数据结构课程中应用型教学的实践论文

精品范文 时间:2023-03-27 07:14:22 收藏本文下载本文

第1篇:数据结构课程中应用型教学的实践论文

数据结构课程中应用型教学的实践论文

摘要:应用型教育是当前大学本科教育中的一个薄弱环节。如何将本科教学中的具体讲授知识点转化为学生的实际动手能力, 培养应用型人才一直是大学教育中的一个重要研究课题。针对以上问题, 本文从多方面分析了应用型本科教育的特点, 结合作者多年的实践教学经验和体会, 详细阐述了应用型教育在“算法与数据结构”课程教学中的存在的问题, 并最后提出了对所存在问题的一些相关改进探索。实践证明, 相关方法的探索在一定程度上对学生将所学知识进行实践应用的转化起到了一定的积极作用。

关键词:应用型教育; 数据结构; 教改;

数据结构是一门对程序设计算法的抽象描述[1], 其讲述了在程序设计过程中, 如何将实际问题进行抽象描述、对组织数据进行存储和处理的, 是从基础的编程语言过渡到高级程序设计的一门专业基础课程[2]。学生对于该课程的学习效果在很大程度上决定了学生对整个计算机编程方面的学习兴趣和后续详细专业课程的学习效果。

我校的数据结构课程组已有十多年的授课经验, 主体由中青年老师组成, 在多媒体课件、自主试题库、无纸化测试、上机课程设计方面都具有较为完备的教育资源。本文就我校在本科应用型数据结构课程建设的实际情况, 提出了一定方法上的探索及其在实际教学过程中取得的成效分析。

一应用型本科教育的特点

当前, 大学本科教育主要分为研究型本科教育和应用型本科教育。研究型本科教育的主要目的在于培养创新型、理论型人才以满足社会中原创性科研任务的需求。应用型本科教育的主要目的在于培养具有较强应用实践能力的人才以满足社会对相关高端人才的需求。根据培养目标的不同, 两者处于高等教育的不同层次。根据不同的生源、师资、教学条件等, 应用型本科教育具有以下几个方面的特点:

(一) 多样性。

相较于原创科研型人才的培养, 应用型人才的培养是面向社会发展的不同需求而定的, 主要分为工程型、技术型和技能型三个层次。注重培养学生应用所学知识解决实际问题的能力, 在掌握基本技能的基础上, 发挥学生自己的创造性想法, 逐步精通某项技术, 能够独立完成较大规模的工程。在具备以上基础的前提下, 进行原创性技术的研究工作才是学术型人才的培养。当前, 主要的学术型人才的培养主要集中在研究生的教学极端, 而大部分的本科生的教育任务主要还是偏向于应用型人才的方向。同时, 根据不同学校的生源质量和师资条件的不同, 在应用型教育的不同层次目标上, 侧重点也有不同。

(二) 综合性。

学生的培养, 不仅仅是专业知识的培养, 同时还需要注重学生综合素质的培养, 成为高素质的应用型人才。随着互联网、大数据的发展, 专业之间的限制开始变得模糊, 各种交叉学科和企业逐渐增多, 需要的`人才也在慢慢偏向于多专业背景的符合人才。因此, 应用型人才的培养也要注意多学科, 多种知识的应用能力。同时, 综合性还体现在学生理论和实际动手结合的能力方面, 学生不仅需要掌握较为全面的理论文化知识, 还应该有较强的实践动手能力。这里的实践动手能力, 不仅仅指所学专业的实践动手能力, 还应该具有面对新问题的独立思考, 独立探索的能力, 能够独立解决未知问题的能力, 其中也包含了一定的自我学习能力。因此, 在应用型本科教育中要避免过于偏重专业知识的培养, 而忽略了学生综合素质的培养的问题, 应当注重学生个人素质、个人价值的提神, 重点激发学生的自主学习能力。

