張巨萍

摘 要：《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計算機類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，在其課程體系中占有重要地位。財經(jīng)類院校的該專業(yè)學生由于數(shù)學基礎(chǔ)和計算機硬件知識的薄弱、個人學習的畏難心理以及課程本身相對抽象等因素影響，造成對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中存儲結(jié)構(gòu)部分的學習困難，嚴重影響了后續(xù)課程的學習。本文從改進存儲結(jié)構(gòu)的教學方式入手，采用在大的邏輯結(jié)構(gòu)分類內(nèi)，以存儲結(jié)構(gòu)為主線，邏輯結(jié)構(gòu)為輔線的教學模式，強化學生對存儲結(jié)構(gòu)代碼設(shè)計的理解和使用。經(jīng)長期教學實踐表明，取得了較好的教學效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；邏輯結(jié)構(gòu)；存儲結(jié)構(gòu)

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】B 【文章編號】1008-1216（2016）03C-0084-02

一、問題的提出

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計算機類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，在計算機類專業(yè)的課程體系中起著承上啟下的作用。該課程強調(diào)鍛煉學生的動手能力，提高其程序設(shè)計水平，是后續(xù)的編程類課程的基礎(chǔ)。對于學生實踐能力和理論水平的后續(xù)提高具有極其重要的作用。

存儲結(jié)構(gòu)是《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程里實現(xiàn)算法功能的重要基礎(chǔ)。因為好的存儲結(jié)構(gòu)能夠提高數(shù)據(jù)的存取效率，進而提高算法的執(zhí)行效率。在傳統(tǒng)的教學模式中，將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)從邏輯上分為四種，分別是：集合結(jié)構(gòu)、線性結(jié)構(gòu)、樹形結(jié)構(gòu)以及圖（網(wǎng)）狀結(jié)構(gòu)。但主要講解的存儲結(jié)構(gòu)有兩種：順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈式存儲結(jié)構(gòu)。目前的教學模式中，大都是以數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)為主線，依次介紹線性結(jié)構(gòu)、樹形結(jié)構(gòu)、圖狀結(jié)構(gòu)以及基礎(chǔ)的搜索和排序算法。在介紹每種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的過程中，討論其在不同的存儲結(jié)構(gòu)上的定義以及相關(guān)的實現(xiàn)算法。這種教學模式存在的主要問題就是容易造成學生在兩種存儲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)上的混淆。例如，在線性結(jié)構(gòu)的教學中，首先進行線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)——順序表的講解；接著再進行線性表的鏈式存儲結(jié)構(gòu)——鏈表的講解。對于鏈表這部分內(nèi)容，學生在課程設(shè)計中，常常會出現(xiàn)使用順序存儲結(jié)構(gòu)進行定義，而用鏈式存儲結(jié)構(gòu)的算法實現(xiàn)的現(xiàn)象。即：程序中在定義存儲結(jié)構(gòu)時，使用順序存儲結(jié)構(gòu)定義部分的代碼，但在算法實現(xiàn)過程中，使用的是鏈式存儲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的算法。常常是線性結(jié)構(gòu)尚未完全講授完，學生已經(jīng)陷入了混淆狀態(tài)。而在后續(xù)內(nèi)容的學習中，只要出現(xiàn)兩種不同結(jié)構(gòu)的定義，學生就會出現(xiàn)混淆的情況。

二、問題產(chǎn)生的原因分析

在財經(jīng)類院校的計算機類專業(yè)課程設(shè)置中，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是提高學生編程能力的重要課程之一。經(jīng)過對學生學習過程中遇到問題的詳細分析，我們發(fā)現(xiàn)與其他院校的計算機類專業(yè)相比，財經(jīng)類院校計算機類專業(yè)的學生在學習中存在問題主要有以下幾方面的原因：

（一）學生個人的原因

在財經(jīng)類院校中，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計算機類專業(yè)的學生所接觸到的第一門理論課，與語言課相比，較為抽象，另外還需要綜合利用先修課的內(nèi)容，因此，有比較嚴重的畏難心理。例如，有的學生由于先修語言課的學習有困難，程序設(shè)計的思維還沒有完全建立起來，這時，嘗試去編制更大規(guī)模的程序從學生心理上就是一個很難完成的任務(wù)。

（二）課程本身的問題

首先，由于《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是介于數(shù)學、計算機軟件以及計算機硬件之間的交叉課程，本身就是綜合了上述幾門課程知識的綜合性課程，如果其中有一門課程的知識掌握不到位，就會影響這門課的學習效果。其次，在程序設(shè)計語言課程中，由于指針這種數(shù)據(jù)類型比較抽象，不容易理解和想象，使用上也不如數(shù)組直觀，尤其是學生對于存儲地址的理解，不能與其生活中的地址進行對比理解。另外，指針是鏈式存儲結(jié)構(gòu)的核心類型，學生對單個的指針變量尚且不能較好地理解和使用，進入《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》學習后，指針都被嵌套在結(jié)構(gòu)體或類中，更增加了學生的理解難度。由于課程的教學目的不同，先修語言課主要注重基本的變成思維和語法功能的掌握，而在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中則更加注重算法設(shè)計能力的培養(yǎng)和如何進行數(shù)據(jù)的優(yōu)化存儲和高效存取。

（三）院校自身特點導致的問題

在財經(jīng)類院校中，學生的數(shù)學基礎(chǔ)相對薄弱。計算機類專業(yè)課程對學生的數(shù)學基礎(chǔ)有一定的要求，而財經(jīng)類院校由于文科類專業(yè)占較大比重，導致數(shù)學類課程的教學要求普遍較低，造成學生數(shù)學基礎(chǔ)相對薄弱，從而對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的理解程度不夠，導致學習效果不佳；另外，硬件方面課程開設(shè)相對較少。與其他理工科院校相比，財經(jīng)類院校在硬件方面的師資和設(shè)備都相對薄弱，導致學生在學習與硬件相關(guān)的課程時，理解深度不夠；這也間接造成了《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學中，學生對于存儲結(jié)構(gòu)的理解困難。

