应用型本科教育于数据结构教学中的探讨

李秋萍 张 璇 李 浪 李康满 赵辉煌

（衡阳师范学院计算机科学与技术学院 湖南·衡阳 421008）

数据结构课程是计算机相关学科中的一门综合性的专业基础课，是介于数学、计算机软件、计算机硬件三者之间的核心基础课程，这门课不仅是实现编译程序的基础，而且是各类软件程序设计、数据库系统、操作系统及其他系统程序的重要基础。因此，该课程的学习质量至关重要。随着复旦共识，北京指南和天大行动构成的新工科建设三部曲的进行，应用型的本科高等学校建设成为了我国高等教育改革的重要目标，应用型的本科教育模式是要同时进行理论教学与实践训练，并且要突出工程实践，重点培养学生应用能力的教学模式。为了提高应用型本科教育的质量，我们需要切实的加强学生实践性和技能性环节的教学，计算机应用型本科教育培养的目标是具备良好的理论基础、知识面宽、创新能力强、面对实际问题可以灵活应用相应理论解决的应用型人才。为培养理论基础夯实，实践性强的应用型人才，怎样开展应用型本科教育数据结构课程教学成为我们所探讨的问题。

1 数据结构课程教学现状及研究

1.1 理论基础不扎实

数据结构课程的特点是理论性强、知识点多且内容高度抽象，这使学生在课程学习中不能够充分理解教学内容，在对知识模糊的状态下，随着理论与应用的一度结合，学习越来越困难，在此状态下，会逐渐失去对本课程学习的信心，从而造成本课程的理论基础不扎实。除此之外，数据结构课程中的大多算法是采用C语言和C++语言来实现的，C语言和C++语言中的顺序存储结构和链式存储结构是数据存储中较常用的方法，C语言和C++本身也是将算法转换成程序的高级编程语言之一。因此，学生对C语言和C++的掌握情况将直接影响本课程的学习效果，所以，学好数据结构理论基础的前提是掌握好C语言和C++语言，一旦这两者掌握不熟练，对数据结构的理论基础的学习也会产生一定的影响。

1.2 应用动手能力弱

数据结构课程一直以来是计算机相关专业的学习重点，除却理论知识要扎实外，应用能力也是非常重要的，目前的教学形式，注重理论基础知识而实践训练只侧重于单一知识点的训练并没有达到理想中的效果，而且，学生上机实践课程较少，只有一周两个课时，很难在上机实践中有效的提高实践能力，因上机实践时间有限导致学生学习的理论知识不能够及时的得到训练与验证，从而形成恶性循环，对理论基础不能够得到深刻的认识，从而应用能力也没有得到有效的提升。

2 数据结构课程教学目标

应用型本科教育重在“应用”二字，教育观、人才观和质量观需以体现时代精神和社会发展要求为先导，以实践教学为核心，实践教学是提高学生就业竞争力和社会职业素养的重要途径，也是培养学生创新能力和实践能力的重要环节，而增强应用能力需要扎实的理论基础做铺垫，因而加强理论基础和提高学生应用能力是本课程的教学目标。

3 数据结构课程教学改革

3.1 改进教学方法

数据结构是一门需要高度抽象思维能力的学科，如果完全依赖于传统教学模式之上的话，教学过程中会显得枯燥无味，容易导致学生注意力的分散，因此，改进教学方法势在必行，针对数据结构教学改革可分为以下两个基本点：

3.1.1 课程教学之理论基础

（1）在课程学习开始前，布置课前小作业，对课程有一定的预习，使同学们对将要学习的课程有一个大概的了解，（小作业可以为一些知识点的概念也可以为知识点间联系图）以便为后面课程的开展做铺垫；

（2）在课程教学中，担任课程任务的老师可以尝试改变旧的教学方式，探索尝试新的教学方式，尽可能有效的使学生积极、主动地沉浸到学习活动之中，在每节教学开始前将要学习的章节中的难点、重点告知学生，让学生有更好的学习方向；

