新工科背景下地方应用型本科院校数据结构教学改革与研究

阮仪 吴佳忆 曾柒龙

摘  要：新工科建设为培养多元化、创新型人才提供了依据，地方本科应用型本科院校由于其特殊性，使得数据结构教学工作的进行带来了一定困难。文章对当前数据结构教学存在的弊端以及问题进行了研究，并结合具体现状，在遵循新教育理念的基础上，制定了具有一定可行性的教学方案，确保可以达到对数据结构教学改革的目的。

关键词：新工科;地方应用型本科;数据结构;教学改革

中图分类号：G642         文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2019）18-0141-03

Abstract： The construction of new engineering provides a basis for the training of diversified and innovative talents. Because of its particularity， local applied undergraduate colleges and universities have brought some difficulties in the teaching of data structure. In this paper， the disadvantages and problems of the current teaching of data structure are studied， and according to the current situation， a certain feasible teaching plan is formulated on the basis of following the new education concept to ensure that the purpose of data teaching reform can be achieved.

Keywords： new engineering; local applied undergraduate; data structure; teaching reform

在教育体制不断革新的新环境下，地方应用型本科院校建设非常有必要。而为了能够进一步强化对学生的培养，提升学生专业技能以及水平，在具体的教学工作开展期间，教师也强化了对数据结构教学的重视程度。针对数据结构这门课程而言，它是计算机专业的核心课程，对学生整个大学学习阶段有着非常重要的影响。然而，由于受到多方面因素的制约，使得这门课程教学还存在很多的弊端以及问题，所以，在今后的教学期间，教师应该充分对该课程进行科学的分析，强化改革，促进数据结构课程教学水平的提高。

一、新工科概述

所谓的新工科，其主要是指为主动应对新一轮科技革命与产业革命支撑服务创新驱动发展等一系列的国家战略。自2017年開始，国家教育部门发布了各项推动新工科研究的通知，强化了对全球工程教育中国模式的研究，力求可以为我国高等教育强国建设提供可靠依据[1]。

二、地方应用型本科院校的特点

与重点大学的研究型本科不同，应用型本科除了在生源、师资条件等方面存在较大差异之外，其还具有较强的多样性、综合性、实践性以及生产服务性，具体分析如下：

（一）多样性

通常情况下，针对研究型本科而言，其承担着社会所需要的理论性以及创新型人才培养任务，而针对应用型本科而言，其则担负着对社会不同种人才需求的培养任务，特别是能够满足于当前经济发展需求的实践性应用人才培养。从广义的角度研究，应用型人才更多的属于人才培养目标的类型结构，而并非层次结构，这种应用型表现可以体现在很多面，包括：工程型、技术型以及学术型等应用型人才[2]。

（二）综合性

在新工科背景下，应用型本科人才需要满足于当前社会和谐发展的需求，而针对高素质应用型人才而言，其不仅要具备较强的理论知识体系，同时还应该具备非常专业的理论技能，能够更好的进行专业基础知识掌握，并合理的应用到实际工作以及生活中。同时，应用型本科人才还应该具备一定的科学人文以及相关管理、财务等方面的知识，在实际的发展过程中，能够具备较强的实践操作能力以及创新能力，可以独立的解决困难和问题。而要想让学生具备上述的所有能力，那么院校就一定要强化对学生应用技术创新能力以及二次开发能力的培养[3]。此外，对于应用型人才来说，其除了要具备较强的专业素养之外，还应该具备一定的非专业素养。故而，在地方应用型本科院校发展过程中，其一定要有效规避重专业技能，轻综合素养的情况，保证可以从多个角度对学生的技能以及素养进行提高[4]。

（三）实践性

与研究型大学以及我国传统专科教育体系不同，地方应用型本科人才培养模式能够将工程教学与实训科学融合起来，让学生通过实践，来获得以及提升自身技能和水平，让学生能够实地训练，以便可以为学生今后的就业以及创业打下良好基础[5]。根据应用型本科人才多元化的特点，在教学工作进行过程中，应该结合实际情况，构建分层施教，合理设计与必修相结合的实践教学模式，围绕社会对人才创新以及实践能力的要求，合理的建立实践技能训练课程，让其能够贯穿学生学习的始终，让学生的水平能够得到进一步提高。