三、教學方法改進和教學實驗

（一）教學方法改進

對于由前述原因造成的學生學習上的困難，可以根據(jù)困難產(chǎn)生原因來一一進行解決。首先，針對由于學生先修課基礎(chǔ)不足的問題，可以對學生所需先修課的內(nèi)容進行抽取整理，在課程開始時提供給學生作為課程的輔助材料，在學習過程中遇到困難可以隨時查閱，以免問題越積越多。其次，對于學生的思想困擾，需要在課程開始時，先進行全面的課程概述，讓學生充分了解課程的目的和意義，重點與難點。在對課程有了清晰的認識后，學生就會樹立“課程并不難，努力就能學會”的信念。同時，對于硬件基礎(chǔ)薄弱問題，也可以通過課堂講解的方式，將部分課程所涉及內(nèi)容用較少時間突出講解，也鼓勵學生使用手頭現(xiàn)有條件，觀察硬件設(shè)備，以得到直觀的印象。解決了學生的思想困擾與先修課理解不足所造成的問題，接下來，就可以尋求更容易為學生所接受的教學模式，以徹底解決學生存儲結(jié)構(gòu)的混淆問題。

在教學過程中，筆者發(fā)現(xiàn)學生對于邏輯結(jié)構(gòu)的認識比較清晰，容易接受。因此，在大的邏輯結(jié)構(gòu)分類內(nèi)，嘗試以存儲結(jié)構(gòu)為主線，邏輯結(jié)構(gòu)為輔線進行講解。還是以線性結(jié)構(gòu)教學為例，由于學生對線性表、棧以及隊列的各自邏輯特性把握比較清晰，但在程序?qū)崿F(xiàn)時，容易混淆順序存儲與鏈式存儲。因此，我們首先講解線性表、棧以及隊列的基本操作在順序存儲結(jié)構(gòu)上的實現(xiàn)。通過對順序存儲結(jié)構(gòu)的反復類似的操作，學生對于順序存儲結(jié)構(gòu)的定義和使用有了比較深刻的理解和認識。接下來進行線性表、棧以及隊列的鏈式存儲結(jié)構(gòu)的教學，同時加強學生對于語言中指針等數(shù)據(jù)類型的理解。通過對線性結(jié)構(gòu)的這三種不同結(jié)構(gòu)在鏈式存儲結(jié)構(gòu)上的反復實現(xiàn)，學生能夠形成清晰的鏈式存儲結(jié)構(gòu)概念，了解存儲器構(gòu)成，從而能夠游刃有余地進行數(shù)據(jù)的存儲和使用。

（二）教學實驗

對內(nèi)蒙古財經(jīng)大學計算機信息管理學院2013級計科專業(yè)和電商專業(yè)的平行班分別進行兩種教學法的授課，在線性結(jié)構(gòu)的教學結(jié)束后，通過上機試驗和課程考試的結(jié)果，分別統(tǒng)計了對應(yīng)平行班在兩種教學法下，混淆了兩種存儲結(jié)構(gòu)的同學人數(shù)，經(jīng)過比較研究，考察是否新的教學方法更適合于我校學生的學習程度。

實驗結(jié)果如下表所示，計科專業(yè)的35名同學，有2人在實行新教法后出現(xiàn)了混淆現(xiàn)象，所占比例為5.7%；而平行班的37名同學，有8人出現(xiàn)了混淆現(xiàn)象，所占比例為21.6%。且實行新教法后，學生學習興趣明顯提高，對課程后續(xù)內(nèi)容懼怕心理減輕。

四、結(jié)論

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計算機類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，存儲結(jié)構(gòu)則是該課程的重要核心內(nèi)容。學生對于存儲結(jié)構(gòu)的掌握直接影響著他們對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的學習效果，進而影響后續(xù)課程的掌握和學習。但是在存儲結(jié)構(gòu)的學習中，由于種種原因，出現(xiàn)了對于兩種常用存儲結(jié)構(gòu)在使用上的混淆?；诖藛栴}，在存儲結(jié)構(gòu)的教學過程中，引入在大的邏輯結(jié)構(gòu)范疇內(nèi)，以存儲結(jié)構(gòu)為主線，以邏輯結(jié)構(gòu)為輔線的教學方法，使學生不再發(fā)生兩種存儲結(jié)構(gòu)在算法實現(xiàn)中的混淆問題，增強了學生的信心，提高了學習效率，激發(fā)了學生的學習興趣，也拓展了他們的視野，在教學實踐中的實驗結(jié)果證明，該方法取得了良好的教學效果。

基金項目：內(nèi)蒙古財經(jīng)大學2014年教育教學課題（JXC1416）。

參考文獻：

[1] 張銘， 趙海燕， 王騰蛟. 北京大學 “數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法” 教學設(shè)計[J]. 計算機教育， 2008， （20）.

[2] 闞娜. 鏈式存儲結(jié)構(gòu)在 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的教法[J]. 大觀周刊， 2011， （10）.

[3] 邱勁， 王平， 徐展. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 課程教學改革與實踐探索[J]. 西南師范大學學報： 自然科學版， 2013 ，（1）.

[4] 郭群. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程實踐教學模式改革研究[J]. 福建電腦， 2015， （6）.

[5] 楊秋格， 吳鵬， 鹿玉紅. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 教學中存在的問題及解決措施[J]. 課程教育研究， 2015 ，（10）.