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項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中的探索
項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中的探索
袁春蕾a，歐陽(yáng)志友b，王堃b
�。暇┼]電大學(xué)a.先進(jìn)技術(shù)研究院；b.物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院，江蘇南京210023）
摘要：《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計(jì)算機(jī)專業(yè)非常重要的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，也是一門(mén)實(shí)踐性要求非常強(qiáng)、難度比較大的課程。本文針對(duì)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》在教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，提出了一種項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，結(jié)合《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的特點(diǎn)進(jìn)行了探討，以幫助學(xué)生提高編程能力，切實(shí)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)積極性。
關(guān)鍵詞：項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)；教學(xué)；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
基金項(xiàng)目：江蘇省研究生教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐課題（JGLX13_034）；南京郵電大學(xué)教學(xué)改革研究重點(diǎn)項(xiàng)目（JG01613JX10）；南京郵電大學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作研究課題重點(diǎn)項(xiàng)目（2014XSG03）
作者簡(jiǎn)介：袁春蕾（1981-），女，山東青島人，助理研究員，主要研究方向?yàn)榻虒W(xué)研究、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
一、引言
《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計(jì)算機(jī)等專業(yè)的一門(mén)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在整個(gè)專業(yè)的知識(shí)體系中占有重要地位，同時(shí)也是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)編譯程序、操作系統(tǒng)以及其他系統(tǒng)程序和大型應(yīng)用程序的重要基礎(chǔ)，是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的重要理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。該課程不僅具有一定的理論性，也具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，因此需要任課教師精心設(shè)計(jì)、合理規(guī)劃該課程的整體安排，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力、計(jì)算思維能力等。
二、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)現(xiàn)狀分析
《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是一門(mén)理論與實(shí)踐并重的課程，大部分高校所采用的教學(xué)方式依然延續(xù)傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以任課教師講授為主、學(xué)生聽(tīng)課為輔，以課堂教學(xué)為主、實(shí)驗(yàn)為輔，教學(xué)過(guò)程頗為枯燥，內(nèi)容較為抽象，導(dǎo)致了教師在授課過(guò)程中的教學(xué)效果不理想，部分學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性不高，在運(yùn)用已有知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力方面比較匱乏，自主探索知識(shí)的能力不夠。
�。ㄒ唬┫葘�(dǎo)課程掌握不扎實(shí)
目前大部分高校將《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》作為《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的先導(dǎo)課程，即在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》學(xué)習(xí)中采用C語(yǔ)言描述�！禖語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》的掌握和熟練程度，直接影響到《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的學(xué)習(xí)效果。若在學(xué)習(xí)《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程過(guò)程中，學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)體、指針等相關(guān)知識(shí)的理解程度不夠，特別是個(gè)別學(xué)生僅僅停留在對(duì)其基本概念認(rèn)識(shí)的程度上，將會(huì)導(dǎo)致在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》學(xué)習(xí)中無(wú)法深刻理解算法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法流程。
（二）講授方式有待改善
《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的抽象程度相對(duì)比較高，理論知識(shí)比較多。學(xué)生僅僅通過(guò)任課教師在課堂上的知識(shí)講授，難以掌握和利用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。此外，傳統(tǒng)授課方式過(guò)于注重任課教師的角色，在課堂上以任課教師為主角，講述教材內(nèi)容，而由于《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》相關(guān)概念比較抽象，講授的內(nèi)容局限于抽象層次，缺乏典型的項(xiàng)目作支撐，學(xué)生難以理解，對(duì)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的授課效果和學(xué)生的掌握情況都將產(chǎn)生一定的影響。
�。ㄈ┲乩碚�、輕實(shí)驗(yàn)
在一些傳統(tǒng)的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中，實(shí)驗(yàn)課程只是被用于理論教學(xué)的補(bǔ)充和原理驗(yàn)證，并未得到足夠的重視。部分教師本身就缺乏項(xiàng)目的實(shí)際鍛煉，缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，難以真正做到聯(lián)系實(shí)際的工程問(wèn)題展開(kāi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。加上實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中需要用到一系列不同復(fù)雜程度的儀器設(shè)備，對(duì)教師的技能要求也更高，從而導(dǎo)致了一些教師在編寫(xiě)課程大綱或建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系時(shí)，有意無(wú)意地縮減一些難度較大的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的過(guò)程中并未得到足夠的鍛煉。
（四）重驗(yàn)證、輕設(shè)計(jì)
綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相比驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，涉及的知識(shí)面廣，可能涉及的儀器設(shè)備更加復(fù)雜，較大地增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)和指導(dǎo)過(guò)程的難度，因此一些傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系受師資力量、儀器設(shè)備等的限制，大都側(cè)重驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，缺乏足夠的綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，而綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。
三、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式
項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式是以授課對(duì)象———學(xué)生為主體，(www.gymyzhishaji.com)任課教師作為指導(dǎo)者的協(xié)作式學(xué)習(xí)模式，是根據(jù)學(xué)生自身情況建構(gòu)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式能夠遵循學(xué)生職業(yè)技術(shù)能力培養(yǎng)的基本規(guī)律，以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，根據(jù)行業(yè)企業(yè)發(fā)展需要和實(shí)際工作任務(wù)的要求，實(shí)現(xiàn)學(xué)生職業(yè)能力的自我構(gòu)建和職業(yè)素養(yǎng)的全面提高。
