职业教学论文参考数据结构教学新管理运用措施

 　　建构式教学模式在应用和推广过程中遇到的主要问题来自三个方面。其一,目前学生的课业负担较重,习惯于被动“填鸭”而不习惯于主动“求索”,这是推动和开展建构式教学模式的主要障碍。其二,建构式教学活动,需要师生的密切交流,但现有师资不足难以满足实际需求。文章介绍了现在结构教学新管理制度方式，是一篇计算机教学论文。

　　摘要：数据结构是计算机专业的核心基础课程,上承程序设计语言、离散数学,下启操作系统、编译原理等课程,其重要性不言而喻。一方面,数据结构学科具有难度大、抽象层次高、概念繁杂等特点,学生很难掌握,更不要说将抽象理论与就业实践需求相结合。另一方面,国内主流数据结构教材和相应的传统教学模式侧重于培养学生的计算机学科基础理论素养,而将如何通过组织数据结构教学活动积极推动就业的问题留给了任课教师[1]。这造成了学生学习数据结构的目标不明、信心和动力不足。笔者面向就业需要明确了数据结构的两大主要教学目标,并在实际教学过程中实践建构式教育理论,尝试解决学生对专业认识不清、学习兴趣不足、编程基础薄弱等问题。一些做法得到了学生的认可和配合,成功地激发了学生的学习主动性、在一定程度上培育了学生的创新精神。

　　关键词：数据结构,计算机教学,教学论文

　　1面向就业需求的数据结构教学目标

　　教育要服务于社会生产需求。数据结构教学也必须紧扣这一根本目标。本节从满足就业需要的角度阐明了数据结构教学的两个主要目标:

　　1) 培养超越具体程序设计语言技巧的编程技术。

　　现阶段是一个传统的生产生活方式迅速向电子化、信息化转变的时期。人们需要开发和维护更多、规模更大的计算机系统来满足生产和生活的需要[2]。这就决定了具有熟练编程技术的程序员在很长时期内都将受到产业界的青睐。大学对学生编程技术的培养始于程序设计语言的教学,如C语言,Java语言等。但是现今编程语言繁多,各种新概念层出不穷,常常出现学生无所适从或者质疑某门语言课程已经过时无用的现象。甚至很多教师也在争论讲授何种编程语言。笔者看来掌握编程技术(而不仅仅是语言),回归编程的本质问题更加重要,无谓地追赶时髦不可取。作为编程语言课程的后续,数据结构教学的重要目标就是帮助学生理解编程的本质、锻炼编程技术以及学习提高编程技术的方法。

　　2) 培养围绕复用的软件开发方式。

　　随着软件规模的日益增大,软件开发模式逐渐从“从无到有”的模式过渡到“从有到有”的模式,即复用现有的丰富的软件资产,开发新的应用系统。事实上,复用的思想已经被广泛的用于软件开发实践之中,从各种各样的程序库、软件开发包、软件构件、Web服务等各种可复用资产已经简化了软件开发的难度、提高了软件开发的效率也极大地改变了软件开发的模式。数据结构学科本身就是对软件复用思想的一种实践,它通过总结大量软件系统中反复出现的数据结构(如表、树、图、集合等),定义和实现处理这些数据结构的基本操作,最终达到能够在不同项目开发中反复应用的目的。这些基本数据结构和算法已经被实现为可复用的产品随着程序设计语言发布,如C++ STL、C# collections, Java collections等,并得到了广泛的使用。因此,数据结构教学的另一个重要目标就是引导学生习惯围绕复用的软件开发方式,能够使用和定制已有的数据结构和算法库。

　　计算机教学论文：《计算机教育》国家级论文发表，杂志是由国家教育部主管，清华大学主办，面向国内外发行的直接面向中高端计算机教育事业的国家级期刊。被教育部高校计算机教学指导委员会、教育部高等学校文科计算机基础教学指导委员会、全国高校计算机教育研究会、全国高校计算机基础教育研究会、中国计算机学会、中国计算机用户协会等指定为特别推荐刊物。是目前国内计算机教育界唯一一本期刊。

　　其他传统的数据结构教学目标,如培养学生面向实际问题进行算法设计和分析的能力,培养学生计算机学科的基本理论素养和思维方式等也非常重要。但普通本科院校学生对理论内容的接受能力以及将理论和现实就业需求相联系的能力相对较弱且教学时间有限[3],笔者认为重点突破本节给出的两个更具体、更可达的教学目标,并在实现这种具体教学目标的过程中潜移默化地培育学生的计算思维和理论素质,将会取得更佳的效果。

