淺析《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》實踐教學(xué)

1、淺析?數(shù)據(jù)構(gòu)造?理論教學(xué)摘要本文針對“數(shù)據(jù)構(gòu)造課程邏輯性強、抽象性高，以及當前理論教學(xué)中存在的問題，結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)歷，提出了“數(shù)據(jù)構(gòu)造課程理論教學(xué)的新思路。關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)構(gòu)造；算法；理論教學(xué)1引言“數(shù)據(jù)構(gòu)造是計算機程序設(shè)計的的重要理論技術(shù)根底，它不僅是計算機學(xué)科的核心課程，而且已成為其它理工專業(yè)的熱門選修課?！皵?shù)據(jù)構(gòu)造并非一門純數(shù)學(xué)課程。它要求學(xué)生能根據(jù)所學(xué)的“數(shù)據(jù)構(gòu)造理論完成較復(fù)雜的程序設(shè)計。而程序設(shè)計才能的進步有個學(xué)習(xí)、觀摩、借鑒和理論的過程。學(xué)生在學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)構(gòu)造課程時，雖然已學(xué)過程序設(shè)計語言，但僅是初學(xué)，并不精通。對于抽象的數(shù)據(jù)類型、動態(tài)分配存儲空間等概念，在理解上還是有一點困難的。如何理

2、解數(shù)據(jù)存儲構(gòu)造，消化算法，將算法轉(zhuǎn)化成程序設(shè)計語言的函數(shù)并能編寫出運行該函數(shù)的主程序，往往是擺在他們面前的一道難關(guān)。2理論教學(xué)新思路筆者屢次講授“數(shù)據(jù)構(gòu)造課程，所用教材為清華大學(xué)出版社的嚴蔚敏、吳偉民編著的?數(shù)據(jù)構(gòu)造?語言版以下簡稱為教科書。該教科書內(nèi)容全面，有較高的深度，但在表達一些根本概念和算法時過于精練，使學(xué)生在理解上有一定的困難。另外，本課程的教學(xué)不僅注重學(xué)生對理論的理解，鍛煉學(xué)生的抽象思維和創(chuàng)造才能，更注重培養(yǎng)學(xué)生的理論才能。筆者在多年的教學(xué)理論中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生認為這門課程理論性太強，太枯燥，不好學(xué)，學(xué)了不知有什么用，怎么用，當面對詳細問題時，不知該如何應(yīng)用學(xué)過的知識來給出實在可行的解決

3、方案以及編制程序，得出正確的結(jié)果。針對以上問題，可以看出老師除了加強理論知識的講授外，更應(yīng)注重理論環(huán)節(jié)的教學(xué)，進步上機實驗課的教學(xué)效果。以下是筆者在“數(shù)據(jù)構(gòu)造課程理論環(huán)節(jié)教學(xué)中的幾點想法，希望與廣闊讀者討論之。2.1思想上重視理論教學(xué)有些老師在教學(xué)的過程中，重點給學(xué)生講授數(shù)據(jù)對象的特性，數(shù)據(jù)的組織方法，數(shù)據(jù)的邏輯構(gòu)造和存儲構(gòu)造以及相應(yīng)的運算操作，對實驗不夠重視，認為可有可無。在實際教學(xué)中，老師只介紹各種操作的算法，而無視將算法轉(zhuǎn)換為詳細程序設(shè)計語言中的函數(shù)以及編寫出運行該函數(shù)的主程序。這種教學(xué)方式，勢必導(dǎo)致多數(shù)學(xué)生對算法和程序概念的混淆，再加上教科書中也僅僅是將算法轉(zhuǎn)換成程序設(shè)計語言中的函數(shù)，

4、學(xué)生在兩課時的上機實驗中往往編制不出完好的程序，得出正確的結(jié)果。上機實驗是對學(xué)生全面綜合素質(zhì)進展訓(xùn)練的一種根本方法，是課堂教學(xué)的一種延伸，是必不可少的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。實驗中的問題往往比平時的習(xí)題要復(fù)雜的多，也更接近實際。實驗?zāi)苁箤W(xué)生所學(xué)到的書本知識“活起來，起到深化理解和靈敏掌握教學(xué)內(nèi)容的目的，同時，上機實驗也是對學(xué)生軟件設(shè)計綜合才能的訓(xùn)練。在“數(shù)據(jù)構(gòu)造課程堆棧的教學(xué)中，針對教科書中進制轉(zhuǎn)換的問題，筆者除了詳細講授教科書中堆棧的順序存儲構(gòu)造及其根本運算的實現(xiàn)算法與函數(shù)外，還在課堂上編制出運行該函數(shù)的主程序，包括數(shù)據(jù)的輸入與輸出，詳細如下：#defineaxsize100/順序棧初始分配空間Typ

5、edefintEletypeTypedefstrutEletypedataaxsize;inttp;STAK;harB=0123456789ABDEF;vidnversin(intn,intb)/將非負的十進制整數(shù)n，輸出等值的b進制數(shù)intx;STAKst;initstak(st);hile(n)push(st,n%b);n=n/b;hile(!Epty(st)pp(st,x);printf(“%,Bx);vidain()intn,b;printf(“將十進制整數(shù)n轉(zhuǎn)換為b進制數(shù)，請輸入n與b：);sanf(“%d,%d,n,b);nversin(n,b);程序運行如下：將十進制整數(shù)n轉(zhuǎn)換為