(三) 实践性。

应用型本科教育的重要目标就是培养学生的实践能力, 就是将所学知识向实际动手能力的转化。学生需要在理解相关理论知识的前提下, 能够熟练的掌握相关工具进行实际项目的开发, 并在项目实施过程中具备一定的创造能力。同时, 实践也应与实际发展相结合, 随着社会需求的变化而不断进行更新以迎合社会需求。

二应用型教学的改进探索

(一) 针对教程侧重点的问题进行优化调节。

应用型教育决定了在数据结构教学中的侧重点应偏向于学生的实践能力的培养。当前的数据结构的教学过程中, 在知识点的讲授过程中, 较偏向于算法理论的讲解, 过于强调对算法完备性, 优化方法的理解上, 较偏向于算法完善的理论性研究。由于课程的考核原因, 学生会在笔试考试内容上分配较多的时间精力, 而在时间编程上没有引起太大的重视。因此, 针对这种情况, 为了增加数据结构教学中的应用型培养, 在课程的教学过程中, 特意增加了实验型教学环节。不仅仅是增加了机房上机的实验型教学环节, 在理论授课的过程中, 也穿插了程序设计演示的过程, 让学生在理论学习的同时增强对动手编程的感官认识。最后, 在课程的最后授课环节, 添加了课程设计环节, 旨在让学生运用所学知识解决一个较为实际的问题。

(二) 针对实践环节的内容设计问题进行优化。

当前, 数据结构课程最大的难点在于, 学生对于理论知识听得懂, 相关原理也能做到理解, 但就是在动手上存在不敢动手, 不会动手的问题。每到上机实验课程时, 很多学生都是照着书本进行代码的输入, 很少有自足进行算法设计和完善工作的。如何激发学生自主思考, 自主动手的兴趣和信心, 一直是数据结构课程教学中存在的难题。考虑到学生在学习数据结构前, 大都只进行过基本的编程语言的学习, 编程基础大都比较薄弱, 因此, 为了提升学生的动手编程的兴趣和自信, 课程组采用了循序渐进的方式开展了实验环节的教学。在实验课程的开始阶段, 主要以衔接前期的C语言为主, 以链表、数组的应用为主要设计内容, 让学生在低难度的情况下能够自主动手, 积累自信。在课程的后期, 加入数据结构中特有的栈、队列及排序等经典算法, 达到课程的基本知识的动手训练的目的。对于编程能力不同的学生, 采用了以多人小组的模式, 通过多人合作的方式完成设计, 在小组中采用不同的分工, 让能力强的学生带动能力弱的学生一起动手, 达到学生间的互帮互助。通过以上方式不断激发学生的编程信心和兴趣。最后通过课程最后的小任务环节, 采用小组的形式让学生实现一些简单的软件功能, 模拟软件开发的整个过程, 让学生对软件开发有一定的实际体会, 达到应用型教学的目的。

(三) 针对传统教学中以笔试考试为主的考核方

式存在的不足, 课题组提出了在课程考核上的一定的改进。在课程的考核中, 弱化了笔试考查成绩的占比, 加入了课程设计的答辩评分成绩。同时, 加入了新的考核模式, 采用了机考的新模式, 除了传统的选择填空等考察题型外, 在机考中加入了算法编程题的考察。通过这种方式的改进尝试, 能够在一定程度上避免学生过于专注于理论知识的学习和复习中, 变相的加强了学生对动手能力的考察。

三应用型教学的改进效果

通过对数据结构课程的应用型授课方法的改进, 在几个学期的授课中取得了一定的改进效果。在理论授课的过程中, 学生通过实验代码的演示过程, 能够对相关算法有较深入的了解, 在上课时往往能参与到算法的演示中, 开始具有一定的积极性。在实验环节的教学中, 由于从简到难的循序渐进的过程, 学生从一开始的不敢动手编码到后来能够积极思考, 规划, 然后设计代码, 并在以小组为单位的课程实验环节有相当大的参与热情。虽然无法让所有学生都有很大的编程积极性, 但随着课程的进行, 能够积极参与的学生比例越来越高, 甚至出现一批自信心很强的学生, 这些在以前都是很难做到的。

