淺析非計(jì)算機(jī)專業(yè)的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1、淺析非計(jì)算機(jī)專業(yè)的?數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?實(shí)驗(yàn)教學(xué)【摘要】總結(jié)非計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和有效措施。論文關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),實(shí)驗(yàn)教學(xué)?數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門核心課程，它涉及線性表、樹、圖等邏輯結(jié)構(gòu)和排序與檢索算法等復(fù)雜內(nèi)容，必須與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合才能提高學(xué)生的應(yīng)用能力和技巧。近幾年由于社會(huì)需求和培養(yǎng)有競爭力的學(xué)生的需要，一些非計(jì)算機(jī)類專業(yè)也開設(shè)了這門課程。對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程，特別是實(shí)驗(yàn)過程中普遍反響存在一定的困難。為了使其理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合，需要制定出更加切實(shí)可行的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)大綱和課程設(shè)計(jì)方案。2 非計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀(1) 非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)語言根底較

2、差，編程能力弱。高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)根底;是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的前導(dǎo)課程之一。多數(shù)學(xué)校開設(shè)C語言作為前導(dǎo)課程，學(xué)生對(duì)C語言程序設(shè)計(jì)的掌握程度直接關(guān)系到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的上機(jī)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。而非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生一般在學(xué)習(xí)本課程之前并未經(jīng)過嚴(yán)格的程序設(shè)計(jì)根底訓(xùn)練，對(duì)C語言的普遍理解不深，特別是指針、結(jié)構(gòu)體和函數(shù)等知識(shí)點(diǎn)薄弱，難以在編程中靈活應(yīng)用，但這些知識(shí)點(diǎn)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用頻繁，導(dǎo)致學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)效果差。(2) 實(shí)驗(yàn)課時(shí)少。由于開展實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和空間限制，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中沒有完成的實(shí)驗(yàn)在課外無法延續(xù)，使課堂上講授的理論不能很好的穩(wěn)固。(3) 課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相互脫節(jié)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，教學(xué)中一定要把理

3、論與實(shí)踐結(jié)合起來，讓學(xué)生從實(shí)踐中加深對(duì)理論的理解，同時(shí)也讓學(xué)生真正體會(huì)到理論是為實(shí)踐效勞的。但在目前的教學(xué)實(shí)踐中，教師只注重學(xué)生課堂理論知識(shí)的掌握，降低了上機(jī)實(shí)驗(yàn)課的要求，學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)達(dá)不到理想的目標(biāo)。(4) 實(shí)驗(yàn)相目單一，缺少創(chuàng)新性與自身專業(yè)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)工程。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)工程的設(shè)置中，只注重了專業(yè)課程知識(shí)點(diǎn)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，而忽略了非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性和自身專業(yè)實(shí)際問題綜合運(yùn)用能力的培養(yǎng)。(5) 綜合性實(shí)驗(yàn)完成較差。綜合性實(shí)驗(yàn)最能表現(xiàn)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握的程度。要求學(xué)生利用所學(xué)的根本知識(shí)解決具體實(shí)際問題，使學(xué)生進(jìn)一步掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用的一般方法，培養(yǎng)他們分析問題、組織數(shù)據(jù)和解決問題的能

4、力，有效地提高學(xué)生程序設(shè)計(jì)的能力。但在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，只有極少數(shù)的學(xué)生能完成實(shí)驗(yàn)的全部內(nèi)容。3 加強(qiáng)非計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一門課，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力是教學(xué)的首要目的。在授課的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生利用上機(jī)實(shí)驗(yàn)來加強(qiáng)實(shí)踐是教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。根據(jù)最優(yōu)化教學(xué)模式，首先數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是：緊密配合理論教學(xué)，通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)，幫助和加深對(duì)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、算法思想和具體實(shí)現(xiàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)的整體理解；實(shí)驗(yàn)可以將各門課程學(xué)到的知識(shí)融會(huì)貫穿，思考與發(fā)現(xiàn)利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解決實(shí)際應(yīng)用問題的有效方法，從而使學(xué)生分析和解決問題的能力得到鍛煉和提高；實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)化學(xué)生結(jié)構(gòu)一算法一編程;三者密切

