普通高校“数据结构”实验教学问题与对策..doc

普通高校“数据结构”实验教学问题与对策 摘要：本文针对三本院校实际情况，通过对数据结构实验教学的分析，发现实验教学过程中出现的问题并提出解决问题的相应对策。在解决对策的论述中着重讨论了实验教学环境的设计，为开发新的实验软件在需求上进行了探讨。br　　关键词br本文来自：计算机毕业网 ：数据结构；实验；教学；问题；对策br　　　　　　br　　1数据结构实验的重要性br　　br　　“数据结构”是计算机专业重要的专业基础课程与核心课程 [1, 2]，内容包括数据的逻辑结构、存储结构以及运算。不论是存储结构的设计，还是运算的算法设计，都必须考虑存储空间的开销和运行时间的效率。因此，数据结构课程不仅讲授数据信息在计算机中的组织结构和表示方法，同时也训练高效地解决复杂问题程序设计的能力[3]。br　　专家指出，数据结构课程内容定位在以下两个方面：基本数据的描述与组织，基本数据处理方法的算法设计。这两个方面最终都要通过计算机语言来实现。目前在数据结构课程教学过程中大多采用C语言或者C++语言作为描述语言[4]。经过理论学习，学生在实验课上借助C语言或C++语言编译器编写程序来描述并组织数据或者实现数据结构算法。实验着眼于原理与应用的结合点，使学生学会如何把书本上和课堂上学到的知识用于解决实际问题。有了理论课程学习的基础，再通过实验课程的练习，可使学生深化理解教学内容，掌握经典算法的精髓并将它们运用到程序设计的实践过程中。br　　要达到这样的实验教学目的，就要借助一门程序设计语言，通过编写程序来达到训练的目的。而编写程序过程中，上机实验对程序进行调试是必不可少的。但是在实际教学过程，数据结构课程的实验教学效果并不尽人意。br　　br　　2数据结构实验教学存在的问题br　　br　　独立学院与一本二本院校相比，学生知识层次低，而且大都没有系统地养成自主学习的良好习惯。加上数据结构课程本身具有一定的复杂性和抽象性，在理论教学中学生对理论知识理解较困难，在实践教学中学生的实验动手能力相对薄弱。目前在数据结构实验课程教学环节中多使用IDE环境，程序编译器相对比较复杂，如Boland C++ Builder，Microsoft Visual C++等。学生在程序设计课程中虽然有可能使用过这些编译环境，但是复杂的编辑、链接和编译过程仍然使学生在实验课堂上难以将注意力放在算法分析和实现上。这些编译器在执行程序时，除了对程序语法本身进行提示外，对算法的运行过程没有任何提示或解释，学生只能通过编译器调试工具或程序执行结果的正确与否来判断算法实现是否正确。有的即便程序正确通过，但是学生仍然无法察觉算法上的不当。br　　另外，数据结构课程的核心是算法设计，不能等同于程序设计。算法是局部的，而程序设计是全局的。程序设计能力包括算法设计能力、全局组织能力和实际动手能力。数据结构强调的是基本数据组织与基本处理方法，应该注重基本算法设计能力的培养，用这些基本内容构成程序设计的核心。对于数据结构实验课程本身而言，很多实验都是基本数据结构的运用，学生也只希望编写一两个函数或者语句片段来实现算法。但是在普通的编译环境中要实现一个算法，就不得不把一个完整的程序编写出来，涉及了很多程序设计方面的知识。学生课堂时间有限，在课堂上完成实验往往时间紧张，而且这还是在程序设计非常熟练的情况下。这样就造成数据结构实验课上学生不能集中注意力来对算法进行分析和研究，而只着眼于怎么把程序调通，偏离了数据结构实验教学的方向，很难达到实验教学的目的。br　　 br　　3对策br　　br　　3.1合理组织实验教学内容br　　根据应用型人才培养目标，在遵循教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会对于数据结构课程教学提出的基本要求前提下，通过对计算机专业课程体系和教学目标的深入了解，对计算机应用需求和能力培养的研究，来合理组织理论教学和实验教学内容，编写合适的实验教学大纲。在实验教学大纲中，突出算法思想的重要性，强化经典算法，注重启发和思想训练，为学生留下思维创新的余地。br　　3.2设计实验教学软件br　　通过对数据结构实验课程中存在的问题进行分析，我们发现，要在有限的实验课时间内收到良好的效果，关键是要有一套专门针对数据结构实验的软件环境。有了专门的实验环境，可以使学生在实验课上越过程序设计的细枝末节。对于一些在特别数据存储结构上实现的算法，学生不必花费时间自定义存储结构，可由教师预先定义好，而学生只要编程实现实验任务要求的算法就可以了。这样就节约了学生上机实验的时间，能将注意力集中在算法的讨论、实现以及应用上，可大大提高实验教学的效率。另外，在专门软件环境下对数据存储状态的实时提示下，程序对数据的操作一目了然，便于学生对算法的分析以及算法对数