曹東　易珺+熊偉

摘要：針對醫(yī)藥類院校的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)中存在的問題以及學(xué)生特點(diǎn)，從課程特點(diǎn)、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣層面分析了影響教學(xué)及學(xué)習(xí)效果的因素；探討學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣在學(xué)習(xí)過程中起到的重要作用；提出若干教學(xué)設(shè)想，用以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；生活案例；興趣；醫(yī)藥類院校

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）36-0141-02

Exploration on Motivating Students to Learn Data Structure at Medical University

CAO Dong1， YI Jun2， XIONG Wei2

（1.College of Medical Information Engineering， Guangzhou University of Chinese Medicine， Guangzhou 510006， China； 2. College of Medical Information Engineering ， Guangdong Pharmaceutical University， Guangzhou 510006， China）

Abstract： On existing problems of data structure teaching at medical university and the characteristics of students， the influencing factors of teaching and learning effect are analyzed from the course characteristics and students' learning interest level . It is discussed that the students' interest in learning plays an important role in the process of learning. Several teaching ideas are Put forward ， hoping to stimulate students' interest in learning， and improve the teaching effect.

Key words： data structure；case in life；interest；medical university

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課，也是很多醫(yī)用電子類、醫(yī)學(xué)信息類等相關(guān)專業(yè)的必修課，它的特點(diǎn)是抽象、概念多、邏輯性強(qiáng)，是一門理論和實(shí)踐并重的課程，被公認(rèn)為專業(yè)課程中難學(xué)的一門課。本課程的教學(xué)不僅要注重學(xué)生對理論的理解， 鍛煉學(xué)生抽象思維和建模能力，更要注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)從現(xiàn)實(shí)問題中抽象模型，并利用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題，從而為后續(xù)課程學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的開發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐基礎(chǔ)。

1問題與分析

在多年的教學(xué)過程中，筆者發(fā)現(xiàn)在醫(yī)藥類院校中計(jì)算機(jī)等理工科專業(yè)有很多學(xué)生是調(diào)劑志愿的，他們對此專業(yè)缺乏興趣，因而學(xué)習(xí)時(shí)比較被動(dòng)。只有一小部分本身就對計(jì)算機(jī)和編程很感興趣的同學(xué)，會(huì)自覺自發(fā)的去學(xué)習(xí)并且拓展數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的知識(shí)點(diǎn)[1]。但是由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論性太強(qiáng)，大部分學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)反映枯燥難學(xué)，提不起興趣，能夠在實(shí)驗(yàn)課上當(dāng)堂完成實(shí)驗(yàn)的同學(xué)比較少。很多同學(xué)認(rèn)識(shí)不到學(xué)習(xí)這門課程的用處，最后變成為了考試而學(xué)。這種學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法扼殺了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，使學(xué)習(xí)效果大打折扣[2]。福州大學(xué)的教師對該校281名學(xué)生的課程學(xué)習(xí)存在的主要問題進(jìn)行了調(diào)查，得出的結(jié)論是基礎(chǔ)知識(shí)不夠占52.31%，學(xué)習(xí)興趣不大占38.79%[3]。由此看來，除了基礎(chǔ)知識(shí)的因素外，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程成績與學(xué)習(xí)興趣之間存在正相關(guān)關(guān)系，學(xué)習(xí)興趣越高，課程成績越好。如果學(xué)習(xí)興趣不高，會(huì)形成惡性循環(huán)，使得學(xué)生最終放棄這門課程。這就提示我們在今后的教學(xué)工作中要積極探索如何更有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

心理學(xué)研究表明，當(dāng)學(xué)生對學(xué)習(xí)對象有興趣時(shí)，大腦中有關(guān)學(xué)習(xí)神經(jīng)的細(xì)胞處于高度興奮狀態(tài)，而無關(guān)的則處于抑制狀態(tài)[4]。愛因斯坦說過：“我認(rèn)為對于一切情況，只有熱愛才是最好的老師，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過責(zé)任感”?？鬃右舱J(rèn)為：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)過程中，如果學(xué)生產(chǎn)生了濃厚的興趣，就會(huì)自覺克服學(xué)習(xí)過程中遇到的困難，從而達(dá)到較好的教學(xué)效果。

那么如何幫助學(xué)生將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容和實(shí)際要解決的問題聯(lián)系起來，是提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，如何引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、開拓思路，促使學(xué)生由被動(dòng)的旁聽者變?yōu)橹鲃?dòng)的參與者，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣？筆者將在案例教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法中探索更好的解決方案，尋找源于生活的案例和任務(wù)。

2 教學(xué)設(shè)想

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的本質(zhì)是討論現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體如何進(jìn)行抽象，進(jìn)而存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，用于數(shù)據(jù)處理和分析。但學(xué)生理解不了為什么要抽象，如何抽象，如何存儲(chǔ)。所以在整個(gè)課程教學(xué)中，筆者嘗試過使用案例教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)[5]，但是效果不是很好，學(xué)生的興趣沒有很好地被激發(fā)。因?yàn)閷W(xué)生對于常規(guī)案例和任務(wù)的興趣度不大，而且在海量網(wǎng)絡(luò)信息的前提下，學(xué)生萌生了惰性。在拿到任務(wù)后，學(xué)生的第一動(dòng)作就是利用搜索引擎下載代碼。由此，獨(dú)立思考的環(huán)節(jié)被忽視，學(xué)生變成了“剪刀+漿糊”。根據(jù)這樣的現(xiàn)實(shí)情況，筆者努力從學(xué)生的生活中挖掘案例和任務(wù)，一者讓學(xué)生感覺到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是源于生活的、具體的、觸手可及的、實(shí)用的；再者，迫使學(xué)生自我思考，因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)上可能找不到直接的解決方法，必須經(jīng)過歸納、總結(jié)、綜合、應(yīng)用后才能解決問題。接下來筆者對這種設(shè)想進(jìn)行初探。