5、相關(guān)的意識(shí)。平時(shí)的練習(xí)較偏重于如何編寫功能單一的小;算法，而實(shí)驗(yàn)是綜合訓(xùn)練，包括問題分析、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)的根本技能和技巧。圍繞以上目標(biāo)，非計(jì)算機(jī)專業(yè)?數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，同樣遵循認(rèn)知規(guī)律，逐步地從無到有，從觀看演示到自己動(dòng)手編程，從單一算法實(shí)現(xiàn)到綜合設(shè)計(jì)分析，直到具體應(yīng)用實(shí)例研究。其次，實(shí)驗(yàn)選題依據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)所要到達(dá)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，以及考慮學(xué)生的個(gè)體差異，將實(shí)驗(yàn)設(shè)置成必做和選做實(shí)驗(yàn)：前者目的在于幫助學(xué)生掌握根底知識(shí)和實(shí)驗(yàn)研究方法，后者那么在于培養(yǎng)和鼓勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、擴(kuò)大知識(shí)面以及培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識(shí)?；谝陨蠈?duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面

6、考慮：3.1 回憶C語言根底知識(shí)，提高C語言編程能力在上機(jī)實(shí)驗(yàn)之前復(fù)習(xí)剖析C語言中的指針、結(jié)構(gòu)體和函數(shù)等知識(shí)點(diǎn)。具體形式可以是在課堂上以程序?qū)嵗男问綄?duì)這些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí)，尤其指出學(xué)生難理解、容易混淆和犯錯(cuò)誤的地方；布置涉及這些知識(shí)點(diǎn)的課外編程作業(yè)，讓學(xué)生課外重點(diǎn)復(fù)習(xí)。通過作業(yè)批改發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題然后集體重點(diǎn)講解；在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)指針、結(jié)構(gòu)體和函數(shù)等在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中的重要性等。實(shí)驗(yàn)開始之前安排集中講解，實(shí)驗(yàn)中教師現(xiàn)場輔導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)課前、中、后組織交流討論。對(duì)根本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生單獨(dú)完成，一些綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)敲捶纸M完成。3.2 培養(yǎng)良好的程序編寫習(xí)慣非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生程序設(shè)計(jì)根底訓(xùn)練缺乏，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上機(jī)實(shí)驗(yàn)的

7、過程也是復(fù)雜程序設(shè)計(jì)的訓(xùn)練過程，程序除了能調(diào)試通過外，還要求學(xué)生編寫的程序結(jié)構(gòu)清晰、正確易讀，符合軟件工程的標(biāo)準(zhǔn)。良好的編程習(xí)慣需要在不斷的實(shí)踐中逐漸養(yǎng)成，而且很大程度上影響學(xué)生的上機(jī)實(shí)驗(yàn)效果。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師需要在以下幾個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生良好的編程風(fēng)格：1 良好的代碼書寫格式。采用良好的書寫格式使代碼可讀性強(qiáng)，便于調(diào)試和交流，但一些學(xué)生覺得麻煩、沒必要，這需要教師在實(shí)踐過程中強(qiáng)調(diào)和引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到書寫格式的重要性，并逐步形成良好的代碼格式書寫習(xí)慣。2良好的注釋習(xí)慣。注釋是程序的一個(gè)重要組成局部，它可以使代碼更容易理解。而很多學(xué)生認(rèn)為沒有必要寫注釋或者程序調(diào)試完后再象征性地補(bǔ)加注釋，教師要強(qiáng)調(diào)注釋的重要

