導(dǎo)語：如何才能寫好一篇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計總結(jié)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；教學(xué)效果；存在問題；改革總結(jié)

一、課程的重要性

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計算機(jī)專業(yè)中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，它為操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理、編譯原理、單片機(jī)原理等后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。其次，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的考研專業(yè)課之一。該課程的重要性顯而易見。

二、教學(xué)中存在的問題

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)目標(biāo)是全面系統(tǒng)地介紹數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)和算法實現(xiàn)，并介紹常用的非數(shù)值計算方法，如數(shù)據(jù)插入、刪除、排序、查找檢索等，使學(xué)生掌握各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點和算法思想，并能結(jié)合具體應(yīng)用，運(yùn)用各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法解決實際問題。但大部分高?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)效果都不盡如人意，影響課程學(xué)致有如下原因：

1.程序設(shè)計課程掌握較差，基礎(chǔ)薄弱。

2.實踐機(jī)會少，動手能力差。

3.缺乏課外輔導(dǎo)，學(xué)生自學(xué)時障礙重重。

三、解決方法

鑒于以上幾點，可以從這幾方面進(jìn)行教學(xué)改革：

1.加大對先行課程的重視程度。首先加大C程序設(shè)計課程的課時。C程序設(shè)計課程是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的直接先行課，因此，學(xué)好C語言，為后續(xù)若干課程的學(xué)習(xí)打好堅實的基礎(chǔ)。另外，增加數(shù)學(xué)及線性代數(shù)課程的課時。學(xué)習(xí)算法離不開數(shù)學(xué)的思想，學(xué)習(xí)數(shù)組的存儲結(jié)構(gòu)也離不開線性代數(shù)的應(yīng)用。最后，增加了32課時的C程序設(shè)計課程設(shè)計。

2.實際操作方面，計算機(jī)專業(yè)要求有很高的實際操作技能，而我們的學(xué)生在長期被動的學(xué)習(xí)過程中卻養(yǎng)成了勤于動腦，懶于動手的學(xué)習(xí)特點，這樣教出的學(xué)生卻是不能滿足實際工作要求的。因此，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實驗教學(xué)要緊密配合理論教學(xué)，通過相關(guān)實驗與課程設(shè)計，幫助和加深對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的整體理解，所以在本課程結(jié)束前安排兩周實踐進(jìn)行課程設(shè)計，不要求實現(xiàn)過多的項目，但每個學(xué)生都要動手去做，親身經(jīng)歷從需求分析到算法分析，最后的代碼編寫與調(diào)試這樣的過程，從而更深刻的理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)以及在某種具體的存儲結(jié)構(gòu)下的運(yùn)算及其實現(xiàn)方法。

3.構(gòu)建《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》網(wǎng)絡(luò)視頻課程，加強(qiáng)師生互動環(huán)節(jié)。為了彌補(bǔ)課外輔導(dǎo)的缺陷，制作與《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程內(nèi)容相適應(yīng)的視頻，尤其是該課程中典型的算法及其實現(xiàn)過程，學(xué)生在課外學(xué)習(xí)時遇到問題可隨時登錄校園網(wǎng)觀看視頻，進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，達(dá)到鞏固知識的效果。另外，在網(wǎng)站上可以設(shè)置在線答疑或留言功能，從而實現(xiàn)師生互動。

四、改革成果

根據(jù)以上改革方法，經(jīng)過實施，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)效果頗見成效，簡單做以總結(jié)：

1.加大C語言程序設(shè)計課程的課時，教師能夠在足夠的課堂時間將課程內(nèi)容系統(tǒng)化的進(jìn)行講解，尤其是數(shù)組、指針、結(jié)構(gòu)體等重要知識。從而給數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)打下了夯實的基礎(chǔ)。

2.網(wǎng)絡(luò)視頻的構(gòu)建，給學(xué)生提供了更為豐富的學(xué)習(xí)參考資料。學(xué)生在課外復(fù)習(xí)時遇到不理解的算法，隨時登錄校園網(wǎng)觀看視頻，好像再一次回到了課堂，從而解決了疑難問題。另外，校園網(wǎng)上開通了該課程的在線答疑功能，學(xué)生可以通過在線答疑功能隨時和任課教師進(jìn)行溝通。

3.加強(qiáng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課內(nèi)實踐與課程設(shè)計的實施，學(xué)生可以將課堂上的理論知識應(yīng)用于實踐中。尤其是課程設(shè)計的開設(shè)，如：簡單文本編輯器的設(shè)計與實現(xiàn)、科學(xué)計算器的設(shè)計與實現(xiàn)等，通過案例讓學(xué)生真正體會到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的實用性，并從本質(zhì)上理解該課程的內(nèi)容。

五、結(jié)束語

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》不僅是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是大多數(shù)院校研究生入學(xué)考試的專業(yè)必考課，因此，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)的討論將會持續(xù)下去，最終能找到一條行之有效的教學(xué)方法。以上是作者結(jié)合自己多年教學(xué)經(jīng)驗和體會，提出的若干改革方法，不足之處會繼續(xù)探討研究。

參考文獻(xiàn)：

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[2]嚴(yán)蔚敏.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言）[M].北京:清華大學(xué)出版社，2011

篇2

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計；評價方式

中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）05-1088-02

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容抽象，信息量大；在學(xué)習(xí)過程中所用到的技術(shù)多，而之前所介紹的專業(yè)性知識又不多，因而加大了學(xué)習(xí)難度；隱含在各部分的技術(shù)和方法豐富，也是學(xué)習(xí)的重點和難點。根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程本身的技術(shù)特性，設(shè)置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計環(huán)節(jié)十分重要。通過實踐內(nèi)容的訓(xùn)練，能達(dá)到學(xué)生程序思維的訓(xùn)練和動手上機(jī)調(diào)試程序能力的增強(qiáng) ， 提高學(xué)生組織數(shù)據(jù)及編寫大型程序的能力。

1 概述

當(dāng)前我國工程教育面臨的普遍問題是：工程教育與社會和產(chǎn)業(yè)的需求脫節(jié)，包括，工程教育的培養(yǎng)目標(biāo)與社會需求不一致；工程教育中的質(zhì)量評估結(jié)果不能真實的反映學(xué)生的能力；工程教育環(huán)境與職場環(huán)境相差甚遠(yuǎn)。當(dāng)前工程教育中，很少能體現(xiàn)課程體系，學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)很少。關(guān)于課程評價和反饋，包括師生雙方地互評。老師評價學(xué)生的手段是在學(xué)期結(jié)束時，給學(xué)生一個或好或差的成績。學(xué)生從這個結(jié)果中，無法得知他需要進(jìn)一步努力的方向。用人單位無法依據(jù)這份成績來判斷這個學(xué)生是否符合他們的需求。學(xué)生評教制度就是讓學(xué)生在某個時間段（比如第14周到第16周）給老師一份評價。學(xué)校根據(jù)這份評價來考核老師的教學(xué)工作是否合格。而評教的根本目的：促使教師改進(jìn)教學(xué)，服務(wù)學(xué)生，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求并實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)利益，在很大程度上被忽略。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計作為工程教育的一個環(huán)節(jié)，同樣存在上述問題。另外總共32學(xué)時的課時太少，導(dǎo)致學(xué)生沒有充分時間去實施系統(tǒng)分析、設(shè)計和實施的完整過程。

學(xué)生的語言掌握程度較大程度地影響到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計的實施。往往系統(tǒng)實施的思路是正確的，由于語言不熟練，又缺乏正確的調(diào)試手段和調(diào)試方法，導(dǎo)致程序無法通過調(diào)試或者花費大量時間進(jìn)行調(diào)試。由于沒有軟件工程的思想，系統(tǒng)事先沒有經(jīng)過周密的設(shè)計，程序調(diào)試通過，驗收時發(fā)現(xiàn)題目理解錯誤，與老師的要求相差甚遠(yuǎn)。需要重新設(shè)計，編寫代碼，造成學(xué)生大量時間的浪費。

最后，學(xué)生的創(chuàng)新能力、溝通和團(tuán)隊協(xié)作能力有待于進(jìn)一步提高，而這些能力是作為一名工程型和創(chuàng)新型的計算機(jī)專業(yè)人才所必需具備的。比較顯著的就是溝通問題。在驗收階段，一個簡單問題無法用恰當(dāng)?shù)恼Z言回答教師。

2 課程改革的理念和思路

課程改革的理念是充分利用本校本學(xué)院已有資源，結(jié)合CDIO理念，提高學(xué)生整體計算機(jī)專業(yè)能力，訓(xùn)練良好的思維方式，培養(yǎng)扎實的實踐能力，具備創(chuàng)新能力和團(tuán)隊合作精神。

課程改革的思路：課程改革從課時數(shù)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和評價與反饋等多方面展開。首先是在教學(xué)大綱上增加本門課程的學(xué)時數(shù)。在教學(xué)內(nèi)容上，把程序語言和軟件工程的內(nèi)容以恰當(dāng)?shù)匦问郊尤胝n程設(shè)計中。

在教學(xué)方法上，加強(qiáng)思維方式的訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)產(chǎn)學(xué)結(jié)合，增加學(xué)生工程經(jīng)驗，訓(xùn)練實踐能力。思維方式的訓(xùn)練從兩方面展開：在布置任務(wù)時，提醒學(xué)生按照一定的方法進(jìn)行抽象，盡量避免手工操作（自動化手段）；在驗收階段，針對具體的代碼和算法設(shè)計思路，教師提具體的改進(jìn)方案，并相應(yīng)地指出可能存在思維誤區(qū)。思維方式的形成不是一天就可以完成，希望經(jīng)過一學(xué)期的訓(xùn)練可以有效地改變部分同學(xué)的思維方式。工程實踐（包括工程開發(fā)各個環(huán)節(jié)的實踐）能力提高也是從兩方面展開：一是讓學(xué)生經(jīng)歷工程開發(fā)的整個過程；二是提業(yè)界真實地案例供學(xué)生模仿分析學(xué)習(xí)。

評價和反饋從師生雙方互評入手。教師對學(xué)生的評價要真實反映當(dāng)前的知識和能力，讓學(xué)生明白自己的優(yōu)勢和不足。學(xué)生對教師的評價真實反映這一學(xué)期教師的教學(xué)能力和教學(xué)態(tài)度。讓教師進(jìn)一步清楚學(xué)生具體的學(xué)習(xí)需求和自身能力提高的方向。

課程改革的目標(biāo)包括加深學(xué)生數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識的理解，拓展知識面，增強(qiáng)學(xué)生實踐動手能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新和團(tuán)隊協(xié)作能力，訓(xùn)練學(xué)生的溝通表達(dá)和思維能力，培養(yǎng)學(xué)生具備良好的職業(yè)素質(zhì)，使學(xué)生成為一名工程型和創(chuàng)新型的優(yōu)秀計算機(jī)專業(yè)人才。

3 課程改革的內(nèi)容

該綜合課程設(shè)計預(yù)計需要32學(xué)時。其中6學(xué)時用來幫助學(xué)生加強(qiáng)程序設(shè)計能力，先由老師講解部分的難點重點（主要是在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實施過程中常用的知識點），然后學(xué)生完成一個相對復(fù)雜的程序。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的課程設(shè)計占用中間的26學(xué)時。一學(xué)期的課程設(shè)計需要學(xué)生完成3到4個不同章節(jié)的題目。由于學(xué)生能力水平參差不齊，每章教師給出3到4個難度不同的題目供選擇。這些題目部分來自配套教材，部分由教師自行設(shè)計。學(xué)生根據(jù)自身能力選擇完成其中的一個題目（也可以自主選擇題目，經(jīng)教師審核后去實施），然后提交教師驗收。在此過程中，誘導(dǎo)學(xué)生按照軟件工程的思想去完成各個題目。具體的手段是給學(xué)生一個合理的、按照軟件工程思想設(shè)計的課程設(shè)計指導(dǎo)書。（先設(shè)計后實現(xiàn)）

充分利用學(xué)院已有資源，在ACM網(wǎng)站開辟一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)專區(qū)，按照ACM競賽的模式設(shè)計一些題目供有余力的學(xué)生選擇。對于已完成教師安排任務(wù)的學(xué)生，建議他們注冊登錄學(xué)院ACM網(wǎng)站去完成額外的題目，以此增強(qiáng)他們的實踐動手能力。

課程設(shè)計的其中一個重要環(huán)節(jié)是驗收。它不僅起著評定成績的作用，而且還承擔(dān)著訓(xùn)練思維，提高算法設(shè)計和溝通表達(dá)能力的作用。程序測試通過后，教師選擇部分感興趣的代碼，要求學(xué)生解釋。如果得不到滿意的解釋，教師可以暫停此次驗收。這個環(huán)節(jié)可以考驗學(xué)生的溝通表達(dá)能力，以及對系統(tǒng)的理解程度。在一定程度上的杜絕拷貝這種現(xiàn)象，退一步，就算是拷貝也必須完全理解整個系統(tǒng)，強(qiáng)制學(xué)生必須實際參與課程設(shè)計。

接著去提高代碼的質(zhì)量和效率。先一起分析具體的代碼，研究算法的效率有無進(jìn)一步提高的空間。若有該如何修改，教師根據(jù)學(xué)生的具體情況，討論確定方案后，交由學(xué)生完成。效率提高后的系統(tǒng)，可以在下一次課再次要求驗收。另外，教師需要明確指出明顯不符合計算思維的代碼，要求學(xué)生當(dāng)堂修改。

