婁小平　戴　軍

[摘要]“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，針對(duì)該課程的特點(diǎn)，提出從先行基礎(chǔ)課程的銜接、教學(xué)內(nèi)容的組織、教學(xué)手段的創(chuàng)新、以及實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行改革的思路，以提高該門課的教學(xué)效果。

[關(guān)鍵詞]數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)手段

中圖分類號(hào)：G42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0320122－01

一、引言

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的重要理論技術(shù)基礎(chǔ)，是計(jì)算機(jī)學(xué)科的核心課程。但是由于“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程概念多、綜合性強(qiáng)、技巧性強(qiáng)，學(xué)生往往感到內(nèi)容并不難，課也都聽(tīng)得懂，可是一做算法設(shè)計(jì)題就感到無(wú)從下乎，寫(xiě)出的算法結(jié)構(gòu)不清晰、效率低下，根據(jù)課程內(nèi)容編寫(xiě)上機(jī)題更是困難重重等。

二、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的現(xiàn)狀

（一）《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的特點(diǎn)

（1）課程要求學(xué)生能較好地掌握《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》、《程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)》以及《離散數(shù)學(xué)》這三門先行基礎(chǔ)課程；（2）課程中包括了大量的基本概念、算法的基本思想，而且內(nèi)容抽象；（3）課程中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、算法復(fù)雜，其實(shí)踐應(yīng)用性也要求學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)問(wèn)題的分析并用相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

（二）《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)中存在的問(wèn)題

1．有關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)不夠。必要的數(shù)學(xué)知識(shí)是學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的前提。有些學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)關(guān)系不大，重視不夠，學(xué)好學(xué)不好無(wú)所謂，致使學(xué)習(xí)效果較差。

2．有關(guān)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言學(xué)得不透。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言本身內(nèi)容較多，大多數(shù)學(xué)生不能完全理解，特別是C語(yǔ)言中的指針部分，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中用得較多，學(xué)生學(xué)不好的話，在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的算法以及上機(jī)調(diào)試時(shí)，必然會(huì)有困難。

3．對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)本身的概念理解不夠，由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)涉及到大量的概念、模型及操作算法，理論性較強(qiáng)，且高度抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)也較難掌握。

三、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)改革的思考

（一）注重與先行基礎(chǔ)課程的銜接

算法的描述和理解是《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的難點(diǎn)和重點(diǎn)，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法的描述離不開(kāi)C語(yǔ)言知識(shí)，《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》是學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的先行基礎(chǔ)課程。但是許多同學(xué)的C語(yǔ)言功底并不扎實(shí)。為此，在開(kāi)始展開(kāi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)的同時(shí)要給學(xué)生布置《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程的復(fù)習(xí)任務(wù)，抓住兩門課程的銜接點(diǎn)實(shí)施教學(xué)。比如講解抽象數(shù)據(jù)類型，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中要定義數(shù)據(jù)類型首先要確定處理對(duì)象的邏輯結(jié)構(gòu)，并根據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)選擇存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，最后對(duì)對(duì)象的各種基本操作進(jìn)行算法描述。我們知道抽象數(shù)據(jù)類型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和基本操作是通過(guò)“C語(yǔ)言”中的數(shù)據(jù)類型來(lái)描述的，而許多學(xué)生對(duì)這些算法的理解存在障礙。在講解這些算法時(shí)我們可以通過(guò)講解C語(yǔ)言中不同類型的運(yùn)算方式如數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、指針等來(lái)加深學(xué)生對(duì)算法的理解。

（二）要精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容

1．以知識(shí)點(diǎn)為基礎(chǔ)，進(jìn)行階段性總結(jié)。在教學(xué)中，將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為3個(gè)講述階段：線性結(jié)構(gòu)；樹(shù)型結(jié)構(gòu)；網(wǎng)狀（圖形)結(jié)構(gòu)。講授線性結(jié)構(gòu)時(shí)要讓學(xué)生集中掌握一般線性表的特點(diǎn)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和在每種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)下的操作；透徹掌握棧、隊(duì)列、串、數(shù)組、廣義表，一般的線性表與集合的區(qū)別；特殊的線性表與一般線性表的區(qū)別。講授樹(shù)型結(jié)構(gòu)時(shí)，聯(lián)系《離散數(shù)學(xué)》中樹(shù)的概念，采用由一般到特殊，再由特殊到一般的策略，首先介紹一般樹(shù)的概念，再到特殊的二叉樹(shù)的概念、存儲(chǔ)、操作，最后由特殊推出一般的樹(shù)、森林的存儲(chǔ)、操作。講授網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，首先對(duì)圖的存儲(chǔ)、操作等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行介紹，有向圖和無(wú)向圖的異同點(diǎn)進(jìn)行區(qū)別，再對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，應(yīng)用無(wú)向圖和有向圖解決實(shí)際的最短路徑和關(guān)鍵路徑的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)上述講述使學(xué)生掌握各個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

