趣味教学在数据结构课程的实践
[摘 要] 数据结构作为计算机相关专业的专业基础课，因其理论性强,内容抽象等特点，是公认的难学、难教的课程。文章分析高校数据结构课程教学过程中存在的问题。继而提出在数据结构课程教学过程中引入趣味教学，以此培养和加强学生的学习兴趣，提高教学质量。经实践表明，采用适当的趣味教学可以使得数据结构课程的课堂气氛活跃，加强师生交流，培养学生的学习兴趣。数据结构课程教学质量得到明显提高。
[关键词] 数据结构 趣味教学 案例教学 学习兴趣
[中图分类号]G[文献标识码]A
一、引言
数据结构课程是计算机相关专业的专业基础课程，它所讨论的知识和提倡的技术方法，无论是对进一步学习计算机领域的其它课程，还是对从事软件工程的开发，都有着不可替代的作用。它也是介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间一门核心课程。同时，数据结构课程又具有理论性强，内容抽象等特点，导致学生学习积极性不高，教学效果不理想，教学质量难以保证。已有研究表明，学生的课程成绩与学习兴趣存在明显的关联性。如何提高学生的学习兴趣有很强的现实意义。增强学生的学习兴趣是保证教学质量的方法之一。
趣味教学法通过设计相应的教学情景，以一种有趣的、易于接受的形式把相关教学知识点表现出来。给学生营造一个轻松、愉悦的学习环境和学习气氛。更好地调动学生的学习积极性和主动性。
二、数据结构课程教学存在的问题
（一）先导课程的先天不足。数据结构的先导课程有程序设计语言，离散数学和计算机导论等。其中以程序设计语言与数据结构课程的联系最为密切。数据结构的算法分析设计实现必须依赖程序设计语言。研究表明只有部分学生在学习语言后能熟练掌握，有相当多的学生并不能熟练的掌握。对数据结构课程中用到的头文件、宏定义、结构体、递归等知识学习较少，理解较浅。阻碍学生对各类数据结构和算法等知识点的理解和应用。继而失去对这门课程的学习兴趣。
（二）学生对学习数据结构课程的必要性认识不足。研究调查结果显示，虽然有大约三分之二的学生认识到作为未来的计算机专业技术人员，学习数据结构课程是很有必要的，但是仍有三分之一的学生对此没有认识，这反映出有部分学生对于课程的学习比较盲目，学习目的性不明，从而造成学习动力和兴趣不足。
（三）教材内容过于抽象，教学方法过于单一。现有的数据结构教材内容多，偏重理论，缺乏生动有趣、通俗易懂的案例，与实际应用相差甚远，不能激起学生的学习兴趣。教师在教学过程中方法过于单一，比较注重理论讲解，与现实应用联系较少。不能很好的把理论与现实应用联系，导致学生认为这门课程太枯燥、不好学。
笔者认为采用趣味教学可以有效地提高学生的学习兴趣，虽然不能解决上述的所有问题，但是可以避免产生或减少上述问题带来的不良影响。比如：通过趣味教学可以，解决教材内容过于抽象，教学方法过于单一的问题；增强学生对学习数据结构课程必要性的认识；减少先导课程的先天不足带来的不良影响。
三、采用趣味教学，培养学生的学习兴趣
趣味教学在国内外已有一定研究历史。但至今没有一个统一的定义。可以理解为是一种愉快教学法，实行寓教于乐。教师针对学生情况，分析选择教材内容；以一种有趣、易于接受的形式把相关教学知识点表现出来；给学生营造一个轻松、愉悦的学习环境和学习气；使学习内容更贴近学生的生活；从而唤起学生对知识的认同感；培养学生的学习兴趣。
趣味教学在国内的研究多局限于小学、初、高中阶段的语文、数学、英语等课程教学的研究。将其应用于高等教育教学的研究尚不多见。针对当前高校学生学习数据结构存在的问题，在数据结构课程教学过程中通过引入趣味教学，对于增强学生学习兴趣，保证教学质量都有很好的现实意义。通过趣味教学可以把枯燥、抽象的知识通过某种有趣的、贴近学生生活的、学生易于接受的方式表现出来，从而达到提高学生学习兴趣和教学质量的目的。
趣味教学可以采用很多具体方法，笔者在数据结构课程教学过程主要应用案例教学和适当穿插计算机科学技术史来实施。
（一）案例教学的应用
案例教学法即教师根据教学目的和教学内容的需要，选取典型案例，设计情景，让学生进入角色，积极思考主动探索，以提高他们运用所学知识分析解决问题能力的一种教学手段。
在数据结构课程教学过程中运用案例教学，可以把抽象的教学内容与具体的现实生活有机地结合起来，使学生在轻松愉快的氛围中，掌握理论知识，增加对学习数据结构课程必要性的认识。
案例教学的应用效果很大程度取决于案例的选择。数据结构课程中的案例选择应考虑以下因素：
第一，典型性。被选的案例能够起到举一反三，触类旁通的作用。
