应用型人才培养模式下《数据结构》课程教改探索

吴艳

（浙江工业大学之江学院，杭州310008）

应用型人才培养模式下《数据结构》课程教改探索

吴艳

（浙江工业大学之江学院，杭州310008）

根据应用型转型下专业培养目标，针对本院计算机和软件专业学生学习《数据结构》课程的现状，分析转型下《数据结构》课程教学中存在的问题，围绕着如何调动学生学习的积极性和强化实践教学，提出相应的教学对策，包括案例驱动教学、采用多元化教学手段以及建立课堂评价记录等。

《数据结构》；应用型；实践教学；教学改革；案例驱动

0　引言

人才培养质量和人才培养体制问题越来越受到教育界及全社会的重视和关心。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）（公开征求意见稿）》提出了改革人才培养体制一定要“创新人才培养模式”、“探索多种培养方式”的要求。应用型人才培养模式的重要环节是实践教学。《数据结构》作为计算机科学技术和软件工程专业一门综合专业基础课，在专业课程体系中起到承上启下的作用。因此，在教学中不仅要重视课程基础知识的教学；而且，更重要的是将其付诸于具体的实际应用。在实际教学中，学生普遍反映的是课程概念抽象、难易理解，学习积极性受挫，教学效果不佳。如何提高学生学习的主动性，加强实践教学以提高学生综合设计能力和编程技能，是《数据结构》课程教改的当务之急。

1　转型下《数据结构》课程教学中存在的问题

本学院正处于向应用型大学转型过程中，从历届毕业生和用人单位反馈信息来看，计算机软件毕业编程能力和生综合设计力偏弱，从而限制其发展空间。主要原因主要有以下几点：

（1）教学内容安排不合理。本院向应用型学院转换首先体现在培养计划的改革，《数据结构》的学时由原来的64学时（实验课学时为16）改为48学时。总课时的减少，又不能减少实践教学学时，势必减少理论教学课程。课程教学内容缩水、讲解不到位，或者内容太抽象，学生难易理解导致不重视，反而导致实践教学欲速而不达。

（2）课程衔接偏差。数据结构的前驱课程是《C和C＋＋语言程序设计》，学生编程能力普遍偏差，而且学生基本没有理会面向对象设计思想和方法。但是，复杂的数据结构的构成必须要一定的面向对象理论和方法的支持。例如，不少学生认为C语言和C++语言的差异只是体现在在输入和输出语句上，根本没有理解是两种不同理念的编程思想和方法。因此，《数据结构》课程教学中往往需要“补课”，从而影响正常的教学进度，达不到预期教学目标。

（3）教学手段单一，缺乏吸引力。为了在有限的学时内完成课程的教学内容，主要教学手段是讲解基本数据结构的概念和特点，并按照实验指导书上机设计并实现基本的数据结构。学生基本上是模拟、机械和被动地学习，大部分学生缺乏思考、创新以及与教师互动的时间，大大影响课程教学质量。

（4）缺乏有计划有效的课堂评价。教师在课堂教学中往往专注于对学生的学习情况做判断、下结论，在设计课堂评价时，从主观意愿出发，轻者拔苗助长，达不到预期结果。例如，教师在讲第一个数据结构（线性表）时就将提高学生编程能力作为课堂评价目标，其实，学生还根本没有完全理解线性表类的组成结构和存储方式，怎么会对它进行编程实现。如此，疑惑积累，学生如负重轭，导致厌学情绪。

2　应用型人才培养模式下《数据结构》课程教改实施

2.1案例驱动教学，合理组织教学内容

案例驱动教学不同于运用案例进行教学，而是选择一个合适的案例，贯穿整个教学过程，使得理论教学更有针对性，与实践教学更加紧凑，从而弥补了课时的不足。随着案例从展开到深入，《数据结构》教学内容也从基础到高级、从简单到复杂、从单一到综合演进。

在课堂教学中，用《学生成绩管理系统》（后简称系统）作为驱动案例。起始阶段，系统只有两个类，即学生类和学生表类。第一阶段，第2章线性表结构实现这两类之间的联系和基本操作，第3章栈和队列结构实现学生表的特定位置的插入和删除。第二阶段，添加课程类，衍生课程成绩表类，第8章静态查找和散列查找以及第9章内部排序实现学生成绩的查找和排序，其中，附带讲解string类和数组的设计和实现思路（第4章和第5章内容）；第三阶段，在系统中添加班级类和专业类，根据专业、班级和学生的关系讲解第6章树和二叉树数据结构基础知识和设计实现按层件检索学生信息，在此基础上介绍二叉排序树和赫夫曼树的应用。第四阶段，在课程类基础上，课程之间按开课顺序组成课程图结构，展开第7章的教学任务，用拓扑排序算法验证课程安排的合理性；添加校园各个教学点类，用最短路径算法计算各个教学点之间的最短路径，用最小生成树计算铺设通路（模拟）的最低费用。

