以应用人才培养为目标的数据结构课程的教学改革

米伟娟

摘 要：高等教育在不断发展过程中，越发重视培养应用型人才，数据结构属于计算机专业和相近专业中的一门重要课程，教学中需重视培养学生应用能力，使学生发展能够与社会实际需要相适应。就当前课程实际教学现状来讲，开展中仍存在一些问题，需积极推动教学改革实施，使学生能力获得更好发展，保证应用型人才培养效果。

关键词：应用人才;数据结构;教学改革

新工科这一思想的提出使高等院校在工程教育方面的理论和实践获得了新的方向与新的思路，其中新结构、新理念、新模式等融入其中，其在不断发展过程中可以更好适应专业发展规律以及经济发展实际需要，推动高等教育总框架中进行创新。数据结构这门课程涉及理论分析、数据处理、数据组织等多个方面，课程改革在实施过程中，需注重对现代教育技术的运用，体现出以生为本思想理念，与当前实际教学现状结合在一起，加强对学生知识理解能力、知识应用能力以及创新能力的有效培养，使学生成为与社会实际需要相适应的应用人才[1]。

一、应用人才概述

应用人才主要指能够将专业技能与专业知识但运用于专业性社会实践的人才类型，需对社会活动和社会生产进行灵活掌握，能够进入到一线声场中，是随着高等教育不断发展产生[2]。培养应用人才过程中，需与生产实际需求之间相适应，建设教材与设置课程时，关注知识的成熟性、基础性以及实用性。同时在培养学生能力过程中，强调学生对知识的灵活运用以及熟练掌握，相对来讲，对于研发能力和开发能力方面的要求并不高。除此之外，培养应用人才时，十分重视实践获得的开展，其中主要为生产实习、实验教学等，旨在使教学活动能够将专业技能与专业知识充分结合在一起，当前社会对这类人才的需求较大。

二、数据结构基本内涵

数据结构为计算机在组织数据和存储数据时的方式，其为相互存在多种特定性关系或者是一种特定性关系[3]。一般情况下，数据结构如果进行精心选择，则会获得较高存储效率和运行效率，其和高效索引技术以及索引算法相关，属于计算机科学以及和计算机技术相关专业的重要课程[4]。在学习过程中，为保证计算机在使用时的效果，以及计算机在使用时的性能，应注重对数据结构相关知识的掌握。在数据结构中，会涉及到大量难度较高的算法，因此在学习中需注重分解和抽象，加强课程学习和课程实践，进而不断提升操作能力与应用水平。

三、数据结构课程教学中存在的主要问题

（一）课程难度较大

数据结构这门课程具有较强逻辑性，知识较为抽象，一些课程内容即便使用课件形式也难以比较直观的呈现，学生在学习时需花费大量时间进行理解与揣摩[5]。同时课程在内容方面比较多，具有庞大知识结构，学生在未能理解和吸收前面学习知识情况下便需学习新的知识，进而导致课程问题不断积累，部分学生在学习这门课程时会产生一种抵触情绪，难以获得较好学习效果。

（二）教学内容未能体现衔接性

培养应用人才过程中，需重视学生编写程序，这主要是由于数据结构可以使理论与实践之间充分结合在一起，实现对知识的学以致用。因此学生在正式学习数据结构这门课程前需具备一定编程基础[6]。在高校中，一般會设置C语言这门课程内容，但是进行C语言教学中，受计算机等级考试影响，教学活动在开展时往往会按照大纲中的内容进行，对于学生的编程能力有所忽视，进而影响学生问题分析能力与问题解决能力的提升[7]。对于C语言这门课程来讲，相关规则比较多，概念较为复杂，学习时比较容易出现错误，学生在学习中如果单纯死记硬知识点，则难以有效思考怎样编写程序，C语言这门课程中的机构体和指针等内容，在数据结构中使用的会比较频繁，在数据结构学习中发挥着基础性作用，需学生在学习中对其产生深入认识与理解，并对其进行灵活运用。由于C语言考试中语法为重点，因此教师在教学中往往仅会根据考试题型进行讲解，进而导致学生对于相关用法并不能充分掌握，在学习数据结构过程中，难以对其产生透彻认识与理解。

