数据结构课程教学方法探讨与实践

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1、数据结构课程教学方法探讨与实践摘要：针对数据结构课程教学过程中面临的问题和学生的学习状态，依据数据结构课程特点，结合教学中的实际经验,提出了对课程教学方法的改进措施。在强化理论基础的同时，加强上机实践，引导学生自主学习，敢于并勇于质疑，培养学生分析问题和解决问题的能力。关键词：数据结构；问题驱动教学方法；差异教学；课程实践；算法效率中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1009-3044(2014)22-5277-031概述数据结构是计算机及其相关专业中最重要的基础课程之一，它不仅是计算机专业的核心基础课程，也是非计算机专业的选修或必修课程。该课程不仅对学习计算机相关领域的知识有

2、巨大帮助，而且对软件设计或项目开发等都具有重要作用。其研究思想和研究方法在计算机及其相关领域的科学研究中，都已经得到广泛深入的应用。同时，数据结构还是《算法设计与分析》与《数据库原理》等课程的先行基础课程，只有学好了数据结构，才能更好地掌握计算机其它专业课程，才能深刻理解并灵活运用计算机及相关专业知识。数据结构主要研究数据在计算机中的表示、组织和处理，以及在相应结构上的算法设计和初步的算法性能分析技术［1,5］。通俗来讲，数据结构是计算机中存储、组织和管理数据的方式。如何选取合适的数据结构是算法效率优化的重要因素之一。本课程要求学生能分析计算机中各种数据结构的特性，初步掌握算法的时间和空间

3、分析技术，通过选取合适的数据结构来优化不同类型的程序设计。在实际应用中，分析不同数据结构和程序的特点，结合时间和空间方面的考虑，选择适当的数据存储结构和逻辑结构，优化算法，进行程序设计。该课程理论性较强，具有一定的抽象性，学生理解起来具有一定的难度，容易造成教学效率低和学时膨胀。同时，理论与实践并行，容易造成学生学习任务过重，难以消化，致使动手能力较差，不能灵活应对实际生活中某些应用场景下的数据结构设计和算法优化，在整个教学过程中存在多种不同的问题。为此，该论文首先分析我们在课程教学过程中遇到的各类问题并分析其成因，结合实际教学经验，给出相关的建议和改进措滋，来达到该课程的教学目的，使学生

4、掌握最常用的数据结构，理解不同数据结构的特点、优缺点、适用场景、内在联系与异同点，能够灵活运用这些数据结构,选择合适的数据结构并优化算法效率。同时，注重培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力，不断改进教学方法，探索新的教学模式。2教学中存在的问题及其成因分析2.1传统教学方法的不足传统的教学方法是教师用粉笔在黑板上进行板书，辅以口头讲授。然而单纯的口头和书面授课方式较枯燥，加上数据结构理论性较强，有一定的深度和抽象性，学生难以理解,容易使学生对该门课程失去兴趣，甚至厌学。在课程结束时，学生通过学习往往能够掌握数据结构中的一些基本概念，对一些基本操作也有理论性的了解。但由于缺乏思考和对不同

5、数据结构之间内在关系的深刻认识，不仅对该课程的意义不甚理解，还往往造成眼高手低，仅具有理论知识，在实践过程中却不知道该如何灵活应用，难以真正地进行数据存储结构的编程实现，以至于一到解决具体问题时就感到无从下手。因此，不仅该课程的教学没有达到预期效果，学生们对该课程也只觉得枯燥和复杂，并未能找到学习的乐趣。同时，随着新技术的不断涌现，教师教学的方式也应有所变化，例如准备精美的PPT课件、Flash动画等等，这些技术简单易学，不但可以节省教师板书的时间，而且在讲解知识点时也会更加的有条理性，更能调动学生学习的积极性和兴趣。2.2教学内容繁杂抽象数据结构中定义了多种结构形式，比如线性结构、树形结

6、构和图形结构等，教材中为了不受编程语言的限制，通常都用抽象数据类型来进行描述，代码也均为伪代码。内容多,并且抽象复杂，让学生难以理解透彻。在讲解数据结构时，教师通常将算法附带着进行讲解，例如一些简单的排序算法、查找算法等，也会有一些应用方面的例子，例如栈、图、树等数据结构的综合应用等。这些算法涉及的内容较宽泛，且都是理论上的、算法思想层面的讲解，不易理解。编程语言基础不好的学生在学习的过程中尤会感到困难，因为算法的实现必须要有编程语言的设计。所以，在学习这些章节时，有相当多的学生会感到有比较大的难度，从而容易造成学生学习兴趣不高，学习动力不足，致使教学达不到预期的效果。2.3缺乏实践数据结

7、构应是一门理论与实践并重的课程。如果只重视理论教学，容易造成学生实践能力差，只有在经过上机实践了之后，学生们才会对该课程有深入地理解。因此，在整个教学过程中，开设实践课时并辅以程序实现，加深学生对数据结构和算法的理解。同时，大部分教材为使学生学习数据结构时将主要精力放在掌握数据结构的特点和算法思想上，而不限于具体语言的实现上，都选用伪代码（类语言）来描述算法。但这对一些前导课程（例如程序设计语言课程）的基础不够扎实的学生