最后根據(jù)題目難度、完成的質(zhì)量以及驗收時的表現(xiàn)，給出一個成績并登錄在冊，作為最終成績的一部分。每個驗收的系統(tǒng)必須提交一個配套的課程設(shè)計報告。課程設(shè)計報告能讓學(xué)生學(xué)會正確的測試和事后的分析總結(jié)，起到部分的自我評價功能。每份課程設(shè)計報告也有成績，同樣登記在冊，作為評定最終成績的一個標(biāo)準(zhǔn)。

在課程設(shè)計結(jié)束時，老師除了給每位學(xué)生的一個成績以外，再對出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析總結(jié)并以文檔的形式反饋給學(xué)生。內(nèi)容包括語言的掌握程度以及還存在的問題；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本內(nèi)容掌握情況，提交程序的效率、有無按照軟件工程的思想完成，還需重點解決的問題；創(chuàng)新能力、溝通和團(tuán)隊協(xié)作能力如何等等。

參考文獻(xiàn)：

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篇3

Key words：project driven；course design；applied college

1.《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程授課現(xiàn)狀

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計算機(jī)及其相關(guān)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，是一門理論與實踐相結(jié)合的課程，在整個計算機(jī)專業(yè)教學(xué)體系中處于舉足輕重的地位，特別在軟件方向的課程體系中處于承上啟下的中心地位。長期以來，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)備受相關(guān)學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)高度重視，然而，大部分高?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)效果都不盡如人意，影響教學(xué)效果的原因大致如下：

（1）理論教學(xué)與實踐教學(xué)嚴(yán)重脫節(jié)。目前對于《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的理論教學(xué)主要是教師首先講解基本的結(jié)構(gòu)思想，然后再引導(dǎo)學(xué)生讀懂由類C++語言編寫的算法，最后布置作業(yè)讓學(xué)生思考針對這些算法的問題。在實踐教學(xué)方面，學(xué)生通常要做的事是將課本上寫的很詳細(xì)的代碼翻譯成相應(yīng)的高級程序語言并調(diào)試通過，甚至不會去自己解決一個稍微復(fù)雜點兒的綜合問題?；谏鲜鰞煞N原因，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中可以不用費神思考就能將問題解決，但是離開課本遇到一個新的具體的問題就不知所措，體現(xiàn)不出學(xué)生獨立思考問題的能力，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)更是流于形式，加之學(xué)生程序設(shè)計的基本功不扎實，久而久之對學(xué)習(xí)編程和思考問題失去興趣。

（2）傳統(tǒng)單一的考核形式，不能體現(xiàn)學(xué)生的技能水平?，F(xiàn)階段大多數(shù)高校對于《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的考試形式總是以筆試為主，考核的內(nèi)容還是單一的理論知識，盡管最后有編程題目或者分析題，但是均不能體現(xiàn)學(xué)生的技能掌握的如何，90%的學(xué)生感覺學(xué)習(xí)了《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》這門課程對自己以后的學(xué)習(xí)和工作沒有用處，進(jìn)而減弱了學(xué)習(xí)的信心，導(dǎo)致學(xué)生再學(xué)習(xí)后續(xù)的數(shù)據(jù)庫和編程方面的課程的時候，缺乏模型構(gòu)建的能力。

2.項目驅(qū)動教學(xué)法在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中的應(yīng)用分析

項目驅(qū)動教學(xué)法是以學(xué)生為主體，以項目知識為主線，教師參與引導(dǎo)的教學(xué)方法，它不再是“教師講，學(xué)生聽”的被動教學(xué)模式[1]。該教學(xué)方法的主要目的是讓學(xué)生真正的參與到課堂中來，培養(yǎng)他們主動思考問題和創(chuàng)新的能力，特別適合于像《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》這種內(nèi)容延伸性強(qiáng)、抽象思維要求特別高的課程。

2.1 項目驅(qū)動教學(xué)法的特點

項目驅(qū)動不同于簡單的任務(wù)驅(qū)動，它更側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生解決未遇到的關(guān)鍵問題的能力，在教學(xué)過程中表現(xiàn)為以項目為本位、以學(xué)生為主體的重要特征，要求教師設(shè)計的項目要具有一定的應(yīng)用價值，并且最好與企業(yè)實際生產(chǎn)過程或具體問題有直接的關(guān)系。項目教學(xué)法的特點如下：

（1）具有實踐性：項目的主體與現(xiàn)實世界密切相連，學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容更加的具有針對性和實用性。

（2）具有自主性：學(xué)生自由、自主的分組進(jìn)行學(xué)習(xí)，根據(jù)自己的理解發(fā)揮想象力，從而促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造能力的發(fā)展。

（3）具有發(fā)展性：長期項目與階段項目相結(jié)合，構(gòu)成為實現(xiàn)教育目標(biāo)的認(rèn)知過程。

（4）具有綜合性：項目的設(shè)計本身需要綜合多個學(xué)科，所以培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。

（5）具有開放性：學(xué)生需要圍繞問題進(jìn)行探索和解決，所以學(xué)生的學(xué)習(xí)形式不再局限于課堂[2]。

2.2 師生角色的相互轉(zhuǎn)變

項目驅(qū)動教學(xué)方法要求每位學(xué)生均要真正的參與課堂中來，在老師的引導(dǎo)下，發(fā)揮想象、參與研究、參與創(chuàng)造。因此，項目驅(qū)動教學(xué)法較以往的傳統(tǒng)教學(xué)實現(xiàn)了兩個打破：

第一，打破教材章節(jié)順序，以項目為主線完成課程的培養(yǎng)目標(biāo)。教師須在完全吃透課程培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，熟悉教材知識點，然后根據(jù)要傳授的知識點結(jié)合該專業(yè)的就業(yè)方向和崗位構(gòu)建項目，教師的主要精力應(yīng)放在項目的設(shè)計、布置和引導(dǎo)方面，教師設(shè)計項目的優(yōu)劣直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。另外，在教學(xué)的初級階段，教師還應(yīng)該全面把握項目實施過程中學(xué)生可能出現(xiàn)的問題以及如何解決。在項目的實施階段，教師只是起到引導(dǎo)和督促的作用，而不參與討論，當(dāng)各組學(xué)生都提出普遍不懂的問題時，可以先引導(dǎo)其查閱相關(guān)的資料或略微指導(dǎo)一二，教師在整個的過程中完全成了一名向?qū)Ш皖檰枴．?dāng)然，如何引導(dǎo)學(xué)生在項目實踐中發(fā)現(xiàn)新問題和掌握新知識，這對老師提出了更高的要求。

第二，打破教師在臺上泛泛的講，學(xué)生在臺下靜靜的聽的局面。項目驅(qū)動教學(xué)法要求先將學(xué)生分組，每一組學(xué)生接到教師的項目后就開始自行分配任務(wù)，并且在指定的時間內(nèi)將相關(guān)的問題解決，這期間可能會查資料、相互討論、請教師長等，學(xué)生的教材理所當(dāng)然的當(dāng)成了查找知識的工具書，或者有些教材甚至可以不用給學(xué)生征訂，節(jié)約了教育成本。這樣，我們的教學(xué)才真正做到了注重過程、以學(xué)生為本。

2.3 項目驅(qū)動下的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程劃分

以《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)為例，在采用了項目驅(qū)動教學(xué)法后，我們將課程的知識點劃分成了10個項目：

表1 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程項目示例表

項目名稱 相關(guān)知識點 參考課時

通訊錄信息管理系統(tǒng) 線性表、查找、排序 6

某高校學(xué)生成績管理系統(tǒng) 線性表、串、查找、排序 6

婚姻的穩(wěn)定性情況調(diào)查 數(shù)組、棧 8

理發(fā)館的經(jīng)營狀況分析 線性表、隊列 6

十進(jìn)制四則運(yùn)算器設(shè)計 棧、樹結(jié)構(gòu)、浮點數(shù)運(yùn)算 8

汽車零部件的庫存模型設(shè)計 廣義表、查找、排序 8

因特網(wǎng)域名查詢系統(tǒng) 樹結(jié)構(gòu)、查找 6

小型汽車牌照的快速查找系統(tǒng) 線性表、查找、排序 10

管道鋪設(shè)施工方案設(shè)計和選擇 圖結(jié)構(gòu) 8

文章系統(tǒng)設(shè)計 文件、查找、排序 10

受現(xiàn)階段高校授課時間的限制，針對不同的學(xué)生層次，這10個項目可能不能全部做完。根據(jù)學(xué)生的特點，教師可以有針對性的選作期中的5-8個，進(jìn)而分配相關(guān)的課時。實踐證明：在標(biāo)準(zhǔn)課時之內(nèi)，只有30%的學(xué)生能夠完成一個完整的項目，但是90%的學(xué)生能夠利用課后的時間積極的查閱資料和咨詢老師，這種授課方法對學(xué)生的主動學(xué)習(xí)起到了一個積極的推動作用，并且學(xué)生愿意犧牲課后休息的時間泡在圖書館。

3.具體項目實施過程

下面以“通訊錄信息管理系統(tǒng)”為例，闡述在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中實施項目驅(qū)動教學(xué)法的過程。

3.1 項目名稱：通訊錄管理系統(tǒng)。

3.2 培養(yǎng)目標(biāo)：第一，使學(xué)生掌握線性結(jié)構(gòu)的特點、線性結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形式。第二，使學(xué)生領(lǐng)會數(shù)據(jù)在計算機(jī)中存儲的概念，并掌握兩種重要的存儲形式。第三，掌（下轉(zhuǎn)第179頁）（上接第171頁）握線性表和鏈表的區(qū)別，能夠根據(jù)實際情況選擇不同的存儲結(jié)構(gòu)。第四，能夠?qū)嵤┑乃惴ㄟM(jìn)行性能評價。

3.3 項目預(yù)備知識：C語言編程基礎(chǔ)、線性表的定義、線性表的存儲結(jié)構(gòu)、線性表的創(chuàng)建、線性表中元素的查找、插入、刪除、修改等操作。

3.4 項目延伸知識：線性表中元素的排列（按照某種規(guī)則進(jìn)行排序）。

3.5 項目的功能描述：該系統(tǒng)是普通的電話通訊錄管理系統(tǒng)，要求實現(xiàn)能夠根據(jù)姓名或者電話號碼查詢一個用戶，能夠?qū)崿F(xiàn)對新用戶的添加操作和刪除一個用戶，能夠統(tǒng)計出該通訊錄中的用戶總數(shù)。比如：用戶有一個電話號碼，但不知道此電話號碼是誰的，則需要輸入號碼來查詢該號碼是不是此通訊錄中已記錄的人的號碼，若是可以輸出該號碼及姓名，若不是可以輸出“無記錄”。同學(xué)們在此基礎(chǔ)上發(fā)揮想象力，結(jié)合實際可以擴(kuò)展更多的功能。

3.6 項目實施步驟：

（1）根據(jù)學(xué)生的特長進(jìn)行團(tuán)隊劃分。按照一個班級35人的標(biāo)準(zhǔn)，我們將學(xué)生分成5-6個團(tuán)隊，每個團(tuán)隊在5-6人，然后推薦一名隊長。

（2）教師開始下發(fā)項目書，要求每一個團(tuán)隊根據(jù)項目書撰寫項目的可行性報告，每個團(tuán)隊以文字的形式上交一份報告，在此期間至少要保證每個團(tuán)隊的隊長明白項目的完成目標(biāo)，然后由隊長寫出項目過程的具體劃分和階段性成果。

（3）教師要不間斷的引導(dǎo)，當(dāng)完成項目的可行性報告之后，每個團(tuán)隊就開始查找資料和相互討論，教師在旁邊起到一個引導(dǎo)和監(jiān)督的作用，對于學(xué)生普遍問及的問題可以進(jìn)行統(tǒng)一解答。教師有目的的講課，學(xué)生有目的的聽課，所以實現(xiàn)了共贏的局面。

（4）教師總結(jié)階段，每個項目完成之前，教師要對各個團(tuán)隊的成果進(jìn)行演示和評價，指出每個團(tuán)隊的不足之處。

（5）學(xué)生整改階段，學(xué)生根據(jù)教師的評價，完善自己的不足，然后形成階段性課程設(shè)計報告。

4.《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的考核形式及評價

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程不同于其他的專業(yè)課，該課程中所設(shè)計到的算法和思想具有可收縮性，它應(yīng)強(qiáng)調(diào)對于問題求解能力的培養(yǎng)，我們需要在學(xué)生的課程設(shè)計過程中，鼓勵學(xué)生對其解決問題的方案進(jìn)行理論分析和實驗分析，鼓勵學(xué)生積極主動的創(chuàng)新并大膽提出優(yōu)化設(shè)計方案。對于該課程的考核形式是讓學(xué)生根據(jù)自己平時的課程項目，將項目整理成課程設(shè)計報告，最終上交紙質(zhì)的課程設(shè)計報告書，然后教師對報告進(jìn)行評價。

