数据结构实验教学改革与探索

唐佐侠，孙春志

(1.商丘学院，河南 商丘，476000;2.商丘师范学院 物理与电气信息学院,河南 商丘 476000)



数据结构实验教学改革与探索

唐佐侠1，孙春志2

(1.商丘学院，河南 商丘，476000;2.商丘师范学院 物理与电气信息学院,河南 商丘 476000)

数据结构是计算机相关专业核心课程之一，是一门比较抽象的课程，学生需要通过实验课程来加深对理论课程的理解.结合我校数据结构实验教学的现状，分析了我校数据结构实验教学存在的问题，并提出了相应的解决方案，完善了数据结构实验教学.本文提出的数据结构教学改革方案，能够满足我校数据结构实验教学的需求，培养了学生对数据结构课程的兴趣，提高了学生的自学能力、分析问题能力、解决问题能力、以及创新能力，在本校得到了良好的教学效果.

数据结构；实验；教学；改革；探索

0 引 言

数据结构是一门介于计算机硬件、计算机软件和数学之间的一门计算机科学与技术相关专业的核心课程，是高级程序设计语言、操作系统、编译原理、数据库、人工智能等课程的基础.目前数据结构的应用领域比较广，主要应用在系统工程、信息科学、应用数学、人工智能以及各种工程技术领域.数据结构的实验教学是整个数据结构教学中一个关键的环节，因此如何保证高质量的实验教学是数据结构教学的基础.

1 数据结构实验教学现状分析

《数据结构》课程是计算机相关专业的基础课程，是一门理论知识和实践知识结合紧密的课程，整门课程有共有72个学时，其中理论课程占36个学时，实验课程占36个学时，由此可见，实验课程在整个数据结构课程中占有相当重要的地位[1].

数据结构实验课程在教学过程中依然存在着问题，主要表现在以下3个方面：

(1)传统数据结构实验教学采用“灌输式”模式，传统教学模式采用实验指导书的形式，实验指导书中包含着实验目标、实验内容、实验步骤、实验结构以及实验过程中需要注意的事项，然后学生按照实验指导书上的内容按部就班的操作，导致学生缺乏思考问题的能力、分析问题的能力、解决问题的能力，严重影响了培养学生的综合素质，导致学生不能学以致用，失去了数据结构实验教学的实质意义.为了能够在数据结构实验课程中培养学生的分析问题能力、解决问题能力、动手能力以及创新能力，灵活应用数据结构中涉及的基本算法和程序设计，全面提高学生的综合素质，我校在数据结构实验教学过程中需要进行一系列的改革[2].

(2) 数据结构理论教学与实验教学相脱节，在“数据结构”课程中重点讲述了线性表、栈和队列、串、数组、二叉树、图、查找和排序，这些内容在学习过程中比较枯燥乏味、知识点零散、抽象难懂，如果在实验教学过程中，简单地让学生实现理论课程中的算法和程序设计，既不能提高学生的学习兴趣，也不能提高学生理论结合实际的能力，这就会导致学生很难对数据结构有比较透彻的理解.

(3) 学生基础比较薄弱.数据结构课程是很多计算机相关专业的专业课程，因此，一般在大二第一学期开设，此时学生的高级语言设计功底还比较薄弱，还不能够深入地理解计算机.我校的数据结构课程的教材是采用C语言实现的，如：我们在讲到数据抽象类型的时候，学生对结构体和联合体知之甚少，学生学习起来很吃力，这就导致了课程进度的缓慢，在一定程度上影响了数据结构实验课程的进度，甚至直接影响到了学生学习数据结构的兴趣[3].

2 数据结构实验教学改革

针对传统数据结构实验教学模式中存在的问题，对我校的数据结构实验教学进行改革，改革的主要内容有以下几个方面：

2．1 建设开放型实验室

传统的数据结构实验教学和理论教学类似，采用每一节课50 min，在这50 min内让学生完成相应的实验，但是学生掌握程度不同，我们需要根据学生的掌握程度的不同，因人而异来做实验，因此数据结构实验课程需要建立开放型实验室，开放型实验室就是指学生可以根据自己的需要，随时到实验室做实验，保证学生有充足的时间来探索实验的内容，以及进一步了解实验，掌握数据结构的相关知识，因此在数据结构实验教学改革过程中，建立开放型实验室是很有必要的[4].

2．2 优化数据结构实验教学体系

针对我校的数据结构实验教学过程中存在的问题，我们对数据结构实验教学体系进行优化，比如，不鼓励学生按照实验指导书上的实验步骤按部就班的操作等.优化数据结构实验教学体系的主要措施有以下3个方面：

(1)打破传统数据结构实验教学采用“灌输式”模式，取消实验指导书，在实验课上，将本次实验目标、实验内容、实验过程、理论基础和相关知识讲解给学生，讲解实验过程和实验步骤时给学生留有足够的想象空间，让学生自己去体会整个实验过程，学生可以根据自己的实际情况，对实验过程和实验步骤进行调整，以达到自己所期望的结果，打破传统数据结构实验教学采用“灌输式”模式，提高了学生学习数据结构课程的积极主动性，保证每一堂实验课程的质量.培养学生的分析问题能力、解决问题能力、动手能力、以及创新能力，灵活应用数据结构中涉及的基本算法和程序设计，全面提高学生的综合素质[5].