（四）生产服务性

应用型本科人才培养的目标不仅强调学术性以及理论性，同时还强调面向市场需要以及学生的未来发展需求，能够更加积极主动的为地方经济建设以及行业发展服务。通过强化对应用型人才的培养，能够将更多的原创性研究成果以及学术性实验成果，有效的推入到市场的发展中，能够进一步促进社会生产力的提高。

三、现阶段存在的问题

（一）学生层次问题

针对高职本科或者通过专升本形式升学的学生而言，其与一本院校或者二本院校的学生相比，具有较强的特殊性。一方面，针对专升本形式升学或高职本科的学生来说，其录取线较低，很多学生的基础相对薄弱。虽然现阶段，高考成绩已经不能完全的将学生能力及水平反映出来，但是从整体的角度进行分析，其依然可以很大程度上将高职本科或者专升本形式升学的学生能力反映出来。对于这类学生而言，其总体成绩并不高，而且对于大多数学生来说，其中学阶段的文化基础比较薄弱，特别是在数学基础方面。对于数据结构这门学科而言，其对数学水平的要求相对较高，而这一情况下，也很大程度上增加了学生的学习难度。另一方面，学生的思想相对活跃，但是缺乏较强的自律性以及约束性[6]。针对一些专升本的学生来说，其家庭条件相对优越，见多识广，视野相对开阔，具有较强的社会活动能力。然而，正是因为其具有较强的优越性，使得在实际的学习过程中，不能具备吃苦耐劳的精神，如果遇到问题，只是一味的退缩，不能勇于前进。此外，学生的水平参差不齐。在各个院校的发展过程中，其与高中学校不同，很多学生都来自不同的省份，存在较强的地域差异，致使为教学工作的顺利开展造成了很大困难，并且对于一些学习成绩以及水平较差的学生来说，其对于理论知识的兴趣比较匮乏，喜欢动手操作，但是数理基础却相对较差，很难深入的理解枯燥的理论[7]。

（二）数据结构教学现状

结合地方应用型本科数据结构课程教学水平分析得知，在实际的教学过程中，由于受到多方面因素的制约和干扰，使得这一教学依然有很多弊端和不足。

第一，教材理论性较强，实践操作相对薄弱。严格意义上来讲，教材是促进教学质量以及效果提升的关键和基础。而通过我国学者出版的数据结构课程教材来看，有很多特色较强的教材，然而，对于这些教材，其都过于侧重理论教学，难度较大，并且课程教学相对枯燥。所以，对于应用型本科院校的学生来说，缺乏实用性，不能有效的促进学生综合能力及水平的提高。

第二，教学实践环节设计缺乏合理性。对于数据结构这门课程来说，学生虽然可以非常容易的对理论知识进行理解和掌握，但是在实际的计算以及设计过程中，却不能对问题进行更好的解决和处理，学生在这一环节经常存在无从下手的情况。久而久之，学生就会缺乏学习的动力和热情，不能更好的融入到教學工作中，致使教学有效性逐渐降低。

第三，课程课时少，实践与理论分配不充分。对于数据结构这门课程来说，其共有72学时，而理论课程占据总学时的四分之三，实践教学占据的学时知识总体的四分之一，并且传统实验教学内容很多都是验证性实验，教师在教学中，通常将理论课上学习的算法伪代码整合成一个控制台程序，然后让学生简单的进行实践操作。而这一情况下，也使得实践与理论不能有效的结合在一起，学生缺乏创新性，很大程度上制约了对其综合能力及素养的培养[8]。

第四，期末考试沿用传统方式（理论、闭卷）缺乏好的评价体系。现阶段，在数据结构考核过程中，其通常以期末笔试为主，手写实验报告册为辅。并且，笔试大多侧重教材中的理论知识，而并且笔试内容很多都是课程中的技术理论知识，而手写实验报告册就是对实验指导书上的实验内容以及程序代码进行抄写，不仅不能够让学生的实践动手能力有效的发挥出来，还会制约学生创新精神的养成，对学生未来发展具有非常不利的影响。

