1、    應(yīng)用轉(zhuǎn)型下“算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)改革與探索    梁東云+溫陽(yáng)摘要：為適應(yīng)地方本科院校向應(yīng)用型大學(xué)轉(zhuǎn)型發(fā)展，提出一種新的囊括課程體系結(jié)構(gòu)調(diào)整、教學(xué)手段優(yōu)化及創(chuàng)新訓(xùn)練強(qiáng)化等方式的算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)模式。以軟件項(xiàng)目工程中的應(yīng)用來(lái)指導(dǎo)學(xué)生充分理解算法思想，掌握并靈活使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)分析問(wèn)題、提高學(xué)習(xí)能力、鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力。關(guān)鍵詞：應(yīng)用轉(zhuǎn)型；算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；任務(wù)驅(qū)動(dòng)；教學(xué)改革：tp312 ：a教育部于2013年，提出一項(xiàng)重大的改革，即計(jì)劃將大約600所地方性高等本科院校轉(zhuǎn)型為應(yīng)用型本科院校，2014年被列入教育部當(dāng)年工作要點(diǎn)1。在高等院校向應(yīng)

2、用型本科轉(zhuǎn)型的形勢(shì)下，高校教學(xué)面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。商洛學(xué)院作為陜西省首批應(yīng)用轉(zhuǎn)型試點(diǎn)高校，實(shí)現(xiàn)畢業(yè)時(shí)與社會(huì)、企業(yè)零距離對(duì)接，完成高等學(xué)校為社會(huì)輸送有用人才的最終目標(biāo)2。算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是設(shè)計(jì)各種應(yīng)用軟件的重要基礎(chǔ)，是我校電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系中的核心專業(yè)課程。本文主要針對(duì)當(dāng)前教學(xué)過(guò)程的問(wèn)題，進(jìn)行探討研究，提出一種新的教學(xué)模式，達(dá)到教與學(xué)的有機(jī)結(jié)合3。一、課程教學(xué)改革的必要性與緊迫性算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程主要涵蓋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的闡述分析、應(yīng)用以及經(jīng)典算法的應(yīng)用，主體內(nèi)容比較抽象，難以直觀描述，掌握相對(duì)困難。此外，電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，電

3、子和計(jì)算機(jī)專業(yè)之間培養(yǎng)差異，導(dǎo)致電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)更加困難。隨著互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的日漸豐富以及算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程地位的愈加重要，傳統(tǒng)教學(xué)模式中的問(wèn)題日益突出4。（一）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程自身特點(diǎn)（1）高度抽象化，需要扎實(shí)的數(shù)理邏輯、圖論、高等數(shù)學(xué)、拓?fù)鋷缀巍㈦x散數(shù)學(xué)和數(shù)值分析等理論基礎(chǔ)；（2）內(nèi)容涵蓋面廣泛豐富。（3）隱含的技術(shù)方法豐富，各部分問(wèn)題解決方式種類多樣、沒(méi)有固定解法、靈活性強(qiáng)。（二）應(yīng)用轉(zhuǎn)型下發(fā)展算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)目標(biāo)（1）重視算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)理論知識(shí)學(xué)習(xí)，理解數(shù)據(jù)邏輯、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)運(yùn)算等基本概念術(shù)語(yǔ)；（2）從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

4、的基本理論知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力；（3）重視學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和工程項(xiàng)目思想的培養(yǎng)。二、傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中現(xiàn)存問(wèn)題根據(jù)長(zhǎng)期從事算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中主要存在以下一些問(wèn)題。（一）難理解：本課程需要較高的邏輯思維和抽象思維能力，學(xué)生聯(lián)系實(shí)際比較困難這一問(wèn)題始終縈繞在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中。（二）難把控：電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科二年級(jí)學(xué)生，其計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、建模能力、軟件工程的思想薄弱。（三）難實(shí)現(xiàn)：體現(xiàn)在遇到問(wèn)題不知如何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型；面對(duì)具體算法不清楚如何進(jìn)行優(yōu)化；書(shū)本上的程序不能直接運(yùn)行，學(xué)生自主學(xué)習(xí)有一定困難5。（四）難應(yīng)用：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的課程設(shè)計(jì)主要采用高級(jí)程序語(yǔ)言（

