論文關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 建構(gòu)式教育理論 理論教學(xué) 實(shí)踐教學(xué)

論文摘要：在建構(gòu)式教育理論的指導(dǎo)下，以就業(yè)需求為目標(biāo)，針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中教與學(xué)目標(biāo)不明、學(xué)習(xí)信心和動(dòng)力不足、編程基礎(chǔ)薄弱等問(wèn)題，提出建構(gòu)式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)方法，在實(shí)際教學(xué)中取得較好的教學(xué)效果，這些措施也可作為其他計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)的參考。

　　近年來(lái)，在產(chǎn)業(yè)界急需大量軟件開(kāi)發(fā)人員的情況下，普通本科院校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的就業(yè)率持續(xù)走低。網(wǎng)絡(luò)、報(bào)紙等媒體對(duì)計(jì)算機(jī)本科教育現(xiàn)狀多有批評(píng)，甚至出現(xiàn)了大學(xué)不如培訓(xùn)公司的極端觀點(diǎn)，嚴(yán)重影響了學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)力和信心。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，上承程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、離散數(shù)學(xué)，下啟操作系統(tǒng)、編譯原理等課程，其重要性不言而喻。一方面，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)科具有難度大、抽象層次高、概念繁雜等特點(diǎn)，學(xué)生很難掌握，更不要說(shuō)將抽象理論與就業(yè)實(shí)踐需求相結(jié)合。另一方面，國(guó)內(nèi)主流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材和相應(yīng)的傳統(tǒng)教學(xué)模式側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)學(xué)科基礎(chǔ)理論素養(yǎng)，而將如何通過(guò)組織數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)活動(dòng)積極推動(dòng)就業(yè)的問(wèn)題留給了任課教師[1]。這造成了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的目標(biāo)不明、信心和動(dòng)力不足。筆者面向就業(yè)需要明確了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的兩大主要教學(xué)目標(biāo)，并在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中實(shí)踐建構(gòu)式教育理論，嘗試解決學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)不清、學(xué)習(xí)興趣不足、編程基礎(chǔ)薄弱等問(wèn)題。一些做法得到了學(xué)生的認(rèn)可和配合，成功地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、在一定程度上培育了學(xué)生的創(chuàng)新精神。

　　1面向就業(yè)需求的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)

　　教育要服務(wù)于社會(huì)生產(chǎn)需求。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)也必須緊扣這一根本目標(biāo)。本節(jié)從滿足就業(yè)需要的角度闡明了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)的兩個(gè)主要目標(biāo)：

　　1) 培養(yǎng)超越具體程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言技巧的編程技術(shù)。

　　現(xiàn)階段是一個(gè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)生活方式迅速向電子化、信息化轉(zhuǎn)變的時(shí)期。人們需要開(kāi)發(fā)和維護(hù)更多、規(guī)模更大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)滿足生產(chǎn)和生活的需要[2]。這就決定了具有熟練編程技術(shù)的程序員在很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)都將受到產(chǎn)業(yè)界的青睞。大學(xué)對(duì)學(xué)生編程技術(shù)的培養(yǎng)始于程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的教學(xué)，如C語(yǔ)言，Java語(yǔ)言等。但是現(xiàn)今編程語(yǔ)言繁多，各種新概念層出不窮，常常出現(xiàn)學(xué)生無(wú)所適從或者質(zhì)疑某門(mén)語(yǔ)言課程已經(jīng)過(guò)時(shí)無(wú)用的現(xiàn)象。甚至很多教師也在爭(zhēng)論講授何種編程語(yǔ)言。筆者看來(lái)掌握編程技術(shù)(而不僅僅是語(yǔ)言)，回歸編程的本質(zhì)問(wèn)題更加重要，無(wú)謂地追趕時(shí)髦不可取。作為編程語(yǔ)言課程的后續(xù)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)的重要目標(biāo)就是幫助學(xué)生理解編程的本質(zhì)、鍛煉編程技術(shù)以及學(xué)習(xí)提高編程技術(shù)的方法。