第二，适宜性。根据教学目标，以及学生的特点和老师的能力，适当的选择案例，使得老师容易把握，学生能够接受。
第三，简单明了。太复杂的案例需要花费太多的时间和精力去讲解分析，影响理论教学的时间，学生不易掌握，对于理论讲解起不到正面的效果。
第四，贴近生活。选取贴近生活的案例，更能激起学生的兴趣，引起他们的讨论，吸引他们的注意力。比如：讲解图的最短路径时，可以假设是外教从本地出发到其它城市旅游，需要学生帮忙选择最节省经费的路径。
显然，案例选择时，应该综合考虑以上几个因素，才能达到最佳效果。下面列举一个相关案例。
在介绍数据结构的逻辑结构时，不再直接介绍四种不同的逻辑结构。而是先讲一个常见的生活小场景。某天是小明每月给在老家的爷爷奶奶汇钱的日子。由于老家的银行在本地的网点较少，小明需要从家骑车过几条街到银行。到银行后，小明排队等待。排到小明时，小明把卡给银行柜台人员，接受服务。
此案例中，小明的爷爷奶奶与小明的关系是典型的树形结构，相互之间存在着一对多的关系。小明家到银行的所有可选路线画出，是典型的图状结构。图中的任何一个交通点与其它交通点之间存在多对多的关系。小明进入银行排队时的队列，就是最典型的线性结构，相互之间存在一对一的关系。正常情况下，小明与其他的银行客户是典型的集合关系。相互之间，除了同属一个集合以外，再没有其它关系。
通过这个案例，让学生在轻松愉快的氛围中发现，原来数据结构与生活息息相关，并在此过程中了解掌握数据结构的逻辑结构相关知识点。以后，只要想起这个案例，学生就能回顾出这四种逻辑结构以及它们的特点。
合适的案例选取好后，如何实施也是很关键的因素。在案例教学中，老师描述案例，学生充分感知，展开讨论。其中要坚持集体参与和鼓励为主的原则，吸引学生注意力。同时，教师要起到很好的把关和引导作用。与学生沟通要注重适时有效，能及时有效地处理冷场，背离主题等情况。在案例的讨论中，基本采用交互询问式进行，由教师对学生提问，对发言学生的观点进行审查，然后进行分析总结。
（二）计算机科学技术史的应用
计算机科学技术史是技术与人文的交叉,可使学生对计算机科学技术的发展历史有一个清楚而全面的了解。
计算机科学技术史具有良好的教育功能，有利于培养学生对计算机专业的学习兴趣。数据结构很多算法都是以人命名，背后往往有生动的文化背景。
例如：数据结构课程中有关图的每一对顶点之间的最短路径的弗洛伊德算法。这个算法的诞生就有很生动的背景故事。弗洛伊德是一位精神病医生及精神分析学家，他开创精神分析学说、建立精神分析法。有关图中一对顶点的最短路径的算法，是他在研究精神分析法时得到的。
介绍这些内容使得枯燥的数据结构内容变生动，课堂气氛更加轻松活跃，也让学生从中发现原来学科之间是相通的，学习数据结构有利于解决其它学科的问题，增强学生对于学习数据结构必要性的认识。
四、结束语
数据结构课程教学过程引入趣味教学后，明显感觉课堂气氛变得轻松愉快，师生互动加强。学生的注意力更加集中，学习兴趣更浓。与往届比较，学生期末考试通过率在试卷难度同等的情况下从80%左右提高到90%左右；学生对老师的学评教数据排名从原来的60%左右提高到15%左右，提高较为明显。
趣味教学与传统理论教学应该相互补充，相互促进。趣味教学能培养学生形成良好的学习习惯和浓厚的学习兴趣。而传统理论教学又为趣味教学提供基础和框架。数据结构的教学由于内容的枯燥、抽象，很难完全采用传统理论教学取得好的教学效果。当然，教学过程中也不宜完全采用趣味教学。趣味教学虽然有很多优点，但是对于高校学生全程采用，会缺乏对学生分析能力的培养。
数据结构教学需要将趣味教学与传统理论教学相结合，实现二者的优势互补，在传统理论教学的基础上，把趣味教学贯穿于整个教学过程，充分利用趣味教学的优点，培养学生的学习兴趣，提高数据结构课程教学的教学效果。
参 考 文 献
[1]苏前敏.论计算机科学技术史的独特教育价值.第二届大学计算机课程报告论坛论文集[C].2006.
[2]严蔚敏．数据结构(C语言版)[M]．北京：清华大学出版社，2004．
[3]王剑，钟元生，罗成，陈颖.高职数据结构课程趣味教学的实践[J].职教论坛，20lO（17）:31-32.
[4]朱艳青.案例教学法在职高《数据结构》教学中的应用[J].新课程研究(职业教育)，2010(2):89-90.
版权声明：
1.十号范文网的资料来自互联网以及用户的投稿，用于非商业性学习目的免费阅览。
2.《趣味教学在数据结构课程的实践》一文的著作权归原作者所有，仅供学习参考，转载或引用时请保留版权信息。
3.如果本网所转载内容不慎侵犯了您的权益，请联系我们，我们将会及时删除。