案例法在《数据结构》教学中的应用研究_数据结构学霸笔记

时间：2019-02-03 03:20:19　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：《数据结构》课程是计算机相关专业的基础课，因其理论性强，具有相当的难度和抽象性，学生理解困难，教学效果不好。采用案例法教学可以充分地将实践与理论知识相结合，避免以抽象概念来描述数据结构及其算法，增强数据结构课程的教学效果。
　　关键词：案例教学法《数据结构》课程应用
　　
　　《数据结构》课程是计算机、信息等专业的基础课程，其理论性强、内容丰富且抽象，导致学生学习理解困难，教学效果不理想，教学质量难以保证。
　　案例教学法是利用案例作为教学媒介的一种教学方法［１］。在教育学中，人们将案例教学法定义为教学中的案例方法，是指围绕一定的教育目的，把实际教育过程中真实的情景加以典型化处理，形成学生思考和决断的案例，从而提高学生分析问题和解决问题能力的一种方法。它既包括一种特殊的教学材料，又包括运用这些材料的特殊技巧［１］－［２］。简言之，案例教学法就是利用案例作为教学媒介的以提高学生综合能力为目标的教学方法［２］。
　　在数据结构课程中引入案例教学法，把传统的教学方法与案例教学相结合，可以很好地调动学生学习的积极性、激发学生的求知欲，使教师的“教”与学生的“学”达到思想上的统一，从而实现以教师的“教”为引导达到以学生主动地“学”为目的最终的目标。
　　一、当前《数据结构》教学存在的问题
　　一是学生基础知识掌握不牢。数据结构课程中的算法大多采用类C或C++语言描述，指针和结构体是算法中要用到的核心知识。大部分学生对C语言中该部分的知识掌握不牢，对数据结构中有关概念的算法实现理解困难。在学习中，多数学生认为自己C语言没有学好，也就没有希望学好《数据结构》，渐渐地就放弃了这门课的学习。
　　二是学生常常觉得教材内容多，偏重理论，缺乏生动有趣、通俗易懂的案例，与实际应用相差甚远，有无从下手的感觉。［３］
　　三是教师教学方法陈旧，以概念而概念、结构而结构的简单教学模式为主，不能充分调动学生的积极性，对实践教学不够重视。
　　二、案例法教学的应用
　　单纯的理论讲解难以吸引学生的注意力，如果将知识点用一个案例来概括，把一些枯燥的理论知识化解在具体的案例中，这样就可以调动起学生学习的主动性。
　　案例教学法是一种极具有发展力的教学模式，是培养学生学习兴趣的重要手段［３］。所谓案例教学法，就是教师根据教学目的和教学内容的需要，运用一些典型案例，通过创设情境，让学生进入角色，积极主动地进行思考和探索，提高他们运用所学知识分析、解决问题能力的一种教学方法［４］。
　　1.案例的设计与选择
　　案例的选择是案例法教学的重要环节，选择或设计好适合学生的、难易得当的、繁简相宜的，又能包含学生已经学过的和即将学到的知识的案例，并以此来驱动课程的教学和学习，可以提高学生的学习兴趣和学习效率，达到教学目的。在选择案例时应注意以下几点。
　　（1）典型性。被选的案例能够起到举一反三、触类旁通的作用。
　　（2）适宜性。根据教学目标，以及学生的特点和老师的能力，适当地选择案例，使得老师容易把握，学生能够接受。
　　（3）简单明了。太复杂的案例需要花费太多的时间和精力去讲解分析，影响理论教学的时间，对于理论讲解起不到正面的效果。
　　（4）贴近生活。选取贴近生活的案例，更能激起学生的兴趣，引起他们的讨论，吸引他们的注意力。例如在介绍树时，可以“家谱”作为案例，让学生理解层次结构的特点。在介绍队列时，可以现实生活的“排队等待”为案例，引入队列的概念及特点。在讲解图的最短路径时，可以假设是到其他城市旅游，需要选择最节省经费的路径。
　　2.案例教学与传统的理论教学相结合
　　理论教学为案例教学提供了分析问题的基础和框架，而案例教学有利于加深学生对理论教学内容的理解，两者存在相互包容、相互补充和相互促进的关系。
　　在讲解理论知识时，可以充分利用案例，将其剖解为各个知识点的组成。在讲解知识点时结合案例，让学生更清楚地明白理论是如何应用于实践的，更能理解算法的思路和执行过程，有助于理解算法，加强对系统知识的理解与掌握。
　　例如在介绍栈时，可以“玻璃杯与乒乓球”的游戏作为案例，引入栈的概念，分析栈的特点。乒乓球的直径和玻璃杯口的直径一致，可以把玻璃杯看做栈，把乒乓球看做是栈中的元素，可以连续向空的玻璃杯中放入多个乒乓球，但如果要取出乒乓球，则最先取出的是最上面的乒乓球，最后取出的是最下面（最先放入）的乒乓球，从而让学生理解栈是一种操作受限的线性表、进栈和出栈操作，以及栈的后进先出的特点。
　　又如在介绍数据结构的逻辑结构时，我不再直接介绍四种不同的逻辑结构，而是先讲一个常见的生活小场景：某天小明要给在老家的爷爷奶奶汇钱，小明需要从家骑车过几条街到银行。到银行后，小明排队等待。排到小明时，小明把卡给银行柜台人员，接受服务。在此案例中，小明的爷爷奶奶与小明的关系是典型的树形结构，相互之间存在着一对多的关系。小明家到银行的所有可选路线是一个图状结构。图中的任何一个交通点与其他交通点之间存在多对多的关系。小明进入银行排队时的队列，就是最典型的线性结构，相互之间存在一对一的关系。正常情况下，小明与其他银行客户是典型的集合关系。相互之间，除了同属一个集合以外，再没有其他关系。通过这个案例，让学生发现原来数据结构与生活息息相关，并在此过程中了解掌握数据结构的逻辑结构相关知识点［５］。
　　在案例教学中，老师描述案例，学生充分感知，展开讨论。其中要坚持集体参与和鼓励为主的原则，吸引学生注意力。同时，教师要起到很好的把关和引导作用。与学生沟通要注重适时有效，能及时有效地处理冷场，背离主题等情况。在案例的讨论中，基本采用交互询问式进行，由教师对学生提问，对发言学生的观点进行审查，然后进行分析总结。
　　三、结语
　　在《数据结构》课程教学中引入案例教学法，可以很好地将理论和实践结合起来，［３］通过对案例课题的分析、讨论和实践，能把枯燥的算法变为生动的实例、把静态内容变为动态知识，极大地激发学生的学习兴趣，使学生在学习过程中，对理论知识的应用、科学研究方法与手段有所了解和掌握，进而提高掌握分析问题、解决问题的能力。
　　
　　参考文献：
　　［1］SHULMAN J H.Teacher-written cases with commentaries：A teacher-researcher collaboration［C］∥SHULMAN.Case methods in teacher education.NY：Teacher College，Columbia University，1992：131-152.
　　［2］王青梅，赵革.国内外案例教学法研究综述［J］.宁波大学学报：教育科学版，2009，32，（3）：8-9.
　　［3］唐浩坤.数据结构课程教学改革与实践［J］.重庆邮电大学学报（社会科学版），2007.6.15.
　　［4］董黎明.关于案例教学的思考［J］.武警学院学报，2003-08-25.
　　［5］任雪萍.趣味教学在数据结构课程的实践［J］.科学与财富，2011.5.
　　［6］李克清.数据结构案例教学初探［J］.长江大学学报：自然科学版，2004，（12）：135-136.

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