论文部分内容阅读
【摘要】数据结构是计算机专业的一门重要的基础课，其理论性强，概念多，具有相当的难度和抽象性。加之高职院校对学生培养目标及学生自身学习习惯等因素，传统的授课方式严重影响了教学效果。而案例法教学过程中可以充分的将实践与理论知识相接合，从而避免以抽象概念来描述数据结构及其算法，而应降低知识点本身的难度，偏重于实践能力的培养，突出其应用性。
【关键词】案例教学法；数据结构；高职院校
一、当前数据结构教学存在的问题
一是过分关注数据结构的语言实现。在学习中，多数学生认为自己语言没有学好，也就没有希望学好数据结构，渐渐地就放弃了这门课的学习。殊不知，该课程本质上是一种建模的思想，编程是数据结构+算法，高级语言只是这两个抽象事物的载体。[1]二是高职学生数理基础差，逻辑思维能力相对弱，学习这门课有一定的难度。三是学生对这门课的认识不足，认为学而无用。时常畏惧的是抽象的困难，而并非一门具体的课程。
再有是现有《数据结构》课程教材大多是针对本科院校的使用来编撰，即使有高职教育系列教材也大多是在原有教材的基础上进行简单的修改，在现行教材中基本没有适合高职院校适合的教材。[2]学生常常觉得教材内容多，偏重理论，缺乏生动有趣、通俗易懂的案例，与实际应用相差甚远，有无从下手的感觉。[3]
另外教师教学方法陈旧，以概念而概念、结构而结构的简单教学模式为主，不能充分调动学生的积极性，对实践教学不够重视，没有相应的实验要求。
针对以上问题，笔者认为数据结构的教学应当着重采用案例教学的模式，把传统的教学方法与案例教学相结合，使学生在掌握知识的同时提高编程能力，使理论知识真正转化为实际能力。
二、采用案例法教学的具体操作步骤
1、培养学生的学习兴趣
所谓案例教学法，就是教师根据教学目的和教学内容的需要，运用典型案例，创设情景，让学生进入角色，积极思考主动探索，以提高他们运用所学知识分析、解决问题能力的一种教学方法。[4]案例教学是一种极具有发展力的教学模式，是培养学生学习兴趣的重要手段[5]。在《数据结构》教学中利用案例教学的方式，把教学内容与现实生活有机地结合起来，使学生在学习本课程的过程中，对理论知识的应用、科学研究方法与手段有所了解和掌握。例如在介绍栈时，可以“玻璃杯与兵乓球”的游戏作为案例，引入栈的概念，分析栈的特点。乒乓球的直径和玻璃杯口的直径一致，可以把玻璃杯看作栈，把乒乓球看作是栈中的元素，可以连续向空的玻璃杯中放入多个乒乓球，但如果要取出乒乓球，最先取出的是最上面的乒乓球，最后取出的是最下面（最先放入）的乒乓球，从而让学生理解栈是一种操作受限的线性表、进栈和出栈操作，以及栈的后进先出的特点。再例如在介绍树时，可以“家谱”作为案例，让学生理解层次结构的特点。在介绍队列时，可以现实生活的“排队等待”为案例，引入队列的概念及特点。
2、学习和巩固知识点
对高职学生来讲，单纯的理论讲解难以吸引他们的注意力，如果将知识点用一个案例来概括。把一些枯燥的理论知识化解在具体的案例中，才可以调动起学生学习主动性，当一个案例真正在计算机上实现时，就给他们带来了巨大的成就感，为以后深入的学习打下基础。数据结构学习一定要使学生自己完成代码的实现，虽然有时学生好象理解学习内容了，但是实践起来还是会出现很多困难的，解决这些困难可以帮助他们提高程序设计的能力。
案例是案例教学的核心，案例选择是一项重要的工作。案例要精挑细选，不能信手拈来。在选择时要注意两个问题：
（1）要根据教学内容选择案例，案例中要包含学生已经学习过或即将学习的知识。
（2）要根据学生的实际情况，选择一些难易得当的例。
例如在介绍栈时，教师可以“数值进制转换”作为课堂讨论案例。在教学过程中，先介绍案例的来源、意义，接下来引导学生进行案例的分析与讨论，其中教师可以设置以下问题：
①如何将一个十进制数转换成八进制数？
②请学生归纳N进制数转换成R进制数的方法。
③余数产生的顺序与其输出的顺序的关系，这种关系与栈有何联系？
④描述使用栈完成进制数转换的过程。
⑤前面已学习过线性表，栈是一种特殊的线性表，那么栈的存储结构可以如何设计？
⑥栈的基本操作（如入栈和出栈）如何实现？
⑦程序的模块如何划分？每个模块中要定义哪些数据结构和函数？
⑧小组成员如何分工，完成整个程序的编写及调试。
教师要结合学生所学知识，适时地逐步地提出问题，提出问题后不要立即告之问题的解决方法，而是留给学生思考和讨论，这样学生的思维可不受现有的解决办法的影响，有利于培养学生独立思考的能力和积极探索的精神。此外，教师要注意指导，必要时可提示学生解决问题的方案，要鼓励学生寻找多种解决方案。