8、性，引導(dǎo)學(xué)生逐步養(yǎng)成良好的注釋習(xí)慣。3 標(biāo)識(shí)符合理命名。實(shí)踐過程中教師要強(qiáng)調(diào)標(biāo)識(shí)符命名標(biāo)準(zhǔn)的重要性，標(biāo)識(shí)符命名要清晰、明了，有明確含義。4重視實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫。實(shí)驗(yàn)報(bào)告除了實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟和算法分析等常規(guī)內(nèi)容外，需要重視實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題、解決的方法、實(shí)驗(yàn)改良的想法這三項(xiàng)內(nèi)容的書寫，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)后總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)的習(xí)慣，提高學(xué)生分析、改良算法的能力。3.3 興趣是最好的老師要想學(xué)生在課外進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，就要培養(yǎng)學(xué)生的興趣。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容盡量選用貼近生活的一些例子，以激發(fā)學(xué)生的好奇心和興趣。在介紹算法時(shí)注意補(bǔ)充一些算法的實(shí)際背景知識(shí)，可用于解決哪類問題，通過這種應(yīng)用背景知識(shí)的介紹和來源于實(shí)際生活

9、經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)想來架設(shè)理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁，一方面可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性；另一方面可以培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。另外，通過編寫多媒體教學(xué)課件和算法演示程序也可提高學(xué)生的興趣。興趣提上來了，課內(nèi)未完成的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生就會(huì)在課外積極主動(dòng)的去完成。3.4 抓住重點(diǎn)，提高實(shí)驗(yàn)效率課堂教學(xué)中對(duì)算法的描述盡可能的使用完整的計(jì)算機(jī)語言來描述，使學(xué)生對(duì)概念的C語言描述清楚明白。針對(duì)具體的教學(xué)內(nèi)容教師給出相適應(yīng)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)，如順序表的根本操作，鏈表的根本操作，二叉樹的根本操作，圖的根本操作等一些根底的上機(jī)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生完成這些實(shí)驗(yàn)后保存源程序，為其在后續(xù)的綜合性擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)中省

10、去了重復(fù)的編程和調(diào)試。 利用這些實(shí)驗(yàn)的源程所節(jié)省的大量時(shí)間，使學(xué)生能抓住重點(diǎn)，有足夠的時(shí)間來完成綜合性擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)。3.5 注重實(shí)驗(yàn)題目的選擇實(shí)驗(yàn)題目和自身專業(yè)實(shí)際問題相結(jié)合，注重綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)一般是讓學(xué)生以完成小程序段的方式來進(jìn)行，但我們要求學(xué)生編寫一個(gè)相對(duì)較完整能夠解決某一具體問題的程序。問題的選擇既注重選取那些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中的經(jīng)典題目，如漢諾塔問題、七橋問題和矩陣的壓縮問題等，也設(shè)計(jì)了一些與學(xué)生專業(yè)緊密結(jié)合的新問題，如規(guī)劃設(shè)計(jì)問題、交通路線咨詢問題、圖書查詢和學(xué)生成績統(tǒng)計(jì)排名計(jì)算問題等。實(shí)踐證明，這大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主動(dòng)性，變較枯燥的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，直接引導(dǎo)學(xué)生利用

11、更多的課外時(shí)間來完成實(shí)驗(yàn)題目，充分促進(jìn)了學(xué)生間的討論，提高了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。3.6 提高團(tuán)隊(duì)意識(shí)，培養(yǎng)協(xié)作精神綜合性實(shí)驗(yàn)可以分小組完成，二到三人一組合作完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，要求同組學(xué)生在問題分析階段和模塊設(shè)計(jì)階段分工合作、集體討論，但最后的編碼獨(dú)立編寫。最后每個(gè)學(xué)生都要進(jìn)行面試，提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告。學(xué)生必須能夠清楚地介紹設(shè)計(jì)思路、主要技術(shù)手段并答復(fù)與題目相關(guān)的問題，并且程序通過測試才能算完成了課程設(shè)計(jì)。這樣不但提高了學(xué)生分析問題、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)的根本技能和技巧，也提高學(xué)生綜合應(yīng)用能力，并在此過程中可以提高團(tuán)隊(duì)意識(shí)，培養(yǎng)協(xié)作精神。4 結(jié)束語非計(jì)算機(jī)專業(yè)要在相對(duì)較少的學(xué)時(shí)內(nèi)使?數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)?課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作取得滿意效果，是當(dāng)前具有挑戰(zhàn)性的課題。因此，