基于分层教学和课题答辩的《数据结构》实践教学的改革研究

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数据结构课程教学模式的改革与实践

数据结构课程教学模式的改革与实践

A t o ’ S a d e s J 】n A r c l u a n v r i y C a g h n C i a 1 0 1 u h r d r s i i g i u t r l U i e s t , h n c u , h n 3 1 8
1数据结构课程教学过程中存在的问题
c r cu u . T e c u e o r d u ri l m h o rs c ve e wi el a d o pl x n l dg , S s ud n a o e di f c t o d y n c m e k ow e e O t e tS re ft n f i ul t u e tn nd rs a d. To ov r om t es p bl s a d r S t ati n e c e h e ro em , n f om i u o of da a t c ur i my s h l i t s ru t e n c oo , n t i p pe , f o hS a r r m t e e c n pr ct c , te c n c n e o d a h t a hi g a ie a hi g o t nt n at st c u s n t a hi m ho , ru t re a d e c ng et d p s ut fo wa d h r f r m as r s n p o os l , i th s ci c on e t f e c ng by x mpl t r r t e e o m e u e a d r p a S n e pe fi c t x o t a hi , e a e o s mu a e t e t i t r t n e rni g, i o d r o c e di f re l v lS f e c n , an th ti l t s ud n s n e es i l a n n r e t a hi ve f e nt e e o t a hi g d e a u l i u ti , d a e e p ri n t a ma e oo t ac ng es t . ct a s t a on et il d x e me tS h t d g d e hi r ul s K y wo d d t s r c ur e r s a a t u t e: te c ng o a hi m de: t a hi g re o m ec n fr

数据结构课程的教学改革研究

数据结构课程的教学改革研究
学 生 的领会 和 理解 。而且 教师 与学 生的接 触 只有课 堂上 的几 十分 钟 , 学 生有 问题无 法及 时 向老师 反映 , 教 师也无 法 了解 学 生 的理 解 、 掌握 情 况 , 因此 , 教 师 也 就不 可 能制定 出合 理 的教 学 进 度 , 这 将严 重地 影
2 0 1 3年第 o 4期 第2 9卷 ( 总3 4 0期 )
吉林省教育学院学报
J OURNAL OF EDUCATI ONA L I NS TI TUTE OF . I I H N PROVI NCE
No . 0 4, 2 0 1 3
Vo 1 . 2 9
Hale Waihona Puke To t a l No . 3 4 0
响课 程 的教学 效果 。 二、 具 体 的改革 方案
法 用 程序设 计 语 言 验证 实 现 。在 后 续 的学 习 中 , 其
他 的算 法 也让 学生 模 仿 实 现 , 最 终过 渡 到 让 学 生 自
己独 立设计 算 法 , 并 上 机 调试 运 行 。经 过 几 次 训 练 之后 , 大 多数 学生基 本 可 以摸 索 出规律 , 自己就可 以 独立 编写 源代 码 进 行算 法 的验 证 。此 外 , 还 要 鼓 励 学生 多进 行算 法 的 调试 改 进 , 并 进行 算 法 的时 空 分
了学 生对 上机 实 践 的厌 恶 甚 至恐 惧 , 最 终 导 致 数 据 结构 的学 习甚 至 教师 的讲 授 只有 理 论 , 而 没 有 上 机
实践 。
念、 算 法 和编程 理论 , 学生 初 步 接 触 时 , 感 到 枯 燥
乏味、 艰涩难懂 , 如果教师仅仅满足于讲 清理论 , 而 不注意教学的生 动性 , 课堂 内容就会单调 、 乏味, 学 生 的学 习行 为也 只 能变成 一种 被动 行为 。教 师被 动

