1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)改革初探    內(nèi)容提要：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是實用性強(qiáng)、課時少，為了提高教學(xué)質(zhì)量，筆者從激發(fā)學(xué)生興趣，優(yōu)化教學(xué)過程，指引學(xué)習(xí)方法，加強(qiáng)實踐技能等方面進(jìn)行初步的探索，本文從五個方面介紹了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)過程中取得的經(jīng)驗。 關(guān)鍵字：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；教學(xué)；初探 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為計算機(jī)專業(yè)的一門核心課程，計算機(jī)科學(xué)各個領(lǐng)域的軟件都要用到它，可以說，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是開發(fā)高質(zhì)量軟件的充要條件。作為一個程序員，只有具備了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的知識才能編制出符合要求的程序。該課程實用性強(qiáng)，但教學(xué)枯燥，學(xué)時少，并且需要一定的程序設(shè)計能力及相應(yīng)的實踐經(jīng)驗。因此，本課程如果仍然沿用原來“滿堂灌”

2、、“填鴨式”的教學(xué)方式，則教學(xué)效果會很不盡人意，故急需對本課程教學(xué)進(jìn)行改革，其改革將會對計算機(jī)專業(yè)的其他課程起到積極的推動作用。為此，筆者在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)改革方面進(jìn)行了初步探索和實踐。現(xiàn)將自己的體會總結(jié)如下： 一、聯(lián)系實際，激發(fā)興趣 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要介紹一些最常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，闡明各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)在的邏輯關(guān)系，討論其在計算機(jī)中的存儲表示，以及在其上進(jìn)行各種運(yùn)算時的實現(xiàn)算法，并對算法的效率進(jìn)行簡單的分析和討論。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)雖然包含了較多的理論內(nèi)容，但實際上它具有一個很顯著的特點(diǎn)實踐應(yīng)用性。然而，在教學(xué)時，學(xué)生剛一接觸到此課程時，并不能體會到這一點(diǎn)，總認(rèn)為是一門理論課，感到枯燥、乏味，學(xué)習(xí)時興趣不濃，甚至有人認(rèn)

3、為不學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)照樣能編出程序但等到開發(fā)軟件、編制程序時卻不知如何下手，不知如何應(yīng)用這些知識。俗話說：“良好的開端是成功的一半”，“興趣是最好的老師”，因此，在剛接觸本課程時，不要急于介紹理論，而是強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，通過介紹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在一些典型軟件中的應(yīng)用來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，如：語言編譯要使用棧；操作系統(tǒng)中要用隊列；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)則使用線性表，鏈表等進(jìn)行數(shù)據(jù)管理；而在人工智能領(lǐng)域，依據(jù)問題的差異將涉及到諸如廣義表、樹、各種有向圖等。而以上實際應(yīng)用所涉及的軟件學(xué)生都比較熟悉，從而使得學(xué)生一下子就產(chǎn)生了興趣，不少人發(fā)出感嘆：“沒想到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用處這樣多”，同時也為教學(xué)開了一個良好的頭。 二、認(rèn)真?zhèn)湔n，優(yōu)化教學(xué) 由

4、于目前中專生普遍存在基礎(chǔ)知識不夠扎實，自我學(xué)習(xí)能力差和學(xué)習(xí)方法不得當(dāng)?shù)龋裕绻照n本講授，則學(xué)生很難理解，由此很可能導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣不濃，顯然這不是我們所預(yù)期的教學(xué)效果，同時這樣的效果也會使得教師講課的情緒低落。所以，在備課中要查閱大量的參考資料，對每個概念、原理做到深刻理解，然后用學(xué)生能夠接受的方式給學(xué)生簡明扼要的去介紹，從而起到分散難點(diǎn)、化難為易的效果，使學(xué)生在學(xué)習(xí)時也是理解的去記憶，而不是死記硬背。如：對于算法的描述方式有很多種，包括自然語言、計算機(jī)語言、偽碼、流程圖等，如何理解這些表示方式的特點(diǎn)，它們又各自適用于何種場合，程序與算法又有什么區(qū)別和聯(lián)系，所有這些問題都有必要弄懂弄通，這樣

5、講起來才能誘發(fā)學(xué)生的求知欲，調(diào)動起他們的積極性，從而使得課堂氣氛較活躍，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情高漲。 當(dāng)然，認(rèn)真?zhèn)湔n的好處還有不少，如可用精辟的語言表達(dá)最豐富的內(nèi)容，使得教學(xué) 既生動，又能淺顯易懂地闡明深奧的機(jī)理。例如：在講授數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的各要素之間的關(guān)系時，巧妙引用N.Wirth的思想“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法=程序”，從而使繁雜的關(guān)系顯得簡明形象。這樣，學(xué)生便很輕松地理解了相應(yīng)的概念，記住了其相互聯(lián)系，學(xué)習(xí)興趣也相應(yīng)高漲。 三、對比歸類，引導(dǎo)思路 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的有內(nèi)容非常類似，所以在講授時，可以進(jìn)行對比歸類，進(jìn)行多向聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生正確理解類似問題，從而起到了舉一反三的效果，減輕了學(xué)生的壓力。如棧和隊列作為特殊的線

