前言：尋找寫作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)與教學(xué)方法探討，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。

摘要：“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計算機專業(yè)必修的核心課程之一，根據(jù)目前學(xué)生學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的現(xiàn)狀及呈現(xiàn)問題，結(jié)合已講授數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的經(jīng)驗和心得體會，提出一種學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型定義的三步法，提出一種“問題啟發(fā)法、任務(wù)驅(qū)動法、案例解析法、動畫定位剖析法、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)法、實踐上機法”相結(jié)合的教學(xué)模式，以上教學(xué)方法在課堂上容易開展實現(xiàn)，經(jīng)過具體的課堂實踐取得良好的教學(xué)效果，對推進“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)與學(xué)習(xí)意義深遠(yuǎn)且重大。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；課程教學(xué)方法探討；教學(xué)模式；類型定義

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計算機專業(yè)必修核心課程之一，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法是編程的靈魂；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門實踐技能要求較高的課程，既需學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論及算法，又要求運用于實踐解決具體問題。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是考研必考科目，大型企業(yè)公司招聘計算機開發(fā)員工的筆試、上機測試及面試均會涉及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法內(nèi)容考查，故對“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程學(xué)習(xí)及教學(xué)方法的探討具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義。學(xué)習(xí)該課程學(xué)生需先修“C語言”，掌握基本數(shù)據(jù)類型、循環(huán)體、結(jié)構(gòu)體、數(shù)組及指針的定義及使用方法，有助于理解與掌握算法核心代碼及過程；該課程從實際問題出發(fā)，分析出數(shù)據(jù)對象的邏輯結(jié)構(gòu)后，選擇合適的物理結(jié)構(gòu)存儲數(shù)據(jù)，根據(jù)解決問題思路設(shè)計出相應(yīng)算法，最終寫出可執(zhí)行代碼解決問題，分析出所寫算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度以評價算法優(yōu)劣。

一、目前“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程授課現(xiàn)狀及問題

由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程基礎(chǔ)理論與算法頗多，目前授課存在的問題：1.學(xué)生先修課程《C語言》基礎(chǔ)薄弱；2.基礎(chǔ)與算法理論性太強；3.理論與實踐課時分配不合理；4.實踐上機強度低；5.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型定義抽象性太強。針對以上問題，結(jié)合已講授數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程的經(jīng)驗和心得體會，提出一種學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型定義的三步法，提出一種“問題啟發(fā)法、任務(wù)驅(qū)動法、案例解析法、動畫定位剖析法、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)法、實踐上機法”相結(jié)合的教學(xué)模式，此模式極大地提升了學(xué)生對該課程的興趣度、參與率和互動響應(yīng)率，以有趣且透徹的方法剖析算法的過程與核心，學(xué)生深刻理解與掌握算法后上機實踐解決實際問題。

二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型定義的三步法

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)類型定義比較抽象難懂，經(jīng)研究提出三步法，提升了學(xué)生對類型定義的理解度和掌握度，以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程難點之一（無向圖的類型定義）為實例分析。第一步：分析出該數(shù)據(jù)對象的邏輯結(jié)構(gòu)為無向圖結(jié)構(gòu)，各頂點間關(guān)系是多對多，邊無方向，如圖1所示。第二步：為了合理存儲頂點及邊，選取鄰接表存儲結(jié)構(gòu)，無向圖各頂點采用順序存儲結(jié)構(gòu)vertex數(shù)組（圖2中左邊為頂點位置序號即vertex數(shù)組的下標(biāo)），各頂點分別建立一個單鏈表存儲鄰接關(guān)系，故與A頂點有鄰接關(guān)系的頂點是序號1（B）、序號2的（C），頂點間有弧即互為鄰接關(guān)系。第三步：寫出無向圖具體的數(shù)據(jù)類型及變量定義；無向圖定義需針對表頭結(jié)點、鄰接結(jié)點、頂點數(shù)及邊數(shù)，表頭結(jié)點包含數(shù)據(jù)域data（頂點信息），firstarc指針域（第一條鄰接邊的地址信息），不同類型的變量融合應(yīng)使用結(jié)構(gòu)體；鄰接結(jié)點包含adjvex（鄰接頂點的序號）和next指針域（下一個鄰接頂點的地址）；頂點數(shù)和邊數(shù)均為整數(shù)，為int數(shù)據(jù)類型；無向圖所有頂點由表頭結(jié)點構(gòu)成，故一維數(shù)組類型與表頭結(jié)點相同。