《数据结构》教学模式探索

《数据结构》教学模式探索

《数据结构》教学模式探索数据结构是计算机科学中基础而重要的学科,它是程序设计的基础和核心。

在授课中,如何有效地让学生掌握数据结构的知识、培养数据结构的思维,成为了每个教师都需要思考和探索的问题。

传统的教学模式主要是面向教师,以讲述为主,学生被动接受知识,课堂内容固化,难以激发学生的兴趣和学习积极性。

而新型的教学模式应该面向学生,注重探究式学习和个性化教学,鼓励学生自主学习,激发学生的学习兴趣和创新思维。

以下是一些有效的教学模式探索:1. 交互式课堂交互式课堂是一种强调教师与学生之间互动交流的教学模式。

对于数据结构来说,教师可以先介绍某种数据结构的基本概念和实现方式,然后引导学生分组讨论,并设计相应的算法和实现方法。

教师可以在课堂上进行指导和布置相关作业,同时鼓励学生展示自己的作品。

这样的课堂模式可以提高学生的学习效果和兴趣,促进学生与教师之间的良好互动。

2. 翻转课堂翻转课堂是一种针对文化、科学等知识领域比较适用的教学模式。

教师先将知识点呈现在媒体上,学生通过自主学习掌握知识点,然后再进行课堂讨论,由教师引导学生的思考,回答学生的疑问。

对于数据结构来说,教师可以先录制相关的讲解视频,让学生自主观看,然后在课堂上探讨其中的实现方法和优化思路。

这种教学模式可以有效地提高学生的学习效果,使课堂更加活跃,学生在课堂上可以更充分地交流和互动。

3. 探究式学习探究式学习是一种以问题为导向,让学生自主探究和解决问题的教学模式。

针对数据结构,教师可以提供一个具体的问题,要求学生从中学习相关知识点,并设计相应的算法和实现方式。

在学生自主探究的过程中,教师可以进行指导和布置相应的作业。

这种教学模式可以提高学生的主动性和创新思维,从而更好地掌握数据结构的知识和实现方法,提高学生团队合作和解决问题的能力。

4. 个性化教学个性化教学是一种针对学生个体差异的教学模式。

对于数据结构的教学,教师可以根据学生的个性特点和学习需求,为每个学生制定个性化的学习计划和教学策略,并在课堂上进行实时调整和指导。

“数据结构与算法”的教学改革和实验创新

“数据结构与算法”的教学改革和实验创新

“数据结构与算法”的教学改革和实验创新传统教学模式中的教学方法可以简单概括为“先说(课堂理论教学)后做(验证性实验)”和“光说不做”。

但是,在大众化高等教育的背景下,课堂教学效果普遍出现滑坡,客观上淡化了“验证性”实验的基础,因而严重影响了课程的教学质量。

近年来,我们在多门计算机课程的教学实践中,摸索出一套“把实验实践环节与理论教学相融合,抓实验实践教学促进学科理论知识学习”的教学方法,有效地提高了学生的学习兴趣,以此来提高大众化高等教育背景下计算机专业课程的教学效果和教学质量。

这个教学方法可以简单地概括为“先做后说”。

这里的“先做”,就是教师依据相关课程的知识体系和教学要求精心设计前导实验,学生在实验设计的指导下,通过实验方法来了解和实践课程知识;这里的“后说”,就是在学生具备了一定的感性认识的基础上,在课堂教学环节中答疑解惑,系统地提高学科知识的理论水平。

本文中,我们结合“数据结构与算法”(以下简称“数据结构”) 课程来探讨新的教育形势下计算机课程教学方法的改革。

1“数据结构”的教学现状任何实际问题只有建立了数学模型才可以被计算机计算,而数据结构就是实际问题中元素的数学抽象,算法则是建立和解决数学模型的方法。

“数据结构”这个术语在整个计算机科学与技术领域得到广泛使用,它被用来反映一个数据的内部构成,即一个数据由哪些成分数据构成,以什么方式构成,呈什么样的结构等。

数据结构是数据存在的形式,也是信息的一种组织方式,其目的是为了提高算法的效率,它通常与一组算法的集合相对应,通过这组算法集合可以对数据结构中的数据进行某种操作。

“数据结构”是计算机以及相关专业的一门核心课程,具有承上启下的地位和作用,“程序设计语言”(例如C或C++) 和”离散数学”是它的先导课程,“操作系统”、“数据库原理”、“软件工程”等则是它的后续课程。