3、案例教学与传统的理论教学相结合
理论教学与案例教学之间的关系是：理论教学为案例教学提供了分析问题的基础和框架，而案例教学有利于加深学生对理论教学内容的理解，两者存在相互包容、相互补充和相互促进的关系。数据结构的教学，既不能完全采用传统的、从头到尾系统讲授的教学方法，也不宜对整个课程全部使用案例教学。案例教学的优点虽然很多，但也有天然的缺陷，即缺乏对概念、原理等知识的分析能力的培养。学生可能只注意案例的具体问题的解决方法，而不太考虑所用的理论知识。这样案例讨论在局部内容上教学效果良好，却不能上升为一般性的系统规律。
在讲解理论知识时，可以充分利用案例，将其剖解为各个知识点的组成。在讲解知识点时结合案例，以上的案例中包含有顺序表、链表、栈、进栈和出栈等基本概念，让学生更清楚地明白理论是如何应用于实践的，更能理解算法的思路和执行过程，有助于理解算法，加强对系统知识的理解与掌握。如果教师不能在案例以外对这种信息做出“补偿”，就会影响学生对事物整体的认识。
所以，“数据结构”的教学中必须将案例教学和系统的基本理论、基础知识的传授结合起来，实行二者的优势互补，把案例教学贯串于整个课程教学过程中，扬长避短，充分利用案例教学的优点，才能有效地提高“数据结构”的教学质量。
三、结语
在《数据结构》课程教学中引入案例教学法，能很好地将理论和实践结合起来，把枯燥的算法变为生动的实例，把静态内容变为动态知识，激发学生的学习兴趣。在教学过程中，通过对一个案例的分析、讨论和实践，不但让学生学习掌握知识，同时还要让学生掌握分析问题、解决问题的方法，培养学生的探索精神、团队协作精神以及自主学习的能力，进而提高学生的综合素质。
参考文献
[1]芦鸿雁.关于《数据结构》教学模式改革的初探与研究[J].黑龙江科技信息,2010-03-05.
[2]邓立苗等.新的教学环境下《数据结构》教学方法的探讨[J].电脑学习,2009-04-01.
[3]吕璐等.《数据结构》课程教学方法探讨[J].黄石理工学院学报,2008-12-15.
[4]董黎明.关于案例教学的思考[J].武警学院学报,2003-08-25.
[5]唐浩坤.“数据结构”课程教学改革与实践[J].重庆邮电大学学报(社会科学版),2007-06-15.
【关键词】案例教学法；数据结构；高职院校
一、当前数据结构教学存在的问题
一是过分关注数据结构的语言实现。在学习中，多数学生认为自己语言没有学好，也就没有希望学好数据结构，渐渐地就放弃了这门课的学习。殊不知，该课程本质上是一种建模的思想，编程是数据结构+算法，高级语言只是这两个抽象事物的载体。[1]二是高职学生数理基础差，逻辑思维能力相对弱，学习这门课有一定的难度。三是学生对这门课的认识不足，认为学而无用。时常畏惧的是抽象的困难，而并非一门具体的课程。
再有是现有《数据结构》课程教材大多是针对本科院校的使用来编撰，即使有高职教育系列教材也大多是在原有教材的基础上进行简单的修改，在现行教材中基本没有适合高职院校适合的教材。[2]学生常常觉得教材内容多，偏重理论，缺乏生动有趣、通俗易懂的案例，与实际应用相差甚远，有无从下手的感觉。[3]
另外教师教学方法陈旧，以概念而概念、结构而结构的简单教学模式为主，不能充分调动学生的积极性，对实践教学不够重视，没有相应的实验要求。
针对以上问题，笔者认为数据结构的教学应当着重采用案例教学的模式，把传统的教学方法与案例教学相结合，使学生在掌握知识的同时提高编程能力，使理论知识真正转化为实际能力。
二、采用案例法教学的具体操作步骤
1、培养学生的学习兴趣
所谓案例教学法，就是教师根据教学目的和教学内容的需要，运用典型案例，创设情景，让学生进入角色，积极思考主动探索，以提高他们运用所学知识分析、解决问题能力的一种教学方法。[4]案例教学是一种极具有发展力的教学模式，是培养学生学习兴趣的重要手段[5]。在《数据结构》教学中利用案例教学的方式，把教学内容与现实生活有机地结合起来，使学生在学习本课程的过程中，对理论知识的应用、科学研究方法与手段有所了解和掌握。例如在介绍栈时，可以“玻璃杯与兵乓球”的游戏作为案例，引入栈的概念，分析栈的特点。乒乓球的直径和玻璃杯口的直径一致，可以把玻璃杯看作栈，把乒乓球看作是栈中的元素，可以连续向空的玻璃杯中放入多个乒乓球，但如果要取出乒乓球，最先取出的是最上面的乒乓球，最后取出的是最下面（最先放入）的乒乓球，从而让学生理解栈是一种操作受限的线性表、进栈和出栈操作，以及栈的后进先出的特点。再例如在介绍树时，可以“家谱”作为案例，让学生理解层次结构的特点。在介绍队列时，可以现实生活的“排队等待”为案例，引入队列的概念及特点。