在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，以項(xiàng)目為中心，以學(xué)生為主體，打破理論與實(shí)踐二元分離的局面：任課教師將整個(gè)的學(xué)習(xí)過(guò)程分解為一個(gè)個(gè)具體的項(xiàng)目，設(shè)計(jì)出一個(gè)個(gè)項(xiàng)目教學(xué)方案，把日常的教學(xué)內(nèi)容滲入到每個(gè)項(xiàng)目中，使得知識(shí)點(diǎn)能合理地分配和貫穿到項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)。學(xué)生在循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，層層推進(jìn)項(xiàng)目，通過(guò)項(xiàng)目驗(yàn)證和檢驗(yàn)學(xué)生的掌握程度，更好地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。學(xué)生因此也會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望，帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)理論知識(shí)，并將理論知識(shí)靈活運(yùn)用到項(xiàng)目中去，這在一定程度上提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
四、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式的探索
借鑒軟件工程中生命周期的思想，將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式運(yùn)用到《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中，在此過(guò)程中，以項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)過(guò)程為主線，讓學(xué)生在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中學(xué)習(xí)和掌握《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的相關(guān)內(nèi)容。因此，需要任課教師針對(duì)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)置項(xiàng)目，以學(xué)生生活中經(jīng)常接觸的案例作為項(xiàng)目，并分為若干個(gè)子項(xiàng)目，每一個(gè)子項(xiàng)目涵蓋具體的教學(xué)內(nèi)容，使得學(xué)生在完成項(xiàng)目的過(guò)程中掌握理論知識(shí)，并能真正運(yùn)用到實(shí)踐中，從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求職欲望，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力。
�。ㄒ唬┰诶碚摻虒W(xué)方面
任課教師在理論知識(shí)的講授過(guò)程中，以項(xiàng)目任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，將《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中的線性表、棧、隊(duì)列、串、數(shù)組、樹(shù)、二叉樹(shù)、圖以及查找與排序等知識(shí)點(diǎn)和一些方法、技能有機(jī)結(jié)合，使得學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中開(kāi)展學(xué)習(xí)，對(duì)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中的基本概念有了一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。另外，任課教師可以根據(jù)項(xiàng)目所需的知識(shí)，將講授過(guò)程轉(zhuǎn)換成提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深對(duì)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》理論知識(shí)的理解，并為實(shí)驗(yàn)教學(xué)做好準(zhǔn)備。
�。ǘ┰趯�(shí)驗(yàn)教學(xué)方面
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將理論知識(shí)融入到項(xiàng)目中，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)來(lái)解決項(xiàng)目中的問(wèn)題。
1.項(xiàng)目準(zhǔn)備階段。項(xiàng)目的準(zhǔn)備階段是整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的關(guān)鍵，其設(shè)置的合理程度直接影響后續(xù)的教學(xué)效果。任課教師將圍繞《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的教學(xué)內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生的各項(xiàng)能力為出發(fā)點(diǎn)，擬定切實(shí)可行的項(xiàng)目方案。在此過(guò)程中，需充分考慮授課對(duì)象對(duì)先導(dǎo)課程的掌握程度、學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的感興趣程度、項(xiàng)目的整體難易程度等。項(xiàng)目的難易程度至關(guān)重要：難度過(guò)高，不僅無(wú)法達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，學(xué)生深入學(xué)習(xí)的積極性也會(huì)受到打擊；難度過(guò)低，則很難達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。這就需要任課教師加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的了解，并根據(jù)學(xué)生的情況來(lái)調(diào)整所設(shè)置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的難易程度。這無(wú)疑對(duì)項(xiàng)目的組織者、指導(dǎo)者、促進(jìn)者———任課教師，提出了更高的要求。
2.項(xiàng)目實(shí)施階段。項(xiàng)目實(shí)施階段是整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的中心環(huán)節(jié)。學(xué)生作為主體，在任課教師的指導(dǎo)下，對(duì)項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)展開(kāi)討論，通過(guò)任課教師的指導(dǎo)，確定實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的思路，并開(kāi)展相關(guān)的實(shí)施工作。
任課教師根據(jù)項(xiàng)目的難易程度和學(xué)生的掌握程度將學(xué)生進(jìn)行分組，并通過(guò)闡述項(xiàng)目的意義和難點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生獨(dú)立完成項(xiàng)目的信心。對(duì)于個(gè)別學(xué)生存在的難點(diǎn)問(wèn)題，任課教師給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助，對(duì)于學(xué)生普遍存在的共性問(wèn)題，任課教師可統(tǒng)一講解，以便及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握程度和存在的問(wèn)題，并及時(shí)調(diào)控項(xiàng)目實(shí)施的進(jìn)度。
3.項(xiàng)目考核階段。盡管項(xiàng)目的考核結(jié)果在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)給出，但此項(xiàng)工作貫穿于整個(gè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程。總成績(jī)由項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程和答辯兩部分構(gòu)成，兩者所占分值的比重由項(xiàng)目自身特點(diǎn)決定。項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程的成績(jī)包括出勤率、分析問(wèn)題的能力、解決問(wèn)題的能力、自學(xué)能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；答辯的成績(jī)包括學(xué)生對(duì)各自負(fù)責(zé)項(xiàng)目的陳述、對(duì)項(xiàng)目中所涉及到的知識(shí)點(diǎn)的匯報(bào)、項(xiàng)目運(yùn)行情況和調(diào)試情況的講解等，這在一定程度上鍛煉了學(xué)生的表達(dá)和交流能力。
五、結(jié)語(yǔ)
將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式運(yùn)用到《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)中，克服了該課程傳統(tǒng)教學(xué)的諸多弊端，避免了學(xué)生只學(xué)習(xí)理論知識(shí)的現(xiàn)狀。學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣明顯提高，學(xué)習(xí)目標(biāo)明確，將以往的被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生自我學(xué)習(xí)的能力，激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣，在一定程度上，真正做到了理論知識(shí)與實(shí)踐性環(huán)節(jié)的高度融合。
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