5、如c，c+）等來(lái)編寫(xiě)，我校電科專業(yè)學(xué)生對(duì)該程序語(yǔ)言的掌握程度直接影響到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的實(shí)際應(yīng)用情況。三、教學(xué)模式改革與探索針對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問(wèn)題，為了提高學(xué)生算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用能力，需完善并加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。（一）調(diào)整課程體系當(dāng)前教學(xué)是依據(jù)傳統(tǒng)的知識(shí)理論體系順序授課：然而當(dāng)前應(yīng)用轉(zhuǎn)型環(huán)境下這種模式已難以適應(yīng)。根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知一般規(guī)律及我校電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)自身特點(diǎn)，在傳統(tǒng)教學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化課程培養(yǎng)體系，針對(duì)每一知識(shí)點(diǎn)配備相應(yīng)實(shí)踐項(xiàng)目，將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。（二）優(yōu)化教學(xué)手段傳統(tǒng)課堂教學(xué)主要以教師粉筆板書(shū)講授為主，不能用動(dòng)態(tài)直觀的方式講解抽象知識(shí)，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，無(wú)法達(dá)到課題教學(xué)

6、目的。1.將微課引入教學(xué)中借助微課這一新興教學(xué)模式，將算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程重點(diǎn)、難點(diǎn)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)成網(wǎng)絡(luò)視頻資源，供學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)。我們將算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容，制作成微教案、微視頻、微練習(xí)、微點(diǎn)評(píng)、微互動(dòng)等傳至課程網(wǎng)絡(luò)中心。2.將案例驅(qū)動(dòng)引入教學(xué)中案例驅(qū)動(dòng)的算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)方法，是將教學(xué)案例引入到課程教學(xué)過(guò)程中。教師通過(guò)一個(gè)完整案例的分析解決，借助板書(shū)、多媒體等手段與學(xué)生互動(dòng)，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。3.加強(qiáng)課外創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程需要增加學(xué)生的課外創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。具體通過(guò)以下方式開(kāi)展：（1）組建算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)創(chuàng)新小組，定期舉行學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)研討交流活動(dòng)

7、，分享實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程的困難、解決途徑和最新成果；（2）定期組織以算法為核心競(jìng)賽活動(dòng)，（3）鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)研究學(xué)習(xí)與科技創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，組織參加省市級(jí)或國(guó)家級(jí)各類學(xué)科競(jìng)賽。3.改革課程考核模式傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課的課程，實(shí)驗(yàn)動(dòng)手部分只占10%，很多學(xué)生把重點(diǎn)放在報(bào)告書(shū)寫(xiě)上，為適應(yīng)應(yīng)用轉(zhuǎn)型發(fā)展，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力，課程考核提出以下改革方案：（1）平時(shí)（考勤+開(kāi)卷隨堂測(cè)試+課堂表現(xiàn)），占學(xué)期總成績(jī)的10%；（2）課程上機(jī)實(shí)驗(yàn)（源程序+實(shí)驗(yàn)報(bào)告）30%；（3）期末卷面成績(jī)60%；（4）鼓勵(lì)學(xué)生到相關(guān)優(yōu)秀企業(yè)進(jìn)行培訓(xùn)實(shí)習(xí)四、結(jié)語(yǔ)針對(duì)當(dāng)前電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)模式中培養(yǎng)目標(biāo)及存在的主要問(wèn)題，在轉(zhuǎn)向應(yīng)用型

8、本科院校新形勢(shì)下，為培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才，提高學(xué)生邏輯思維、編程運(yùn)算等能力，本文主要從課程體系調(diào)整、教學(xué)手段優(yōu)化、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)加強(qiáng)、考核模式改革共4個(gè)方面都出發(fā)，以提高算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用能力為教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合工程項(xiàng)目與市場(chǎng)實(shí)際需求，指導(dǎo)并加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。參考文獻(xiàn)：1陶影，張斌.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)重視算法設(shè)計(jì)與分析能力的培養(yǎng)j.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2008，12：119-122.2張銘，趙海燕，王騰蛟，宋國(guó)杰，高軍.北京大學(xué)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”教學(xué)設(shè)計(jì)j.計(jì)算機(jī)教育，2008，20：5-11.3唐劍梅，譚平.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)研究j.軟件導(dǎo)刊，2016，01：193-194.4李治軍，廖明宏，張巖.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式的探討j.計(jì)算機(jī)教育，2006