四、教学改革内容

（一）提升学生能力，以问题情境为导向，引导学生主动思考学习

新工科背景下，地方应用型本科院校在教育期间，其对教学理念也提出了更新的要求，在实际教学过程中，不仅要以问题为导向，还应该以战略决策为导向，保证学生能够具备独立分析以及解决问题的能力，能够积极的对问题思考。针对数据结构课程来说，其内容具有较强的抽象性，并且涉及到的知识点和内容也非常多，因此，在教学期间，只是单一的对知识进行讲授，那么学生的注意力就会不集中，久而久之，还会出现厌学的心理，对学生的能力水平以及素养的提高都造成了很严重的影响。而在新理念下，其更加注重学生的思考空间，让学生可以在思考中，将知识合理的融入到实际生活中[9]。比如：教师在对“栈和列队进行讲解”时，可以在课程开展之前为学生布置两个思考题。包括：对于盛放糖果的玻璃罐，在存放糖果和取糖果时有哪种特点？在日常的排队买票过程中，买票的次序有哪种特点？通过为学生布置思考题，学生能够带着问题去学习相关知识，能够主动的进行操作，有利于对学生热情的激发，也可以让理论知识与实践教学更好的融合，对教学效果提升非常有利。

（二）了解社会对相关专业人才需求，更新教学内容

近年来，由于社会发展速度的不断提高，国家对于创新型人才的重视程度也逐渐提升。针对于实验教学来说，其是促进学生创新能力以及应用能力提升的关键和基础。所以，在新工科背景下地方应用型整合院校在发展过程中，针对数据结构这门课程来说，也应该了解社会对计算机应用型人才的需求，科学的对教学内容进行更新。在具体的教学工作期间，教师应该积极的对现代化信息手段进行应用，并且将其作为教学的辅助工具，强化对设计性实验教学的重视，让实际生活与职业有效融合在一起，本着学以致用的原则，让学生能够自主的对数据类型进行选择，科学的设计相应算法，以保证能够有效的对实际问题进行解决，强化学生对创新思维能力及动手操作能力的培养。

（三）合理安排理论与实践课程配置，确保教学效果

在实际的数据结构课程教学开展阶段，院校应该对这一课程的理论课程与实践课程课时有效且合理的分配，积极并弃传统注重理论而轻实践的观念，确保学生能够有更多的时间进行实践操作，让学生可以将理论与实际有效结合在一起。对于数据结构这门课程而言，其具有较强的应用价值，如果对其进行熟练的掌握，那么能够有效的解决生活中的很多问题，包括：人们关心的停车场管理问题。因此，在数据结构课程教学期间，实践教学环节非常重要。在实验内容的选择方面，教师应该有效的对知识点进行融合，能够合理的对教学内容进行设计，将课程实践分三个层次。验证性实验：主要是对教师在课上所讲的知识点进行验证，对一些基本算法进行巩固，包括：线性链表的查找等。综合性实验：其属于应用型题目，包括：校园导游等问题，具有较强的综合性，并且会涉及到很多的知识点和内容，因此难度相对较大，所以，教师在布置这一任务时，应该引导学生查阅资料，并做好实验准备，学生能够共同完成任务，强化学生的团队意识培养。研究性实验：不仅要对理论知识进行应用，还应该将科研项目有效结合在一起，积极的进行探索和实验，保证学生的科研能力可以有效提高。

