“数据结构”分层次教学改革的思考

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　　文章编号：1672-5913(2009)10-0032-02
　　摘要：“数据结构”课程是计算机程序设计的重要基础课程，但在教学过程中存在着一些问题，影响了该门课程的教学效果。本文从教学实践出发，提出了一些“数据结构”课程教学中存在的问题，并针对这些问题提出了分层次教学改革方案。
　　关键词：数据结构；分层次教学；教学管理
　　中图分类号：G642
　　文献标识码：A
　　
　　“数据结构”是计算机科学教育中的一门核心课程。它讨论的是计算机科学技术领域里许多最基本的问题。通过本课程的学习使学生学会分析研究计算机加工的数据结构的特性，以便为应用中涉及到的数据选择合适的逻辑结构、存储结构及相应的运算方法，并培养学生的数据抽象能力，提高学生的专业素质，并为后续专业课程的学习提供必要的基础。然而，该课程理论性强，又较抽象和深奥的特点，往往造成学生对算法设计或程序设计中的技巧感到难以理解和掌握。因此，学生学习的兴趣和主动性不足、教学目标难以实现。如何对“数据结构”课程进行教学改革以提高教学质量是值得任课教师深思的问题。本文根据笔者的教学体会．简单分析了教学中存在的问题，并提出采用分层次教学改革的思路。
　　
　　1存在的主要问题
　　
　　1.1先修课程存在的问题
　　我校学生在学习“数据结构”课程时，已学过C语言课程。但只是初学，并不精通。从以往的经验来看，在C语言课程的教学中，函数、指针和结构体的教学难度很高，而且由于学生的接受能力不同，最终导致学生的成绩参差不齐，两极分化极其严重。但这些内容在“数据结构”课程中是使用频率最高的，对这些内容，尽管老师在课前抽出少部分时间进行补习，很多学生仍然模糊不清，致使教学效果不理想。更有甚者，部分学生因为C语言学的不好会丧失对该课程学习的兴趣和信心。C语言教学的问题，最终都遗留给“数据结构”课程的教学，因此在“数据结构”的教学中，对很多知识也很难深入，导致最终教学效果不理想。
　　1.2学时少的问题
　　我校各专业“数据结构”课程的计划为64学时。按这样少的学时组织教学，教师只能选取一部分内容组织教学，为了赶进度也只注重各个知识单元的介绍，同时实验教学也比较少，这忽略了“数据结构”课程整体的连续性和相关性， 忽略了对学生实践能力的培养。
　　
　　2“数据结构”课程分层教学改革的实施
　　
　　2.1基本思路
　　分层次教学是近年来被越来越多的中职学校采用的一种“分层教学，分段达标”的教学模式，它根据学生学习基础的不同和学习能力的差异，制定不同的教学计划，实施不同层次的教学，进行不同层次的评价。“走班”是指保持原专业班级不变，将能力不同的学生分成不同层次的教学班，依照不同的教学计划、教学内容和教学方法，在不同的地点授课，下课后学生仍回自己原班的教学形式。根据我校的实际，对“数据结构”课的教学可以分成三个层次，采用三种教学计划。可以为初级班同学开设“加强提高课”，中级班同学按开设“专业特色课”，为高级班同学开设“考研辅导课”，从而使不同的学生都能在原有的基础上学有所获、学有所成。
　　2.2实施方案
　　2.2.1学生分类
　　如何对教学对象进行分类是实施分层次教学改革的第一个关键步骤，这将直接影响到后续的教学工作的实施。
　　我校的教学对象有专科和本科，据以往经验，专科学生中不乏学的好的而本科学生中也不乏学的坏的。因此单纯以学生层次来区分有失片面性。首先，在开课之前在学生中进行宣讲，向学生讲述分层次教学的必要性。其次，进行一次分层次测试，测试的内容为C语言，前面已经分析，C语言成绩直接决定“数据结构”的学习。再次，成绩确定后，学生根据自己的意愿报名。最后，名单确定后，进行公示。
　　2.2.2教学管理
　　教学管理也直接关系到教学的整个过程，教学应该按照教学的基本规律来安排教学内容并组织教学。在教学管理环节成立“数据结构”教学小组，并指定小组负责人进行教学组织和管理、教学内容研讨、教学资料准备以及教学效果的评估。
　　在教学计划上，适当提高本门课程的学时数，这样对初级班学生可以细讲，或者重复多次；对于中级班可以增加熟练度；对于高级班可以拓展他们的思维。
　　在教学指导方向上，对高级班学生坚持高标准严要求，促使他们更加严谨、谦虚，不断超越自己。对中级班学生采用激励评价，既指出不足又指明努力的方向，促使他们积极向上。对低级班学生，应该寻找其闪光点，采用表扬评价及时肯定他们的进步，调动他们学习的积极性，同时让进步快的学生升到上一层，让他们感受到成功的喜悦，从而进一步激发他们的学习积极性。
　　2.2.3教学方法
　　教学方法是提高教学质量的关键环节之一。学生分类后考虑采用如下教学方法来提高教学效果。
