信息与计算科学专业《数据结构》实验教学考评初探

舒玉坤

（湖北师范大学数学与统计学院，湖北黄石 435002）

信息与计算科学专业《数据结构》实验教学考评初探

舒玉坤

（湖北师范大学数学与统计学院，湖北黄石 435002）

分析现行信息与计算科学专业实验教学存在的弊端，以数据结构实验教学为例，对实验各环节考评机制进行了广泛深入的探讨，从而有效地激发学生的学习热情，提高实验教学质量，促进学生全面发展。

实验教学；实验报告；实验考评

0 引言

信息与计算科学专业是以信息领域为背景，数学与计算机信息管理相结合的交叉学科专业。该专业培养具有良好的数学基础和数学思维能力，能熟练使用计算机，解决信息技术或科学与工程计算中的实际问题的专门人才。该专业的毕业生具有一定的算法设计、算法分析与使用专用软件编程的能力。数据结构已不仅仅是计算机专业的核心课程，也是其他非计算机专业的重要课程［1］，该课程在计算机相关课程体系中有着极为重要的作用。数据结构是一门理论性较强的课程，也是一门实践性很强的综合性核心专业基础课，实验是其重要组成部分［2］。实验课不仅能使学生掌握实验基本知识、方法和技巧，注重对理论知识的理解，还能通过系统的实验技能训练培养学生实际动手能力、分析解决问题的能力和创新创造能力。实验报告是实验的重要组成部分，是考察学生对知识点的掌握、运用情况和疑难讨论的详细说明，也是实验教师对学生实验成绩评定的重要依据［3］。本文针对在数据结构实验教学和实验报告中存在的问题提出符合本专业的、切实可行的实验考评方案。

1 实验教学的困境

1．1 思想上不重视

部分学生存在重理论轻实验的观念，特别是信息与计算科学专业隶属于传统的数学学院，学生以为最重要的是学好数学，实验课基本上是应付完成任务。对实验目的、实验原理都没有深入理解和思考，一个模版或一套代码全班复制使用的现象非常普遍，有些学生甚至连实验总结和讨论都照搬照套。来上实验课的学生也就为露个脸，拿到实验平时成绩。实验课成了部分学生玩手机、打游戏的场所。

1．2 基础知识不扎实

1）基础课程没学扎实，函数、指针、结构体、动态内存分配等知识不熟悉，不会灵活使用。

2）有些学生畏难情绪很重，上课稍听不懂就放弃学习，甚至有学生一听说《数据结构》难连第一次课就主动放弃认真听课，不自信，钻研精神欠缺，加之该课程理论性强、知识点多，问题如同滚雪球越滚越多，没有理论的支撑，实验完全不知从何下手。

3）程序编写完后调试若遇到问题不知道从何解决。我院《数据结构》的先行课是《C语言程序设计》，相对《数据结构》而言，《C语言程序设计》的实验课相对简单，代码相对较短小，程序调试出现了问题比较好找，这导致了学生不深入学习编译器的调试功能，待到学习数据结构及算法时就明显感觉跟不上甚至举步维艰。

1．3 理论教学与实验教学进度不同步

通常我院的实验课较理论课晚两周进行，而实验结束时间与理论课同步。这就导致经常出现理论知识还未学完就开始上实验课。实验教师需要花费大量时间讲解算法理论和思想，学生在还未完全领会算法精髓的情况下就要自己编写代码，导致漏洞百出，遇到问题不知从何下手，只有请老师帮忙，这极大地挫伤了学生对这门课程学习的积极性。

1．4 对实验过程及实验结果不深入分析思考

若程序编写运行无误、输入几组数据能得到相应的结果就结束实验，不再深入分析代码的准确性、并优化代码以提高代码质量，对已经很精简的代码没有想到扩充它的功能，只是匆匆写完实验报告上交了事。

1．5 实验报告抄袭现象严重

部分学生实验报告不完整，实验步骤就是写几个关键算法，所以实验报告出现最多的问题是照抄，要么抄书，要么相互抄袭。对《数据结构》的实验报告而言，其实验步骤部分没有任何的步骤分析及关键技术解答，只是把代码写一遍，完全没有重点可言，写完代码没有结果分析与讨论。这样的实验报告即使没有做实验也可以写的出来，所以体现不了实验课的意义，也激发不起学生全身心投入实验的兴趣。

1．6 实验教学考评机制存在弊端

当前数据结构实验成绩一般来自于平时评价、实验报告成绩和期末考试成绩三个部分。由于实验报告抄袭严重，不能很好地支持实验过程评价、反应学生的真实水平。而实验考试只能反应学生对部分知识点的掌握情况，这反而会出现平时学习懒散的学生由于考前突击记忆成绩高于平时态度端正的学生。这些都不利于调动学生的学习积极性和主动性，也达不到开设实验课程的目的。

2 解决策略

改变学生重理论、轻实践的思想，强调数据结构实验是一门综合性强、实践性强的课程，且是程序设计、数据库、操作系统和计算机网络等专业课的基础，培养学生的逻辑思维能力和应用算法解决实际问题的能力，实验可以增强对理论知识的理解。本专业多数学生数学基础相对其他理工科专业较好，有助于学习算法分析、算法时间复杂度、空间复杂度和矩阵的压缩存储等知识。又考虑到大部分学生毕业后从事软件开发工作，我们采取实验教学尽量与理论教学同步，着重吃透某些核心理论知识点并会熟练应用的实验教学方法，既可以提升学生对本课程实验的兴趣，也为后续的算法课程打下良好的基础。