　　2) 培養(yǎng)圍繞復(fù)用的軟件開(kāi)發(fā)方式。

　　隨著軟件規(guī)模的日益增大，軟件開(kāi)發(fā)模式逐漸從“從無(wú)到有”的模式過(guò)渡到“從有到有”的模式，即復(fù)用現(xiàn)有的豐富的軟件資產(chǎn)，開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用系統(tǒng)。事實(shí)上，復(fù)用的思想已經(jīng)被廣泛的用于軟件開(kāi)發(fā)實(shí)踐之中，從各種各樣的程序庫(kù)、軟件開(kāi)發(fā)包、軟件構(gòu)件、Web服務(wù)等各種可復(fù)用資產(chǎn)已經(jīng)簡(jiǎn)化了軟件開(kāi)發(fā)的難度、提高了軟件開(kāi)發(fā)的.效率也極大地改變了軟件開(kāi)發(fā)的模式。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)科本身就是對(duì)軟件復(fù)用思想的一種實(shí)踐，它通過(guò)總結(jié)大量軟件系統(tǒng)中反復(fù)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如表、樹(shù)、圖、集合等)，定義和實(shí)現(xiàn)處理這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本操作，最終達(dá)到能夠在不同項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中反復(fù)應(yīng)用的目的。這些基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)為可復(fù)用的產(chǎn)品隨著程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言發(fā)布，如C++ STL、C# collections, Java collections等，并得到了廣泛的使用。因此，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)的另一個(gè)重要目標(biāo)就是引導(dǎo)學(xué)生習(xí)慣圍繞復(fù)用的軟件開(kāi)發(fā)方式，能夠使用和定制已有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法庫(kù)。

　　其他傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)，如培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)嶋H問(wèn)題進(jìn)行算法設(shè)計(jì)和分析的能力，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)學(xué)科的基本理論素養(yǎng)和思維方式等也非常重要。但普通本科院校學(xué)生對(duì)理論內(nèi)容的接受能力以及將理論和現(xiàn)實(shí)就業(yè)需求相聯(lián)系的能力相對(duì)較弱且教學(xué)時(shí)間有限[3]，筆者認(rèn)為重點(diǎn)突破本節(jié)給出的兩個(gè)更具體、更可達(dá)的教學(xué)目標(biāo)，并在實(shí)現(xiàn)這種具體教學(xué)目標(biāo)的過(guò)程中潛移默化地培育學(xué)生的計(jì)算思維和理論素質(zhì)，將會(huì)取得更佳的效果。

　　2建構(gòu)式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)

　　教學(xué)理論研究以及教學(xué)實(shí)踐反饋均表明，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的效果遠(yuǎn)較被動(dòng)地接受老師灌輸?shù)男Ч玫亩?。因此，為?shí)現(xiàn)上述教學(xué)目標(biāo)，在建構(gòu)式教育理論的指導(dǎo)下，筆者探索并采用了一系列建構(gòu)式教學(xué)措施，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和興趣，取得了較好效果。

　　建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)并非學(xué)習(xí)者對(duì)教師所授知識(shí)的被動(dòng)接受，而是學(xué)習(xí)者以自身已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的主動(dòng)建構(gòu)過(guò)程[4]。知識(shí)不僅是通過(guò)教師傳授而得到，更是學(xué)習(xí)者在一定的情境中，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過(guò)同化新知識(shí)、順化自身知識(shí)結(jié)構(gòu)的方式而獲得。建構(gòu)主義提倡在教師指導(dǎo)下的、以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)，也就是說(shuō)，既強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知主體作用，又不忽視教師的指導(dǎo)作用，教師是意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者，而不僅僅是知識(shí)的傳授者與灌輸者。學(xué)生是信息加工的主體、是意義的主動(dòng)建構(gòu)者，而不僅僅是外部刺激的被動(dòng)接受者和被灌輸?shù)膶?duì)象。下面從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)方面介紹我們采用的一些教學(xué)措施。

　　2.1理論教學(xué)措施

　　課堂教學(xué)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)活動(dòng)的主要部分，充分利用課堂教學(xué)時(shí)間，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的興趣和信心，幫助學(xué)生建立學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的環(huán)節(jié)非常重要。我們采用了如下措施：

　　1) 組織小型討論。

　　好的開(kāi)始是成功的一半，好的課堂教學(xué)須在上課之初就抓住學(xué)生的注意力，讓學(xué)生帶著輕松、愉快的心情聽(tīng)課。我的做法是在課堂的前5分鐘，提出一個(gè)學(xué)生感興趣的話題，組織若干個(gè)有3～5位同學(xué)參與的小型討論。到一個(gè)學(xué)期結(jié)束時(shí)，每位同學(xué)都有至少一次的發(fā)言機(jī)會(huì)。討論的主題可以靈活設(shè)置，如時(shí)事、技術(shù)、社會(huì)熱點(diǎn)等。有時(shí)，課堂中間學(xué)生比較疲憊、注意力下降的時(shí)候，也可以穿插一點(diǎn)討論，改善課堂環(huán)境。大多數(shù)學(xué)生非常喜歡這種討論活動(dòng)，積極參與其中，成為課堂的一部分，從被動(dòng)上課轉(zhuǎn)變?yōu)橄矚g上課。