“数据结构”课程既有相当的理论抽象性,又有鲜明的应用特色,是专业基础课程中的一门有一定教与学难度的课程。

《数据结构》实践教学改革探讨

《数据结构》实践教学改革探讨


要 :教据结构》 《 是计算机 专业一 门重要 的专业基础课 , 是程序 设计的重要 理论基 础 , 也是 多门后 续课 程的 学习基础 。
本文针对 当前《 数据结构 》 实践教 学 中存 在的 问题 , 出了以培养 学生的 实践能 力为核心 的创新教 学模 式, 提 有效提 高学生
的编程能力、 解决 实际 问题的能 力和 学习积极性 。
当前对《 数据结构 》 的理论 教学 主要是 教师首 先讲 解基本
的算法思想 , 后再 引导 学生 读懂 由伪代 码 所编 写 的算 法步 然
骤, 最后 布置作业让学 生思考 课后 问题 , 这些 问题 还是 专门针
的逻辑结构 、 存储结 构 、 算法 思想 和具 体实现等 各个 环节的整
体理解 。
切相关的意识 。
2 实 践选 题 .
应的高级语 言程序并调试通过 , 或者是依葫芦 画瓢似 的将书上
的几段代码组合一下 , 用于解决 一个稍复 杂点 的综合 问题 。这 种实践 方式 的一个 主要 缺点 是 : 对每 个 特定 问题 的解 题 步 针
骤、 算法思想 、 实现代码 、 应选择 的存储结 构课 本上已清楚地 列 举出来 , 学生只需要看懂代码并 找到 一门高级 语言将它们 实现
对刚介绍过的内容而编写 的。在《 数据结 构 》 的实践教学 环节 ,
学生通常要做的事是将课本 上写 得很 详细 的伪代码 翻译 成相
() 过实践 可以将各门课程学到 的知识融会贯通 。思考 2通 与发现利用数据结构解决实际应用 问题 的有效方法 , 从而使学 生分析和解决问题的能力得到锻炼和提高 。 () 3通过实 践 , 化学 生 “ 构——算 法——编程” 者密 强 结 三

数据结构课程实验教学改革的理论与实践探讨

数据结构课程实验教学改革的理论与实践探讨

的实验 ,而每一种实验又可 以分为不同的存储结构 。在教学 时数内 是不可能完成所有这些实验 的。因此 ,教学改 革的主要 目的是 调动
学生学 习的积极性和主动性 ,在 课内完成具有代表性 的实验 , 课 在 外还能有兴趣和有愿望完成更多的实验 。当然 完成实验 的目的是掌
数据结构课程实验教学改革的原则是在不增加教 学时数 的前提 下完成教学大纲规定 的实验要求 。数据结构课程的实验 主要 包括顺
序表的实验 、链表 的实验 、栈的实验 、队列 的实验 、字符 串的实 验 、数组的实验 、二叉树的实验 、二叉排序树的实验 、图的实验 、 排序的实验 。每个实验又包括儿个子实验 ,例如链表的实验 又包括 单链表 的实验 、单循环链表 的实验 、双向链表的实验 、双向循环链 表的实验 。例如 ,队列的实验又可以分为链队列的实验 、 序队列 顺
维普资讯
教 科 园 地
曩 科 至 0 7E 期 工 乏20 ̄第3 9
数 据 结构 课 程 实验 教 学 改 革 的理 论 与 实践 探讨
钟 治 初
嘉 应 学 院 汁算 机 科 学 与 技 术 系 )
摘 要 本 文提 出数据 结构课 程实验 教学必须进行改革 、必须重视 实验 理论的教学 、实验教 学应该分层次的思想 ,同时进行 了教 学实践 ;通过 实践 ,证 明这种方法对于调动学生的学习积极性和提 高教学质量都能起到较 大的作 用: 关 键 词 数 据 结 构 实验 教 学 教 改
数据结 构课程 讨论 的是计算机 科学技 术领域 里的一些 基本 问 题 ,它是计算机科学 与技 术专业中的一 门核心 课程 ,也是一 f理论 J 与实践紧密结 合的基础 课程。随着计算机科学技术的 飞速发展 ,计 算机的许多领 域都发生了很 大的变化 、数据结构 的教学 内容和教学 方法也随 着不断更新 。但 是,数据结构课程在计算机科学与技术专 业的教 育中的重要地 位和 作用并 没有 发生变化 、 因此 ,研究数据结 构课程 的教学 内容和教学方 法的教学改革是有深远意义的。

