研究性学习在《数据结构》课程中的应用研究

摘要：为优化《数据结构》课程的教学效果，真正达到开设该课程的目的，对该课程教学的现状及存在的问题进行深入的探讨和分析，并提出合理有效的教学思路和方法。

关键词：研究性学习；数据结构；教学手段

中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1672-7800（2012）012-0222-02

0引言

《数据结构》是计算机科学与技术的一门核心专业课程，与计算机各门主课都有密切联系，具有独特的承上启下的重要位置。同时，《数据结构》又是一门实践性极强的技术基本课，其内容随计算机科学与技术的飞速发展而不断更新。《数据结构》 课程教学中存在的突出问题有：①理论性强，学生理解难；②单一的教学手段，限制课堂教学效果；③理论教学与实用脱节，给学生造成误解。

笔者最近几年搜集了国内有关《数据结构》课程教学改革方面的一些资料，很多研究者提出要改革教学手段、加大实践教学力度、充分利用多媒体教学等，另外要注意学生创新能力的培养。这些观点对推动数据结构教改有积极意义，但这些研究大多数只研究单一的教学手段。“研究性学习是学生在教师指导下，从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。”研究性学习强调学生通过自主参与学习活动，获得亲身体验，逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的积极的态度，产生积极情感，从而激发学生探索、创新的欲望。

在研究性学习理论指导下，教师要综合应用各种教学手段和教学策略，最大限度地激发学生学习积极性。笔者在研究性学习理论指导下，对《数据结构》课程的教学进行改革和创新。最终目的在于优化教学过程，提高教学质量和效益。

1教学思路和方法

笔者把研究性学习引入到《数据结构》教学中，积极探索和研究计算机教学中处于重要地位的课程——《数据结构》的教学手段、教学策略等方面的教学改革新思路、新方法。在教学中既考虑到计算机教学的基本规律，又考虑到当代高校大学生实际需要，采用如下教学方式：

（1）在教学过程中，帮助学生消除“知难而退”的情绪。《数据结构》课程内容比较多，知识点之间的逻辑关系非常强，学习难度较大。所以，教师除了讲授教学大纲规定的内容外，还要注意帮助学生从心理上消除畏难情绪，多鼓励学生，少批评学生。

（2）在研究性学习理论指导下，综合采用多种手段、教学策略，尽量提高教学效果。由于《数据结构》课程内容较多且比较抽象，单一的教学方法在课程教学中是不适合的。这就对老师提出了更高的要求，需要老师综合利用各种教学方法和手段提高学生的学习兴趣。例如，在讲算法设计时，配合多媒体，再加上一些板书，讲解得会更详尽、更清楚，学生也更加喜欢这种教学方式。

（3）引入工学结合理念，利用项目进行教学，让学生在做项目的亲身经历中掌握数据结构中的多个概念，让学生对数据结构有直接的感性认识。

《数据结构》课程内容较多且比较抽象，而这些内容在实际生活中应用很广泛，但是目前的教学计划中实验课时普遍不足。并且在实验内容的安排上，验证性实验内容占大多数，缺乏对应用问题的解决，学生通常在实验课之后不知道自己做了些什么，认为《数据结构》课程的应用价值不大，从而采用消极的态度学习这门课程。因此，笔者在实际教学过程中利用项目进行教学，提高学生实验课的积极性，让学生在实验课中感受到真正学到了知识，切实提高了实验课的教学效果。

（4）把竞争协作机制引入到课程教学中。对全班同学以寝室为单位进行分组，形成组内协作、组间竞争+协作的学习氛围。每次实验课结束后，每个小组都要上交一份实验跟踪表，这样做可以让老师更清楚每个学生的学习状况，有利于师生之间的交流。只有学生对课程产生了浓厚的兴趣，才能够主动学习。

（5）综合采用各种方式考核学生的知识理论掌握情况和实践能力。整个课程考核由平时成绩、实验成绩、卷面成绩三部分组成，比例为2∶3∶5，适当提高了实验课的比重。如果学生的实验成绩不及格，整个课程的成绩就直接记录为不合格。平时成绩主要考虑学生的课堂学习积极性，对于提出问题较多、参与讨论较多的同学，平时成绩加分。