在基础数据结构内容的教学中能弥补和巩固学生《C和C++程序设计》课程中编程知识的不足，在综合运用时又能实训学生综合分析能力和编程技能，为后续课程，如《软件工程》做了铺垫；再者，实践教学贯穿了整个课程教学过程，理论教学推动着实践教学的开展，从而达到理论与实践并进。更重要的是，案例系统阶段性成果激发了学生的成就感和学习的积极性。

2.2建设课程网站，丰富教学手段

根据本院学生实际需求，建设并开发《数据结构》课程网站，整合了教学大纲及计划、教学PPT、教学视频、动态演示等课程教学资料，并实现了在线自测、作业提交以及在线答疑等功能。即丰富了课堂教学手段、促进了学生自主学习、增加了师生之间的互动；又能针对本院的学生因材施教，针对具体问题分层进行课程课外辅导，弥补了课程教学课时不足造成的影响。课程教学网站是组织学生建立的，例如，本届毕业生在原有的网站中添加了作业自动批改功能，学生能查看教师批改提示，并就此作业和教师展开一对一答疑，具有针对性。

2.3重构课堂评价目标，建立课堂评价记录

案例驱动教学，是一个迭代、演化的过程，整个过程一环扣着一环。如何控制教学过程的顺利展开，如何达到阶段性教学目标就显得格外重要；因此，必须重构现有的课堂评价目标，并建立课堂评价记录，及时跟踪课程教学过程。通过课堂评价记录中的师生反馈信息，发现当堂教学中存在的问题，并作为教师改进教学方法、内容和过程的决策性依据。学生反馈信息的形式主要有习题、实验报告（习题和实验成绩课程总评的30%）、在线和面对面答疑等。例如，学生反映案例进展太快，跟不上。教师会将案例进展阶段再分几个子阶段，每个阶段预留时间让学生展开讨论和消化，并做阶段性知识的梳理和总结。通过参与课堂评价，进一步激发学习自主学习的积极性和主动性。

3　课程教改中教师的素质和引导作用

在《数据结构》课程改革中，对于教学和实践内容的组织依赖于案例的设计。案例原型的演化过程不是简单的功能迭加，涉及到教学内容的融合、教材中教学内容的顺序调整和案例软件结构的设计，例如，教师在课程开始前要设计好系统的软件结构（系统类图），使之便于维护和扩展，整个系统的设计和实现必须先走一遍（通常用UML建立系统建模型）。在案例的演化过程中不仅要引导学生循序渐进学习课程内容、理解并掌握面向对象软件开发的一般过程，还要引导学生自主学习，并在他们受挫时给予辅导和帮助。

此外，课堂评价设计需要教师花费大量的时间和精力。在突出应用型人才的实践教学中，专业基础课不能忽视其理论教学的作用。在课堂评价结果中需要关注学生对课程基础知识和技能的理解和实践。例如，初期的课堂评价目标是提升专注力和复述能力，中期的评价目标是提高学生举一反三和编程能力，后期的评价目标是让学生具有一定的综合应用能力。

4　结论

《数据结构》课程的任务就是在程序设计语言课程上提升学生的综合编程能力，包括软件结构的综合分析和设计能力、算法分析和实现能力，为后续专业课打下扎实基础，从而满足应用型人才的需求。

课程教学改革要求教师要不断更新教学观念、勇于探索和创新多元化的教学方法，培养学生自主学习能力、严谨和综合分析能力，向社会输送更多应用型、创新性人才。

［1］关仲和．关于应用型人才培养模式的思考［J］．中国大学教育，2010（6）．

［2］唐庆鹏，康丽丽．应用型大学专业实践教学的反思与探索［J］．职业技术教育，2015（20）．

［3］万安，宋梅．浅谈计算机基础课程教学中计算思维的培养［J］．现代计算机，2015（4）．

［4］甄阜铭．理论教学与实践教学的同构关系［J］．现代教育科学，2011（9）．

Exploration of Data Structure Course Reformation in Applied Talents Training Mode

WU Yan

（Zhijiang College，Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310024）

According to the professional training target under the practical transformation and in view of the present study situation in Data Structure course of our college computer software professional students，analyzes the problems existing in the data structure course teaching under the translation and puts forward the corresponding teaching strategies that revolves around how to arouse the enthusiasm of students learning and strengthen the practice teaching，including using case to drive teaching，adoption diversified teaching methods and construction the classroom assessment correct record，etc.

Data Structure；Applied；Practice Teching；Teaching Reform；Case Driven

1007-1423（2016）25-0041-03DOI：10.3969/j.issn.1007-1423.2016.25.009

吴艳（1967-），女，浙江杭州人，硕士，讲师，研究方向为数据结构和软件工程

2016-06-30

2016-09-10