《数据结构》课程案例教学设计分析【论文】

《数据结构》课程案例教学设计分析【论文】

《数据结构》课程案例教学设计分析摘要:《数据结构》课程的教学面临知识点多且抽象枯燥等问题,案例式教学对于激发学生学习兴趣有积极的作用。

然而,传统课堂授课教学模式下的案例教学一般作为导入理论课程教学的手段,很难将案例教学贯穿于整堂课程中,而现代化教育手段MOOC的兴起为线下实施案例教学创造了条件。

对MOOC背景下《数据结构》课程的案例教学进行教学设计,给出案例集及相应的教学实施方法。

该设计将作为教学改革手段,在后续的课程教学中实施。

关键词:数据结构;案例教学;MOOC《数据结构》是计算机专业中的一门核心的专业基础课,研究非数值计算中计算机的操作对象以及它们之间关系和操作的学科[1]。

在计算机专业课程设置中,该课程起着承上启下的作用,其教学效果直接影响到编译程序、操作系统、数据库系统等后续课程。

然而在实际授课过程中,由于课程知识点多、内容抽象,学生普遍感觉枯燥,久而久之就失去了学习兴趣。

为了克服此问题,许多教育工作者在该课程的授课过程中引入案例化教学方法[2-7],目的是借助于形象生动的实际案例,激发学生学习和解决此问题的兴趣,进而提高教学的学习效果。

但是,传统的以课堂教学为主的授课方式将课堂上有限的时间主要用于基本知识点和概念理论的讲述,因此在应用案例教学的过程中普遍存在的问题是只能应用少量简单的案例,作为导入理论课程教学的手段,而很难真正将案例教学贯穿于整堂课程中。

近年来MOOC(MassiveOpenOnlineCourse,大规模开放式在线课程)等现代化教育手段的兴起,使得传统的授课方式的改革成为可能。

通过MOOC,学生可以在课下通过自主学习的方式学习基本知识点,而传统的课堂时间则可以用来实施更合理的教学方式。

因此,MOOC背景下的线下授课为实施案例教学创造了条件。

案例是一种先进的教学方法,非常适合于理论与实践结合紧密的课程。

《数据结构》课程采取案例教学可以带来如下好处:(1)让学生理解理论提出的背景。

基于问题导向的高职“数据结构”课程改革的探索与实践

基于问题导向的高职“数据结构”课程改革的探索与实践
22教 学 内容 分 析 .
心, 日常生活真实或 虚拟的案例, 以 通过小 组讨论 的形 式, 让学生 以互 动 的方式取代传统单 向的教学方法, 使学生在主动 、 积极地学 习到知识 的同时学 习到与人沟通及分 析问题 、 解决 问题 的技巧。从 P L B 教学理 念上看, 这种教学模式更有利于培养学生 自主学 习及收集资料 、 获取知 识 的能力 和习惯, 在讨论 中训练学生独立思考 及解 决实际 问题 的能力, 同时学会 与他人协调沟通 的技巧 。这些恰好与 以上所分析得到 的本课 程教学 的对象 、 内容 、 途径相吻合 。在 当今知识爆炸 、 科技 发展 日 新月 异 的时代 , B 教学模式无 疑在很 多方 面超越了传统的应试教学模式 , PL 明显有别于研究型教学 。
4课 程 改 革 与 实践 .
41 . 课程教学 目标 数据 结构课 程的 总 目标是让 学生 能建立 问题域 与数据结 构 的联 系 , 能熟 练运用 编程语 言提 供 的标准 数据结 构和 算法 解决 实际 问 并 题 。通过本课程 的学 习, 一方 面, 学生 可以学会分析研究计算机加工 的 数据结构 的特性 , 以便为应用涉及 的数据选择适 当的逻辑结构 、 存储结
构 及其相应 的运算 , 并初步 掌握算法 的时 间分 析和空 间分析 的技术 ; 另一方 面, 本课程 的学 习过程也是复杂程序设计 的训练过程 , 要求学生 编写 的程序结构清楚和正确易读 , 符合软件工程 的规范 。 4 基 于问题 导向教 学法 的课 程设计 思路课 程设置 ( 型工作任 . 2 典
的时候能对编程有什么指导意义。 近来“ 目化” 项 教学 盛行 , 但这 门课程 难以做到 “ 运用后理解 ”, 先 因为数据结构是抽象 的, 际待解决项 目 实 是具体 的 , 但这个 “ 具体 ” 并不 是数 据结构 的“ 具体化 ” 。学生能够使用编程语 言中的某个数据结构解
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基于分层教学和课题答辩的《数据结构》实践教学的改革研究
作者:张蕊蒋廷耀但志平谢德祥
来源:《教育教学论坛》2013年第05期
摘要:《数据结构》课程是计算机科学与技术及信息管理与信息系统等专业的核心课程之一,同时也是一门实践性很强的课程。

