摘要:本文针对高职高专院校学生的特点,从提高学生的自学能力和创新意识出发介绍了《数据结构》课程的多种教学方法在教学过程中的应用,并对数据结构课堂教学存在的问题提出了一些教学改进措施。
关键字:教学模式;案例式教学;CAI;MCAI系统;开放式教育;
Abstract:The text introduced variaty teaching methods applicated in the teaching course of subject DATA STRUCTURE as to improve students ability of self-study and innovation identity from the students’ character of the higher vocational institutions,and made some improvements aimed at problems existed in the teaching course of the subject.
Key words:teaching pattern;Case-based teaching;CAI;MCAI System; Open Education 引言 《数据结构》是计算机程序设计的重要理论技术基础,是计算机专业的核心基础课程,也是其他相关理工专业的热门选修课,旨在使学生了解数据的特性,学会数据组织方法和现实世界中的问题在计算机内部的表示方法。它要求学生能根据所学的“数据结构”理论完成较复杂的程序设计。而程序设计能力的提高有个学习、观摩、借鉴和实践的过程。该课程涉及大量概念、模型及操作算法,理论性强、抽象、深奥,因此,针对我们高职高专院校学生的特点,如何巧妙地处理理论知识,使学生听得懂,提高学生的学习兴趣便是我们高职高专院校老师的首要任务。而在我所任教的院校里该课程分配的课时数偏少,因此提高学生的自学能力尤为重要;在激发学生学习兴趣的同时要让学生提高自学能力,并且能够将理论应用于实践,培养学生的创新意识是我们高职高专院校教师的最终目的。 现代教学模式的应用 2.1 掌握学习模式:强调个别化教学,利用即时发现和强化作为控制教学的有效手段;而编写得当的习题是获得反馈的重要途径。在此过程中要注意理论与习题内容的更新与调整要做到“新” 与“实”。
发展快,更新快是计算机学科的特点。有专家笑称:我们的教学情况是“昨天”的老师拿着“前天”的教材教着“今天”的学生应对“明天”的竞争。这句话一语道破计算机教学的严重弊端。那么作为以培养应用型人才为目标的高职高专院校的计算机专业教师该如何来改变这种情况呢?首先,教师要根据学生的层次来选一本难易程度适中的好教材。并自始至终关注着最新技术成果,随时把最新版本的软件技术引进课堂。突出一个“新”字,注意一个“实”字。即“实用性”、“实践性”、“实例型”。比如在讲解“图”的时候,就可以先向学生提出这样一个问题:假如2008年8月,在我国7个城市共同举办奥运会,那么怎样能在我们学校出发,到达每个举办奥运会赛事的城市仅一次,并且花销最低呢?这样,既引发了学生学习图这一章的兴趣,又使学生了解学习图论的意义。最后,在授课的过程中,要根据学生实际情况进行理论知识讲授,并对教学内容进行必要的删减。在近两年的教学过程中,我不断的改进我的教学讲义,删除了一些不必要的逻辑推导过程以及重复的抽象数据类型的定义;增加了许多适合我校学生的典型的实际例题,从而引起学生学习理论课的兴趣,使他们能够自主思考,不断激发学生学习这门课程的热情。
2.2 发现学习模式:首先提出问题,带着问题观察具体事实,然后再上升到一般的概念。
2.3 范例教学模式:教师用特例具体直观的阐明“个体”的具体特征;根据范例个体的知识推论特点,分析掌握整个类别事物的特征,使对个体的认识上升为对类别的认识,从而掌握其规律和范畴;这在我们这门课的教学过程中是非常重要的。
2.4 最优化教学模式:一个好的最优化教学方案的形成要经过以下几个过程:(1)分析教学目的与教学任务;(2)分析学生的学习情况与教师自我分析;(3)学时分析;(4)选择已知条件下最佳教学任务的综合性手段与方案;(5)对教学质量进行评价;
传统的教学方法和手段制约了以上教学模式的应用推广。CAI,尤其是网络MCAI系统的建立和以可视化为特征的多媒体技术的应用,有利于综合这些模式的长处,创建各种现代教学模式。 教学方法的选择 3.1将理论应用于实际生活进行引导教学
《数据结构》课程教学中对于基础理论知识部分可以采取在多媒体教室集体讲授的教学方式。在讲授时可以通过举例或借用实物的方式对内容进行描述,利用引导教学的方式让学生发挥自己的想象去解答问题。例如,在讲到第三章“栈和队列的结构”时,首先说明栈和队列与前面所讲到的线性表有所不同。在线性结构中,我们可以对它的任意一个数据元素进行操作,而栈和队列都是操作受限的线性表,栈的插入和删除操作在一端进行,这样的结构决定了它的特点是先进后出,后进先出;队列的结构是插入在一端,删除在另一端,其特点是先进先出,后进后出。教师在说明了栈和队列的结构及特点之后,引导学生自己考虑现实生活中存不存在栈和队列结构,很多学生会找到队列的结构。例如,在超市排队结账,火车进站,这些答案基本相似。对于栈结构学生的答案有所不同,有经常用到的单门电梯、有特殊药瓶、飞机行李仓等。学生通过思考,对栈和队列的结构有了初步的认识。这种认识要比教师直接讲授记忆更加深刻、生动。利用这种方式,学生的理解程度比不用实例时要好得多。除此之外,《数据结构》中还有一些内容可以通过flash将过程以动画的形式展现出来。Flash的动画形式比传统的板书更加吸引人。Flash动画从颜色、声音、图像等方面对学生视觉的冲击比传统方式要强烈得多,可以强化学生的记忆。总体来说,《数据结构》课程以教室传统讲授为主,适当地加入实例教学、多媒体教学等多种教学方式,可以激发学生的学习兴趣,提高教学效果。
3.2根据结果规范过程
在《数据结构》的内容中,有些问题的解决过程很繁琐,如果按照常规的讲授方式,先提出问题,规范过程,一步步地推出结果,有些学生会在讲解过程中不知所措;不如先将问题简化,用语言或实例解决问题并得到答案。在学生知道如何解决问题之后,再规范过程。例如,在图的最小生成树问题中,题目中给出了一个无向网络(见图1),要从图中选取若干条边,将所有顶点连接起来,并且所选取的这些边的权值之和最小。按常规的普里姆算法设定两个数组(已选顶点集)和(候选边集),分别表示已经选出的顶点的集合以及连接这些顶点的边和剩下的边的集合,通过循环记录过程。有些学生对算法掌握不熟练,在繁琐的过程中找不到结果。我尝试使用了如下的方法:先不考虑规范的过程,让学生先学会如何从图中找到最短路径将该图连接成不含回路的简单连通图,然后再对应规范过程一步步求出结果。因为学生已经掌握了求解的过程,只是将过程规范化,所以比起常规的方式更容易接受。一个问题有多种讲解方式,要选择一种适合的方式来教授学生,并且要根据学生课堂的反应对内容进行调整。