考慮到《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》這類課程一直以來是計算機(jī)相關(guān)專業(yè)學(xué)生學(xué)歷層次提升考試的重要專業(yè)課，在進(jìn)行課程考核的時候，有些學(xué)校除了讓學(xué)生形成最終的課程設(shè)計報告書之外，還讓學(xué)生參加一次筆試考試，以了解學(xué)生對于基礎(chǔ)知識的掌握水平。

采用了項目驅(qū)動+課程設(shè)計的教學(xué)模式以后，學(xué)生普遍反映對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)非常感興趣，老師們則感覺采用這種方式以后，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性提高了，但是同時老師們的教學(xué)壓力也變得大了，因為增加了老師準(zhǔn)備課堂的負(fù)擔(dān)，但是總體感覺是利大于弊的。

5.實施項目教學(xué)法的總結(jié)與展望

通過《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)中實施項目驅(qū)動教學(xué)法，我體會到項目教學(xué)在專業(yè)基礎(chǔ)課中實施的必要性，當(dāng)然該教學(xué)方法也不是萬能的，它不是適合于所有的課程，通常來講：這種教學(xué)方法比較適合實踐操作性強(qiáng)，學(xué)科比較綜合的課程，同時，我有如下幾點體會：

（1）項目教學(xué)法重要的是項目的設(shè)計，它可能直接影響教學(xué)的效果。在進(jìn)行項目設(shè)計時，我們需要考慮學(xué)生對項目的理解、項目包括的知識點的范圍、課程的前驅(qū)后繼關(guān)系等，否則，我們設(shè)計的項目將是沒有意義的。

（2）教師的有力引導(dǎo)是確保項目順利完成的重要保障，學(xué)生在進(jìn)行項目設(shè)計的過程中遇到棘手的問題需要老師第一時間進(jìn)行指導(dǎo)。再者教師要事前全面掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)層次，進(jìn)行有目的性的指導(dǎo)，并能給學(xué)生留有思考的空間。

篇4

摘要：本文從政策支持、課程規(guī)劃、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件和教學(xué)方法等各個方面介紹了煙臺大學(xué)在建設(shè)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”省級精品課程過程中的一些體會。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；精品課程；課程規(guī)劃

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

煙臺大學(xué)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程組在多年的教學(xué)實踐中踏踏實實地做了許多有益的工作，取得了一定的成績。課程組承擔(dān)的“‘?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)’課程的教學(xué)改革創(chuàng)新與實踐”課題，獲得了2004年煙臺大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎，并獲得2005年山東省優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎；“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程在2002年被煙臺大學(xué)評為首批校級優(yōu)秀課，并于2004年被山東省教育廳評為煙臺大學(xué)首批三門省級精品課之一；2007年又被煙臺大學(xué)作為學(xué)校唯一一門推薦課程參加國家精品課的評選。在精品課程的建設(shè)過程中，我們有如下一些體會。

1學(xué)校各級各部門高度重視

各級領(lǐng)導(dǎo)高度重視和支持是精品課程建設(shè)的關(guān)鍵。在一系列相關(guān)文件的基礎(chǔ)上，早在2004年學(xué)校又出臺了《煙臺大學(xué)關(guān)于開展精品課程建設(shè)工作實施意見》。在此基礎(chǔ)上，制訂了國家、省、校、院(系)四級精品課程十年建設(shè)規(guī)劃，積極組織精品課程建設(shè)立項，全面推進(jìn)精品課程建設(shè)工作，以精品課程建設(shè)全面帶動課程建設(shè)，推進(jìn)教學(xué)改革，為本科教學(xué)提供高水平的課程教學(xué)平臺。

根據(jù)精品課程建設(shè)規(guī)劃，學(xué)校有計劃、有目標(biāo)、分階段、分層次地開展精品課程建設(shè)工作，形成并執(zhí)行了行之有效的政策和措施。學(xué)校對各級精品課程建設(shè)項目實行目標(biāo)管理，定期聘請專家評估。精品課程重點建設(shè)項目實行激勵滾動機(jī)制。學(xué)校投入大量的專項經(jīng)費，支持精品課程建設(shè)特別是精品課的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)與資源共享。此外學(xué)校在職稱評聘、崗位津貼等各個方面也向精品課教師做出傾斜，學(xué)校的這一系列相關(guān)政策，充分調(diào)動了教師參加精品課建設(shè)的積極性。

2抓住切入點及早規(guī)劃

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計算機(jī)科學(xué)專業(yè)的一門核心課程，在80年代初，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程才逐步在國內(nèi)高校計算機(jī)專業(yè)開設(shè)，并成為國內(nèi)計算機(jī)專業(yè)教學(xué)計劃中的核心課程。ACM/IEEE CC-2004仍將“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程列為核心課程之首，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”愈顯出其在計算機(jī)學(xué)科中的重要地位。正是在這樣的背景下，在學(xué)校的支持下計算機(jī)系把“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程確立為計算機(jī)專業(yè)的重點課程之一，并有計劃、有目的的給予重點扶持。

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程在我校的發(fā)展沿革可以分為以下幾個階段：

學(xué)習(xí)、初創(chuàng)階段：煙臺大學(xué)是一所80年代在清華大學(xué)、北京大學(xué)的支援下新創(chuàng)建的地方性綜合大學(xué)，1984年開始招生?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是煙臺大學(xué)計算機(jī)系成立伊始即開設(shè)的課程。當(dāng)時計算機(jī)專業(yè)的核心主干課程都由清華大學(xué)的骨干教師擔(dān)任。在此期間，煙臺大學(xué)計算機(jī)系就有目的選擇了具有敬業(yè)精神、教學(xué)效果優(yōu)良的本系幾位年輕教師組成了“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程組，全面接受清華老師的幫助，接受他們的教學(xué)新理念、好經(jīng)驗和好方法。

初始發(fā)展階段：1990年清華援建老師返回清華后，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課的全面教學(xué)由煙臺大學(xué)教師擔(dān)任。由于學(xué)習(xí)、初創(chuàng)階段的良好基礎(chǔ)，這一階段基本上形成了我?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的課程體系結(jié)構(gòu)，從教學(xué)大綱的制定、教學(xué)內(nèi)容和實驗內(nèi)容的確定等一系列教學(xué)環(huán)節(jié)上都認(rèn)真嚴(yán)格按照計算機(jī)人才培養(yǎng)的高標(biāo)準(zhǔn)要求。

初級提高階段：1999年學(xué)校提出了百門優(yōu)秀課建設(shè)規(guī)劃，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程進(jìn)入了一個全面建設(shè)和提高的階段。首先從教師隊伍建設(shè)著手，一方面派教師出去攻讀博士學(xué)位，另一方面吸取教學(xué)認(rèn)真、效果好的老師進(jìn)入到課程組，進(jìn)一步充實課程組教師隊伍。其次從教材建設(shè)和實驗體系結(jié)構(gòu)等方面做了精心的準(zhǔn)備，并把課程建設(shè)的目標(biāo)定位在：2002年達(dá)到校優(yōu)秀。在此階段，課程組進(jìn)行了一系列教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)法的研究，發(fā)表了多篇課程教改論文，取得了優(yōu)異的成績，實現(xiàn)了2002年達(dá)到校優(yōu)秀課程的目標(biāo)。

提高階段：隨著“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的發(fā)展，算法在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”中的重要作用越來越被人們認(rèn)識。為了把算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緊密聯(lián)系，2004年課程組教師在多年使用的教材和講義的基礎(chǔ)上編寫了系列教材(《算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗與習(xí)題》、《算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)考研試題精析》)3部，2004年9月由機(jī)械工業(yè)出版社出版。教材把算法放在了“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)中的重要位置。該系列教材覆蓋了從課堂授課、課后復(fù)習(xí)和練習(xí)到考研復(fù)習(xí)材料等多個方面，滿足了我?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的各層次學(xué)生的需要，因此2005年至今開始采用自編教材。

從1984年至2003年，采用課堂講授和實習(xí)相結(jié)合的方式，實習(xí)時間為16個機(jī)時。從2004年開始，增加了“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程設(shè)計，學(xué)時為24學(xué)時。在授課學(xué)期結(jié)束后采用集中的形式用一周的時間讓學(xué)生設(shè)計一個綜合性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計題，通過此環(huán)節(jié)讓學(xué)生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用有了更為深刻和良好的理解，效果較為顯著。從2002年開始，制作電子教案，采用多媒體教學(xué)方式教學(xué)，并在每一輪授課過程中進(jìn)行更新，確保在課件中體現(xiàn)新的技術(shù)和理論。從2004年開始，使用自編教材配備的多媒體課件。同時在學(xué)校多方幫助下建立了“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)網(wǎng)站，網(wǎng)址為，將課程的教學(xué)大綱、教案、習(xí)題、網(wǎng)絡(luò)課程、網(wǎng)絡(luò)課件、考研試題等教學(xué)資料上網(wǎng)開放，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享。同時設(shè)立了網(wǎng)上答疑系統(tǒng)，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)提供了方便的平臺。

2006年，在學(xué)校各級單位的支持下，64學(xué)時的全程教學(xué)錄像工作完畢，并且全部都掛到網(wǎng)上，實現(xiàn)了教學(xué)資源的全方位共享。

這一階段又吸收更加年輕的教師進(jìn)入課程組，使教學(xué)隊伍進(jìn)一步壯大和年輕化。

通過各階段不斷的改革和建設(shè)努力，課程組取得了顯著的成績。“‘?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)’課程的教學(xué)改革創(chuàng)新與實踐”獲得2004年煙臺大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎，并獲得2005年山東省優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎。在此期間，課程負(fù)責(zé)人被評為“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程群首席教師。2004年“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程被評為我校首屆山東省精品課立項課程，2007年該課程被推薦參評國家級精品課立項。

縱觀“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程在煙臺大學(xué)的發(fā)展歷程，可以明顯的看到正是由于首先選好了切入點并及早做好長期規(guī)劃，課程組有計劃地從一開始就得到了名校高水平教師的傳、幫、帶，課程組基本功扎實，師資隊伍力量雄厚，為課程改革和建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展和提高奠定了堅實的基礎(chǔ)。

3重點抓好課程教學(xué)內(nèi)容的改革

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程一直是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門理論性和實踐性并重的核心課程。課程的目標(biāo)是使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)的基本的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)、一些典型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法及程序設(shè)計方法和技巧，要求學(xué)會分析數(shù)據(jù)對象特征，掌握數(shù)據(jù)組織方法和計算機(jī)的表示方法，為數(shù)據(jù)選擇適當(dāng)?shù)倪壿嫿Y(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的處理算法；要求具備算法分析的基本技術(shù)和能力，并培養(yǎng)良好的程序設(shè)計風(fēng)格，掌握開發(fā)復(fù)雜、高效程序的技能。課程組主要從課程內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容組織方式和實踐性教學(xué)的設(shè)計等幾個方面進(jìn)行了重點建設(shè)。

根據(jù)課程的重點(如線性表、二叉樹、排序等)和課程的難點(如圖、集合等)，課程組提出了相應(yīng)的解決辦法：采用多媒體授課的方法，將算法思想通過CAI課件進(jìn)行動態(tài)的演示，使學(xué)生通過直觀的認(rèn)識掌握抽象的理論。堅持理論聯(lián)系實際，觀察分析實例，讓學(xué)生通過各章的基本實驗理解抽象數(shù)據(jù)類型的概念，在此基礎(chǔ)上設(shè)計復(fù)雜的程序，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實踐動手能力，從而激發(fā)創(chuàng)造力和想象力，從實踐中理解并掌握本課程的重點與難點。課程組進(jìn)一步提出了“以理論學(xué)習(xí)為主線，以課程實驗、項目設(shè)計為補(bǔ)充”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程體系的構(gòu)建方案，讓學(xué)生學(xué)會如何把書上學(xué)到的知識用于解決實際問題，培養(yǎng)軟件工作所需要的動手能力。為了便于學(xué)生掌握基本知識，實踐活動通過兩個環(huán)節(jié)來實現(xiàn)，第一個環(huán)節(jié)為課程實驗(16機(jī)時)，較偏重于對課程內(nèi)容的理解，實驗題目與章節(jié)內(nèi)容相呼應(yīng)，隨課堂授課內(nèi)容分散在整個學(xué)期進(jìn)行。第二個環(huán)節(jié)為課程設(shè)計實習(xí)，用集中的一周時間(24學(xué)時)進(jìn)行。課程設(shè)計是進(jìn)行軟件設(shè)計的綜合訓(xùn)練的第一門課，包括問題分析、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、用戶界面設(shè)計、程序設(shè)計基本技能和技巧，以至一整套軟件工作規(guī)范的訓(xùn)練和科學(xué)作風(fēng)的培養(yǎng)。課程設(shè)計規(guī)定若干難度較大的題目，學(xué)生可在這些題目中任選一題或兩題完成。

通過實驗實踐內(nèi)容的訓(xùn)練，提高了學(xué)生組織數(shù)據(jù)和編寫較大型程序的能力；更好地理解和掌握了算法設(shè)計所需的技術(shù)，為整個專業(yè)學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。課程設(shè)計課從設(shè)立以來，受到了學(xué)生的普遍歡迎，學(xué)生普遍反映通過課程設(shè)計才更加真正了解了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對課程期末考試的算法設(shè)計題目也更加胸中有數(shù)。

