项目驱动教学在数据结构课程教学中的应用研究

姚丽莎，余 云

（安徽新华学院 信息系统软件研究所，安徽 合肥 230088）

项目驱动教学在数据结构课程教学中的应用研究

姚丽莎，余 云

（安徽新华学院 信息系统软件研究所，安徽 合肥 230088）

针对传统数据结构课程教学的不足，提出将项目驱动教学应用于数据结构课程教学中.实践证明，项目驱动教学模式比传统课程教学模式在数据结构课程教学中，更能激发学生的学习热情和兴趣，提高学生的实践能力.

项目驱动；数据结构教学；教学模式

数据结构课程是计算机专业一门重要的专业基础课，也是一门涉及到多个学科的交叉学科，在计算机专业的整个课程体系中起着承上启下的重要作用.一方面该学科是对前期所学的程序设计、离散数学等知识的扩展和深化，另一方面也为进一步学习计算机专业的其它专业课奠定了理论基础.数据结构课程的教学目标是要求学生深刻理解数据结构的逻辑和物理结构，并利用数据结构设计算法解决实际问题.项目驱动教学能更好地激发学生的学习热情和兴趣，提高学生的综合水平，更好地掌握解决问题的技能.

1 数据结构教学中存在的主要问题

数据结构课程能够综合培养学生多方面的能力，如利用计算机解决实际问题的能力、抽象思维能力、逻辑推理能力和团结协作能力等.通过数据结构课程的学习能够使学生从程序设计语言的抽象语法的学习逐渐过渡到利用计算机去解决实际问题，能够进行复杂的、大型的程序开发.但是在目前教师的教学和学生的学习中，却有许多需要迫切去解决的问题.经过详细的分析，目前《数据结构》课程的教学和改革过程中还存在如下一些问题：

1.1 教学内容方面

目前的数据结构课程的教学基本包括理论教学、上机操作和课程设计三个方面.理论教学的内容过于理论化，枯燥难懂，而且无法体现一些新的理论和技术在计算机方面的应用，使得学生在学习过程中无法很好地做到理论与实际相联系，缺乏学习的积极性.上机操作主要是就某一个知识点让学生进行上机练习，使得学生无法体会利用计算机去结局实际问题的乐趣；而且上机效果的好坏也取决于前导的程序设计语言课程的掌握程度，难以激发学生的创新能力和实践能力的培养.课程设计是加强学生利用数据结构去解决现实生活中碰到的复杂问题的能力而进行的综合性的实验，但在此过程中有的学生只是将之前所做的实验重新做一遍，没有新意，既无法激发学生主动学习的意愿，也无法达到很好的教学效果.

1.2 教学方法方面

目前的教学中仍旧采用以“教”为主的教学方法，在课堂教学中大部分时间都是“满堂灌”的模式，教师在教学时间内力求将每个知识点尽量清晰而详细的传授给每一位学生，却忽略了学生本身的反应，无法有效地激发学生学习的欲望与积极性.使得学生被动接受老师所教的知识，主观能动性差，自学能力和实践能力不能得到很好的培养.

针对目前《数据结构》课程重理论轻实践的问题，特探讨基于项目驱动教学的数据结构的课程改革问题，重视学生的多方面能力的培养和锻炼.

项目驱动教学强调在进行基础教育的同时，更关注实践环节；在强调个人能力的同时也强调了人际沟通能力的重要性；同时也强调了个人在解决问题中的创新能力的重要性.《数据结构》是计算机中一门重要的专业基础课，在进行教学改革的过程中，可将项目驱动教学应用于其中，在教学内容、教学方法、培养方案等各方面进行综合的改革.

2 项目驱动教学法

2.1 什么是项目驱动教学

项目驱动教学法[1-5]是一种新型的建立在建构主义教学理论基础上的探究式教学方法.构建主义教学理论指出，不是通过教师来将知识传授给学生，而应在一定情境下，学生通过阅读必要的学习资料，并借助他人的帮助，通过意义构建方式以获取知识.

项目驱动教学法与传统教学方法不同，其以项目为驱动，以一个完整的软件开发项目贯穿整个教学过程，教师布置一个共同的任务，学生在教师的指导和帮助下，共同完成教师布置的任务.在项目问题的驱动下，采取讨论、探索、开放的方式进行自主探索，组织学生参与项目开发的全过程，以项目为中心学习一定教学知识点.