（3）数据结构的概念复杂多样，可以采用画图或列表等方式对各个基础知识进行归纳、总结，对于抽象度难以理解的理论可以采用动画演示，使用多媒体等辅助教学的工具将其展现在学生面前，使学生更加清晰，更加全面理解所学知识点；

（4）创建一个本课程的知识论坛或群，学生可以在这里共同讨论理解不全的知识点以及自己对一些方面的见解，使学生对本课程知识的理解更加深刻，更加全面；

（5）为学生提供网络教学视频资源，为没有学习到位的学生提供再次学习的机会。

3.1.2 课程教学之实践训练

（1）数据结构课程的教学在于帮助学生理解算法中心思想，锻炼学生逻辑思维创新能力，所以除了学习理论知识外，还应关注学生的上机实践，在上机实践前，了解学生掌握基础知识的基本情况和程序编写能力，这个可以通过课堂小测取得，在刚接触数据结构实践时，可以让学生先做实验指导书上的实验，让学生慢慢体验实验过程，培养编程兴趣，然后再过渡到自主构造性实验，这时学生可以充分利用所学数据结构算法知识对具体的问题进行应用。

（2）在不断的学习下，学生在实践时遇到诸多困难，此时，老师应给予帮助和鼓励，让学生重拾信心，突破重重困难，在不断地实践训练下，提高学生的应用能力，创新能力。

（3）理论基础课时往往多于上机实践课时，理论基础固然重要，但上机实践培养学生应用能力也同等重要，此时应增加上机实践课时，使学生有更多的时间来进行实践训练，以此逐步提高应用能力。

（4）组织学生成立多个小组，小组成员分工共同完成一个项目设计，项目设计要求展现数据结构所学理论，并编写项目计划书，提高学生的思维动手能力与应用动手能力。

3.2 优化教学内容

（1）明确教学的重点，理清层次的关系，从使用程序语言解决实际问题出发，理清数据结构、算法及程序的概念及其关系，掌握数据结构的基本内容，如数据的存储结构、逻辑结构及其运算，进而构建出相应的知识体系框架（如图1简图）。数据的存储结构和逻辑结构是数据结构的两个密不可分的方面，数据的存储结构是指数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式。按照数据的逻辑结构对其进行简单的分类，包括线性结构和非线性结构。

图1

（2）为了更快速地处理数据，提高数据实现效率，如何按一定的逻辑结构，把数据组织起来，并选择适当的存储表示方法把逻辑结构组织好的数据存储到计算机的存储器里也成为优化教学的内容。

（3）任课教师应将编程语言语法、理论基础与编程思维培养、应用能力训练并重教学，安排好教学进度，整理好教学资料，在上实践课时，检查学生们理论知识的掌握情况，以便为后续数据结构课程的开展夯实基础。

4 结语

应用型的本科教育可以有效推进中国高等教育大众化的步伐，满足中国经济社会发展对高层次应用型人才的需求。数据结构主要是让学生掌握处理具体实际问题求解的方法，通过不断加强理论知识的理解和反复实践，使学生可以将不同数据的逻辑表示模式转化为相应的内部存储方式。数据结构课程作为计算机相关专业的核心课程，其实践性对培养应用型人才至关重要，而当今社会所面临的新的教育命题便包括如何培养出适应社会发展的应用型人才，因此对数据结构课程实施应用型本科教育在培养应用型人才上起到了不可或缺的作用，从数据结构的课程特点出发，对理论知识教学和上机实践教学方式方法进行改进，在理论教学中使得知识的讲解更能引发学生兴趣并且具有一定的实用性，实践教学引导学生实验的自主性、旨在提高学生的动手能力，当今时代急需应用型人才，数据结构作为计算机的核心课程，其实行应用型本科教育，是在为培养出符合当今社会发展的应用型人才打下坚实的基础。