　　2建构式数据结构教学

　　教学理论研究以及教学实践反馈均表明,学生主动学习的效果远较被动地接受老师灌输的效果好的多。因此,为实现上述教学目标,在建构式教育理论的指导下,笔者探索并采用了一系列建构式教学措施,激发学生的主动性和兴趣,取得了较好效果。

　　建构主义认为,学习并非学习者对教师所授知识的被动接受,而是学习者以自身已有知识和经验为基础的主动建构过程[4]。

　　2.1理论教学措施

　　课堂教学是数据结构教学活动的主要部分,充分利用课堂教学时间,激发学生学习数据结构的兴趣和信心,帮助学生建立学习数据结构的环节非常重要。我们采用了如下措施:

　　1) 组织小型讨论。

　　好的开始是成功的一半,好的课堂教学须在上课之初就抓住学生的注意力,让学生带着轻松、愉快的心情听课。我的做法是在课堂的前5分钟,提出一个学生感兴趣的话题,组织若干个有3~5位同学参与的小型讨论。到一个学期结束时,每位同学都有至少一次的发言机会。讨论的主题可以灵活设置,如时事、技术、社会热点等。有时,课堂中间学生比较疲惫、注意力下降的时候,也可以穿插一点讨论,改善课堂环境。大多数学生非常喜欢这种讨论活动,积极参与其中,成为课堂的一部分,从被动上课转变为喜欢上课。

　　2) 重建理论知识所针对的问题。

　　国内的经典数据结构教材侧重严谨的理论,较少讨论各种概念、算法出现的背景以及探讨的问题是否仍然具有现实价值。而回答这些问题能够帮助学生重建理论知识所针对的问题原型,重现解决方案的提出、发展乃至最终成熟的整个过程,更有助于培养学生解决实际问题的能力,养成批判性、创新性思考的习惯。

　　2.2实践教学措施

　　数据结构是帮助具有基本编程语言基础的学生锤炼编程技术的关键课程。它揭示了程序设计的基本面,即如何处理相互之间存在一种或多种数据关系的数据元素所构成的集合、如何设计算法并分析算法的优劣。

　　2.2.1实验内容设置

　　实验内容设置是进行实践教学的最重要部分。从覆盖知识点的角度看,实验内容须面向数据结构教学目标,即实验内容须能够锻炼学生的编程技巧,如算法设计、调试、测试以及调优等能力,还能够让学生体会到围绕复用开展软件开发的威力以及思路。从覆盖教育对象的角度来看,实验内容须面向大多数同学并充分考虑优秀同学,即实验内容须划分不同的层次,让大多数学生能够很容易入手,并让有能力、有余力的学生能够不断地深入,直至形成综合型课程设计。

　　2.2.2实验考核手段

　　考核手段在教学环节中至关重要。考核手段是学生学习和锻炼自身能力的风向标。为保证每位同学都能积极完成实验并有所收获,避免抄袭和敷衍的现象,笔者采取了综合型的考核手段。

　　3应用中遇到的问题

　　一个可能的解决方法是综合多门课程和多个老师,建构整体的知识框架和学习体系,避免课程教学中的重复劳动,提高师资的利用率。另一个可能的解决方法是利用互联网技术,建立在线教学园地。其三,建构式教学模式仍然处于探索阶段,各学科缺乏建构式教学素材。从笔者在实践教学的体验来看,应尽量从学生的学习背景和能力成长规律出发而不仅仅是从学科背景出发,为学生建构知识体系设计更平滑的路线。

　　4结语

　　笔者提出将“培养超越具体程序设计语言技巧的编程技术”和“培养围绕复用的软件开发方式”作为普通本科院校的数据结构教学目标,在建构式教育理论的指导下,设计并实践了一系列建构式教学措施,分析了应用建构式教学模式所遇到的一些问题。

　　未来将开展两个方面的工作。一是通过问卷调查、统计分析等手段定量地分析建构式教学方法的实际效果;二是创造和积累建构式教学素材,如研究数据结构课程设计过程中不同类型学生的知识建构路线,挖掘并推广其中优秀的知识建构方法。

《职业教学论文参考数据结构教学新管理运用措施》

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