与传统的教学方法相比，项目驱动教学法主要的区别表现在项目驱动教学法改变了传统教学方法“教师”、“知识体系”、“理论讲解”这三个中心.第一，将以“教师”为中心转变为以“学生”为中心；第二，将以“知识体系”为中心转变为以“项目”为中心；第三，将以“理论讲解”为中心转变为以“项目实践”为中心.在教学过程中，学生可以参与整个项目的构思、设计、实施和运行，这不仅创造了学生感知项目、动手实践、分析思考的机会.还通过解决问题，学生的学习兴趣被激发，基本的工程素质和能力得到了培养.项目驱动教学法目的在于创造条件以此引导学生，通过学生亲自参与项目，自行构建知识体系，而不是简单地接受教师的诠释与输入.

项目驱动教学法强调以学生为主体[6]，学生成为互动教学的主体，自主学习以获取知识.这可以激发学生的学习欲望，引导学生将学习的知识运用到实际项目开发中，满足学生创新学习、自主学习的需求.在教学过程中注重创新能力的培养和团队合作能力的训练，既能培养学生的专业技术能力，也能培养如何利用所学知识有效的去解决实际问题的能力.

2.2 项目驱动教学的优势

项目驱动教学特点[7]在于学生是完成项目的主体，学生分组独立完成项目，教师只是起到引导作用，学生根据项目的任务需求主动地探索知识，而不是将学习作为任务，被动地接收知识的灌输.教师在整个教学过程中的主要作用是协调和指导.项目驱动教学的优势在于：

2.2.1 项目驱动教学模拟企业现实场景

项目驱动教学模式模拟现实企业开发，以项目为任务需求，团队协作自主完成项目.项目的选取也源于现实的实践案例，理论联系实际，将教学内容应用于实际案例.

2.2.2 项目驱动教学提高学生的学习积极性

项目驱动教学以项目任务为驱动，激发学生的学习热情，培养学生自主探索知识的能力.这样，不仅学生的技能得到了锻炼，而且在完成项目任务的过程中，学生的成果得到了肯定，提高了学生的学习积极性.

2.2.3 项目驱动教学锻炼学生解决问题的能力

项目驱动教学以项目任务为主导.学生要想完成任务，必须分析和解决问题，在此过程中锻炼了学生解决问题的能力.

2.2.4 项目驱动教学培养学生的团队协作能力

项目驱动教学以团队为基础，需要团队合理分工，相互协作配合，共同完成任务.这样可以培养学生的团队意识和协作能力，为以后进入企业工作奠定基础.

3 基于项目驱动的数据结构教学应用

针对目前数据结构课程并未完全体现应用型课程的教学目标，提出项目驱动教学模式数据结构课程教学，对学生的多方面能力的培养和锻炼具有重要的意义.在数据结构课程的改革中将项目驱动教学应用其中，在教学过程中以项目为核心，在实践过程中采用任务驱动的模式，使得学生在完成任务的过程中不但各方面的能力得到了培养，也掌握了本课程的相关知识，切实的提高教学效果和教学质量.

3.1 创设项目，项目引导

项目驱动教学的第一步就是创设项目，项目要体现教学目的，以项目实例的方式体现教学目的.数据结构课程要求学生掌握线性和非线性数据的逻辑和物理结构，根据这一教学目标，在创设项目时，根据每一种结构的特点和要求掌握的知识点，设置有针对性的实际案例.在创设项目时，一是项目的设置要有针对性，针对某一知识点.二是项目不能凭空想象，应具有实践性.三是项目的设置要循序渐进，具有一定创新性.四是项目完成要有效果性，让学生能看到自己的成果和效果.如在学习了线性表的相关知识后，设置完成学生学籍管理，分别以顺序表和链表完成学生数据的结构表示和相关操作，通过项目，让学生更深刻理解线性表的逻辑和物理结构以及线性表的相关操作.

3.2 团队合作，完成项目

教师根据项目要求划分具体项目任务，明确分组和组长，由组长根据学生的能力不同再具体分工和任务，实施项目.在项目具体实施过程中要注重团队协作，避免“搭便车”的现象出现，明确每个学生的任务，采取互补的方式进行搭配，有利于同学间相互学习.同时在小组间制定激励机制，激发团队的学习热情，客观上促进团队协作.