4積極創(chuàng)造良好的教學(xué)條件

學(xué)校和院系各級部門為本課程提供了大力支持，從教材、配套實驗教材、實驗設(shè)備以及實踐性教學(xué)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境等各方面都為課程建設(shè)提供了良好的條件。

本課程在教材的選擇上，一直選用獲國家級優(yōu)秀教材獎的教材。對于應(yīng)用型高等學(xué)校，教材的應(yīng)用性和實踐性尤為重要。本著有利于培養(yǎng)學(xué)生獲取知識的能力、運(yùn)用知識的能力和科學(xué)創(chuàng)新能力的原則，課程組根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗的總結(jié)和教學(xué)實際編寫了“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”系列教材三部。其中的《算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語言版)》在每章最后都單獨增加一節(jié)算法設(shè)計舉例，這個內(nèi)容實際上把本章進(jìn)行了一個高度的概括，使得學(xué)生能夠從更高層次理解本章的內(nèi)容。三部教材是課題組多年教學(xué)研究結(jié)果的結(jié)晶，在教材教學(xué)的內(nèi)容安排及順序以及所選的例子等方面都做了精心的安排，覆蓋了從課堂理論授課和學(xué)習(xí)、課后練習(xí)和作業(yè)、實驗課到考研復(fù)習(xí)材料等有關(guān)教學(xué)的各個方面，把理論學(xué)習(xí)和實踐環(huán)節(jié)融為一體，滿足了我?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程各層次學(xué)生的需要。通過三年的教學(xué)實踐和考研成績的檢驗，證明我們所編寫教材的科學(xué)性。通過不斷的教學(xué)實踐，課程組教師對所編教材多次開會進(jìn)行研究，對教材中出現(xiàn)的疏漏之處進(jìn)行了修訂，到目前為止教材均已重印多次，并于2008年出版了第一部教材的第二版。

實驗環(huán)節(jié)采用自編教材《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗與習(xí)題》，該教材詳細(xì)列出了具體的實驗要求和內(nèi)容，使學(xué)生充分了解每次課的實驗?zāi)康暮筒襟E，消除了學(xué)生實驗的盲目性，使學(xué)生有預(yù)習(xí)和編寫靜態(tài)代碼的時間，增強(qiáng)了知識的系統(tǒng)性。同時將每次的實驗內(nèi)容上網(wǎng)，在實驗結(jié)束后將程序代碼放到網(wǎng)上供學(xué)生參考。經(jīng)過各學(xué)期的教學(xué)檢驗表明教學(xué)效果良好。

實踐教學(xué)一直在我校的實驗中心機(jī)房進(jìn)行，做到了人手一臺機(jī)器，指導(dǎo)實驗采取教師加實驗員加學(xué)生小教員相結(jié)合的方法，盡最大程度保證指導(dǎo)的時間和質(zhì)量。2005年計算機(jī)學(xué)院創(chuàng)建了本院的開放性實驗室，該課程的實驗采取了在開放性實驗室進(jìn)行的方法，提高了實驗的效果和質(zhì)量。

網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，在學(xué)校、學(xué)院和網(wǎng)絡(luò)中心的大力支持下，課程的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有了一定的成效。課程網(wǎng)絡(luò)主頁的內(nèi)容十分豐富，包含了教學(xué)文件、教學(xué)系統(tǒng)、輔助教學(xué)系統(tǒng)、考研輔導(dǎo)、遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)等不同的模塊。目前課程的全程教學(xué)錄像也已經(jīng)上網(wǎng)，學(xué)生可以隨時在線或者下載收看學(xué)習(xí)。該課程網(wǎng)站的訪問點擊率已經(jīng)達(dá)到近16萬人次。經(jīng)常有不少兄弟院校的教師或?qū)W生通過不同的渠道向課程組教師索取相應(yīng)資料并進(jìn)行探討。該課程網(wǎng)絡(luò)主頁在學(xué)校服務(wù)器無故障的情況下全天24小時對校內(nèi)外開放。這些網(wǎng)絡(luò)資源對增加學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)起到了非常重要的作用。

課程組同時還創(chuàng)造條件讓學(xué)生進(jìn)行各種實踐活動。計算機(jī)學(xué)院與大型企業(yè)東方電子集團(tuán)公司合作建立了“東方電子實習(xí)基地”，通過在基地的參觀和實習(xí)，使學(xué)生學(xué)到了很多在課本上學(xué)不到的東西。盡管或許和課程內(nèi)容看上去沒有什么直接的聯(lián)系，但通過參觀學(xué)習(xí)開拓了他們的視野，豐富了他們的想象，進(jìn)一步激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣。

5充分應(yīng)用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段

在教學(xué)方法上：從傳統(tǒng)的粉筆+黑板模式為主過渡到“計算機(jī)+大屏幕”為主的授課模式。授課的電子教案開始時使用以靜態(tài)文字為主的Powerpoint幻燈片方式提供，現(xiàn)在采用以動態(tài)算法演示為主的CAI和多媒體課件；對于一些重點和難點算法用形象的動畫在屏幕上展示這些抽象算法的執(zhí)行過程，輔之以板書交流，大大增加了從教師到學(xué)生傳遞的信息量和信息種類，有助于建立從感性到理性的深入理解與掌握。

在教學(xué)手段上：通過研制和引入課程輔助教學(xué)軟件CAI，融入新的教學(xué)理念。通過采用模擬方法、單步顯示、自動演示多種方式，突出實質(zhì)觀察算法實現(xiàn)過程。在CAI個性、針對性和交互性的基礎(chǔ)上，滲透模塊化、抽象和信息隱蔽等新觀點、新技術(shù)，使教師在講課中可以對內(nèi)容進(jìn)行重新組合，為教師教學(xué)的個性化發(fā)揮提供基礎(chǔ)。課件和CAI教學(xué)已在我校5屆學(xué)生的教學(xué)中應(yīng)用，課件作為遠(yuǎn)程教育的教學(xué)工具，便于學(xué)生課后的學(xué)習(xí)和答疑，使授課過程突出重點，發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)的能力優(yōu)勢，提高了教學(xué)質(zhì)量、效率與效果。

此外課程組還開發(fā)了計算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)――基于Internet的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)試題庫系統(tǒng)。根據(jù)教學(xué)的需要，自主開發(fā)和建設(shè)了標(biāo)準(zhǔn)化試題庫，將多年搜集的各個高校的考試試題和考研試題加入到該系統(tǒng)之中。該系統(tǒng)可以根據(jù)教師的需要，進(jìn)行隨機(jī)抽題或手工選題，能夠生成完整的試卷和試卷答案。

教學(xué)輔導(dǎo)方式上：從傳統(tǒng)的輔導(dǎo)老師面對面的輔導(dǎo)教學(xué)逐步過渡到教師輔導(dǎo)與通過校園網(wǎng)進(jìn)行實時聯(lián)網(wǎng)輔導(dǎo)相結(jié)合的方式。答疑系統(tǒng)開通后，收到了很好的效果，在同學(xué)中的影響也很大，現(xiàn)在許多同學(xué)都將自己的疑問提交到網(wǎng)上，教師基本上都能在第一時間給出問題的解答。網(wǎng)上答疑也是精品課建設(shè)的一個重點，讓同學(xué)們將自己在學(xué)習(xí)過程中遇到的一些疑難問題提交到答疑系統(tǒng)，教師統(tǒng)一作出回答。開通答疑系統(tǒng)有三個好處：消除學(xué)生提問時的恐懼心理；避免重復(fù)回答；不受時間地點限制。

目前，學(xué)校已經(jīng)投入專項資金建立起了Blackboard教學(xué)平臺，學(xué)校將分期分批地把學(xué)校各級各類精品課和優(yōu)秀課接入到該教學(xué)平臺上，以實現(xiàn)真正意義上的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和優(yōu)秀教學(xué)資源的共享?！睌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程將被首批接入到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，課程組將很快在該平臺上創(chuàng)建在線課程，并將使用該平臺和學(xué)生開展在線討論。該教學(xué)平臺的使用必將為課程建設(shè)水平的提高提供強(qiáng)有力的支持。

6教學(xué)法研究常抓不懈

教學(xué)法研究在課程建設(shè)中始終不斷線。課程組除了在教學(xué)過程中定期討論、交流教學(xué)心得，共同探討某個章節(jié)某個內(nèi)容的教學(xué)方法以外，課程組在有關(guān)方面的支持下于2005年成功的舉辦了山東省高校首屆“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程建設(shè)研討會，來自29所高校的教師代表們熱烈的討論了“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段的改革、課程的教材建設(shè)、課程的課件建設(shè)、課程的實驗教學(xué)改革、課程的考試改革以及建設(shè)精品課程的經(jīng)驗。大家普遍反映這次會議開得好，問題討論得透徹，希望今后能定期召開。課程組也通過此次會議的成功舉辦在一定程度上擴(kuò)大了該精品課的影響，同時也為該課程的進(jìn)一步建設(shè)吸取了很多兄弟院校的很多有益的經(jīng)驗。此外，通過課程組積極協(xié)調(diào)，于2007年11月專門邀請全國“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程知名教授、國家《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教材特等獎獲得者、清華大學(xué)嚴(yán)蔚敏教授，到我院講授了6學(xué)時的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”(集合一章)課，課程組全體教師全程聆聽了嚴(yán)教授的講課，課程組還和嚴(yán)教授進(jìn)行了多次直接的面對面的交流，這對課程組的教學(xué)工作是一個巨大的促進(jìn)。

篇5

該系列教材的作者不僅具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗，也具有豐富的科研經(jīng)驗，是浙江大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院和軟件學(xué)院的教學(xué)核心力量。這支隊伍目前已經(jīng)獲得了四門國家精品課程(C語言程序設(shè)計基礎(chǔ)及實驗、操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)、計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計)以及六門省部級精品課程，出版了幾十部教材。該系列教材涵蓋了計算機(jī)和軟件專業(yè)絕大部分專業(yè)必修課程和部分選修課程，是一部比較完整的專業(yè)課程設(shè)計系列教材，也是國內(nèi)首部由研究型大學(xué)計算機(jī)學(xué)科獨立組織編寫的專業(yè)課程設(shè)計系列教材。

系列教材由《C程序設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》、《軟件工程課程設(shè)計》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計》、《數(shù)值分析課程設(shè)計》、《編譯原理課程設(shè)計》、《邏輯與計算機(jī)設(shè)計基礎(chǔ)實驗教程與課程設(shè)計》、《操作系統(tǒng)課程設(shè)計》、《數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計》、《Java程序設(shè)計課程設(shè)計》、《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程設(shè)計》、《計算機(jī)組成課程設(shè)計》、《計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)課程設(shè)計》、《計算機(jī)圖形學(xué)課程設(shè)計》等十三門課程的綜合實驗教材所組成。

下面舉例介紹其中幾本教材的主要內(nèi)容及特點。

《C程序設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》：在分析C語言高級編程技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過對“通訊錄”、“計算器”、“俄羅斯方塊”等3個完整案例的解析，指導(dǎo)讀者按照軟件工程的生命周期開發(fā)過程，從問題分析、設(shè)計、編碼到測試，循序漸進(jìn)地完成大型程序的開發(fā)。教材還提供了9個大型程序訓(xùn)練的題目及簡要分析，供讀者練習(xí)。本教材還針對教學(xué)需要，提供了可參考的實施過程說明、開發(fā)文檔模版、考核方法和評價標(biāo)準(zhǔn)，特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生團(tuán)隊合作精神的培養(yǎng)。

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計》：針對堆棧、樹、圖、排序、哈希查找、算法設(shè)計等方面的內(nèi)容提供了8個課程設(shè)計案例，分別從基本知識回顧、設(shè)計題目、設(shè)計分析、設(shè)計實現(xiàn)、測試方法、評分要點等幾個方面進(jìn)行分析。教材還提供了8個課程設(shè)計習(xí)題，并對實現(xiàn)要點進(jìn)行了簡要的分析。

《計算機(jī)組成課程設(shè)計》：要求實驗者用硬件描述語言(Verilog HDL)設(shè)計單元電路、功能部件和指令條數(shù)有限而功能較齊全的單時與多時鐘CPU。在計算機(jī)功能單元仿真模擬正確后, 實驗者能把自己設(shè)計的結(jié)果寫入到Spartan-3 Starter Kit Board開發(fā)板的FPGA可編程芯片上, 并能直接實驗自己的設(shè)計(芯片)是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。實驗設(shè)計由淺入深, 內(nèi)容豐富。

《數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計》：以圖書管理系統(tǒng)的開發(fā)為例，從需求分析開始，到數(shù)據(jù)庫設(shè)計、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用和應(yīng)用開發(fā)等過程。其中應(yīng)用開發(fā)的環(huán)境和工具包括MySQL數(shù)據(jù)庫和ODBC接口技術(shù)，以及SQL Server和JDBC等。本書側(cè)重于介紹“怎么做”和做的過程，而非原理性和全面性的闡述。

篇6

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 實驗教學(xué)

0 引言

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計算機(jī)專業(yè)課程體系的核心課程之一。課程主要講述各種數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)及基本操作的實現(xiàn)算法以及數(shù)據(jù)查找、排序算法，并對各種算法進(jìn)行性能分析和比較。