2.1重要的第一堂課

一般數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第一堂課都是緒論。緒論部分是課程承前啟后的關(guān)鍵，必須借此牢牢抓住學(xué)生的心。為了說明學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程有什么用處，為什么要學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，開篇時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)有趣的猜謎游戲，由此引出現(xiàn)實(shí)世界與抽象的聯(lián)系，并勾出學(xué)生的好奇心。用各種生活實(shí)例闡述邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的聯(lián)系與區(qū)別，如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)表示，和學(xué)生產(chǎn)生共鳴。如過年時(shí)大家都要吃年夜飯，那么飯桌上的人與人之間存在什么樣的邏輯關(guān)系，從而抽象出樹的結(jié)構(gòu)；同時(shí)以班上某位同學(xué)為例，拋出問題，怎樣才能把這位同學(xué)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中。學(xué)生會(huì)很積極的思考并提出多種方案，然后得出用抽象的方法，結(jié)合C語言中的結(jié)構(gòu)體把這位同學(xué)的信息存儲(chǔ)起來。而后問題再升級(jí)，如果要把全班同學(xué)都存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，又該如何做？這樣一步一步把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中抽象、邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的概念全部展示出來，學(xué)生在不知不覺中就理解了這些概念。用學(xué)生身邊的例子如在食堂吃飯的過程闡述算法的概念與特性，讓學(xué)生明白數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)其實(shí)是來源于生活并且能隨時(shí)應(yīng)用于生活的。一般第一堂課后學(xué)生的興趣已經(jīng)調(diào)動(dòng)起來了。

2.2 生活中的大作業(yè)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的課程。雖然平時(shí)有實(shí)驗(yàn)課，但是實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容一般是針對某種結(jié)構(gòu)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。筆者認(rèn)為一定要有一個(gè)綜合性的題目布置給學(xué)生，以培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用能力。但是常規(guī)的課程設(shè)計(jì)題目學(xué)生不一定都有興趣，所以筆者從學(xué)生熟悉的活動(dòng)和地點(diǎn)出發(fā)，設(shè)計(jì)了若干大作業(yè)題目供學(xué)生選擇，要求學(xué)生從需求分析開始，抽象出邏輯模型，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)程序中的功能和算法，并決定采用何種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)生活場景的模擬。例如，現(xiàn)在有很多學(xué)生網(wǎng)購，宿舍區(qū)有大量快遞收發(fā)點(diǎn)，每天每家快遞公司都有幾百個(gè)包裹要派送，學(xué)生經(jīng)常要去快遞點(diǎn)拿快遞。通常包裹都是放在地上，學(xué)生自行找到自己的包裹后進(jìn)行簽收。由此筆者要求學(xué)生用C編寫程序模擬出這樣的場景，這樣作業(yè)中融入了數(shù)據(jù)抽象、數(shù)據(jù)組織、算法處理等要素。大作業(yè)在學(xué)期末時(shí)進(jìn)行演示匯報(bào)，比比哪個(gè)組的設(shè)計(jì)最優(yōu)。學(xué)生對這樣的作業(yè)一開始覺得無從下手，不知道怎么開始，但是在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的過程中慢慢引導(dǎo)，學(xué)生開始體會(huì)到設(shè)計(jì)的快樂，由此激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，滿足了學(xué)生要求實(shí)用的心理。

2.3 游戲的魅力

如今游戲已是學(xué)生生活中不可或缺的一部分，從游戲入手也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效手段[6]。筆者收集了一些與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的小游戲，以游戲?yàn)橐?，引?dǎo)學(xué)生通過游戲表象思考其深層的算法，通過教師與學(xué)生之間以及學(xué)生相互之間的互動(dòng)，積極參與分析、討論，一方面提高學(xué)生分析問題、解決問題能力，另一方面也可以活躍課堂氣氛，提升學(xué)習(xí)興趣。在學(xué)習(xí)線性表時(shí)，采用約瑟夫環(huán)游戲，如同小時(shí)候玩的手拉手報(bào)數(shù)出局游戲，讓學(xué)生對線性表有個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，然后才具體講解其存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和算法。在學(xué)習(xí)遞歸算法時(shí)，采用漢諾塔游戲，學(xué)生在課堂玩游戲，再根據(jù)學(xué)生玩的步驟引導(dǎo)學(xué)生自行分析遞歸思想在其中的應(yīng)用，從而寫出漢諾塔的遞歸求解算法。，目前從學(xué)生的反應(yīng)來看，效果還不錯(cuò)。為了更好地用游戲激發(fā)學(xué)生的興趣，下一步將嘗試尋找一個(gè)游戲案例，將它貫穿到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程各章節(jié)的教學(xué)中，以游戲代碼來闡釋各種結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。

3結(jié)束語

針對醫(yī)藥院校學(xué)生的實(shí)際情況，在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這類抽象的課程時(shí)，如果學(xué)生能及早發(fā)現(xiàn)課程的魅力所在，就能為他們進(jìn)入編程世界打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，在課程教學(xué)過程中，要注意喚醒學(xué)生沉睡的學(xué)習(xí)興趣。本文從教學(xué)實(shí)踐出發(fā)，探討了如何應(yīng)用學(xué)生身邊的生活案例激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)興趣，改善數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)效果的可行方案。

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