四结束语

本文针对应用型本科教育对数据结构的教学过程提出了改革探索。重点在于提高学生对所学理论知识的实践应用能力。由于传统以笔试考试为主的教学方式中存在偏理论轻动手的不足, 以及学生在动手自信和积极性上的不足, 数据结构一直在应用型培养方面存在诸多不足。本文提出的种种尝试, 在一定程度上提高了学生动手编程的积极性和自信, 在应用型培养上提出了一定的尝试和探索。同时, 这些探索在实验课题的选择和难度上还存在一定的问题, 在以后的教学中还将进一步优化和改进。

参考文献

[1]严蔚敏, 吴伟民.数据结构 (C语言版) [M].北京:清华大学出版社.2007:50-52.

[2]吴英杰, 王一蕾, 王晓东.面向问题求解的实践教学模式—“算法与数据结构”实践教学改革[J].计算机教育, 2007 (4) :29-31

[3]刘鑫.应用型本科院校数据结构课程教学改革与实践[J].教育现代化, 2016, 3 (20) :21-22.

[4]朱锐, 蔡琼, 蔡敦波.数据结构实验教学中的改进与探索[J].教育现代化, 2017, 4 (02) :59-61.

第2篇:数据结构课程中的个性化教学的论文

数据结构课程中的个性化教学的论文

1个性化教学在理论课堂中的应用

在课堂教学中,我们结合当前讲授内容,把硕士入学考试,国家软件水平考试,程序设计、软件开发岗位的招聘考试等试题作为例题或习题引入教学中,并且在课程网站上开设考研专栏、面试和软考专栏、高级专题、竞赛专栏等,以此满足学生就业、考研、自主学习的需要[2-3]。

2个性化教学在作业布置中的应用

在作业布置环节,我们设置必做题和选做题。必做题注重基本知识的巩固和运用,满足共性化教学的需要;选做题往往难度更大,更具开放性,需要查阅更多的资料,甚至要与人讨论,上机实验才能完成。这样做的目的是激发能力强学生的探索和创新欲望,训练其综合运用所学知识解决实际问题的能力。

3个性化教学在实验教学中的应用

实验教学是课程学习的重要环节,我们首先应强调理性实践,督促学生养成分析和思考的习惯,减少实验中的盲目性,强调课前准备、课后总结分析的重要性[4]。几年的教学实践表明,学生的专业素养得到了明显提高。实验教学的设计思想是以个性化培养为基础,以创新能力培养为目标,系统地设计实验教学内容。

3.1提供3个难度等级的实验题目

为满足学生不同需求,教师每次实验提供3个难度等级的题目,要求学生选择其一完成。对于能力强的学生,教师鼓励选择难度大的题目,同时允许学生自己提出选题,目的是开展“创造型应用”实践。难度较低的题目主要是验证型和部分设计型实验,这类题目侧重基本技能和基本理论的训练,要求同学必须熟练掌握数据结构的基本理论、基本概念和基本方法,偏重于对课程内容的理解。难度较大的题目主要是综合型和部分设计型实验。这类实验题力图通过实践培养学生分析问题、找出原理与应用的结合点,使学生学会把书本上学到的知识综合起来解决实际问题,并且在实践中进行反思和领悟。教学实践表明,难度大的综合性实验能够使学生更好地理解和掌握算法设计的有关技术,提升学生组织数据及编写大型程序的能力,为整个专业学习打下更全面、起点更高的基础。