2、学习和巩固知识点
对高职学生来讲，单纯的理论讲解难以吸引他们的注意力，如果将知识点用一个案例来概括。把一些枯燥的理论知识化解在具体的案例中，才可以调动起学生学习主动性，当一个案例真正在计算机上实现时，就给他们带来了巨大的成就感，为以后深入的学习打下基础。数据结构学习一定要使学生自己完成代码的实现，虽然有时学生好象理解学习内容了，但是实践起来还是会出现很多困难的，解决这些困难可以帮助他们提高程序设计的能力。
案例是案例教学的核心，案例选择是一项重要的工作。案例要精挑细选，不能信手拈来。在选择时要注意两个问题：
（1）要根据教学内容选择案例，案例中要包含学生已经学习过或即将学习的知识。
（2）要根据学生的实际情况，选择一些难易得当的例。
例如在介绍栈时，教师可以“数值进制转换”作为课堂讨论案例。在教学过程中，先介绍案例的来源、意义，接下来引导学生进行案例的分析与讨论，其中教师可以设置以下问题：
①如何将一个十进制数转换成八进制数？
②请学生归纳N进制数转换成R进制数的方法。
③余数产生的顺序与其输出的顺序的关系，这种关系与栈有何联系？
④描述使用栈完成进制数转换的过程。
⑤前面已学习过线性表，栈是一种特殊的线性表，那么栈的存储结构可以如何设计？
⑥栈的基本操作（如入栈和出栈）如何实现？
⑦程序的模块如何划分？每个模块中要定义哪些数据结构和函数？
⑧小组成员如何分工，完成整个程序的编写及调试。
教师要结合学生所学知识，适时地逐步地提出问题，提出问题后不要立即告之问题的解决方法，而是留给学生思考和讨论，这样学生的思维可不受现有的解决办法的影响，有利于培养学生独立思考的能力和积极探索的精神。此外，教师要注意指导，必要时可提示学生解决问题的方案，要鼓励学生寻找多种解决方案。
3、案例教学与传统的理论教学相结合
理论教学与案例教学之间的关系是：理论教学为案例教学提供了分析问题的基础和框架，而案例教学有利于加深学生对理论教学内容的理解，两者存在相互包容、相互补充和相互促进的关系。数据结构的教学，既不能完全采用传统的、从头到尾系统讲授的教学方法，也不宜对整个课程全部使用案例教学。案例教学的优点虽然很多，但也有天然的缺陷，即缺乏对概念、原理等知识的分析能力的培养。学生可能只注意案例的具体问题的解决方法，而不太考虑所用的理论知识。这样案例讨论在局部内容上教学效果良好，却不能上升为一般性的系统规律。
在讲解理论知识时，可以充分利用案例，将其剖解为各个知识点的组成。在讲解知识点时结合案例，以上的案例中包含有顺序表、链表、栈、进栈和出栈等基本概念，让学生更清楚地明白理论是如何应用于实践的，更能理解算法的思路和执行过程，有助于理解算法，加强对系统知识的理解与掌握。如果教师不能在案例以外对这种信息做出“补偿”，就会影响学生对事物整体的认识。
所以，“数据结构”的教学中必须将案例教学和系统的基本理论、基础知识的传授结合起来，实行二者的优势互补，把案例教学贯串于整个课程教学过程中，扬长避短，充分利用案例教学的优点，才能有效地提高“数据结构”的教学质量。
三、结语
在《数据结构》课程教学中引入案例教学法，能很好地将理论和实践结合起来，把枯燥的算法变为生动的实例，把静态内容变为动态知识，激发学生的学习兴趣。在教学过程中，通过对一个案例的分析、讨论和实践，不但让学生学习掌握知识，同时还要让学生掌握分析问题、解决问题的方法，培养学生的探索精神、团队协作精神以及自主学习的能力，进而提高学生的综合素质。
参考文献
[1]芦鸿雁.关于《数据结构》教学模式改革的初探与研究[J].黑龙江科技信息,2010-03-05.
[2]邓立苗等.新的教学环境下《数据结构》教学方法的探讨[J].电脑学习,2009-04-01.
[3]吕璐等.《数据结构》课程教学方法探讨[J].黄石理工学院学报,2008-12-15.
[4]董黎明.关于案例教学的思考[J].武警学院学报,2003-08-25.
[5]唐浩坤.“数据结构”课程教学改革与实践[J].重庆邮电大学学报(社会科学版),2007-06-15.