6、b進制數(shù)，請輸入n與b：13，21101通過這種方式，學(xué)生清楚地認識到程序不僅僅是算法，在學(xué)習(xí)算法的同時，更應(yīng)注重程序總體構(gòu)造設(shè)計、用戶界面設(shè)計、軟件開發(fā)標準等方面的學(xué)習(xí)和鍛煉，這為“數(shù)據(jù)構(gòu)造理論教學(xué)獲得較好的效果奠定了基矗當然，這種嘗試也遇到了一些問題，主要在課程總學(xué)時方面。筆者所在學(xué)?！皵?shù)據(jù)構(gòu)造課程作為一門專業(yè)根底課，課時為64學(xué)時，其中包含上機16學(xué)時。局部老師也認識到了數(shù)據(jù)構(gòu)造理論教學(xué)的現(xiàn)狀，但迫于課時的限制，也消除了嘗試新的教學(xué)方法的念頭。因此，還得要讓學(xué)校、老師轉(zhuǎn)變觀念，認識到教育應(yīng)著眼于將來，應(yīng)以學(xué)生為中心，而不是急于求成，追求功利。2.2編制好的實驗指導(dǎo)書一本好的實驗指導(dǎo)書能給

7、學(xué)生的上機實驗帶來事半功倍的效果。如今有關(guān)“數(shù)據(jù)構(gòu)造課程的實驗指導(dǎo)書較少，而且其中大局部都沒有提供完好的上機實驗操作過程。筆者認為一本好的實驗指導(dǎo)書應(yīng)該能和課本獨立開來，學(xué)生在理論課學(xué)習(xí)的根底上，通過閱讀該書，應(yīng)該可以解決實際問題。筆者在“數(shù)據(jù)構(gòu)造課程的教學(xué)中，編制了一本實驗指導(dǎo)書。書中做到了以下三個方面：1明確實驗步驟為了培養(yǎng)學(xué)生良好的工作作風和方法，并且為后續(xù)課程做準備，書中按軟件工程方法要求學(xué)生遵循相應(yīng)的實驗步驟，先需求分析，抽象出數(shù)據(jù)構(gòu)造，再明確數(shù)據(jù)類型，詳細設(shè)計，最后進展編碼及調(diào)試。2明確每個實驗的詳細要求有了詳細要求，學(xué)生實驗時才有章可循。書中對每個實驗都提出了詳細要求。開場局部的

8、實驗除給出要求外，還給出問題的需求分析、設(shè)計以及完好的程序，學(xué)生上機主要是驗證程序，后期的實驗?zāi)敲匆髮W(xué)生獨立設(shè)計算法，編制并調(diào)試程序。整個實驗指導(dǎo)書在難度上有一定的梯度，便于學(xué)生循序漸進的學(xué)習(xí)。筆者在介紹完線性表的鏈式存儲構(gòu)造后，要求學(xué)生完成的第一個上機任務(wù)為實現(xiàn)以單鏈表作存儲構(gòu)造的線性鏈表的就地逆置。關(guān)于這一問題，實驗指導(dǎo)書中給出了兩種實現(xiàn)方法，詳細如下：第一種，將原鏈表中的頭結(jié)點和第一個元素結(jié)點斷開令其指針域為空，先構(gòu)成一個新的空表，然后將原鏈表中各結(jié)點，從第一個結(jié)點起，依次插入到這個新表的頭部即令每個插入的結(jié)點成為新的第一個元素結(jié)點。這種方法較易，學(xué)生容易想到，由于是單鏈表局部的第一個

9、實驗，書中除給出思想外，還給出了詳細的算法，只要求學(xué)生編寫出實現(xiàn)該算法的函數(shù)和主函數(shù)，上機驗證該算法。第二種，修改原鏈表中每一個結(jié)點的后繼指針，使其指向其前驅(qū)。考慮到鍛煉學(xué)生的算法設(shè)計才能，書中只給該出了該方法的思想，要求學(xué)生獨立設(shè)計算法，并編制出完好的程序。3要求學(xué)生在上機之前，預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書中的內(nèi)容實驗指導(dǎo)書獨立于教材，上機實驗學(xué)時又有限，這就要求學(xué)生在上機實驗之前預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書中的內(nèi)容。在實驗內(nèi)容之前給出了一些與本實驗有關(guān)的考慮題，讓學(xué)生在閱讀中考慮，同時列出相應(yīng)的參考資料或參考書，讓學(xué)生在上機之前通過查閱參考資料或參考書，加深對實驗內(nèi)容的理解。這種方式還可以鍛煉學(xué)生獨立解決問題的才能。2.3加強一線老師隊伍的建立課程的教學(xué)最終是由一線老師來完成的，一線老師隊伍的素質(zhì)決定了教學(xué)的質(zhì)量?！皵?shù)據(jù)構(gòu)造課程的一線老師應(yīng)具備實驗教學(xué)的素質(zhì)。實驗教學(xué)才能的培養(yǎng)有一個過程。作為一名老師，應(yīng)具備鉆研和創(chuàng)新精神，提升自己的知識程度和實驗教學(xué)才能。同時，在教學(xué)過程中，也應(yīng)該吸收其他優(yōu)秀老師的教育思想，學(xué)習(xí)其他老師的教學(xué)方法。在實驗教學(xué)方面，一線老師更應(yīng)注重互相之間的溝通，取長補短，共同進步。學(xué)校、院系在條件允許下，還應(yīng)定期組織老師進展培訓(xùn)或進修。3完畢語由于“數(shù)據(jù)構(gòu)造課程在計算機專業(yè)課程中的重要性，必須加強理論環(huán)節(jié)的教學(xué)，進步學(xué)生分析問題、解決問題的才能。可以相信，只要我們思想上重視