（三）实践教学相对欠缺

数据结构这门课程在理论性和实践性方面均比较强，教学过程中需注重培养学生程序设计能力以及程序设计良好习惯，对于出现的一些问题，学生需在对其进行分析基础上，对数据结构以及数据算法进行科学选择，通过编写程序使问题有效解决，进而提升学生问题分析能力和问题解决能力，并检验学生知识运用水平。因此在实际教学中，需重视上机实验的实施[8]。但是实际教学中，在课时比较有限情况下，一般两周会进行一次上机，每次上机为两个学时。同时多数学生不能进行课前预习，自身存在的问题需在上机时才会呈现，如果能在上机上解决，问题便会解决，如果上机时问题不能解决，则问题往往会一直存在。在实践相对不足影响下，理论学习内容难以获得充分运用，学生对于课程的学习兴趣和学习热情会逐渐降低，并且教师在教学时的难度也会有所增加。

四、应用人才培养为目标的数据结构课程的教学改革有效实施对策

（一）引导学生梳理知识脉络

进行数据结构教学过程中，需将通过计算机解决实际问题作为出发点，将数据结构梳理清楚，并且了解算法、结构和概念之间的关系[9]。对于数据结构来讲，其研究内容主要为存储结构、逻辑结构和数据运算，并且将树形结构、线性结构以及图形结构引入进来，使知识框架得以清晰展示，进而使学生在学习中更具方向性，为应用人才培养创造良好条件。在通过计算机解决具体问题时，需结合实际问题具体内容展开建模，进而获得抽象模型，在抽象模型中，数据相关逻辑结构包含其中，算法设计人员需基于设计算法获得模型的解，进而使数据运算诚信出来，在设计算法时逻辑结构产生的影响比较大。抽象模型在计算机存储器中的映射为数据相关存储结构，会对高级编程语言实现算法产生影响。对于程序来讲，通过编译器能够翻译出计算机能够进行直接识别，完成指令的过程实际上为求解实际问题的过程[10]。通过对学习内容进行系统梳理，能够使学生加强对数据结构这门课程的把握，了解学习时的正确思路，也能充分认识到在实践中的具体要求。

（二）重视前导课程

前导课程属于数据结构在学习时的重要基础，C语言中的指针和结构体能够对存储结构进行描述，并且其自身也属于将算法变为程序的重要编程语言。数据结构在进行教学过程中，需使学生了解C语言中有哪些知识与数据结构之间存在的联系比较大，指导学生科学对相关知识进行复习[11]。在此过程中，需进而学生实际学习情况联系在一起，合理设置复习任务，找出课程之间存在的衔接点，这样才能避免学生在学习时产生强烈陌生感，实现教学的平稳过渡。并且教师在指导学生进行复习时，教学重点应由编的语言语法下向编程思维转变，加强培养学生能力，科学组织教学进度。并在实验课重要对学生具体复习情况进行检验，进而为学生顺利进行数据结构学习打下良好基础。

（三）探索应用人才培养全新模式

1.改革教学方法

由于数据结构为通过计算机解决现实问题的重要基础，内容抽象性明显，为实现对应用人才的有效培养，教师在初次进行课程介绍时，需重视介绍其实際应用，借此激发学生学习热情与兴趣。如在走迷宫时，运用何种方式能够将走过的路记下。通过图书管理相关系统，怎样能够将图书信息以较快速度找出。旅游时，怎样科学制定路线将开支减少。工程建设过程中，运用怎样方式进行科学管理进而将工期缩短。通过这种联系生活实际的方式，能够极大程度上使学生学习兴趣得到激发，进而对学习内容展开深入探究。

为学生对课程内容产生更形象的认识，教师可以运用实例课程进行引导，讲授解栈结构过程中，可以将弹匣作为案例，在装弹时，子弹会逐个弹入到弹匣当中，在发射时会从顶部通过依次方式射出，逐个体现出了先进后出，操作时仅需在一端进行。同时在派对结账时，队伍前的人在结账以后会先离开，这属于队列结构，体现出了先进先出，从一端插入，然后由另一端删除。通过将趣味性案例作为切入点引入知识点，能够使学生在学习这部分知识时避免产生枯燥且乏味的感觉。同时学习数据结构时，较多内容比较抽象，仅仅运用课件难以实现形象表达，在此过程中，可以使用动画将其呈现出来，尤其可以列举难度比较适中的算法，进而使学生在学习时可以进行自主选择，在不对技术进行限制情况下实现动画展示，并且展开评比与评奖，将学生最终成果纳入到平时成绩中，调动学生参与热情，增强学生在学习中的积极性。