根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前大多數(shù)院?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)現(xiàn)狀不容樂觀。學(xué)生普遍反映課程學(xué)習(xí)比較困難，教師也感覺教學(xué)效果不理想。實驗教學(xué)更是因為程序設(shè)計語言基礎(chǔ)不扎實、課程內(nèi)容太抽象等原因而較難開展，有些學(xué)校因此而縮短學(xué)時甚至不開設(shè)實驗。一些專家和教師就課程實驗教學(xué)改革已經(jīng)提出了一些具體的教學(xué)方法，如案例驅(qū)動、課題答辯等。這些方法都具有比較重要的借鑒價值，但某些文章過于片面的強(qiáng)調(diào)某一種教學(xué)方法。筆者認(rèn)為根據(jù)學(xué)生的實際情況完善教學(xué)設(shè)計、加強(qiáng)教學(xué)管理，通過行之有效的教學(xué)手段使學(xué)生學(xué)有所獲才是根本。下面結(jié)合自己的實際教學(xué)工作，談?wù)剬?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗教學(xué)方法的認(rèn)識。我校《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程理論學(xué)時48，實踐學(xué)時16，教材選用嚴(yán)蔚敏的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言版）》）。

1 講好理論第一課，明確課程性質(zhì)

僅從課程名稱來看，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》就很容易被誤解為實踐性不強(qiáng)的理論課。講好第一堂理論課非常重要，應(yīng)讓學(xué)生明確課程性質(zhì)并理解實踐學(xué)習(xí)的重要性。

結(jié)合程序設(shè)計語言、操作系統(tǒng)等課程內(nèi)容，筆者設(shè)計了一些學(xué)生比較熟悉并容易理解的應(yīng)用實例和學(xué)生一起探討，如：int a[10]和a[i]=5的確切含義；文件簇的鏈?zhǔn)叫螒B(tài)；國際象棋大師與超級計算機(jī)的對決；圖的著色問題等。在講解圖的著色問題時引導(dǎo)學(xué)生思考圖的存儲中需要關(guān)心什么，怎么存以及大致的程序邏輯等。通過對實例的分析，引入課程主要內(nèi)容，學(xué)生也可明確課程的性質(zhì)和專業(yè)地位并思考課程學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2 制定實驗教學(xué)計劃，設(shè)計實驗內(nèi)容

程序設(shè)計語言是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的前驅(qū)課程之一，多數(shù)院校都是以C語言程序設(shè)計作為學(xué)生程序邏輯訓(xùn)練的課程。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材中采用類C語言來描述算法，對指針、結(jié)構(gòu)體等內(nèi)容并未作詳細(xì)的介紹。對于剛剛學(xué)完C語言的學(xué)生來說，指針等內(nèi)容本來就比較模糊，要將類C算法轉(zhuǎn)換為程序?qū)崿F(xiàn)就更加困難。

在制定實驗教學(xué)計劃時，可以采用由易到難、逐步加深的方式來安排實驗內(nèi)容。結(jié)合實驗學(xué)時數(shù)和教學(xué)大綱要求，筆者將實驗內(nèi)容作了如下設(shè)計和安排：

2.1 第一次上機(jī)任務(wù)只要求學(xué)生運(yùn)用以前學(xué)過的C語言知識來編寫一個程序：給定一個整數(shù)序列，要求①用冒泡或選擇算法進(jìn)行排序；②輸入一個整數(shù)X，在此有序序列中進(jìn)行查找，如成功，則返回其位置；③如查找不成功，將X插入到序列中并使序列仍然有序。此題目運(yùn)用到數(shù)組的定義、排序、查找、數(shù)組元素插入算法等相關(guān)內(nèi)容。通過此實驗，不僅能了解學(xué)生程序語言的熟悉程度，也能了解學(xué)生對排序和查找等基礎(chǔ)算法的掌握情況，為后面教學(xué)內(nèi)容設(shè)計作好鋪墊。

2.2 結(jié)合教學(xué)進(jìn)度要求學(xué)生實現(xiàn)常見數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本操作，并能作一些驗證性的實驗。如用數(shù)字菜單的形式實現(xiàn)單向鏈表的基本操作，并完成兩個有序鏈表合并算法的驗證。實驗要求學(xué)生能實現(xiàn)大多數(shù)基本操作算法，完成頭文件的設(shè)計，并能利用已實現(xiàn)的基本操作完成復(fù)雜算法的驗證。通過此類實驗，學(xué)生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理解更直觀，程序邏輯更清晰，C語言的掌握能力逐漸增強(qiáng)，同時也為面向?qū)ο笳n程的學(xué)習(xí)打下一定的基礎(chǔ)。

2.3 設(shè)計性實驗即課程設(shè)計安排。課程設(shè)計的目的在于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際問題的能力，訓(xùn)練和提高學(xué)生規(guī)范的程序設(shè)計方法。教師可推出一些典型的并與后續(xù)課程有一定聯(lián)系的題目供學(xué)生選擇。每個題目規(guī)模不能太小，并能反映相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在程序設(shè)計中起的關(guān)鍵作用。如：①實現(xiàn)一個串的基本操作演示程序，提供命令行的輸入（仿照COMMAND），并對命令行能進(jìn)行簡單的編譯和出錯處理，最后根據(jù)命令動詞的功能來執(zhí)行命令；②利用哈夫曼編碼算法實現(xiàn)簡單文本文件的壓縮和解壓。題目隨著理論教學(xué)進(jìn)度推出，有難有易，學(xué)生結(jié)合自己實際來選擇并可提前完成。

3 規(guī)范實驗過程，加強(qiáng)實驗教學(xué)管理

為保障計劃的有效實施，必須規(guī)范實驗過程并加強(qiáng)實驗教學(xué)管理。

3.1 根據(jù)計劃制定實驗指導(dǎo)書。指導(dǎo)書中給出每個實驗的目的、學(xué)時、內(nèi)容等。其中設(shè)計性實驗另給出一些基本的分析思路，每個實驗都適當(dāng)?shù)奶砑右恍┻x作題。學(xué)生通過閱讀實驗指導(dǎo)書能進(jìn)一步明確每次實驗的具體內(nèi)容和要求。

3.2 要求學(xué)生做好上機(jī)前的準(zhǔn)備。大二學(xué)生的編碼速度普遍較慢，如果把實驗課時間主要用于輸入代碼是非常不值得的，應(yīng)將主要精力放在程序調(diào)試上面。這樣不僅有充足的提問時間，也便于教師歸納并集中講解學(xué)生調(diào)試過程中所遇到的常見問題。

3.3 要求學(xué)生實驗后完成實驗報告。報告中須給出問題分析、數(shù)據(jù)描述、算法描述、程序描述、測試結(jié)果和心得體會等內(nèi)容。教師對學(xué)生提交的實驗報告進(jìn)行分析，總結(jié)并指出實驗的成功和不足之處。

3.4 加強(qiáng)實驗教學(xué)管理， 從正面引導(dǎo)學(xué)生。隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)中提供的各種信息服務(wù)和娛樂方式使部分學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性逐漸降低，學(xué)習(xí)目標(biāo)也越來越不明確。如果管理松懈，有些學(xué)生就會把實踐學(xué)習(xí)當(dāng)成是簡單的Ctrl-C和Ctrl-V，不能達(dá)到實驗教學(xué)的預(yù)期目標(biāo)。因此，教師應(yīng)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，加強(qiáng)實踐教學(xué)管理，并根據(jù)實際情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整和改進(jìn)。

4 豐富教學(xué)手段，搞好實驗指導(dǎo)

在實踐教學(xué)過程，教師不能只停留于解決學(xué)生提出的問題，還應(yīng)不斷摸索教學(xué)方法，豐富教學(xué)手段。

4.1 演示基本算法實現(xiàn)時可采用互動的方式進(jìn)行。先按類型定義初始化輸入測試數(shù)據(jù)輸出的實現(xiàn)順序和學(xué)生一起得到結(jié)果；再讓學(xué)生逐個實現(xiàn)其余算法，最后完成頭文件的設(shè)計。學(xué)生通過教師演示和實際操作可以更快的掌握類C算法和C程序的轉(zhuǎn)換思路。

4.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的程序規(guī)模相比C語言來說更大。由于缺乏經(jīng)驗，很多學(xué)生在程序調(diào)試中會出現(xiàn)較多的語法和邏輯錯誤，可利用多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段在學(xué)生機(jī)上直接演示并講解程序調(diào)試的方法和技巧。

4.3 學(xué)生實驗過程中盡力營造一種你追我趕的競爭氛圍，通過激勵機(jī)制提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。如果有同學(xué)較早實現(xiàn)了某些算法，可有選擇性的適當(dāng)?shù)摹按碳ぁ辈糠謱W(xué)生以激發(fā)其不服輸?shù)男睦?，從而帶動其他學(xué)生。

4.4 鼓勵學(xué)生多實踐，要求學(xué)生通過實踐來找出理論學(xué)習(xí)中存在的問題，提高自己的抽象思維和邏輯推理能力。對于編程能力較強(qiáng)的學(xué)生，鼓勵他們多做題，做難題，為今后參加各種資格水平考試和專業(yè)競賽作好準(zhǔn)備。

5 總結(jié)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是一門理論和實踐結(jié)合性非常強(qiáng)的課程，其課程性質(zhì)決定了教學(xué)過程的復(fù)雜性。作為承擔(dān)課程教學(xué)的老師，不管是理論教學(xué)還是實驗教學(xué)，都應(yīng)結(jié)合學(xué)生的特點，從教學(xué)設(shè)計、教學(xué)手段、教學(xué)管理等多方面進(jìn)行深入具體的探討和研究，并運(yùn)用到教學(xué)實踐中。只有這樣，才能真正使學(xué)生理解《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程意義和課程核心地位。

參考文獻(xiàn)

[1]嚴(yán)蔚敏，吳偉民.《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言版）》[M].北京：清華大學(xué)出版社.1997.

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關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);網(wǎng)絡(luò)教學(xué);教學(xué)模式;教學(xué)方法

創(chuàng)新是教育發(fā)展的根本,是社會發(fā)展的必然,課堂教學(xué)中的創(chuàng)新教育是教育創(chuàng)新的重要組成部分。

2009年及以后,《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計算機(jī)碩士研究生入學(xué)必考科目,也是計算機(jī)專業(yè)學(xué)生專升本的必考專業(yè)課?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》所涉及的內(nèi)容和方法,無論是對學(xué)習(xí)計算機(jī)領(lǐng)域的其他課程,還是對從事軟件項目的開發(fā)都有著重要的作用。但該課程具有相當(dāng)?shù)某橄笮院蛣討B(tài)性,容易造成教學(xué)低效和學(xué)時膨脹。如何使學(xué)生更好地掌握最常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)在的邏輯關(guān)系,數(shù)據(jù)與關(guān)系在計算機(jī)中存儲表示以及在這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的運(yùn)算和實際的執(zhí)行算法,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,是這一門課程的關(guān)鍵。

一、教學(xué)原則

隨著科技的的不斷發(fā)展,多媒體教學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代教學(xué)改革和未來教學(xué)手段發(fā)展的方向,多媒體教學(xué)集講課、習(xí)題課、演示算法為一體,具有生動、形象、直觀的特點,有助于學(xué)生很好地理解和掌握所學(xué)內(nèi)容。多媒體教學(xué)在講具體的算法實現(xiàn)方面顯得特別優(yōu)越,可以先給學(xué)生講解算法,然后給出數(shù)據(jù)來執(zhí)行算法,學(xué)生一邊對照著語句一邊執(zhí)行觀察數(shù)據(jù)的變化,或用動畫演示執(zhí)行過程。尤其對于遞歸算法,其執(zhí)行過程不易理解,采用動畫演示遞歸算法,生動、形象,學(xué)生很容易看出何時發(fā)生遞歸調(diào)用,何時返回到上一層調(diào)用處。

為了使多媒體輔助教學(xué)達(dá)到最佳教學(xué)效果需做到:樹立“以學(xué)生為主體”的現(xiàn)代教育觀,把學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)放在重要的地位;利用指導(dǎo)法教學(xué)、“啟發(fā)”式教學(xué)來體現(xiàn)“以教為主導(dǎo),以學(xué)為主體”的教學(xué)原則。在教學(xué)方法和教學(xué)體系上采用現(xiàn)代教學(xué)模式,將多種現(xiàn)代教學(xué)模式應(yīng)用于課堂和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中。

二、現(xiàn)代教學(xué)模式

教學(xué)模式是教學(xué)基礎(chǔ)理論的具體化,也是教學(xué)具體經(jīng)驗的概括化。目前,國內(nèi)外有影響的現(xiàn)代教學(xué)模式主要有:

(1)掌握學(xué)習(xí)模式。強(qiáng)調(diào)個別化教學(xué),利用及時反饋和強(qiáng)化作為控制教學(xué)的有效手段,而編寫得當(dāng)?shù)牧?xí)題是獲得反饋的重要途徑。

(2)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)模式。首先提出問題,帶著問題意識觀察具體事實,然后再上升到一般的概念。

(3)范例教學(xué)模式。教師用特例具體直觀地闡明“個體”的具體特征;根據(jù)范例“個體”的知識推論特點,分析掌握整個“類別”事物的特征。

(4)最優(yōu)化教學(xué)模式。一個好的最優(yōu)化教學(xué)方案形成的過程是:①分析教學(xué)目的與教學(xué)任務(wù);②分析學(xué)生學(xué)習(xí)情況與教師自我分析;③學(xué)時分析;④選擇已知條件下最佳教學(xué)任務(wù)的綜合性手段與方案;⑤對教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評價。

傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段,制約了以上教學(xué)模式的推廣應(yīng)用,CAI系統(tǒng)的建立和以可視化為特征的多媒體技術(shù)的應(yīng)用,有利于綜合這些模式的長處,創(chuàng)建各種現(xiàn)代教學(xué)模式。

三、課堂教學(xué)設(shè)計

1.教學(xué)目標(biāo)分析

根據(jù)最優(yōu)化教學(xué)模式,設(shè)計一個好的最優(yōu)化教學(xué)方案,首先要對教學(xué)對象的情況進(jìn)行分析,了解學(xué)生的基礎(chǔ)知識掌握程度、使用計算機(jī)的能力等實際情況,做到心中有數(shù)。

2.課堂教學(xué)方案設(shè)計

(1)講授內(nèi)容安排。根據(jù)教學(xué)大綱及指定教材,提煉出該課程每章、每節(jié)的框架體系,從邏輯、存儲結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的運(yùn)算三個方面去組織教學(xué)內(nèi)容,要重點突出,簡潔明了。

(2)教學(xué)策略應(yīng)用。①積累知識,重視直覺。直覺是建立在豐富的實踐經(jīng)驗和寬厚的知識積累之上的。例如,講到樹型結(jié)構(gòu)時,為了了解各個結(jié)點之間的關(guān)系,我們用“家譜”來學(xué)習(xí)樹形結(jié)構(gòu)。這種方法的調(diào)整,極大地提高了教學(xué)效果,同時加強(qiáng)了學(xué)生直覺思維的培養(yǎng);②問題驅(qū)動。問題驅(qū)動是指學(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)的情境下應(yīng)用已有知識提出新問題、解決新問題的過程,也是學(xué)生高度自主學(xué)習(xí)的過程。教師在講課時,要體現(xiàn)教學(xué)思想,引入3W的教學(xué)理念,采用發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)模式,應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)。在講每一種基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之前,準(zhǔn)備一些實際應(yīng)用的例子,讓學(xué)生一邊逐步學(xué)習(xí)理論知識,一邊思考如何應(yīng)用;③范例教學(xué)。課堂講授應(yīng)符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,從感性到理性,從理性到實踐,從直觀到抽象,再從抽象到具體實踐,范例教學(xué)在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的算法思想講解中能發(fā)揮其無法比擬的優(yōu)勢。在教學(xué)過程中宜多畫圖,多舉例,多解釋。例如:講解隊列的概念時,可通過日常生活中的購物排隊的過程來反映隊列中插入、刪除的原則。

3.實驗環(huán)節(jié)的教學(xué)設(shè)計

(1)實驗?zāi)康摹！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是實踐性很強(qiáng)的一門課,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力是教學(xué)的首要目的。本門課的實驗教學(xué)的目的是:通過實驗將各門課程學(xué)到的知識融會貫通,思考與發(fā)現(xiàn)利用《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》解決實際應(yīng)用問題的有效方法;強(qiáng)化學(xué)生“結(jié)構(gòu)一算法一編程”三者密切相關(guān)的意識。平時的練習(xí)較偏重于編寫功能單一的“小”算法,最后一周實訓(xùn)時設(shè)計大的具體應(yīng)用實例研究。

(2)實驗選題。依據(jù)實驗教學(xué)的目的,考慮學(xué)生的個體差異,將實驗設(shè)置為必做和選做實驗。兩類實驗都是結(jié)合相關(guān)的教學(xué)需要由授課教師設(shè)計,前者目的在于幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識和實驗研究方法,后者則培養(yǎng)和鼓勵學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、擴(kuò)大知識面以及培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識。

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關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；建構(gòu)式教育理論；理論教學(xué)；實踐教學(xué)

近年來，在產(chǎn)業(yè)界急需大量軟件開發(fā)人員的情況下，普通本科院校計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的就業(yè)率持續(xù)走低。網(wǎng)絡(luò)、報紙等媒體對計算機(jī)本科教育現(xiàn)狀多有批評，甚至出現(xiàn)了大學(xué)不如培訓(xùn)公司的極端觀點，嚴(yán)重影響了學(xué)生對專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣、動力和信心。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機(jī)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，上承程序設(shè)計語言、離散數(shù)學(xué)，下啟操作系統(tǒng)、編譯原理等課程，其重要性不言而喻。一方面，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)科具有難度大、抽象層次高、概念繁雜等特點，學(xué)生很難掌握，更不要說將抽象理論與就業(yè)實踐需求相結(jié)合。另一方面，國內(nèi)主流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材和相應(yīng)的傳統(tǒng)教學(xué)模式側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的計算機(jī)學(xué)科基礎(chǔ)理論素養(yǎng)，而將如何通過組織數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)活動積極推動就業(yè)的問題留給了任課教師[1]。這造成了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的目標(biāo)不明、信心和動力不足。筆者面向就業(yè)需要明確了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的兩大主要教學(xué)目標(biāo)，并在實際教學(xué)過程中實踐建構(gòu)式教育理論，嘗試解決學(xué)生對專業(yè)認(rèn)識不清、學(xué)習(xí)興趣不足、編程基礎(chǔ)薄弱等問題。一些做法得到了學(xué)生的認(rèn)可和配合，成功地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、在一定程度上培育了學(xué)生的創(chuàng)新精神。

1面向就業(yè)需求的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)

教育要服務(wù)于社會生產(chǎn)需求。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)也必須緊扣這一根本目標(biāo)。本節(jié)從滿足就業(yè)需要的角度闡明了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)的兩個主要目標(biāo)：

1) 培養(yǎng)超越具體程序設(shè)計語言技巧的編程技術(shù)。

現(xiàn)階段是一個傳統(tǒng)的生產(chǎn)生活方式迅速向電子化、信息化轉(zhuǎn)變的時期。人們需要開發(fā)和維護(hù)更多、規(guī)模更大的計算機(jī)系統(tǒng)來滿足生產(chǎn)和生活的需要[2]。這就決定了具有熟練編程技術(shù)的程序員在很長時期內(nèi)都將受到產(chǎn)業(yè)界的青睞。大學(xué)對學(xué)生編程技術(shù)的培養(yǎng)始于程序設(shè)計語言的教學(xué)，如C語言，Java語言等。但是現(xiàn)今編程語言繁多，各種新概念層出不窮，常常出現(xiàn)學(xué)生無所適從或者質(zhì)疑某門語言課程已經(jīng)過時無用的現(xiàn)象。甚至很多教師也在爭論講授何種編程語言。筆者看來掌握編程技術(shù)(而不僅僅是語言)，回歸編程的本質(zhì)問題更加重要，無謂地追趕時髦不可取。作為編程語言課程的后續(xù)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)的重要目標(biāo)就是幫助學(xué)生理解編程的本質(zhì)、鍛煉編程技術(shù)以及學(xué)習(xí)提高編程技術(shù)的方法。

2) 培養(yǎng)圍繞復(fù)用的軟件開發(fā)方式。

隨著軟件規(guī)模的日益增大，軟件開發(fā)模式逐漸從“從無到有”的模式過渡到“從有到有”的模式，即復(fù)用現(xiàn)有的豐富的軟件資產(chǎn)，開發(fā)新的應(yīng)用系統(tǒng)。事實上，復(fù)用的思想已經(jīng)被廣泛的用于軟件開發(fā)實踐之中，從各種各樣的程序庫、軟件開發(fā)包、軟件構(gòu)件、Web服務(wù)等各種可復(fù)用資產(chǎn)已經(jīng)簡化了軟件開發(fā)的難度、提高了軟件開發(fā)的效率也極大地改變了軟件開發(fā)的模式。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)科本身就是對軟件復(fù)用思想的一種實踐，它通過總結(jié)大量軟件系統(tǒng)中反復(fù)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如表、樹、圖、集合等)，定義和實現(xiàn)處理這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本操作，最終達(dá)到能夠在不同項目開發(fā)中反復(fù)應(yīng)用的目的。這些基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法已經(jīng)被實現(xiàn)為可復(fù)用的產(chǎn)品隨著程序設(shè)計語言，如C++ STL、C# collections, Java collections等，并得到了廣泛的使用。因此，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)的另一個重要目標(biāo)就是引導(dǎo)學(xué)生習(xí)慣圍繞復(fù)用的軟件開發(fā)方式，能夠使用和定制已有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法庫。

其他傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)，如培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)嶋H問題進(jìn)行算法設(shè)計和分析的能力，培養(yǎng)學(xué)生計算機(jī)學(xué)科的基本理論素養(yǎng)和思維方式等也非常重要。但普通本科院校學(xué)生對理論內(nèi)容的接受能力以及將理論和現(xiàn)實就業(yè)需求相聯(lián)系的能力相對較弱且教學(xué)時間有限[3]，筆者認(rèn)為重點突破本節(jié)給出的兩個更具體、更可達(dá)的教學(xué)目標(biāo)，并在實現(xiàn)這種具體教學(xué)目標(biāo)的過程中潛移默化地培育學(xué)生的計算思維和理論素質(zhì)，將會取得更佳的效果。

2建構(gòu)式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)

教學(xué)理論研究以及教學(xué)實踐反饋均表明，學(xué)生主動學(xué)習(xí)的效果遠(yuǎn)較被動地接受老師灌輸?shù)男Ч玫亩唷Ｒ虼?，為實現(xiàn)上述教學(xué)目標(biāo)，在建構(gòu)式教育理論的指導(dǎo)下，筆者探索并采用了一系列建構(gòu)式教學(xué)措施，激發(fā)學(xué)生的主動性和興趣，取得了較好效果。

建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)并非學(xué)習(xí)者對教師所授知識的被動接受，而是學(xué)習(xí)者以自身已有知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ)的主動建構(gòu)過程[4]。知識不僅是通過教師傳授而得到，更是學(xué)習(xí)者在一定的情境中，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過同化新知識、順化自身知識結(jié)構(gòu)的方式而獲得。建構(gòu)主義提倡在教師指導(dǎo)下的、以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)，也就是說，既強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知主體作用，又不忽視教師的指導(dǎo)作用，教師是意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者，而不僅僅是知識的傳授者與灌輸者。學(xué)生是信息加工的主體、是意義的主動建構(gòu)者，而不僅僅是外部刺激的被動接受者和被灌輸?shù)膶ο蟆Ｏ旅鎻睦碚摻虒W(xué)和實踐教學(xué)兩個方面介紹我們采用的一些教學(xué)措施。

2.1理論教學(xué)措施

課堂教學(xué)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)活動的主要部分，充分利用課堂教學(xué)時間，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的興趣和信心，幫助學(xué)生建立學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的環(huán)節(jié)非常重要。我們采用了如下措施：

1) 組織小型討論。

好的開始是成功的一半，好的課堂教學(xué)須在上課之初就抓住學(xué)生的注意力，讓學(xué)生帶著輕松、愉快的心情聽課。我的做法是在課堂的前5分鐘，提出一個學(xué)生感興趣的話題，組織若干個有3～5位同學(xué)參與的小型討論。到一個學(xué)期結(jié)束時，每位同學(xué)都有至少一次的發(fā)言機(jī)會。討論的主題可以靈活設(shè)置，如時事、技術(shù)、社會熱點等。有時，課堂中間學(xué)生比較疲憊、注意力下降的時候，也可以穿插一點討論，改善課堂環(huán)境。大多數(shù)學(xué)生非常喜歡這種討論活動，積極參與其中，成為課堂的一部分，從被動上課轉(zhuǎn)變?yōu)橄矚g上課。

2) 重建理論知識所針對的問題。

國內(nèi)的經(jīng)典數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材側(cè)重嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚?，較少討論各種概念、算法出現(xiàn)的背景以及探討的問題是否仍然具有現(xiàn)實價值。而回答這些問題能夠幫助學(xué)生重建理論知識所針對的問題原型，重現(xiàn)解決方案的提出、發(fā)展乃至最終成熟的整個過程，更有助于培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，養(yǎng)成批判性、創(chuàng)新性思考的習(xí)慣。眾所周知，關(guān)于樹的存儲方法很多，有雙親表示法，孩子表示法和二叉鏈表表示法[5]，其中以樹的二叉鏈表表示法使用最廣，但其他存儲方法也有其適合的應(yīng)用。例如，在利用樹表示各個集合，求集合中的等價類時，雙親表示法更為合適。每一個集合都用樹的雙親表示法存儲時，并設(shè)樹的根結(jié)點的值為集合名，集合中的每個成員都對應(yīng)一個結(jié)點，這樣很容易找到一個元素所屬的子集(順著雙親指針找樹的根結(jié)點)。