2研究成果

目前，笔者所在的研究组已创建了相应的教学网站和试题库，建成了装备优良的科研基地，建成了相关实验室。尤其是2007年教育部本科教学水平评估后，教学设施等硬件条件显著提高。在教学中采用的实训项目均来自企业的工程实际，通过产学研横向科研项目为课程改革提供坚实的平台。

研究组对于该课程的研究得到了校科研处、教务处、教学院的大力支持和重视，为该课程的改革提供了良好的研究环境和氛围。《数据结构》课程于2007年被学校列为校级重点建设课程，得到了学校的有力支持，研究组已开发出《数据结构》精品课程网站。

为突出以学生为主体的教学理念，《数据结构》精品课程网站满足了网络资源内容的科学合理性、可更新性等要求。网站系统的总体结构如图1所示。

该系统的主要用户是学生，学生可以通过该网站系统查看教学队伍情况、课程概况、教学资源等内容。

（1）教学队伍介绍模块：学生可以从该模块中了解到整个教师队伍情况，包括人员构成、教学队伍整体结构 、老师的教学改革与教学研究情况以及师资培养情况。

（2）课程描述模块：学生从该模块中可以了解到本课程的发展历史沿革、 理论教学内容、 实践教学内容、教学条件、 教学方法和手段、 教学效果方面的内容。

（3）教学资源模块：该模块是学生获得教学资源的主要信息源，学生可以从中了解到教学大纲、 授课教案 、教学课件、 课堂录像、 实验指导、 作业习题、 参考资料等方面的内容，为学生提供充分的自主学习环境。

（4）自我评价模块：该模块主要供教师队伍使用，教师和学生可以从中了解到该课程的特色与创新、 课程地位、 目前存在的不足、 课程建设规划等方面的内容，并可以给出自己的意见和建议。

目前，常用的动态网页语言有多种，其中JSP（Java Server Pages）的应用范围广泛，性能突出，应用前景较好，并且使用JSP技术将内容的生成和显示进行分离比较容易。基于JSP技术的优势，《数据结构》精品课程网站系统采用JSP技术进行开发。

把研究性学习理论引入到课程教学中，在教学过程中采用了讨论式、参与式、协作式等教学方法，深受学生欢迎，并有相应的精品课程网站辅助教学，学生的学习积极性得到了很大提高，并取得了一定的教学效果。

3研究性学习在教学过程中的作用和意义

实践证明，研究性学习教学观对大学教学意义重大，能引导课程教学最大限度地提高学生的智力和创造能力。具体体现在：

（1）研究性学习有助于培养学生的综合能力。在研究性学习过程中，学生不但可以掌握相关的理论知识和实践知识，最重要的是可以提高自学能力，从而加强自己的创新能力和创新精神。所以，在研究性学习中，教学不仅可以达到使学生获得一定知识和技能的目标，而且还可以培养学生的综合能力，以适应当前知识创新的要求。

（2）研究性学习促使教学方法更加灵活多样，如观察教学法、调查教学法、实验教学法等，改变了原来单一的教授法。

（3）研究性学习有利于促进学生的主动学习。研究性学习有助于培养学生的自学能力以及提高学生的学习主动性，是由研究性学习的本质所决定的，研究性学习的本质就是让学生自主学习。

（4）研究性学习有利于改善师生关系。在研究性学习过程中，处于主体地位的是学生，而不再是老师。这样一来，就可以使教师抽出更多时间改进教学，关注自身发展，学生遇到不懂的问题时请教老师。学生和老师处于一种平等的交流关系。这样做有利于重建教师的威信和建立新时代的师生关系。

4结语

研究性学习教学观对大学教学意义重大，能引导课程教学最大限度地提高学生的智力和创造能力。笔者把研究性学习引入到《数据结构》教学中，积极探索和研究该课程的教学手段、教学策略等方面的教学改革新思路、新方法。本课程的教学改革成果不仅适用于计算机科学专业的学生，对同等类型的其它专业的理工科学生都有着指导作用。实践证明，这种教学方式既遵循了计算机教学的基本规律，又符合当代高校大学生实际需要。

参考文献：

[1]张海成.研究性学习的特点及其实施[J].吕梁高等专科学校学报，2002（12）.