数据结构课程教学改革探索

魏蕾　冯妍　胡红梅

摘 要：根据《数据结构》课程特点、教学现状，分析了课程教学效果提升较慢的原因，并针对课堂教学与实验环节的教学存在的问题，提出了相应的改进方案与探索思路。实践证明，应用该种改进和探索，取得了较好的教学效果。

关键词：数据结构；教学方法；改进与探索

数据结构课程是计算机、软件专业的核心课程之一，也是非常重要的专业基础课。通过该课程的学习，要求学生在实际应用中能正确选择合理的数据结构，并在此基础上设计高效算法并进行算法分析。

一、数据结构教学现状分析

目前，数据结构已经是各大院校计算机相关专业的主干课程之一，大多在低年级开设。在实际教学中，学生普遍存在对这门课程的畏惧情绪，考试成绩不理想。原因有四：

1.知识面广，知识点较分散

授课教材采用清华大学严蔚敏《数据结构》C语言版，涉及的内容有集合、线性、树形及图状结构等四种典型数据结构及查找与排序算法。典型数据结构部分，研究数据的逻辑关系、存储结构及其操作算法。算法部分则是经典算法的讲解和分析比较，知识点较多。

2.理论性较强，概念抽象难以理解

教学中的任何一个理论和概念，都是前人悉心钻研出的成果，经过多年的积淀，精简概括。短时间内要求学生领悟、理解并应用，存在相当大的难度。

3.学生的编程能力不强

该课程普遍在学生学习C/C++程序设计课程后开设，而低年级的学生对计算机理论理解不足，其自主编程、运行及调试程序的能力不强，很难直接上手去编写其中的复杂算法。

4.学生的学习目标不明确

数据结构教学的侧重点在于培养高效程序设计的思维模式，致力于改进算法的性能，提高算法效率。对于学生而言，大多不求甚解，程序只要有结果就可以了。因此，学生对数据结构的通用描述不理解，只知道照搬教材或教师的演示去做，不会变通。

二、教学改革探索

《数据结构》教学中的问题，已经引起计算机教学领域的广泛关注。解决目前的教学困境，需要在调整教学内容的同时，注重教学方法的改进。

1.数据结构中的知识点并不孤立，而是紧凑而又有机结合的一个整体

例如，从逻辑关系来看，线性、树型、图状结构虽各有应用领域，相互之间是有明确的规律可循的。线性结构元素直接存在一对一的关系为树型结构的特例；树型结构元素之间存在一对多的关系为图状结构的特例。课堂教学按照从简单到复杂、从具体到概括的人们认识客观规律的路线来展开。在讲授中，应该理清脉络，启发学习与思考。

2.改变教学思路

数据结构与算法有密不可分的联系，但并非算法课，教学的关注点应在典型数据结构及应用及算法效率的分析与衡量。此时，研究的算法，是狭义领域内具体问题求解，设定的特定应用问题所涉及的算法。在教学中，合理把握好尺度，理解算法是一个方面，更核心的是选择并应用数据结构和算法去解决实际问题。

3.课堂要以讲授为主，自学为辅

运用信息化手段，通过网络平台，辅以图形、动画等多媒体，把抽象的概念形象化，再与学生熟悉的实例去类比，增强学生的学习兴趣和学习的自信心。教学中，要充分利用课堂时间，精讲多练。可以有针对性地布置一些思考题和练习题，并且检查与考核学生的完成情况。

4.改进实验教学方法

实验题目的设置，采用分级别管理：基本数据结构的典型算法题目、综合应用算法题目、考研题目。实验运用在线评阅系统（OJ），实现教师设定题目难易程度，设计测试用例；学生通过浏览器登录，在本机编辑、编译、运行程序，提交至OJ系统，实现自动评阅，根据输出比对，自动给出评判结果。

在学生对所有基本数据结构的内容有了初步认识后，选取难度高、应用强、适用广的题目，采用分组的形式，以任务驱动的方法，融合企业软件开发管理的模式，开展数据结构综合实训。学生对开发充满热情，积极搜索资料，自主学习，从而增强团队合作精神，综合实验的能力也就会得到大幅提高。

几年的教学实践与探索证明，数据结构课程教学改革的应用，在实践过程中取得了较好的效果。孔子说：“不愤不启，不悱不发。”作为教师，需要不断改进教学方法，探索教学思路，以提高教学质量和教学效果，从而培养学生独立分析与解决问题的能力，并促进学生自主学习，积极创新，为走向社会打下良好的基础。

参考文献：

[1]严蔚敏，吴伟民.数据结构（C语言版）[M].北京：清华大学出版社，2011.

[2]赵耀红，孙宇.数据结构实验教学的实践与探索[J].长春大学学报，2012（04）：413-415.

[3]徐慧，周建美，顾欣.强化课堂编程思维契合教学实践目标：《数据结構》教学方法探析[J].高教论坛，2013（01）：24-28.

作者简介：魏蕾，女，1978年出生，汉族，陕西宝鸡人，西北农林科技大学信息工程学院，讲师，硕士，主要从事数字图像处理、计算机应用教学与研究。

编辑 薄跃华