2.组织学科竞赛

学生应用能力形成会对其就业情况、创新能力、社会适应性等产生重要影响，而能力需经过实践锻炼方能提高，因此教学中注重培养学生能力，运用合理方式引导学生进行课程设计，组织学生进行课程竞赛，提升学生实践能力。具体实施时，教师可以运用以用导学的方式，促进学生理论知识内化，将理论知识与专业实践充分结合在一起。进行数据结构教学过程中，可以定期组织学生进行相关竞赛，竞赛内容为动画制作，竞赛中，学生需运用Flash、网页以及幻灯片多种方式通过动画将C语言当中涉及到的指针运算、数据结构中的具体算法描述出来，并且运用评比择优方式展开再创作，和教师之间进行讨论，呈现出优秀作品。运用这种竞赛方式，学生多方面技术都能得到提高与锻炼。

3.积极开展实验教学

数据结构这门课程在实践性上比较强，学生在学习中，原理方法、概念理解会基于算法实现得以体现，为有效解决学生动手能力相对较弱问题，应注重实验教学开展，并对实验教学做出改进，具体实施时，可以从这几方面进行：首先，上机学习时，需保证其在数量上的充分性。传统教学模式中，主要以理论讲授为主，通过上机教学作为辅助，这对于主动意识强且基础知识掌握比较扎实的学生比较适用，但是培养应用人才时，其在适用性方面就会比较差，为保证教学效果，教学中需对上机课和理论课的比例进行合理规划，将部分理论性比较复杂的课程内容调整成上机课程，这种运用边讲授边的练习的方式，能够使复杂问题得以分割，实现对问题的逐个突破。并且与自主上机之间结合在一起，学生在进行足够基础训练以后，便能实现对知识的融会贯通，面对复杂问题时能够进行综合分析，减少对教师的依赖，实现独立分析与独立思考。其次，需确保上机质量。上机时，需对实验题进行精心设计，培养应用人才过程中，需将代表性知识点、典型算法作为切入点设置实验题，对于实验题来讲，难度需呈现出差异性，其中包括验证问题、基础问题、综合问题等，并将其设计为选做问题与必做问题。在此过程中，验证类型和基础类型问需将其设置为必做问题，帮助学生加强对数据结构相关算法与概念的掌握。设计类型问题和综合类型问题为选作问题，提升学生知识运用能力，学生可以通过分组方式将其完成。同时在教学时，教师可以结合实际教学情况向学生提供辅助源代码，实现对学生的有效引导，使学生顺利解决复杂问题。并且教师可以让学生对问题进行深入研究，对于考核时的尺度进行灵活把握，进而使学生能够看到自身努力最终获得的成果，增强在学习中的成就感与自信心，对于学习产生更为浓厚的兴趣。

（四）有效优化师资结构

师资队伍在水平较高情况下，才能使教学进行改革时的质量获得充分保证，在此过程中，需增加在师资队伍方面的投入力度，兼顾引进与培养，实现对结构合理、业务精湛并且专业知识扎实队伍的构建。进而使教师在教学中能够充分了解专业学科动态和社会实际发展需要。首先，可以运用外部引进方式。在建设师资队伍过程中，外部引进为有效措施，可以从优化结构、控制规模以及提升质量这几方面实施，引进人才时，需体现出高学历与高职称，保证高学历与高职称人才达到一定比例。并且基于学科发展战略角度，实施一定优惠措施，从国内和国外引进专业性较强的领军人才，这些人才需充分认识与了解专业发展动态，具有较强发展潜力和创新能力，进而使数据结构教学能够获得更好发展。其次，可以运用内部培育方式。高校教师在进行专业化队伍建设过程中，内部培育属于重要环节，为提升教师知识水平和专业操作技能，高校应为教师学习和发展制定多样性质培养形式，促进教师综合素质和专业水平的提升，实现对双师型教师队伍的构建，保证教师队伍的高质量与高水平。在此过程中，需制定教师培养相关计划，组织教师进行进修，并且鼓励教师深入到科研机构和企业中去学习，不断拓展自身专业视野，形成先进教育思想理念，促进教师队伍整体教学水平的不断提升。

五、结束语

总之，高等院校在发展过程中，加强培养应用人才整体力度是教学调整重要发展趋势，也是教育提出的全新命题。在进行数据结构教学过程中，为保证应用人才培养整体效果，应注重教学改革的实施。了解课程教学中存在的主要问题，结合问题提出针对性教学改革措施，调动学生在学习中的主动性与积极性，促进学生主体地位发挥，引导学生梳理知识脉络，重視前导课程，探索应用人才培养全新模式，进而使培养应用人才获得更明显效果，学生发展与社会需要之间相适应。

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