唐佐俠，孫春志

(1.商丘學院，河南 商丘，476000;2.商丘師范學院 物理與電氣信息學院,河南 商丘 476000)

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數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學改革與探索

唐佐俠1，孫春志2

(1.商丘學院，河南 商丘，476000;2.商丘師范學院 物理與電氣信息學院,河南 商丘 476000)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機相關專業(yè)核心課程之一，是一門比較抽象的課程，學生需要通過實驗課程來加深對理論課程的理解.結(jié)合我校數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學的現(xiàn)狀，分析了我校數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學存在的問題，并提出了相應的解決方案，完善了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學.本文提出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學改革方案，能夠滿足我校數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學的需求，培養(yǎng)了學生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的興趣，提高了學生的自學能力、分析問題能力、解決問題能力、以及創(chuàng)新能力，在本校得到了良好的教學效果.

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；實驗；教學；改革；探索

0 引 言

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門介于計算機硬件、計算機軟件和數(shù)學之間的一門計算機科學與技術(shù)相關專業(yè)的核心課程，是高級程序設計語言、操作系統(tǒng)、編譯原理、數(shù)據(jù)庫、人工智能等課程的基礎.目前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應用領域比較廣，主要應用在系統(tǒng)工程、信息科學、應用數(shù)學、人工智能以及各種工程技術(shù)領域.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實驗教學是整個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學中一個關鍵的環(huán)節(jié)，因此如何保證高質(zhì)量的實驗教學是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學的基礎.

1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學現(xiàn)狀分析

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計算機相關專業(yè)的基礎課程，是一門理論知識和實踐知識結(jié)合緊密的課程，整門課程有共有72個學時，其中理論課程占36個學時，實驗課程占36個學時，由此可見，實驗課程在整個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中占有相當重要的地位[1].

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗課程在教學過程中依然存在著問題，主要表現(xiàn)在以下3個方面：

(1)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學采用“灌輸式”模式，傳統(tǒng)教學模式采用實驗指導書的形式，實驗指導書中包含著實驗目標、實驗內(nèi)容、實驗步驟、實驗結(jié)構(gòu)以及實驗過程中需要注意的事項，然后學生按照實驗指導書上的內(nèi)容按部就班的操作，導致學生缺乏思考問題的能力、分析問題的能力、解決問題的能力，嚴重影響了培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)，導致學生不能學以致用，失去了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學的實質(zhì)意義.為了能夠在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗課程中培養(yǎng)學生的分析問題能力、解決問題能力、動手能力以及創(chuàng)新能力，靈活應用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中涉及的基本算法和程序設計，全面提高學生的綜合素質(zhì)，我校在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學過程中需要進行一系列的改革[2].

(2) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論教學與實驗教學相脫節(jié)，在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程中重點講述了線性表、棧和隊列、串、數(shù)組、二叉樹、圖、查找和排序，這些內(nèi)容在學習過程中比較枯燥乏味、知識點零散、抽象難懂，如果在實驗教學過程中，簡單地讓學生實現(xiàn)理論課程中的算法和程序設計，既不能提高學生的學習興趣，也不能提高學生理論結(jié)合實際的能力，這就會導致學生很難對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有比較透徹的理解.

(3) 學生基礎比較薄弱.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是很多計算機相關專業(yè)的專業(yè)課程，因此，一般在大二第一學期開設，此時學生的高級語言設計功底還比較薄弱，還不能夠深入地理解計算機.我校的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教材是采用C語言實現(xiàn)的，如：我們在講到數(shù)據(jù)抽象類型的時候，學生對結(jié)構(gòu)體和聯(lián)合體知之甚少，學生學習起來很吃力，這就導致了課程進度的緩慢，在一定程度上影響了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗課程的進度，甚至直接影響到了學生學習數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的興趣[3].

2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學改革

針對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學模式中存在的問題，對我校的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學進行改革，改革的主要內(nèi)容有以下幾個方面：

2．1 建設開放型實驗室

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學和理論教學類似，采用每一節(jié)課50 min，在這50 min內(nèi)讓學生完成相應的實驗，但是學生掌握程度不同，我們需要根據(jù)學生的掌握程度的不同，因人而異來做實驗，因此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗課程需要建立開放型實驗室，開放型實驗室就是指學生可以根據(jù)自己的需要，隨時到實驗室做實驗，保證學生有充足的時間來探索實驗的內(nèi)容，以及進一步了解實驗，掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相關知識，因此在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學改革過程中，建立開放型實驗室是很有必要的[4].

2．2 優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學體系

針對我校的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學過程中存在的問題，我們對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學體系進行優(yōu)化，比如，不鼓勵學生按照實驗指導書上的實驗步驟按部就班的操作等.優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學體系的主要措施有以下3個方面：

(1)打破傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學采用“灌輸式”模式，取消實驗指導書，在實驗課上，將本次實驗目標、實驗內(nèi)容、實驗過程、理論基礎和相關知識講解給學生，講解實驗過程和實驗步驟時給學生留有足夠的想象空間，讓學生自己去體會整個實驗過程，學生可以根據(jù)自己的實際情況，對實驗過程和實驗步驟進行調(diào)整，以達到自己所期望的結(jié)果，打破傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學采用“灌輸式”模式，提高了學生學習數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的積極主動性，保證每一堂實驗課程的質(zhì)量.培養(yǎng)學生的分析問題能力、解決問題能力、動手能力、以及創(chuàng)新能力，靈活應用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中涉及的基本算法和程序設計，全面提高學生的綜合素質(zhì)[5].

