數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程案例式教學(xué)初探

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程案例式教學(xué)初探數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)中非常重要的一門課程。在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，往往需要學(xué)習(xí)各種算法，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)原理和應(yīng)用場(chǎng)景等內(nèi)容。然而，對(duì)于這樣一個(gè)廣泛而抽象的學(xué)科來(lái)說(shuō)，如何降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，增強(qiáng)學(xué)生的興趣和自主學(xué)習(xí)能力，是許多教師需要解決的難題。這時(shí)，以案例式教學(xué)為重點(diǎn)的教育模式可能是一個(gè)比較好的選擇。本文將探討案例式教學(xué)對(duì)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的實(shí)際應(yīng)用效果和教學(xué)實(shí)踐中的一些經(jīng)驗(yàn)和問(wèn)題。一、案例式教學(xué)的優(yōu)勢(shì)用案例來(lái)引入知識(shí)，可以使得學(xué)生更加易接受和深入理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念和實(shí)用的價(jià)值。案例式教學(xué)是建立在問(wèn)題解決的基礎(chǔ)之上，圍繞著實(shí)際的場(chǎng)景來(lái)展開知識(shí)的講授和理解。這樣，學(xué)生能夠通過(guò)真實(shí)的場(chǎng)景把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的原理和應(yīng)用方法轉(zhuǎn)化為實(shí)踐知識(shí)，更好地理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)行機(jī)制和優(yōu)化技巧。案例式教學(xué)的優(yōu)勢(shì)在于：1.相對(duì)于單純的理論學(xué)習(xí)，案例式教學(xué)可以讓學(xué)生更快積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從而更好地掌握理論知識(shí)。2.相對(duì)于只講理論和公式，案例式教學(xué)更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。因?yàn)閷W(xué)生可以通過(guò)各種案例理解它的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景和意義。這樣，學(xué)生會(huì)覺得學(xué)習(xí)困難度降低，對(duì)學(xué)習(xí)的理解更加深入。3.相對(duì)于傳統(tǒng)的教育模式，案例式教學(xué)注重實(shí)踐操作和動(dòng)手實(shí)現(xiàn)。通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)和編程操作，學(xué)生可以更好地理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)行機(jī)制，掌握其實(shí)現(xiàn)技巧。案例式教學(xué)開展的關(guān)鍵點(diǎn)是合理選擇合適的案例。要從案例研究的角度來(lái)思考教學(xué)的目的，選出與課程知識(shí)緊密相關(guān)、具備一定難度的案例去做教學(xué)案例。二、如何開展數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)案例式教學(xué)1.選擇好案例。對(duì)于具體的案例選擇，教師可以根據(jù)自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和課程的特點(diǎn)進(jìn)行深入思考。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)案例教學(xué)的目的應(yīng)該是讓學(xué)生深入理解算法設(shè)計(jì)和分析中的關(guān)鍵思想，培養(yǎng)學(xué)生的編程實(shí)踐能力。常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有數(shù)組，鏈表，棧，隊(duì)列，樹，圖等等。2.詳細(xì)分析案例。在具體的教學(xué)中，案例的分析應(yīng)該盡量詳細(xì)，規(guī)劃良好的案例教學(xué)可以做到對(duì)每個(gè)問(wèn)題都解釋清楚。對(duì)于每個(gè)案例，可以按照以下步驟進(jìn)行詳細(xì)分析：（1）分析問(wèn)題，把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理解。（2）對(duì)問(wèn)題進(jìn)行建模，分別對(duì)圖或代碼進(jìn)行分析，提取關(guān)鍵的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特征。（3）介紹設(shè)計(jì)思路，或者介紹一個(gè)經(jīng)典的具體算法實(shí)現(xiàn)的思路或策略。（4）引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)，包括代碼實(shí)現(xiàn)、思路拓展、問(wèn)題延伸等。3.加強(qiáng)實(shí)踐操作。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)案例教學(xué)中，在理論知識(shí)的介紹之后，更應(yīng)該注重實(shí)踐操作的環(huán)節(jié)。這樣，學(xué)生可以更好地理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)行機(jī)制，更好地掌握運(yùn)行的技巧和編程能力，有利于學(xué)生在實(shí)際操作中獲得更多經(jīng)驗(yàn)。三、案例教學(xué)中的問(wèn)題及解決辦法雖然案例式教學(xué)的優(yōu)勢(shì)較多，但是在實(shí)踐中也會(huì)遇到一些問(wèn)題。為了有效地開展案例式教學(xué)，教師需要針對(duì)性地解決這些問(wèn)題。1.學(xué)生參與度不高。由于某些學(xué)生傾向于以被動(dòng)的方式學(xué)習(xí)，在課堂上難以積極參與實(shí)踐活動(dòng)，教師需要采取措施來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如結(jié)合實(shí)例分析，演講、交流等方式提升學(xué)生的內(nèi)容理解和興趣，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)掘問(wèn)題出路。2.學(xué)生缺乏編程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。教師在選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)案例時(shí)可以盡量選擇簡(jiǎn)單的題目做為講解，讓學(xué)生能快速理解。同時(shí)，教師還可以在講解中適當(dāng)著重講解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵思想等方面，這樣會(huì)減輕學(xué)生的編程實(shí)踐的難度。3.課外學(xué)習(xí)效果不足。在課后，如何讓學(xué)生繼續(xù)研究的問(wèn)題是課后作業(yè)和課后自習(xí)考慮的問(wèn)題?？梢酝ㄟ^(guò)大型在線教育平臺(tái)、MOOC等方式為學(xué)生提供條件優(yōu)異的環(huán)境，讓學(xué)生能夠盡情利用時(shí)間深入理解，并激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考解決方案。4.教師準(zhǔn)備較為耗時(shí)。在案例式教學(xué)中，教師需要對(duì)每個(gè)案例進(jìn)行詳細(xì)的分析和編排，制作相應(yīng)的教學(xué)材料，教案和課件等，這需要比較多的時(shí)間和精力。因此，教師需充分理解和掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容和應(yīng)用，同時(shí)可以借助數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教育相關(guān)的書籍、在線或離線的培訓(xùn)資源和教育工具來(lái)提高自己的教學(xué)水平。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是程序員堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，是其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和業(yè)務(wù)領(lǐng)域中最具在先程度的一個(gè)方向。案例式教學(xué)模式可以讓學(xué)生更好地理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論的實(shí)現(xiàn)，幫助學(xué)生更好地掌握編程技能和優(yōu)化能力。但是只有當(dāng)教師能解決好教學(xué)中面臨的種種問(wèn)題，才能確保教學(xué)效果的