3) 組織“我來講”活動。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)涉及很多抽象的概念和算法，初學(xué)者很難理解。而教師則對理論內(nèi)容比較精熟，常常傾向于從理論的角度逐步遞進(jìn)、展開講解，這就增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。教師和學(xué)生在教學(xué)語言上的鴻溝是影響教學(xué)效果的一個重要障礙。教師當(dāng)然可將抽象的理論概念與生活中更形象的概念進(jìn)行類比，幫助學(xué)生理解，也可以將復(fù)雜的算法過程用多媒體動畫模擬出來，直觀地展示給學(xué)生，幫助學(xué)生掌握。但一方面，根據(jù)建構(gòu)主義理論，教師和學(xué)生的知識背景不同，由教師設(shè)計概念類比語境和算法模擬動畫實際上仍然是基于教師的知識結(jié)構(gòu)對知識點進(jìn)行的同化和順化，而不是對學(xué)生知識體系的直接建構(gòu)。另一方面，教師的經(jīng)驗和智慧有其局限性，未必總能夠找到最適合的類比語境和動畫模擬。為此，筆者采用了充分發(fā)揮學(xué)生智慧的方法，組織“我來講”活動，要求學(xué)生通過設(shè)計算法的動畫模擬，創(chuàng)建概念的類比語境等方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，并隨機(jī)選擇學(xué)生走上講臺對抽象理論概念和復(fù)雜算法進(jìn)行說明。這樣不但能夠調(diào)動學(xué)生思考問題，還能幫助那些無法完成自我知識體系建構(gòu)的同學(xué)從學(xué)生的視角去理解同一個問題。例如，對于n維數(shù)組是元素為n-1維數(shù)組構(gòu)成的線性表這一遞歸的類型定義，可采用符號推理的方式，培養(yǎng)學(xué)生的理論素養(yǎng)，而同時可鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的理解將抽象理論具體化，建立幫助理解和記憶的現(xiàn)實語境。

2.2實踐教學(xué)措施

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是幫助具有基本編程語言基礎(chǔ)的學(xué)生錘煉編程技術(shù)的關(guān)鍵課程。它揭示了程序設(shè)計的基本面，即如何處理相互之間存在一種或多種數(shù)據(jù)關(guān)系的數(shù)據(jù)元素所構(gòu)成的集合、如何設(shè)計算法并分析算法的優(yōu)劣。若沒有相應(yīng)的配套實驗指導(dǎo)學(xué)生如何將理論應(yīng)用于實際問題，只是泛泛而談、紙上談兵，學(xué)生容易迷失在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一連串復(fù)雜概念和算法之中，而不知道學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的意義何在。為實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，筆者鎖定實驗內(nèi)容設(shè)置和實驗考核等兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，實踐了如下措施，取得了較好效果。

2.2.1實驗內(nèi)容設(shè)置

實驗內(nèi)容設(shè)置是進(jìn)行實踐教學(xué)的最重要部分。從覆蓋知識點的角度看，實驗內(nèi)容須面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)，即實驗內(nèi)容須能夠鍛煉學(xué)生的編程技巧，如算法設(shè)計、調(diào)試、測試以及調(diào)優(yōu)等能力，還能夠讓學(xué)生體會到圍繞復(fù)用開展軟件開發(fā)的威力以及思路。從覆蓋教育對象的角度來看，實驗內(nèi)容須面向大多數(shù)同學(xué)并充分考慮優(yōu)秀同學(xué)，即實驗內(nèi)容須劃分不同的層次，讓大多數(shù)學(xué)生能夠很容易入手，并讓有能力、有余力的學(xué)生能夠不斷地深入，直至形成綜合型課程設(shè)計。

基于以上考慮，并借鑒同行經(jīng)驗，筆者開展三個層次的實驗教學(xué)活動，一是要求所有學(xué)生都完成的實驗內(nèi)容，要求學(xué)生采用不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)同一個問題并進(jìn)行對比分析，例如，分別使用靜態(tài)數(shù)組和動態(tài)分配的連續(xù)內(nèi)存區(qū)實現(xiàn)順序表，使用整型、字符型數(shù)組或者鏈表實現(xiàn)長整數(shù)的乘法，使用帶頭結(jié)點或不帶頭結(jié)點的循環(huán)鏈表模擬約瑟夫環(huán)等；二是組織程序設(shè)計競賽，讓部分學(xué)有余力的同學(xué)能夠在算法設(shè)計、程序?qū)崿F(xiàn)和調(diào)試、優(yōu)化等方面得到鍛煉和提高；三是設(shè)計綜合型課程設(shè)計鍛煉學(xué)生解決問題的綜合能力，并通過適當(dāng)分組，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作精神和能力，鍛煉學(xué)生解決問題的綜合能力的目標(biāo)，最終達(dá)到以點帶面全面提高學(xué)生能力的目的。

2.2.2實驗考核手段

考核手段在教學(xué)環(huán)節(jié)中至關(guān)重要?？己耸侄问菍W(xué)生學(xué)習(xí)和鍛煉自身能力的風(fēng)向標(biāo)。為保證每位同學(xué)都能積極完成實驗并有所收獲，避免抄襲和敷衍的現(xiàn)象，筆者采取了綜合型的考核手段。其一，提交實驗成果，即程序及其運(yùn)行結(jié)果；其二，記錄實驗過程、分析實驗結(jié)果以及總結(jié)實驗得失的實驗報告，對實驗報告進(jìn)行選優(yōu)講評，培養(yǎng)學(xué)生撰寫科學(xué)實驗報告的能力；其三，每位同學(xué)必須面向教師講解自己編寫的程序，包括主要思路和細(xì)節(jié)性語法，優(yōu)秀的同學(xué)可走上講臺宣講自己的實驗方案和程序設(shè)計技巧。這就基本杜絕了學(xué)生相互之間抄襲程序和實驗報告的現(xiàn)象，使得學(xué)生真正能夠思考問題，并盡力動手完成實驗。綜合上述三種手段的綜合型考核方法既能夠達(dá)到督促大部分同學(xué)完成實驗、鍛煉動手能力目的，又能夠達(dá)到培養(yǎng)優(yōu)秀同學(xué)的目的。特別地，優(yōu)秀同學(xué)宣講活動能夠使學(xué)生觀摩到如何從學(xué)生的視角從無到有的解決問題的過程，這能夠培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的信心并激發(fā)其學(xué)習(xí)積極性。

3應(yīng)用中遇到的問題

建構(gòu)式教學(xué)模式在應(yīng)用和推廣過程中遇到的主要問題來自三個方面。其一，目前學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)較重，習(xí)慣于被動“填鴨”而不習(xí)慣于主動“求索”，這是推動和開展建構(gòu)式教學(xué)模式的主要障礙。其二，建構(gòu)式教學(xué)活動，需要師生的密切交流，但現(xiàn)有師資不足難以滿足實際需求。一個可能的解決方法是綜合多門課程和多個老師，建構(gòu)整體的知識框架和學(xué)習(xí)體系，避免課程教學(xué)中的重復(fù)勞動，提高師資的利用率。另一個可能的解決方法是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立在線教學(xué)園地。其三，建構(gòu)式教學(xué)模式仍然處于探索階段，各學(xué)科缺乏建構(gòu)式教學(xué)素材。從筆者在實踐教學(xué)的體驗來看，應(yīng)盡量從學(xué)生的學(xué)習(xí)背景和能力成長規(guī)律出發(fā)而不僅僅是從學(xué)科背景出發(fā)，為學(xué)生建構(gòu)知識體系設(shè)計更平滑的路線。

4結(jié)語

筆者提出將“培養(yǎng)超越具體程序設(shè)計語言技巧的編程技術(shù)”和“培養(yǎng)圍繞復(fù)用的軟件開發(fā)方式”作為普通本科院校的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)，在建構(gòu)式教育理論的指導(dǎo)下，設(shè)計并實踐了一系列建構(gòu)式教學(xué)措施，分析了應(yīng)用建構(gòu)式教學(xué)模式所遇到的一些問題。

未來將開展兩個方面的工作。一是通過問卷調(diào)查、統(tǒng)計分析等手段定量地分析建構(gòu)式教學(xué)方法的實際效果；二是創(chuàng)造和積累建構(gòu)式教學(xué)素材，如研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計過程中不同類型學(xué)生的知識建構(gòu)路線，挖掘并推廣其中優(yōu)秀的知識建構(gòu)方法。

參考文獻(xiàn)：

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Application of Constructivism Theory in Data Structures

SUN Lianshan, ZHAO Xiao

(College of Electrical and Information Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi’an 710021, China)

篇9

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；案例教學(xué)；教學(xué)改革

1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)現(xiàn)狀及問題

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為計算機(jī)和信息等專業(yè)的核心課程，在教學(xué)體系中起著舉足輕重的作用[1-4]?，F(xiàn)階段國內(nèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程受主流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材影響，多以傳授知識、利用偽代碼描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其算法為主，輔以一定的編程實踐作為主要的教學(xué)模式。在這樣的教學(xué)模式下，對于當(dāng)前大眾化教育背景下應(yīng)用型高等工科院校的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程，根據(jù)實際問題動手設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法并能付諸實踐成為一個難題，造成這種現(xiàn)象的主要原因有以下幾點：

1) 在國內(nèi)主流的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材普遍采用偽代碼的形式來描述算法，沒有源程序，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，不能“親眼看見”算法執(zhí)行流程，從而造成對算法理解的困難。

2) 算法描述過于抽象，不夠直觀，教師在教學(xué)過程中利用“黑板+粉筆”或者PPT都很難形象直觀地演示算法，不利于學(xué)生理解算法。

3) 傳統(tǒng)的教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)理論教學(xué)，實踐環(huán)節(jié)不夠，造成學(xué)生動手能力差，有的學(xué)生會考試能做題，卻看不懂實現(xiàn)算法的程序，更別說自己動手編程實現(xiàn)算法。“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”在計算機(jī)軟件開發(fā)領(lǐng)域的真正價值無法得到體現(xiàn)。

就以上問題筆者對在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)過程中引入案例驅(qū)動的立體化教學(xué)改革研究作了初步研究。

2選擇設(shè)計適當(dāng)?shù)陌咐则?qū)動數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革

2.1案例的設(shè)計與選擇

案例選編是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)改革中的重要環(huán)節(jié)，選擇或設(shè)計適合學(xué)生、難易得當(dāng)、繁簡相宜的案例，應(yīng)包含學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的和即將學(xué)到的知識，并以此案例作為驅(qū)動進(jìn)行課程的教學(xué)和學(xué)習(xí)，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率，達(dá)到教學(xué)目的。

筆者經(jīng)過多年教學(xué)實踐，在教學(xué)過程中摸索了一系列案例作為各數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)模塊的驅(qū)動，主要包括：以“一元多項式的四則運(yùn)算”作為線性表結(jié)構(gòu)特別是鏈表結(jié)構(gòu)教學(xué)的驅(qū)動案例、以“迷宮路徑搜索”作為棧結(jié)構(gòu)教學(xué)模塊的驅(qū)動案例、以“井字棋游戲”和“霍夫曼樹及霍夫曼編碼”作為樹結(jié)構(gòu)教學(xué)模塊的驅(qū)動案例、以“校園導(dǎo)游咨詢”作為圖結(jié)構(gòu)模塊的驅(qū)動案例，等等，如圖1～圖3所示。下面以較為簡單的鏈表結(jié)構(gòu)為例闡述“一元多項式四則運(yùn)算”案例如何驅(qū)動教學(xué)。

2.2一元多項式四則案例驅(qū)動鏈表結(jié)構(gòu)的教學(xué)

一元多項式四則運(yùn)算是清華大學(xué)嚴(yán)蔚敏教授編寫的經(jīng)典教材中有關(guān)鏈表的應(yīng)用的一個章節(jié)，但是在該章節(jié)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法由偽代碼構(gòu)成，學(xué)生很難真正理解如何利用鏈表來實現(xiàn)一元多項式的四則運(yùn)算。

筆者在教學(xué)過程中已經(jīng)積累了可視化的多項式四則運(yùn)算程序[5]，可以利用該應(yīng)用程序進(jìn)行課堂、課后的教學(xué)與學(xué)習(xí)。

2.2.1案例驅(qū)動鏈表中結(jié)點的教學(xué)

“結(jié)點”作為鏈表乃至樹和圖等各類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來說是一個非常重要的概念，而對于初學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)生來說，大多數(shù)學(xué)生只掌握了基本數(shù)據(jù)類型的運(yùn)算，“結(jié)點”概念過于抽象，往往使學(xué)生摸不著頭腦，從而影響整個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)。

通過教師講解一元多項式中的單項式如何在計算機(jī)中表示，即由系數(shù)(浮點型)、指數(shù)(整型)兩種基本數(shù)據(jù)類型構(gòu)成一個復(fù)雜數(shù)據(jù)類型；一個單項式就是一個多項式的一個結(jié)點，利用這種方式使“鏈表中結(jié)點”這個比較抽象的概念具體化、形象化，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生――要描述和實現(xiàn)這樣一個非簡單類型的“結(jié)點”，需要用C++中的類或者結(jié)構(gòu)體來實現(xiàn)。

2.2.2案例驅(qū)動鏈表基本操作的教學(xué)

多個單項式“串成一串”便成為多項式，可以用“數(shù)組”來串聯(lián)這些單項式，也可以用“鏈條”來串聯(lián)這些單項式，教師可以一起與學(xué)生討論順序表和鏈表的各自的特點。這個案例主要體現(xiàn)鏈表的應(yīng)用，教師引導(dǎo)學(xué)生分組討論如何實現(xiàn)串聯(lián)，即鏈表的初始化操作、結(jié)點插入鏈表以及從鏈表中刪除某個結(jié)點等一系列鏈表操作。