（四）引入新的教学手段，激发学生学习兴趣

结合数据结构这门课程而言，要想进一步促进教学水平效果以及质量的提高，那么在不同的教学阶段，教师应该积极采用不同种教学方式进行授课。在传统的教学工作开展期间，单一且枯燥的教学模式已经不能满足当前数据结构教学的实际需求，并且其取得的效果也并不良好。近年来，现代教学手段层出不穷，其很大程度上对教学效果进行了提高。所以，在实际的数据结构教学期间，教师可以积极的对多媒体教学课件以及网络资源等进行应用，实现立体化教学，保证能够有效对学生积极性进行调动，让学生能够更主动的参与到教学活动中。比如：教师在进行线性表、树、图等教学期间，就可以利用多媒体课件来直观的对其进行表达，保证学生学习起来可以更加方便和容易。同时，教师也可以采用雨课堂、慕课以及微课等现代化教学方式，让学生能够更好的对理论知识进行掌握，也可以积极的进行实践操作，将理论知识与实际生活科学融合在一起，强化学生探索，独立解决问题，以保证学生的创新能力能够得到提高。此外，在具体的教学工作开展期间，教师也要坚持教书育人的理念，积极的对学生鼓励和引导，让学生能够针对一种问题采用多种手段进行解决，强化对学生独立思考以及解决问题能力的培养，让学生可以对各种算法进行有效的权衡，进而作出科学的评价，强化学生的理解以及分析能力。对于在学习期间能够勇于思考和表达的学生，教师一定要对学生进行鼓励和表扬，树立学生的自信心，让学生能够朝着良好的方向迈进。并且，由于当前信息技术的进一步发展，教师也应该积极的构建数据结构课程资源平台，为学生提供一个相对良好的学习途径，积极建立数据结构课程网站，并为学生提供可行性较高的教学方法以及教学管理等资源，确保可以有效对学生的学习条件进行改進和优化，为学生提供更多的便利。

（五）构建多元化的课程考核体系，全方位考查学生

在新时代下，社会对于人才需求不断增大的同时，对其要求也越来越严格。对于一个高素质高水平的人才来说，其不仅要具备较强的知识技能，还应该具有良好的实践能力以及分析能力的专业素养。因此，为了能够有效的对学生综合水平进行提高，在实际的数据结构教学工作开展期间，教师应该结合实际情况，建立全方位的课程考核体系，从多个角度对学生进行考核，保证能够对学生的水平以及特点进行充分了解。在实际考核期间，教师可以采用案例分析等综合评价手段，促进学生主体地位的提升，保证学生综合素质能够进一步提高。一般情况下，案例分析能够让学生的主体地位进一步凸显，促进学生理论知识与实践的融合，有效的对学生解决问题能力进行培养。而对于专题汇报而言，能够对学生搜集文献资料，能力进行培养，可以对学生探索精神以及表达能力进行提高。分组实验以及课程设计能够对学生沟通能力及团队意识进行培养，有利于学生的未来发展。

五、结束语

在计算机科学中，数据结构不仅是程序设计的理论基础和关键，同时也是培养学生计算思维的核心课程。因此，数据结构这门课程可以很大程度上对计算机软件相关课程造成一定影响。为了进一步提升学生整体水平和技能强化，促进教学有效性的提高，在今后数据结构教学期间，教师一定要积极改变自身观念，合理的对传统教学模式进行优化，并结合学生的水平以及教学特点，有针对性的对数据结构课程教学进行改革，确保新工科背景下，院校的就业率更高，应用型转型阶段性效果越来越好。

参考文献：

[1]牛秋月，唐国良.新工科背景下数据结构教学改革[J].教育现代化，2018，5（22）：70-71.

[2]余鹏.应用型本科“数据结构”课程教学改革[J].文化创新比较研究，2017，1（10）：76+80.

[3]殷晓玲，夏启寿.应用型本科院校“数据结构”课程教学研究[J].池州学院学报，2016，30（06）：131-134.

[4]刘鑫.应用型本科院校数据结构课程教学改革与实践[J].教育现代化，2016，3（20）：21-22.

[5]吴长伟，郑晓霞，邓红，等.应用型本科数据结构课程多维度实践教学体系改革[J].中国冶金教育，2018（04）：63-66.

[6]邱颖豫，曾宪权.应用型本科院校《数据结构》课程建设改革与实践[J].吉林省教育学院学报（上旬），2018，29（09）：70-71.

[7]梁智学，贾满磊.应用型本科院校数据结构课程教学改革[J].计算机时代，2017（02）：50-51+54.

[8]汪军，周鸣争.应用型本科数据结构课程教学改革的探索[J].电脑知识与技术，2018，5（32）：9017-9018.

[9]宁正元，王秀丽，钟一文，等.应用型本科“数据结构”课程教学改革的研究与实践[J].计算机教育，2017（17）：119-121.