摘要：通過分析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)習(xí)過程中的重要性，介紹一種“以理論為基礎(chǔ)、以創(chuàng)新為基點(diǎn)，全面培養(yǎng)專業(yè)人才”的教學(xué)模式。實(shí)踐證明，該教學(xué)模式能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為全面培養(yǎng)計(jì)算機(jī)專業(yè)人才奠定良好的專業(yè)理論知識(shí)基礎(chǔ)。
　　關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；理論；創(chuàng)新；全面培養(yǎng)
　　
　　用計(jì)算機(jī)解決任何實(shí)際問題都離不開數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)處理，而數(shù)據(jù)的表示和處理的核心問題之一是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[1-2]及其實(shí)現(xiàn)——這正是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的基本內(nèi)容。因此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不僅被認(rèn)為是計(jì)算機(jī)學(xué)科重要的核心課程[3]，而且已成為其他理工專業(yè)的熱門選修課。它對(duì)提高學(xué)生的程序設(shè)計(jì)技能，學(xué)習(xí)有效的數(shù)據(jù)組織和算法，編寫高效率的程序有重要的作用。
　　我校數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是精品課程，通過兩年的努力建設(shè)，已取得階段性成果，初步形成了“以理論為基礎(chǔ)、以創(chuàng)新為基點(diǎn)，全面培養(yǎng)專業(yè)人才”的教學(xué)模式，為本學(xué)科本專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
　　1以理論為基礎(chǔ)
　　扎實(shí)的理論基礎(chǔ)、典型的學(xué)科方法以及適合學(xué)科特點(diǎn)的思維能力和思維方法是支撐該學(xué)科人員進(jìn)行理性思維和理性實(shí)踐的三大基礎(chǔ)。建立“理性思維”并不是通過“說教”來實(shí)現(xiàn)的，而是需要充分認(rèn)識(shí)知識(shí)的載體屬性，積極地利用知識(shí)的載體作用，在傳授知識(shí)的同時(shí)，通過介紹和感受知識(shí)的來龍去脈，將問題的研究思路和方法傳授給學(xué)生。
　　1.1新老生座談方式使學(xué)生了解課程重要性
　　在授課過程中，教師總是強(qiáng)調(diào)課程的重要性，但是只有學(xué)生真正了解課程的重要性，與本學(xué)科其他知識(shí)融會(huì)貫通，才能激發(fā)學(xué)生的積極性。為此，課程建設(shè)組通過新開課班級(jí)與已學(xué)過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的學(xué)生進(jìn)行座談，以學(xué)生與學(xué)生的交流方式，讓新開課班級(jí)學(xué)生從計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的存放和處理分析、程序設(shè)計(jì)語言、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、軟件開發(fā)和軟件設(shè)計(jì)等角度全面認(rèn)識(shí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”，從而領(lǐng)悟數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)科學(xué)中最基礎(chǔ)最重要的課程之一。
　　1.2 “授人以漁”的教學(xué)策略
　　課程建設(shè)組成員在教學(xué)過程中，采用“授人以漁”教學(xué)策略，注重對(duì)每一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及其有關(guān)算法來龍去脈、不同方法進(jìn)行利弊分析，使學(xué)生在今后設(shè)計(jì)和應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)能夠全面考慮各種因素，選擇最佳方案。創(chuàng)造算法思想，逐步求精，完整實(shí)現(xiàn)，算法分析四段式教學(xué)設(shè)計(jì)。精講，教學(xué)手段多樣化。
　　1.2.1精講多練，自主學(xué)習(xí)
　　精講，集中精力對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本原理和重點(diǎn)內(nèi)容精心組織，精心講授，講知識(shí)的精華，講知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生建立系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。精講必須多練，從能力培養(yǎng)著眼，注重講、練結(jié)合，保證練的比重，增加習(xí)題課，加強(qiáng)綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、增強(qiáng)分析問題和解決問題的能力。
　　1.2.2注重學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)，培養(yǎng)自學(xué)能力
　　堅(jiān)持教與學(xué)互動(dòng)。教師不但要教給學(xué)生知識(shí)，更要教會(huì)學(xué)生如何去獲取知識(shí)，既要重視教法，更要重視指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)法。
　　1.2.3采用多種教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量
　　教學(xué)中，摒棄滿堂灌的教學(xué)方法，使用激發(fā)學(xué)生興趣的啟發(fā)式、討論式教學(xué)方法，克服學(xué)生過分依賴教師的現(xiàn)象。讓學(xué)生自己去尋找身邊生活中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用的鮮活實(shí)例，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，在教師引導(dǎo)下學(xué)生的創(chuàng)新思維得到很好的培養(yǎng)和開發(fā)。
　　1.3簡單易懂的自編教材
　　課程建設(shè)組在總結(jié)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，用近一年的時(shí)間完成了《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教材編寫工作，由中國電力出版社作為“21世紀(jì)高等學(xué)校規(guī)劃教材”出版，并已投入使用。該教材介紹了線性表、棧、隊(duì)列、樹和圖等幾種最基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和各種檢索、排序方法。最大的特點(diǎn)是在語言描述上深入淺出、通俗易懂，非常適合學(xué)生閱讀。教材使用兩年，學(xué)生反映良好，對(duì)理解和掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相關(guān)算法，提高分析和解決問題的能力有較大幫助。
　　1.4以網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為主的交流環(huán)境
　　課程建設(shè)組以學(xué)校引進(jìn)的清華大學(xué)教育技術(shù)研究所開發(fā)的“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺(tái)”為基石，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)在教學(xué)過程中的輔助作用，開展沒有時(shí)間、地點(diǎn)限制的教學(xué)，學(xué)生可通過課程論壇與教師及其他學(xué)生進(jìn)行討論，及時(shí)解決學(xué)習(xí)過程中的疑惑問題，建立了較好的師生教學(xué)關(guān)系，進(jìn)一步促進(jìn)了課堂教學(xué)。