多項式的四則運(yùn)算特別是加、減法本質(zhì)上是鏈表的合并過程，而鏈表的合并過程也就是結(jié)點的插入操作。因此學(xué)生們在理解鏈表基本操作的基礎(chǔ)上可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)其具體的應(yīng)用。

2.2.3案例驅(qū)動下鏈表實踐教學(xué)的改革

只有理論學(xué)習(xí)而沒有實踐，這樣的學(xué)習(xí)成效是不完整的，不同層次的學(xué)生可以利用案例進(jìn)行不同程度的學(xué)習(xí)。對于理論理解有困難的學(xué)生，他們可以通過上述圖形化界面的應(yīng)用程序“親眼看到”結(jié)點在鏈表中的變化，該程序是可操作的、互動式的，通過輸入數(shù)據(jù)，可以幫助學(xué)生理解一個升序的一元多項式中插入一個任意單項式仍然要保持其升序狀態(tài)，需要在在鏈表適當(dāng)?shù)奈恢貌迦虢Y(jié)點或者修改結(jié)點或者刪除結(jié)點，等等；對于算法可以理解但是無法讀懂源程序的學(xué)生，可以通過學(xué)習(xí)、調(diào)試源代碼，達(dá)到從理論理解到實踐應(yīng)用的過渡；對于可以理解源代碼的學(xué)生，可以讓其嘗試編寫、添加一些具體的函數(shù)，增強(qiáng)學(xué)生的動手能力。上述一元多項式四則運(yùn)算應(yīng)用程序即為筆者的學(xué)生開發(fā)完成。

對于這樣一個案例驅(qū)動的教學(xué)方式的改革實踐，僅僅有案例是不夠的，需要對傳統(tǒng)的教學(xué)模式和考試模式、課程組織方式等全方位立體化的改革。

3教學(xué)模式與考試模式的改革

3.1在教學(xué)方式上的改革

傳統(tǒng)的教學(xué)方式是以教師在課堂上講解知識點，學(xué)生上機(jī)實踐以及課后做習(xí)題作為主要的教學(xué)模式，

這樣就容易造成前文中提到的學(xué)生動手實踐能力低，會考試卻看不懂程序，不會動手編程這樣的局面，達(dá)不到應(yīng)用型高等工科院校對學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)。只有將教師講解、課堂討論、匯報或答辯、教師或?qū)W生總結(jié)等多種教學(xué)方式相結(jié)合，才可以發(fā)揮案例驅(qū)動教學(xué)以達(dá)到教學(xué)目的要求。

3.2在教學(xué)手段上要充分利用演示系統(tǒng)、精品課程網(wǎng)站等資源

一些演示系統(tǒng)和國家級精品課程網(wǎng)站的資源可以幫助教學(xué)進(jìn)行課堂教學(xué)以及學(xué)生課后學(xué)習(xí)，例如，上海交通大學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為國家級精品課程，在該課程網(wǎng)站(/CourseShare/DataStructure/ Index.aspx )包含了相當(dāng)豐富的教學(xué)資源，如約瑟夫環(huán)問題、漢諾塔問題、迷宮問題、火車車廂重排、四皇后問題等算法的動態(tài)演示過程、解決思路、算法描述、參考代碼等；另外，該網(wǎng)站還提供了一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中常用算法的動態(tài)交互操作實驗，如鏈表的插入和刪除、二叉樹遍歷、霍夫曼樹和霍夫曼編碼、聯(lián)通網(wǎng)的最小生成樹等。教師和學(xué)生可以充分利用這些非傳統(tǒng)的、動態(tài)交互式的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)不再單一化、抽象化。

3.3在考試模式上改變“一考定輸贏”的方式

我們借鑒國外Assignment形式，采用以小組為單位完成期末大作業(yè)、撰寫課程報告等多種方式相結(jié)合進(jìn)行考核。期末作業(yè)的內(nèi)容應(yīng)與教學(xué)過程中的案例相結(jié)合，讓學(xué)生們模仿完成類似的、難易得當(dāng)?shù)膽?yīng)用程序的開發(fā)。為避免學(xué)生們從網(wǎng)上下載源代碼等非誠信的方式來完成期末作業(yè)，還要求他們撰寫課程報告并進(jìn)行匯報答辯。

由于學(xué)生個體的差異性，在組成小組時應(yīng)保證小組成員的多樣化，有的小組成員擅長整體分析，有的小組成員擅長程序辨析，有的小組成員擅長總結(jié)報告，等等，學(xué)生們通過分工合作來完成期末作業(yè)可以增強(qiáng)學(xué)生們的團(tuán)隊合作精神，也可以發(fā)揮各自的優(yōu)點和特長。

利用這種開放式的考試方式可以改變學(xué)生只在期末前夕用功學(xué)習(xí)就可以完成學(xué)業(yè)的現(xiàn)象，改變學(xué)生重理論輕實踐的思想，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，提高學(xué)生動手能力、表達(dá)能力。

4與其他專業(yè)課程結(jié)合，真正發(fā)揮其核心作用

在計算機(jī)專業(yè)或信息類學(xué)科專業(yè)中基本上都開設(shè)了C語言(或者C++)、面向?qū)ο笈c可視化程序設(shè)計等課程，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程應(yīng)與這些課程相結(jié)合。

4.1在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言課程中體現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)思想

而對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)而言，從上世紀(jì)90年代起國外已經(jīng)逐步采用用C++或Java描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材，用C不能很好地描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的抽象數(shù)據(jù)類型，只有使用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言中的類才能很自然地實現(xiàn)抽象數(shù)據(jù)類型的思想[1]。另外，目前軟件開發(fā)的主流方式仍然是采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計，因此筆者建議在計算機(jī)等專業(yè)中應(yīng)開設(shè)C++課程，并以此作為計算機(jī)專業(yè)程序開發(fā)的主線語言，該課程應(yīng)先于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程開設(shè)。

在學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言時，“類”和“對象”等概念非常抽象和難以理解，在教學(xué)過程中可以以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的一些簡單化的案例作為這些抽象概念的具體化。例如在初學(xué)“類”時可以以前文中所提到的多項式為例學(xué)習(xí)如何構(gòu)造一個“多項式類”，有了一般的“多項式類”，那么具體的某個特定的參與運(yùn)算的多項式就是這個類的對象。以此達(dá)到抽象概念形象化的目的，使得這樣的重要概念變得容易理解。

4.2在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中利用C++等語言實現(xiàn)算法，提高學(xué)生動手能力

如果在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中使用偽代碼作為算法描述的代碼，學(xué)生理解算法困難，難以動手實現(xiàn)。因此在學(xué)習(xí)了C++等語言的基礎(chǔ)上，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中所有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法應(yīng)以C++等語言作為描述語言，并要求學(xué)生在此基礎(chǔ)上完成各種作業(yè)，提高動手能力。

4.3在可視化程序設(shè)計、信息論與編碼等其他專業(yè)課中體現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用性

在面向?qū)ο笈c可視化程序設(shè)計課程學(xué)習(xí)的過程中，教師應(yīng)結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中學(xué)習(xí)過程中的各案例，讓學(xué)生在可視化編程環(huán)境中利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)開發(fā)這些案例的圖形化界面應(yīng)用程序。如前文中提到的各種案例的圖形化用戶界面的應(yīng)用程序的開發(fā)，信息論中霍夫曼編碼的實現(xiàn)，等等；從而提高學(xué)生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理解以及開發(fā)能力，并使課程設(shè)計變得言之有物。

5結(jié)語

案例教學(xué)能使理論與實踐更好地結(jié)合起來，通過對案例課題的分析、討論和實踐，可以更好地掌握理論及其實際應(yīng)用[3]，以案例驅(qū)動整個數(shù)據(jù)課程的教學(xué)模式、考試模式等立體化的教學(xué)改革，培養(yǎng)高素養(yǎng)的應(yīng)用型人才。

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Case Teaching in Data Structure

CHEN Xiao-xia

(Science Institute, Zhejiang University of Science and Technology, Hangzhou 310023, China )

篇10

關(guān)鍵詞：成果導(dǎo)向；編程算法；多元評量；課程設(shè)計

1課程基本情況

高職軟件技術(shù)專業(yè)，《編程算法》課程類型為軟件技術(shù)專業(yè)核心課程，修讀方式為必修課，學(xué)分/學(xué)時為4學(xué)分/72學(xué)時，上課場所為一體化實訓(xùn)教室。課程的總體設(shè)計思想為以“成果導(dǎo)向+行動學(xué)習(xí)”教學(xué)理念為指導(dǎo)，遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律、技能形成規(guī)律及技術(shù)發(fā)展規(guī)律，采用成果導(dǎo)向教學(xué)模式，并運(yùn)用五步技能訓(xùn)練法（必備理論、操作準(zhǔn)備、引導(dǎo)訓(xùn)練、同步訓(xùn)練、拓展訓(xùn)練）進(jìn)行學(xué)訓(xùn)一體、多元實時評量的課上課下教學(xué)活動。在課程設(shè)計和實施過程中完成：轉(zhuǎn)———轉(zhuǎn)為現(xiàn)代職業(yè)教育教學(xué)理念；建———課程體系建設(shè)、教師專業(yè)建設(shè)；改———課程改革、方法改變、課堂改造的成果導(dǎo)向教育教學(xué)改革。

2課程描述設(shè)計

本課程旨在引領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用經(jīng)典算法處理程序設(shè)計問題，掌握C++程序設(shè)計技巧，選取合適數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編寫有效算法和對算法進(jìn)行分析和評價（目的）。

3教學(xué)活動歷程設(shè)計

在教學(xué)活動歷程中按照準(zhǔn)備活動、發(fā)展活動、整合活動開展教學(xué)活動，完成12個教學(xué)環(huán)節(jié)。3.1準(zhǔn)備活動：提高溝通整合等能力。教學(xué)導(dǎo)航：明確編程算法的教學(xué)目標(biāo)、重點和難點、熟悉教學(xué)方法、了解教學(xué)環(huán)節(jié)必備知識：教師根據(jù)單元學(xué)習(xí)成果，對確保改學(xué)習(xí)成果能夠順利達(dá)成的相關(guān)理論知識進(jìn)行講解。操作準(zhǔn)備：提示本單元操作所需的學(xué)習(xí)資源，分發(fā)學(xué)習(xí)素材、信息單。3.2發(fā)展活動：提高問題解決、溝通整合、專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)等能力。引導(dǎo)訓(xùn)練：教師給出操作任務(wù)單、算法對應(yīng)程序的執(zhí)行結(jié)果-即學(xué)習(xí)成果，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行操作，完成案例，形成操作技能單。引導(dǎo)訓(xùn)練考核評價：對學(xué)生操作態(tài)度及完成情況進(jìn)行評價。同步訓(xùn)練：教師給出操作任務(wù)單、算法對應(yīng)程序的執(zhí)行結(jié)果-即學(xué)習(xí)成果，由學(xué)生按照引導(dǎo)訓(xùn)練中所學(xué)知識完成算法設(shè)計及程序編寫，組內(nèi)成員互相幫助，鞏固所學(xué)技能。引導(dǎo)訓(xùn)練考核評價：對學(xué)生操作態(tài)度、小組合作情況及完成情況進(jìn)行評價。拓展訓(xùn)練：根據(jù)本單元學(xué)習(xí)的內(nèi)容，學(xué)生在網(wǎng)上搜索可用該算法實現(xiàn)的相關(guān)案例，并互相研討，講解，合作實現(xiàn)。拓展訓(xùn)練考核評價：對學(xué)生的任務(wù)完成情況、設(shè)計創(chuàng)新情況進(jìn)行評價。代碼解讀：對單元中所涉及的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或程序代碼進(jìn)行深入解析。問題探究：對編程算法的相關(guān)常見問題進(jìn)行探究。3.3整合活動：提高學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力。單元小結(jié)及游戲：對本單元學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生表現(xiàn)，存在問題等進(jìn)行總結(jié)，完成評量單，并公示單元評量結(jié)果。通過游戲進(jìn)行算法創(chuàng)新思維設(shè)計，并放松。單元作業(yè)：布置習(xí)題，學(xué)生課下完成作業(yè)單，鞏固所學(xué)內(nèi)容。

4教學(xué)評量設(shè)計

編程算法課程》實施達(dá)成性評量體系。采用“五相十維”的的多元化評量方式。在出勤評量、單元評量、期中考核、期末考試、檔案評量五個相度開展達(dá)成性評量，從學(xué)生自評、學(xué)生互評、教師點評、出勤表現(xiàn)、課堂表現(xiàn)、互動參與、技能達(dá)標(biāo)、團(tuán)隊協(xié)作、語言表達(dá)、作業(yè)評價十個維度細(xì)化評量規(guī)準(zhǔn)，以紙質(zhì)評量單為媒介，以電子表格形式在課堂展現(xiàn)，形成評量單結(jié)合電子表格的達(dá)成性評量。單元學(xué)習(xí)評量采用多元評量原則，即內(nèi)容多元、人員多元、形式多元。單元教學(xué)設(shè)計中的學(xué)習(xí)評量既可以考察學(xué)生知識、能力及素質(zhì)的變化是否達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，又可以間接檢核教師教學(xué)資源和教學(xué)手段是否達(dá)標(biāo)，也可以作為今后課程設(shè)計改進(jìn)的參考。