然而,目前在《数据结构》教学过程中却存在着诸多问题,通过对《数据结构》的实践教学环节提出了基于分层教学和课题答辩为核心的创新教学模式,有效提高了学生的编程能力、解决实际问题的能力和学习积极性。

关键词:数据结构;实践教学;分层教学;课题答辩
中图分类号:G642.0?摇文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)05-0043-02 一、引言
《数据结构》是计算机专业一门综合性的专业基础课,也是网络工程、信息管理与信息系统、信息与计算科学等专业的重要核心课程;同时是程序设计的重要理论基础,是介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间的一门核心课程。

因此本课程的教学不仅要注重学生对理论知识的理解,更应注重培养学生的实践能力,通过本课程的学习,在巩固学生的程序设计能力的基础上,能进一步促进学生的大型软件设计和编程能力的提高,而且其研究方法对工科学生在校和离校后的学习和工作也有着重要的意义。

另外,对于有进一步深造要求的学生而言,它也是计算机专业研究生入学考试必考课程,因此如何不断的完善和提高《数据结构》课程教学效果就有着相当重要的意义。

本文从多年教授《数据结构》课程的经验出发,针对目前实践教学中存在的突出问题,提出了基于分层教学和课题答辩的《数据结构》为核心的创新教学模式,希望能共同提高教学水平以推动《数据结构》课程不断向前发展。

二、《数据结构》实践教学现状和原因分析
根据调查,目前大多数院校《数据结构》实践教学现状不容乐观,一方面授课教师感觉到学生学习积极性不高,先修程序设计知识点掌握不扎实,而《数据结构》实践教学中对程序设计要求较高,因此实践教学结果不理想;另一方面学生普遍反映学习难度大,本来理论学习难度就比较大,而实践课程要求将抽象的理论知识转化为现实的程序运行出来,因此产生较大的畏惧心理,导致大部分学生对实践课程望而却步。

造成这一现状的原因主要有以下几点:本课程高度抽象且学习量大;先修课程基础薄弱;学生学习兴趣下降;实践动手能力差且轻视实践课程。

三、基于分层教学和课题答辩的实验教学改革
1.分层教学的实验教学基本思想。

分层教学的实验教学基本思想:为了在有限的学时内满足不同层次学生的需要,不能“一刀切”,实践形式要层次化,我们进行了实验题目的分层改革,学生根据自己的实际情况进行相应的选择,分层思想如下:实验分为三个层次,综合性实验,设计性实验,验证性实验,其难度由高到低;综合性实验针对具体问题,应用某几个知识点,学生自己设计方案,并上机实现;设计性实验针对具体问题,应用某一个知识点,学生自己设计方案,并上机实现;验证性实验针对教材上的重要数据结构,不需要学生自己设计,将给定的方案上机实现即可。

当然为了避免同学在选择题目的时候都倾向选择简单实验,对不同层次的题目给予不同的权值以区分难度,鼓励学生选择适合自己层次的题目。

具体实施过程:以单链表实验为例,实验题目的安排如下:综合性实验的内容是实现约瑟夫环问题;设计性实验的内容是实现集合的交、并和差运算;验证性实验的内容是单链表的抽象数据类型表示及实现。