(2)增加自选性实验的分量，自主性实验就是指教师根据学生的不同层次布置不同的实验内容，或者学生根据自己的兴趣或者理论知识掌握程度，来确定实验的内容，比如，我们在学习了线性表的顺序存储结构和链式存储结构之后，我们在实验过程中，并不强硬要求学生使用哪一种逻辑存储结构，而是学生根据自己的需求来自己设计数据的存储结构，给学生留有发挥的余地，通过该方法的实验教学，增加了实验的灵活性，提高了学生的自主学习能力，增强了学生学习数据结构的兴趣.

(3)理论与实践相结合，数据结构课程理论知识比较抽象，学生理解起来也比较困难，这就需要我们通过数据结构的实验内容来使学生理解抽象的理论知识，比如，在学习图及其相关知识的内容时，学生对图的理解不深入，可以让学生设计一个城市交通最短路径的方案，这就要求学生理论必须与实践相结合，将所学的知识与实际生活实践结合在一起，既保证了学生将所学的知识应用到生活中，同时也提高了学生自主学习能力.

2．3 增加数据结构综合性实验

综合性实验也可以称之为课程设计，就是综合应用所学过的知识来解决实际生活中的问题.综合性实验一般由几个人组成小组，共同寻找一个感兴趣的题目，综合性实验的选题应该紧紧结合实际，应用所学过的数据结构相关知识.在整个综合性实验过程中，教师只是起到引导学生的作用，不对学生所做的综合性实验进行过多干预，学生之间互相交流，每个学生都要提出自己的意见和看法，取长补短，充分分析不同算法的效率，产生新的灵感或者想法[6].比如，我们在学习了线性表和查找之后，学生就可以根据自己的相关知识设计实现一个查找全校学生的查询系统，在这个系统中，学生可以根据实际需求设计不同的散列函数、尝试使用不同的方法来处理冲突问题；我们在学习了图的相关知识之后，我们可以根据自己的兴趣；来设计关于旅游景点或者交通情况的问路系统.综合性实验不仅使学生不断熟悉掌握所学数据结构知识，同时也提高了学生的分析问题、解决问题的能力、动手能力和创新能力.

3 结束语

数据结构是计算机相关专业中一门核心课程之一，是一门比较抽象的课程，学生通过实验课程来加深对理论课程的理解.通过数据结构实验教学，不仅巩固了学生的理论知识，同时也培养学生的分析问题能力、解决问题能力、动手能力以及创新能力，灵活应用数据结构中涉及的基本算法和程序设计，因此进行数据结构实验教学改革是非常必要的.数据结构实验教学体系的不断改革，为社会培养了高素质的专业技术型人才.改革后的数据结构实验教学体系，在整个数据结构教学过程中取得了一定的教学成效.

[1]杨慧.《数据结构》实验教学改革探讨[J]．赤峰学院学报(自然科学版)，2009，25(3)：189-190．

[2]李群，赵玉霞，庄波.《数据结构 》实验课程设计与探讨[J].中国现代教育装备，2007(3)：27-28.

[3]黄现代.“数据结构”课程教学改革与实践[J].计算机教育,2007(16)：38-39，53.

[4]龚红仿,杨宏杰,程思蔚.数据结构实验课教学改革与实践[J].计算机教育,2007(12)：53-55.

[5]汪沁, 杨秀金.“数据结构”教学改革与研究[J].湖北师范学院学报(自然科学版), 2004，(24)2：93-97.

[6]严蔚敏,吴伟民.数据结构(C 语言版)[M].北京:清华大学出版社,2007.

[责任编辑：徐明忠]

The experimental teaching reform and explore of data structure experiment

TANG Zuoxia1,SUN Chunzhi2

(1.Shangqiu University,Shangqiu 476000, China;2.School of Physics and Electrical Information,Shangqiu Normal University, Shangqiu 476000,China)

Data structure is one of the core courses of computer related majors.It is a relatively abstract course.Students need to deepen the understanding of theoretical curriculum through experimental courses.In this paper, we analyze the problems in the experimental teaching of data structure, and put forward the corresponding solutions.This paper puts forward the data structure teaching reform program, which can meet the needs of the experimental teaching of data structure, and cultivate the students' interest in data structure course, improve the students' self-learning ability, analyze the problem, solve the problem, and innovation ability, in the school has got a good teaching effect.

data structure ;experiment; reform; explore

2016-03-17

河南省科技厅自然科学基金资助项目(132300410262)

唐佐侠(1984—)，女，河南商丘人，商丘学院助教，硕士,主要从事计算机科学技术的研究.

TP311.12

A

1672-3600(2017)03-0103-02