三、新教學(xué)模式介紹與分析

若采用新教學(xué)模式解析棧結(jié)構(gòu)，以火車進站與出站的實例引入啟發(fā)學(xué)生思考總結(jié)棧的特點及規(guī)則，后用動畫定位法剖析棧的基本操作算法過程及核心，熟練掌握后剖析棧應(yīng)用的經(jīng)典案例--數(shù)制轉(zhuǎn)換（十進制轉(zhuǎn)二進制）加深鞏固所學(xué)知識，最后實踐上機完整實現(xiàn)此案例。此教學(xué)模式能有效幫助學(xué)生掌握概念、算法及其應(yīng)用，經(jīng)過具體的課堂實踐也達到了良好的教學(xué)效果。以下是所采用教學(xué)方法的相關(guān)介紹：（1）問題啟發(fā)法。在引入和講解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)新知識時，教師要善于發(fā)問引發(fā)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問題的能力；例如解析棧和隊列時，啟發(fā)學(xué)生思考其與線性結(jié)構(gòu)的聯(lián)系與區(qū)別。以板書圖示突出特點輔助解析，啟發(fā)學(xué)生思考單鏈表、循環(huán)鏈表及雙向鏈表的聯(lián)系與區(qū)別。（2）任務(wù)驅(qū)動法。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)經(jīng)典教材是嚴(yán)蔚敏主編的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》，但結(jié)合高職高專學(xué)生的學(xué)情需求，采用了洪運國編著的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》，每章節(jié)由具體任務(wù)構(gòu)成，章節(jié)前有實例引入，章節(jié)后有經(jīng)典實訓(xùn)案例練習(xí)，極大地激發(fā)了學(xué)生對這門課程的興趣；例如棧的遞歸，以漢諾塔的圓盤移動任務(wù)展開遞歸的講解與剖析。（3）案例解析法。隊列結(jié)構(gòu)，以同學(xué)們在超市購物結(jié)賬和銀行存取款為例介紹隊列的特點及基本原則，直觀形象；例如解析冒泡排序算法，請幾位同學(xué)上講臺隨機站位配合教學(xué)，以學(xué)生身高數(shù)據(jù)模仿冒泡排序過程步驟，實際代入能夠幫助學(xué)生熟練掌握冒泡排序算法的思想及核心。（4）動畫定位剖析法。單鏈表的插入算法，一般教材均是圖示解析，教師可通過代碼標(biāo)號或者板書畫圖解析，不夠清晰具體，此動畫資源融合了算法的總體功能解析、核心思想分析、每行代碼功能解析、變量變化情況、內(nèi)存分配情況圖示、返回值等，是教學(xué)與自主學(xué)習(xí)參考的重要網(wǎng)絡(luò)資源，教師可單步播放動畫或動畫定位，輔助板書標(biāo)號畫圖解析，可清晰展示算法的思想和核心過程。（5）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)法。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)法運用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)中指的是，一是可利用視頻、博客或動畫等網(wǎng)絡(luò)資源輔助課堂講授；二是用藍墨云班課創(chuàng)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)課堂，學(xué)生可看課件、看視頻、做題賺取積分，極大地提升了學(xué)生對該課程的興趣度、參與率和互動響應(yīng)率；三是為課堂引入慕課或者微課，幫助學(xué)生透徹理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法的思想、過程及核心。（6）實踐上機法。實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，將所學(xué)算法應(yīng)用于實際問題的解決中是真正學(xué)會和掌握此算法的唯一標(biāo)準(zhǔn)，教材的應(yīng)用實例及網(wǎng)絡(luò)經(jīng)典案例是實踐上機的重要工作，實踐上機法能夠如實反映出學(xué)生們對算法掌握的情況，教師可根據(jù)上機反饋針對性地加強講解，幫助學(xué)生掌握算法過程及核心。

四、總結(jié)

基于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程理論性強、難度大、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣度低的情況，類型定義三步法有效幫助學(xué)生學(xué)習(xí)類型定義；“問題啟發(fā)法、任務(wù)驅(qū)動法、案例解析法、動畫定位剖析法、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)法、實踐上機法”相結(jié)合的教學(xué)模式，能夠從根源上幫助學(xué)生更好地吸收和接納數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的知識內(nèi)容，能清晰地認(rèn)識、理解和掌握算法的思想、過程及核心，經(jīng)過課堂實踐也取得了良好的教學(xué)效果，不同的知識點適用的教學(xué)方法不同，可選擇教學(xué)模式里最適用的教學(xué)方法解析，以達到最佳教學(xué)效果。

參考文獻

[1]張西芝,劉敏娟,郭淼.《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)方法改革探索[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2016,15(09):154-155.

[2]王曉艷.關(guān)于高校計算機專業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)改革的探討[J].黑龍江科技信息,2017(04):170.

[3]容青,熊冬春,李廣原,鄧育林.以提高學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為目的的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)實踐研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2018(19):81-83.

作者:龔玲 張真真