2．1 建立预习考核机制

数据结构实验进行得是否顺利，取决于学生对算法理论的掌握程度。实验教师在每次实验课之前都将下一次实验使用到的知识点和问题告诉学生，要求学生写出问题的数学描述，在课前掌握其关键算法，做好实验课的准备，如果条件允许，鼓励学生先在本子上把完整的代码写好。要求学生凭实验预习报告进实验室［4］。为了了解学生预习报告的真实性，在进行实验操作之前，教师提出一些相关的问题请学生回答，根据答疑情况给予学生平时成绩。这样既可以有效提高实验效率、激发学生的学习兴趣，也可以有效杜绝实验课旷课现象发生。

2．2 建立实验数据库

同类知识点多设计一些实验供同学们选择，每一个实验都是一个小项目、小任务，以任务驱动激发学生的学习兴趣和学习主动性。同时实验可选项目较多也避免了相互抄袭。让学生围绕知识点做实验而不是都围绕着同一个实验编写程序。实验安排由易到难，将实验项目分为基础性实验和综合性实验。基础性实验每个学生必做，而综合实验可成立小组共同完成。

2．3 灵活安排实验教学

实验前对数据结构要用到的C语言知识点及调试方法与技巧进行巩固和查漏补缺。根据学生的实际情况有取舍地进行实验教学。由于实验课时有限，死搬硬套地按照实验教学大纲让学生涉猎所有知识点，如果都是肤浅地了解知识点还不如让学生深入掌握3～4个核心知识点并懂得灵活应用，其它知识点学生可以根据已掌握的知识进行自学［5］。提倡学生创新实验，鼓励学生将实验由小到大逐步扩充为自己想要的功能，激起学生的学习兴趣，鼓励学生投入时间和精力在实验上，鼓励学生将实验报告撰写成实验课程设计，若实验有创新，鼓励学生将成果撰写成论文并发表。同时将优秀实验作品及其实验报告留给下一届学生观摩［6］，使良好的实验氛围得以传承。

2．4 建立实验过程评价机制

实验教师采用启发式教学、参与式教学等形式多样化的教学方式对实验进行精讲，实验过程着重强调学生多练。对学生在实验过程中出现的疑难问题首先鼓励学生独立思考解决，自己解决不了的可与同学讨论求解，讨论后仍不能解决的及时给予耐心指导。这样，既可以及时掌握学生对知识点的了解情况以便为后续讨论交流工作做准备，也可以因人而异、因材施教实现个性化实验教学。实验过程评价机制则强调独立操作、疑难问题的提出与解决情况，能独立操作、疑难问题提的有亮点有意义且通过思考能解决的得分最高，其次是能独立操作但疑难问题不会解决，最差的情况是既不能独立操作、还提出有低级错误的问题。通过实验过程的监管，可以从源头上杜绝实验抄袭。

2．5 建立实验报告评价机制

首先，规范实验报告书写格式，强调实验报告评分标准在于真实性、完整性、深入性和科学性。实验报告记录了实验目的、实验步骤、实验结果、讨论总结和实验心得，及时批阅实验报告有利于教师在第一时间了解学生对实验的掌握情况。实验报告的评价机制是实验步骤和实验结果占60%，讨论总结和实验心得占40% ．若发现实验报告雷同，实验报告成绩均为零分。教师将批阅的实验报告及时反馈给学生，有助于引导学生重视实验报告，从而使实验教学进入良性循环。

2．6 充分利用“互联网＋”

实验课时有限，为达到最理想的实验效果，充分利用现代化信息技术辅助教学以提高学生的学习主动性，比如成立《数据结构》实验的网络讨论小组、微信群和博客等，对学生预习时遇到的问题及时给予指导以及做完实验后遇到的问题展开讨论和交流。

3 总结

数据结构实验能锻炼学生思维能力、实践操作能力、运用算法解决实际问题的能力、实验分析以及高质量编程能力。针对信息与计算科学专业数据结构实验学生积极性差、实验报告雷同和现行实验考评机制存在弊端等问题采取建立预习考核机制、建立实验数据库、建立动态实验过程和实验报告评价机制以及充分利用“互联网＋”等方法可以激发学生学习热情、促进学生全面发展、切实提高实验教学质量。

［1］严蔚敏，吴伟民．数据结构：C语言版［M］．北京：清华大学出版社，1997．

［2］张学文，司佑全．《电子技术》实验报告存在的问题及对策［J］．湖北师范学院学报（自然科学版），2015，35（3）：97～101．

［3］袁 砚，李 祥，潘 杨，等．实验报告存在的问题及创新途径［J］．安徽农业科学，2013，41（30）：12241，12245．

［4］祝秋文，黄振华，怀利兵，等．电工电子基础实验教学评价探索与实践［J］．湖北师范学院学报（自然科学版），2011，31（1）：94～96．

［5］高崇志，李 进，谢冬青．数据结构教学改革思考［J］．科技视界，2015，32：163，310．

［6］陶 影，张 斌．数据结构实验教学应重视算法设计与分析能力的培养［J］．实验室研究与探索，2008，27（12）：119 ～122．

Preliminary study on the experimental teaching evaluation in specialty of information and computing science“data structure”course

SHU Yu－kun

（College of Mathematics and Statistics，Hubei Normal University，Huangshi 435002，China）

Analysis of existing problems in experimental teaching in specialty of Information and Computing Science，taking experimental teaching of data structure as an example，extensive and in－depth discussion on the evaluation mechanism of each link in the experiment，in order to effectively stimulate students＇enthusiasm for learning，improve the quality of experimental teaching and promote students＇all－round development．

experimental teaching；experiment report；experimental evaluation

G642

A

1009－2714（2016）04－0097－04

10．3969／j．issn．1009－2714．2016．04．021

2016—04—06

舒玉坤（1984— ），女，湖南溆浦人，助理实验师，主要从事微电子与信息技术研究．