng)，需要學(xué)生嫻熟把握高級(jí)語(yǔ)言程序的編寫(xiě)、調(diào)試及運(yùn)行能力。因此，對(duì)于此類(lèi)課程，教師在講解清晰課本學(xué)問(wèn)后，需在教學(xué)中演示軟件操作及程序編寫(xiě)、執(zhí)行與糾錯(cuò)，讓學(xué)生更加直觀(guān)的學(xué)習(xí)并在教學(xué)實(shí)踐中積存調(diào)試程序的能力，將所學(xué)學(xué)問(wèn)能夠應(yīng)用與上機(jī)實(shí)踐。把握教學(xué)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程對(duì)接的基本原則，把企業(yè)技

7、術(shù)革新項(xiàng)目作為教學(xué)內(nèi)容的重要載體，結(jié)合行業(yè)企業(yè)的一線(xiàn)需要，全面推行案例教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)；將現(xiàn)代信息技術(shù)全面融入教學(xué)改革，將本課程建設(shè)成適合網(wǎng)絡(luò)傳播和教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容質(zhì)量高、教學(xué)效果好的在線(xiàn)開(kāi)放課程；實(shí)施“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式，主動(dòng)接受啟發(fā)式、合作式、參加式、混合式、翻轉(zhuǎn)課堂、對(duì)分課堂等有效教學(xué)方法，不斷提高課堂教學(xué)效益。2.4 強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)。以增添學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神為目標(biāo)，以將來(lái)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)進(jìn)展對(duì)人才實(shí)踐能力需求為根據(jù)，系統(tǒng)梳理課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建與經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)展相適應(yīng)的，更加科學(xué)、合理、系統(tǒng)的課程實(shí)踐教學(xué)方案。鼓舞開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性、綜合性試驗(yàn)實(shí)訓(xùn)。2.5 創(chuàng)新課程考核。改革考試考核內(nèi)容和方式，注重能力考核、過(guò)程考核、綜合考核，著重考查學(xué)生運(yùn)用學(xué)問(wèn)分析、解決問(wèn)題的能力，強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、職業(yè)素養(yǎng)和應(yīng)用能力，破除“高分低能積弊，從考核“學(xué)習(xí)結(jié)果向注重“學(xué)習(xí)過(guò)程轉(zhuǎn)變，以過(guò)程性評(píng)價(jià)為主，主動(dòng)探究非單一答案考試改革，注重過(guò)程治理和學(xué)生獨(dú)特學(xué)習(xí)檔案建設(shè)。3 結(jié)束語(yǔ)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的本科教學(xué)全過(guò)程中，我們將進(jìn)一步探討以學(xué)生為主體的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，重點(diǎn)培育和提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、主動(dòng)性、獨(dú)立性，提高學(xué)生的自學(xué)能力。強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。在教學(xué)方法