6、性表，在介紹它們時，首先聯(lián)系日常生活中疊放盤子來引入棧的操作特性(FILO或LIFO),聯(lián)系排隊買東西來引入隊列的操作特性(FIFO或LILO),然后再舉幾個典型例子加強(qiáng)對其特性的理解(特別是棧)。最后有意留一些問題讓學(xué)生去練習(xí)、去思考。 再如介紹各種排序時，首先重點(diǎn)講解其中的一種排序，包括其算法思想，程序?qū)崿F(xiàn)及其分析等，其余的則引導(dǎo)學(xué)生自己去思考、去實現(xiàn)，這樣講解可起到事半功倍的作用。使學(xué)生學(xué)習(xí)時一下子就切中要害，理順?biāo)悸罚瑥亩蟠筇岣吡藢W(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考的良好習(xí)慣。 四、適時總結(jié)，注重理解 在教學(xué)過程中，適當(dāng)?shù)目偨Y(jié)會起到意想不到的效果。如在教材中涉及到的約瑟夫問題

7、(Jossephus)、譯密碼、環(huán)形隊列等一系列問題，都可利用C語言中的求余運(yùn)算符“%”來簡捷實現(xiàn)。為此，將這些問題分別提出來，首先使學(xué)生明確求余運(yùn)算符的自動回歸特性,如將115分別除以3求余然后將其實現(xiàn)算法分別簡要分析講解，從而使學(xué)生通過理解，得出“環(huán)形問題均可用%來實現(xiàn)”這樣一個令人激動的結(jié)論。 再如在講二叉樹的遍歷時，由于樹本身的層次性和遞歸特性，使學(xué)生對樹的三種遍歷一時難以掌握，此時，可利用學(xué)生比較熟悉的求n!和漢諾塔等典型遞歸算法來引導(dǎo)學(xué)生去理解、去思考，而不要簡單重復(fù)，更不能就概念講概念。這樣通過教師適時的總結(jié)，循循善誘地使學(xué)生理解那些分散而又有內(nèi)在聯(lián)系的知識點(diǎn)，從而充分調(diào)動了學(xué)生

8、的積極性，提高了教學(xué)效率。 五、強(qiáng)化實踐，提高技能 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是實踐性很強(qiáng)的一門課。培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力是教學(xué)的首要目的。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論知識的傳授是為應(yīng)用服務(wù)的。因此，在授課的同時，如何引導(dǎo)學(xué)生利用上機(jī)來加強(qiáng)實踐也是教學(xué)中的一個重要問題。由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所涉及的算法大多采用數(shù)組和指針來描述，而后者則相對較難。所以，上機(jī)初期，應(yīng)該要求學(xué)生重點(diǎn)回顧C(jī)語言的基礎(chǔ)知識，特別是數(shù)組和指針的有關(guān)操作，然后可根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)因材施教，使其在掌握基本理論的基礎(chǔ)上，理論聯(lián)系實際，進(jìn)行一些創(chuàng)新工作。例如，可根據(jù)學(xué)校環(huán)境，同時結(jié)合學(xué)生的實際情況，在授課的同時，給學(xué)生布置一些較大的設(shè)計課題，使學(xué)生分組共同完成。當(dāng)然，在難易程度方

9、面要求做到量力而行，對學(xué)習(xí)好的學(xué)生可要求高些，對學(xué)習(xí)差的學(xué)生可以要求低些，對不肯活動的學(xué)生要盡量讓他們多活動。這樣一方面鍛煉了學(xué)生的自己動手能力，也加強(qiáng)了他們交流與團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神；另一方面確實能將理論與實踐相結(jié)合，從而大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。為其今后的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。 另外，也可吸收一些有興趣的學(xué)生組成課外活動小組，讓他們參與一些小型實用軟件的開發(fā)工作，開發(fā)的題目比較廣泛。如“指法練習(xí)軟件(類似TT)”、“公用機(jī)房硬盤安全保護(hù)軟件”、“仿真計算器的通用C程序”等，因為這些題目的開發(fā)，要求學(xué)生必須吃透教材，充分理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本理論，才能設(shè)計出質(zhì)量較好的軟件。不過，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行這樣的活動必然要花費(fèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于正