计算机教学中数据结构与算法的教学策略

亓静

摘 要：在计算机教学中“数据结构与算法”是软件开发必备的专业基础，是目前计算机以及相关专业的必修课程。但是此类课程自身具有较大的理论性，对先修课程有较大依赖性，学生在学习中会由于对课程重要价值认识不全，或是由于学习中存有较多困难导致学习活动相对懈怠，对教学活动高效化开展产生较大负面影响。本文对计算机教学中数据结构与算法的教学策略进行探析，旨在提高教学成效。

关键词：计算机教学;数据结构与算法;教学策略

“数据结构与算法”具备一定的理论性，加上实践性较强。在具体教学中，有部分学生受到理论课程内容影响，会产生较大的学习惰性。也有部分学生由于基础程序语言学习知识不够扎实，导致教学进度受到较大影响。有部分学生片面认为此课程对实践学习没有较大帮助，会不断降低自身学习积极性。所以，当前要注重充分整合此课程教学特性，对教学内容规范化安排，引导学生积极克服各项难题，培养学生问题解答能力。

一、获取学生学习认知，激发学生学习兴趣

数据结构与算法教学中传授的多项内容对程序设计具有较强的理论指导作用，其与程序语言学习也存有较大联系，课程中较多内容要通过程序代码进行验证。但是有部分学生对理论课程学习存有较大的反感、厌烦情绪，在初次接触课程中就存有较强的排斥情绪。针对此类现状，教师在教学起始阶段，不能急于片面介绍理论知识，要注重集中整合学生学习认知现状，以学生认知为基础，再整合日常生活类软件设计需求。通过对各类典型应用问题涉及的数据结构与算法进行讲述，判定课程应用价值，增强学生学习兴趣。比如用火车站的列车调度来类比程序设计中的函数调用过程，这样能有效提出“栈”型數据结构的应用价值。基于计算机和人的对弈问题和校园导航系统，以此来得出“树”与“图”等数据结构的重要价值。上述各项类比均是从日常生活出发，突出典型应用程序功能，突出学生已有认知，帮助学生学习掌握更多感性知识点，为后续教学活动组织开展奠定基础[1]。

二、基于事例为主体，以问题为线索展开教学

在日常教学阶段，教师要做好日常备课活动，查阅各类文献资料，对课程教学内容中涉及到的诸多概念、术语以及原理展开深入分析。其次，还要对选定的各类教学事例进行整合。以不同知识点为基础展开重组与分解，这样能实现多项问题内容有效串接。比如在讲述线性表相关知识点时，可以从线性表存储方式、特征、具体操作等方面出发，对此内容进行集中整合、分解。并基于如何应用线性表、线性表应用优缺点，常见线性表使用情况等相关问题为基本导向对本章节内容展开讲述。还可以基于“以姓氏首字母顺序点名”、“按学号顺序点名”为基础对线性表链式映像以及顺序映像存储进行讲述。这样在各项具体事例对比分析中能让学生全面理解掌握本节课教学内容。学习不同知识点之间的相互关系，能有效强化学生知识学习应用能力，以此来提升课程学习积极性。

三、注重概念讲述，在对比分析中组建知识网络

当前在不同知识教学中要以概念作为基础，是各项知识构成的重要因素。所以，当前教师在讲述各项知识点时，要注重对基本概念内容深入透彻的讲述。这样学生能有效获取多项基本概念，才能以概念为基础对各项知识点进行深入理解与集中消化。在数据结构与算法课程教学中，其涉及到的基础概念相对抽象，只有让学生充分掌握各项基本概念，才能在实践过程中选取更为规范化的数据结构与对应算法。此外，在某项知识点讲述中，教师不能仅仅局限于课堂内容讲述，还要积极回顾与本节课相关的知识点。整合已学内容与新课程的异同点，让学生充分获取课程不同知识点对应的关联性，这样能组建和课程内容相关的知识网络。在讲述图型结构数据特征中，要及时复习树形结构数据的特征。对比“树”和“图”、“森林”与“图”之间的元素逻辑关系。判定不同元素关系的方向性与传递性等，这样能加深学生知识点理解。教师通过高效化的知识回顾以及对比分析，能促使学生搭建学习知识网络，加深课程内容理解记忆[2]。

四、强化过程演示，基于调试分析培育工程思维

在数据结构与算法课程中算法设计是重要构成部分，是各项特定数据结构在应用中各项价值体现的重要途径。在课堂教学中基于相关的算法演示实践，有助于学生对课堂所学知识深入理解，培育其工程化思维素质。在教学中，课本知识大多都是通过类语言方式展示相关数据结构定义、各类算法，和具体可运行代码之间存有一定差距，其不能直接带入到编译文件中编译运行。所以教师要注重在课堂教学中做好算法实现、调试以及运行管控。此演示过程对部分程序语言学习基础不牢固学生来说具有重要促进作用[3]。在此阶段，学生可以有效回复程序语言相关知识，掌握编译平台应用性能，也能从代码单步调试中获取相关数据结构与算法对应的原理，这样能获取算法编写以及调试相关技巧。例如在教学中讲述“栈”型数据结构中，基于对“栈”内元素实施打印传输，便于获取“栈”型数据结构算法操作相关原理，以此来提高学生学习成效。在教学中，当学生遇到代码编写、程序设计、程序编译调试等方面问题，要注重整合学生多项疑问，对学生问题集中解答，锻炼学生问题求解思维[4]。

结语：

在计算机专业必修课程中“数据结构与算法”是重要课程，其具备较强的理论性与实践性。所以在课程教学中，教师要注重做好基础概念讲述，将不同事例相互结合展开程序操作讲述。注重多层分析，基于问题对学生学习思维进行引导，强化多重概念之间的对应关系，促使学生能构建较为完整的知识网络体系。教师在实践中要强化演示调试操作，对上机操作过程中多项问题积极引导，强化学生对知识点的理解认知。

参考文献：

[1] 向燕飞. 教育目标分类在《数据结构与算法》案例教学中的应用[J]. 科技视界，2020（25）：41-42.

[2] 胡倩. 计算机教学中数据结构与算法的教学方法探讨[J]. 科学咨询，2020（14）：71.

[3] 赵兴芝，房丽，杨晶. 任务驱动在数据结构与算法教学中改革及探索[J]. 科教导刊-电子版（上旬），2021（3）：141-142.

[4] 杨海峰，蔡江辉，赵旭俊，等. 科研思维方式在《算法与数据结构》教学中的应用浅析[J]. 高教学刊，2020（36）：81-84.

课题项目：山东科技大学在线课程建设项目（数据库原理2018）;山东科技大学优秀教学团队建设（数据库教学团队2019JXTD0509）CEFFAA79-01E1-4DFC-B361-968BD0CCBBD1