　　除此以外，學(xué)生還通過電子郵件或班級(jí)討論群等方式與教師進(jìn)行溝通交流，充分利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。同時(shí)，課程建設(shè)組歡迎學(xué)生提出寶貴意見，例如指出教材中的不足、算法設(shè)計(jì)的獨(dú)到見解等，并給予相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)(例如平時(shí)成績加分等)。
　　2以創(chuàng)新為基點(diǎn)，全面培養(yǎng)專業(yè)人才
　　創(chuàng)新是以新思維、新發(fā)明和新描述為特征的一種概念化過程。起源于拉丁語，它原意有三層含義：第一，更新；第二，創(chuàng)造新的東西；第三，改變。
　　課程建設(shè)組結(jié)合課程內(nèi)容，從日常生活中找尋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用的蹤跡，為學(xué)生設(shè)計(jì)多層次、循序漸進(jìn)的課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，幫助學(xué)生對(duì)抽象課程內(nèi)容的理解，鼓勵(lì)學(xué)生以學(xué)科競賽為平臺(tái)，提高創(chuàng)新能力。
　　例如，學(xué)生參加亞太大學(xué)生機(jī)器人大賽時(shí)，設(shè)計(jì)制作機(jī)器人、機(jī)器人尋徑等問題都要合理地設(shè)計(jì)使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法；參加全國各類軟件設(shè)計(jì)大賽時(shí)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更是基礎(chǔ)，為設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)好的軟件作品提供有力保障。
　　2.1分層次的實(shí)驗(yàn)設(shè)置，靈活的實(shí)驗(yàn)機(jī)制
　　課程建設(shè)組經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)建設(shè)，開發(fā)設(shè)計(jì)了豐富的實(shí)驗(yàn)課題。根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程特色，課程建設(shè)組將本課程的實(shí)踐教學(xué)分為兩個(gè)層次、四個(gè)主題，即課程實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)兩部分，線性結(jié)構(gòu)主題、樹形結(jié)構(gòu)主題、圖型結(jié)構(gòu)主題和檢索排序主題。其中，課程實(shí)驗(yàn)主要解決學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本工具箱中算法的理解和設(shè)計(jì)問題。課程設(shè)計(jì)主要訓(xùn)練學(xué)生面對(duì)實(shí)際問題的綜合分析、方案設(shè)計(jì)以及綜合解決能力，為學(xué)生進(jìn)一步對(duì)某個(gè)專題深入研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　課程建設(shè)組為每次實(shí)驗(yàn)都準(zhǔn)備了兩個(gè)練習(xí)供學(xué)生選擇，實(shí)驗(yàn)完畢后，要求學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告及實(shí)驗(yàn)體會(huì)。學(xué)生可憑興趣選做課程設(shè)計(jì)，重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的興趣和對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)工具箱的掌握，有余力和有興趣的同學(xué)還可自己設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)課題以加深對(duì)重要算法的理解和應(yīng)用。
　　2.2由點(diǎn)到面提高學(xué)生的創(chuàng)新能力
　　在考慮對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)和學(xué)生能力的逐步培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，課程建設(shè)組將課程實(shí)驗(yàn)分成四個(gè)主題，每個(gè)主題中的實(shí)驗(yàn)都是由簡單到復(fù)雜，逐步覆蓋課程教學(xué)中的知識(shí)點(diǎn)，最后通過課程設(shè)計(jì)將知識(shí)點(diǎn)形成完整體系。這種由點(diǎn)到面的實(shí)驗(yàn)設(shè)置使學(xué)生能系統(tǒng)掌握各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，進(jìn)一步提高學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。
　　通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，以課程設(shè)計(jì)為主的綜合型實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)踐能力，以學(xué)科競賽等為手段，激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，加快學(xué)生各方面能力和素質(zhì)的發(fā)展，全面培養(yǎng)專業(yè)人才。
　　3結(jié)語
　　雖然數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)僅一學(xué)期，但是并不意味課程建設(shè)組的工作就此停止。為全面培養(yǎng)專業(yè)人才，適應(yīng)社會(huì)需求，課程建設(shè)組經(jīng)常與學(xué)生舉行技術(shù)沙龍，交流新技術(shù)，討論新方法，指導(dǎo)學(xué)生的后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)，將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論知識(shí)繼續(xù)深入。
　　在多年數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)中，我們一直尋求突破點(diǎn)，為了提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，運(yùn)用多種教學(xué)手段。經(jīng)過多年教學(xué)與實(shí)踐，本文倡導(dǎo)的“以理論為基礎(chǔ)、創(chuàng)新為基點(diǎn)，全面培養(yǎng)專業(yè)人才”的教學(xué)模式已取得初步成果。在學(xué)生參加的各類科技競賽中獲得國家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)十余人次，省(自治區(qū))部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)近百人次；獲得“大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”項(xiàng)目國家級(jí)一項(xiàng)，校級(jí)十余項(xiàng)；在2010年全國軟件專業(yè)人才設(shè)計(jì)與開發(fā)大賽總決賽獲得全國總決賽Java軟件開發(fā)一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)；在2010年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中獲得本科組二等獎(jiǎng)。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1] 嚴(yán)蔚敏. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[M]. 北京:清華大學(xué)