每个层次大概有3~6个不同的实验题目。

学生根据自己的能力和水平,选择合适的题目,并指导学生区别对待难点、重点和基本点,使不同水平的学生各尽其能,体验成功的乐趣。

2.课题答辩的实验教学的基本思想。

课题答辩式实验教学方法的基本思想是:培养和锻炼学生理论与实践相结合的科学态度、团队合作精神,分析和解决问题能力、写作能力、编程能力、组织和口头表达能力。

课题答辩式实验教学打破传统的实验教学方法,其具体实施过程包括以下几个方面:(1)科学设置实验学时:打破传统的2周1次,每次2学时的实验学时安排,采取相对集中的方法。

比如我们把18个学时安排到每个学期的后6周进行,每周1次,每次3学时。

其优点如下:首先,随着理论课的深入,学生对前面所讲内容的理解更加深刻,有利于安排一些综合性和创新性的实验项目;其次,实验时间相对集中,可让实验内容得以连续进行,尽量减少中断次数;最后,在前期理论课进行过程中,学生会发现他们的程序设计语言基础不够扎实,因而会自觉加以复习。

(2)打破传统的所有学生做同一个实验项目的做法,采取分组做法。

每个小组可以根据自己的兴趣选择题目,要求一个小组在规定的时间内完成一个实验项目,锻炼学生的团队合作精神。

(3)打破传统的学生做完实验提交实验报告就算完成的做法。

要求每个小组提交一份实验报告,但要求小组成员对实验过程进行答辩,依据答辩情况进行评分,这大大提升了学生的编程能力、写作能力、组织和口头表达能力。

四、基于分层教学和课题答辩的实验教学的教学效果
对课题完成情况进行评判。

采取的方法是进行公开答辩。

成立答辩委员会,委员由各小组组长担任。

答辩分两阶段进行:陈述阶段和提问阶段。

陈述内容由各小组根据组员分工情况进行。

提问则主要由选择同一课题的其他小组成员参与,这样可以共同交流各小组在完成课题时遇到的问题和解决的方法。

答辩过程完全由学生组织和完成,教师参与指导。

各小组的成绩由答辩委员会给出,各小组成员的成绩则由组长根据组员的工作情况给出。

我们对2010级信息管理专业的学生采用了基于分层教学和课题答辩式的实验教学,学生普遍反映较好,不同层次的同学都实现本层次的要求,且有强烈的成就感,对《数据结构》课程的理论学习也起到了非常好的促进作用。

五、结语
《数据结构》是计算机专业及相关专业学生必须掌握的专业基础知识,也是一门理论性和实践性都很强的课程,需要利用实验教学的过程来强化理论教学的效果。

为此,必须及时调整教学思路,形成以培养实践能力为核心的教学模式,如何在教学过程中把理论教学与实验教学很好地结合起来就成为《数据结构》教学成功的关键。

本文提出的基于分层教学和课题答辩的实验教学改革能够激发学生的学习兴趣,锻炼学生分析和解决实际问题的能力,且做到了因材施教,不失为一种好的《数据结构》实验教学方法。

参考文献:
[1]马晓波.《数据结构》实践教学改革探讨[J].内蒙古农业大学学报(社会科学版),2010,(2):171-172.
[2]朱文球,文志诚.《数据结构》实践教学模式的设计与探索[J].福建电脑,2010,(4):34,46.
[3]孟佳娜,孙雪莲.“数据结构”课程实验教学改革探讨[J].大连民族学院学报,2010,(5):272-273.
[4]王伟嘉,张立,石岩,张洪萍.数据结构实验教学探索[J].计算机教育,2010,(13):155-157.
[5]严蔚敏,吴伟民.数据结构(C语言版)[M].北京:清华大学出版社,2006.
[6]田鲁怀.数据结构[M].北京:电子工业出版社,2006.
[7]严蔚敏,吴伟民.数据结构题集[M].北京:清华大学出版社,2003.。

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