(2)增加自選性實驗的分量，自主性實驗就是指教師根據(jù)學生的不同層次布置不同的實驗內(nèi)容，或者學生根據(jù)自己的興趣或者理論知識掌握程度，來確定實驗的內(nèi)容，比如，我們在學習了線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈式存儲結(jié)構(gòu)之后，我們在實驗過程中，并不強硬要求學生使用哪一種邏輯存儲結(jié)構(gòu)，而是學生根據(jù)自己的需求來自己設計數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)，給學生留有發(fā)揮的余地，通過該方法的實驗教學，增加了實驗的靈活性，提高了學生的自主學習能力，增強了學生學習數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的興趣.

(3)理論與實踐相結(jié)合，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程理論知識比較抽象，學生理解起來也比較困難，這就需要我們通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實驗內(nèi)容來使學生理解抽象的理論知識，比如，在學習圖及其相關知識的內(nèi)容時，學生對圖的理解不深入，可以讓學生設計一個城市交通最短路徑的方案，這就要求學生理論必須與實踐相結(jié)合，將所學的知識與實際生活實踐結(jié)合在一起，既保證了學生將所學的知識應用到生活中，同時也提高了學生自主學習能力.

2．3 增加數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)綜合性實驗

綜合性實驗也可以稱之為課程設計，就是綜合應用所學過的知識來解決實際生活中的問題.綜合性實驗一般由幾個人組成小組，共同尋找一個感興趣的題目，綜合性實驗的選題應該緊緊結(jié)合實際，應用所學過的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關知識.在整個綜合性實驗過程中，教師只是起到引導學生的作用，不對學生所做的綜合性實驗進行過多干預，學生之間互相交流，每個學生都要提出自己的意見和看法，取長補短，充分分析不同算法的效率，產(chǎn)生新的靈感或者想法[6].比如，我們在學習了線性表和查找之后，學生就可以根據(jù)自己的相關知識設計實現(xiàn)一個查找全校學生的查詢系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中，學生可以根據(jù)實際需求設計不同的散列函數(shù)、嘗試使用不同的方法來處理沖突問題；我們在學習了圖的相關知識之后，我們可以根據(jù)自己的興趣；來設計關于旅游景點或者交通情況的問路系統(tǒng).綜合性實驗不僅使學生不斷熟悉掌握所學數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識，同時也提高了學生的分析問題、解決問題的能力、動手能力和創(chuàng)新能力.

3 結(jié)束語

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機相關專業(yè)中一門核心課程之一，是一門比較抽象的課程，學生通過實驗課程來加深對理論課程的理解.通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學，不僅鞏固了學生的理論知識，同時也培養(yǎng)學生的分析問題能力、解決問題能力、動手能力以及創(chuàng)新能力，靈活應用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中涉及的基本算法和程序設計，因此進行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學改革是非常必要的.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學體系的不斷改革，為社會培養(yǎng)了高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)型人才.改革后的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學體系，在整個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學過程中取得了一定的教學成效.

[1]楊慧.《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》實驗教學改革探討[J]．赤峰學院學報(自然科學版)，2009，25(3)：189-190．

[2]李群，趙玉霞，莊波.《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 》實驗課程設計與探討[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2007(3)：27-28.

[3]黃現(xiàn)代.“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學改革與實踐[J].計算機教育,2007(16)：38-39，53.

[4]龔紅仿,楊宏杰,程思蔚.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗課教學改革與實踐[J].計算機教育,2007(12)：53-55.

[5]汪沁, 楊秀金.“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學改革與研究[J].湖北師范學院學報(自然科學版), 2004，(24)2：93-97.

[6]嚴蔚敏,吳偉民.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C 語言版)[M].北京:清華大學出版社,2007.

[責任編輯：徐明忠]

The experimental teaching reform and explore of data structure experiment

TANG Zuoxia1,SUN Chunzhi2

(1.Shangqiu University,Shangqiu 476000, China;2.School of Physics and Electrical Information,Shangqiu Normal University, Shangqiu 476000,China)

Data structure is one of the core courses of computer related majors.It is a relatively abstract course.Students need to deepen the understanding of theoretical curriculum through experimental courses.In this paper, we analyze the problems in the experimental teaching of data structure, and put forward the corresponding solutions.This paper puts forward the data structure teaching reform program, which can meet the needs of the experimental teaching of data structure, and cultivate the students' interest in data structure course, improve the students' self-learning ability, analyze the problem, solve the problem, and innovation ability, in the school has got a good teaching effect.

data structure ;experiment; reform; explore

2016-03-17

河南省科技廳自然科學基金資助項目(132300410262)

唐佐俠(1984—)，女，河南商丘人，商丘學院助教，碩士,主要從事計算機科學技術(shù)的研究.

TP311.12

A

1672-3600(2017)03-0103-02