　　问题式驱动。在知识点的讲授过程中采用“提出问题、分析问题、解决问题”的模式，引导学生由生动的实例过渡到数据结构的算法中。例如：在讲最短路径时，首先提出：“如果你去华东五市旅游，你怎样安排行程使花费最少？”让学生发表自己的想法。进而就此问题引导他们使用Dijkstra算法来解决，然后讲述这个算法，最后对应到程序上去。通过这种方式调动学生的主动性，营造活跃和谐的课堂气氛。
　　采用现代化教学手段强化教学效果。针对教材制作多媒体课件，课件中包括动态演示过程，如链表的建立、删除，入栈、出栈等。通过动画演示的手段把抽象的内容更形象的展示给学生，降低了理解的难度。另外，课后通过网络平台加强教学的互动性。学院的网络资源非常丰富，教师在课后录制了课程的视频。多媒体课件、习题与视频都可以上传到网络。另外学院还配有“数据结构”课程论坛，这样，课后学生可以随时上网浏览、学习、下载、讨论，实现互动式教学。
　　加强实践环节。“数据结构”是一门实践性很强的课程，设计好每一知识单元的实验是提高学生实践能力的关键。因此，在实践课上可针对不同层次学生设置难度系数不等的实验性题目，学生以小组为单位完成实验，每个小组的学生分工合作，有利于培养学生团结协作与沟通的能力。
　　2.2.4教师队伍和教材建设
　　教师在教学的过程中起主导作用。教学质量的高低，取决于教师队伍的素质。课程组师资队伍中，现有1位副教授，3位讲师，1位助教，根据现有的情况，2至3年内，该队伍中应达到1名正高，2名副高，形成正高、副高、讲师、助教合理的教师梯队。
　　教材是课程的根本。教材是对课程内容及其内在思想、方法的表述。由于我院学生层次为三本和专科，学生的基础相对薄弱，结合本校实际，我们编写了《数据结构理论与实践》(杨勇虎、樊晓勇、闫海珍等，编著，东北大学出版社，2007)。本教材在内容上与国际接轨，除了讲授基本数据结构外，还配备完整的程序代码，让学生进一步理解理论算法，降低了实践的难度。在内容的组织上，采用了提出问题，分析问题、解决问题的模式。在处理知识面的宽度和知识点的深度上，既满足基础课的要求又能达到一定的水平。
　　2.2.5考核方式及成绩记载
　　由于进行分层次教学，如何设计考核方案从而达到组间学生成绩的公平性也是影响教学效果的一个重要因素。“数据结构”的教学内容包括理论教学和实践教学。理论教学与实践教学相对独立，理论考试与实践考试分开计算课程成绩，理论考试采用笔试的方式，实践考试采用上机测试的方式。由于各个类别的不同层次在教学内容上有所区别，侧重点有所不同，所以考试时采用不同试卷。
　　学生进入某层次之后，按照该层次的教学要求进行学习，并参加该层次的期末考试。学生不能跨类别参加学习和考试。
　　参加B层次考试的学生，其期末考试成绩按原始成绩如实记载；参加A层次(C层次)考试的学生，其期末考试成绩按如表1所示办法换算后记载，加(减)分范围为5-10分。各层次总评成绩记载分数均为0～100分。
　　
　　3结束语
　　
　　对于“数据结构”课程进行分层次教学是一种新的教学模式，实质上是因人而异、因材施教，这有利于充分发挥不同层次学生学习的主动性和奋发向上的积极性，但由于学生是流动的，传统班级的概念被打破，学生管理上就可能会出现新的问题。因此必须全面加强管理，大胆地进行管理体制的改革，使新的管理体制能够适应教学改革的需要。分层次教学对教师的要求更高，教师工作量更大。需要教师有强烈的责任心，求实、创新的工作作风，因此必须加强教师队伍建设，不断提高教师队伍的整体素质、要合理调度教室和实验室，合理安排教学进程，保证教学改革的顺利实施。
　　
　　参考文献：
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　　[5] 葛建梅.“数据结构”课程教学方法改革的思考[J].中国成人教育,2008(1).
　　
　　The Thinking of Hierarchical Teaching Reform of the Data Structure Courses
　　SONG Gui-juan
　　(Computer Department, Dalian Neusoft Institute of Information，Dalian 116023, China)
　　Abstract: The data structure course is an important basic course in computer programing, but there are some problems in teaching and they have influenced teaching results. This paper proposed the corresponding hierarchical teaching reform method。
　　Key words: data structure; hierarchical teaching; teaching management

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