2．以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)為線，融會(huì)貫通各知識(shí)點(diǎn)。在講敘每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的過(guò)程中，始終貫徹兩條主線，即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)的兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。

在線性表中，不論一般的線性表還是棧、隊(duì)列，靈活應(yīng)用這兩種結(jié)構(gòu)去解決有關(guān)線性表、集合等問(wèn)題。在以順序結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)為主線時(shí)，要融會(huì)貫通各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，線性表的一般化形式廣義表的存儲(chǔ)，既可以采用課本介紹的線性表的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)，也可以采用樹(shù)的存儲(chǔ)形式，這樣就將線性結(jié)構(gòu)和樹(shù)型結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)；圖的特例無(wú)向圖沒(méi)有回路并且連通可以看成樹(shù)，這樣樹(shù)的存儲(chǔ)可以利用圖的存儲(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維，融合各知識(shí)點(diǎn)。

3．重視習(xí)題布置、批好作業(yè)、上好習(xí)題課。要學(xué)好“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”，捷徑只有一個(gè)，多練習(xí)、勤思考。首先，布置大量的習(xí)題，反復(fù)練習(xí)，少數(shù)較難的習(xí)題適當(dāng)加以提示。其次，認(rèn)真批改作業(yè)，找出學(xué)生的問(wèn)題點(diǎn)，閃光點(diǎn)。最后，講評(píng)作業(yè)，對(duì)共同出現(xiàn)的問(wèn)題集中講解，對(duì)學(xué)生寫(xiě)的優(yōu)秀算法加以表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)。再給出已做作業(yè)的參考答案供學(xué)生參考。

（三）創(chuàng)新教學(xué)手段

在傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”的教學(xué)中，學(xué)生在學(xué)習(xí)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的時(shí)候完全只能靠自己的空間想象能力，不能給學(xué)生以直觀的影像，如果結(jié)合多媒體教學(xué)，就顯得更加直觀更加有效。例如在講解鏈表的插入或刪除操作的算法的時(shí)候，我們可以編寫(xiě)教學(xué)軟件模擬講解的算法的動(dòng)態(tài)運(yùn)行，達(dá)到動(dòng)態(tài)演示且直觀的效果。以圖形的方式，學(xué)生可以看到算法執(zhí)行每一條語(yǔ)句后鏈表的狀態(tài)、結(jié)點(diǎn)中指針的變化、在整個(gè)演示過(guò)程中學(xué)生可以看到如何在鏈表中插入或刪除一個(gè)結(jié)點(diǎn)，學(xué)生就會(huì)覺(jué)得很直觀，容易理解。

（四）注重實(shí)踐環(huán)節(jié)

要抓好實(shí)踐環(huán)節(jié)，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生做好以下幾點(diǎn)：

1．上機(jī)前先預(yù)習(xí)，熟知本次實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容，畫(huà)出程序流程圖。

2．學(xué)會(huì)將類C語(yǔ)言描述的代碼，轉(zhuǎn)換成上機(jī)可執(zhí)行的C語(yǔ)言源程序或VC++，BC++中可執(zhí)行代碼。這就要求學(xué)生自己學(xué)會(huì)補(bǔ)充C語(yǔ)言細(xì)節(jié)，將抽象的代碼轉(zhuǎn)為具體的可以上機(jī)執(zhí)行的C語(yǔ)言源程序。這將鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。

3．對(duì)上機(jī)時(shí)共性的問(wèn)題，教師要采取集體輔導(dǎo)方式；對(duì)個(gè)別學(xué)生的特殊問(wèn)題給予個(gè)別指導(dǎo)。切忌給他們具體答案，使得培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力和動(dòng)手能力的實(shí)踐過(guò)程變成簡(jiǎn)單的上機(jī)重復(fù)，影響教學(xué)效果。

四、結(jié)語(yǔ)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)專業(yè)的骨干、核心課程，也是大多數(shù)學(xué)校研究生入學(xué)考試的必考課程，因此，對(duì)于該課程的教學(xué)，不僅要從理論上進(jìn)行探討，還要從教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)、教學(xué)方法等方面進(jìn)行研究。作者根據(jù)自己的體會(huì)，提出了從先行基礎(chǔ)課程、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、實(shí)踐環(huán)節(jié)等四個(gè)方面進(jìn)行改革的探討。

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作者簡(jiǎn)介：

婁小平，女，湖南湘潭人，湖南文理學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院教師，主要從事嵌入式系統(tǒng)的研究。