3.3 合理组织内容

在教学内容组织上，教师要合理组织结合理论知识和实际应用，不能按照传统从头到尾的方式组织教学，应根据知识点和项目的实用性，有选择根据知识点针对性安排教学内容，教学内容的安排是项目驱动的关键，项目必须以理论知识点作为支撑以开展.

3.4 教师过程引导

项目驱动教学过程主要包括项目建模、模块讲解、辅导答疑、编程实现、项目总结和完善提高六个步骤.学生由于知识和技能掌握有限，学生在项目进行中肯定会遇到困难，教师不能放任不管，也不能全管.在整个项目进行过程中，应该在关键阶段给予适当的引导，指出项目过程中致命的问题.教师从理论教学的主导作用变为辅导作用.教师应鼓励学生自主学习，促进学生自学能力的提高.

3.5 公平评价成果

如何对项目成果进行合理地评价也是项目驱动教学的重要环节.对项目成果的评价标准要设计公平合理，项目驱动考核的是学生对知识点的掌握和解决实际问题的能力.故在对项目成果进行评价时，应注重学生的过程学习能力、技能培养和学习效果，以激发学生的学习热情，提高学生的学习积极性.

教师要结合学生的特点，将项目实施的各个阶段如选题、分析、设计、编码、测试等纳入评价体系进行综合考核，以建立合理公平的评价体系.考核形式通过学生团队演示项目成果进行自评、互评以及教师评价以完成最终考核.通过这种综合考核的方式，分享项目成果，相互促进，共同进步，提高学生的学习兴趣和积极性.

4 结束语

项目驱动教学以项目为主导，旨在提高学生的学习热情和创新实践能力，是一种符合应用型高校培养的新型教学方法.数据结构是计算机专业的基础专业课程，在整个计算机专业培养体系中起了至关重要的作用.在数据结构的教学过程中主要是为了提高学生运用所学的专业知识去分析和解决实际问题的能力.在数据结构课程教学中采用项目驱动教学法，在教学改革中采用以项目为导向，使得学生在“发现问题-分析问题-解决问题”的过程中有目标有兴趣的去学习.在学习的过程中也使得自己多方面的能力均得到了培养和提高.使学生在学习的过程中由被动的接受知识到主动的学习知识，由目前的理论和实践脱节，到能够根据实际中碰到的问题去主动寻求解决问题的方案.通过激发学生的学习热情，培养学生分析和解决问题的能力，培养学生的团队协作能力，通过项目的任务驱动达到预期的教学效果.项目驱动教学与数据结构课程的教学目标相适应，可改善数据结构课程的教学效果，并且以企业实际案例为依托，培养出社会真正需要的人才，提高学生的社会竞争力.

〔1〕汤淼.软件工程专业“项目驱动”实验教学模式研究[J].实验技术与管理,2012,29(4):267-268.

〔2〕蔡琴,张凯.项目驱动教学模式在软件工程教学中的应用[J].实验科学与技术,2014,12(4):175-178.

〔3〕Sun Hongmei,Jia Ruisheng.Research on case teaching of software development comprehensive practice based on project driven[J].Procedia Engineering,2012,(29):484-488.

〔4〕匡华.高职课程教学改革背景下项目驱动教学法应用研究 [J].牡丹江教育学院学报,2010(4): 88-89.

〔5〕(美)巴克教育研究所著,任伟译.项目学习教师指南—21世纪的中学教学法[M].北京:教育科学出版社,2008.

〔6〕徐凯,宋麦玲,薛思清.项目驱动式案例教学法在“C程序设计”课程中的应用[J].长春理工大学学报,2011,24(10):171-172.

〔7〕赵怡.项目驱动在程序设计教学中的应用[J].计算机教育,2013（8）:73-76.

TP301；G642.0

A

1673-260X（2017）02-0033-03

2016-12-11

安徽省质量工程项目(2013gxk106)；安徽省高校自然科学重点项目(KJ2015A309)；国家级大学生创新训练计划项目（201512216007）；国家级大学生创新训练计划项目（201512216008）