3.2开展面向问题求解能力的实践教学

开展面向问题求解能力实践教学的出发点是以问题为中心引导学生针对实际问题进行数据抽象,分析其特征,力图将其归结为某种理论课已经研究过的数据结构,再以这种数据结构的典型算法为基础,设计出针对实际问题的算法,并利用所学知识对算法的时间效率、空间效率做出估算和评判,最终编写出正确、高效的程序。教师在实验课中引导能力较强的学生选择设计型和综合型的'题目,以问题为中心引导学生组成研究小组。例如,教师在讲完“栈和队列”之后,要求学生运用学过的知识,设计一个模拟食堂售饭的系统,统计每天中午学生在食堂停留的时间;在讲完图的遍历和最短路径之后,要求学生就学校三水校区设计一个校园导游系统,自己确定校园景点,测绘景点之间的路径与距离,建立校园景点地图,设计一个算法使得游客走最少的路,却能遍历全部景点。设置这种只给出问题,而没有细致方案的实验题目,目的是充分调动学生的积极性,让学生自己去分析实际需求,找出所要解决的问题与所学数据结构课程之间的联系,并且最终运用数据结构的知识去解决它。这一教学设计的目标是培养学生综合运用所学理论知识解决实际问题的能力,在解决问题的同时加深对理论的理解,发现创新点,提升创新能力。

4个性化教学在课外学习环节中的应用

4.1以宿舍为单位组成学习小组

作为共性化教学的延伸,教师要求学生以宿舍为单位组成学习小组,就作业和实验等问题开展讨论,以小组为单位完成某些实验项目和大作业,对其中优秀作品进行表扬和展示,以此增强学生的协助精神和竞争意识[5]。

4.2面向问题组成课外学习小组

实验课时毕竟有限,面向问题组成课外学习小组是面向问题求解能力的实践教学的延伸,也是个性化教学的延伸。教师以一个比较复杂的实际问题为中心,组织有兴趣的学生组成研究小组,其目的是针对能力较强的学生,培养综合运用所学理论知识解决实际问题的能力,在解决问题的同时加深对理论的理解,发现创新点,提升创新能力。为了拓展题目的来源,我们组织学生申报校级学生科研课题,参加ACM大学生程序设计等各种竞赛。在申报前,我们提供选题指导;在申报成功后,进行动态辅导。由于数据结构课程组的老师大多职称高、学历高、科研能力强、课题多、档次高,让学生参加老师的课题也是一条满足个性化需求的途径。

4.3网上自主学习

为鼓励学生进行网上自主学习,我们将网络学习作为平时成绩的一部分,考核的内容包括学生在讨论版上的发帖数和回帖数,老师平时发现好的帖子还会直接奖励适当的分数。课程网站在服务共性化与个性化相结合的教学模式方面进行了有益的尝试。首先,课程网站和大多数其他课程网站一样,具有教学大纲、课件、精选题库等栏目,以此满足共性化教学的需要。考虑到有的学生准备参加全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试,有的计划考研,有的要参加公司的面试等,课程网站还设置了以下栏目:①考研专栏,包括最新考纲、近几年考研真题及参考答案、按章复习、全真试卷;②面试和软考试题专栏,针对学生就业面试和参加国家软件水平考试的需要,收集各公司招聘程序设计、软件测试、系统开发等岗位的试题以及国家软件水平考试的试题,整理和汇集到面试和软考试题栏目;③高级专题和竞赛专栏;④课程社区针对考研、面试、软考设置专门的讨论区;⑤实验指导栏目,就3个难度等级的实验题目进行指导,对优秀作品进行展示。

5结语

为了满足不同层次的学生需求,我们尝试了教学网站服务共性化与个性化相结合的教学模式,几年的教学实践表明,这些做法取得了良好的效果。一方面,课堂变得更加活跃,在标准化命题的前提下考试成绩普遍提高,这说明我们的教学改革并没有牺牲学生的共性化需要;另一方面,学生在软件水平考试、各类程序设计竞赛、就业面试中的表现也有明显提高,课外学习小组、面向问题的研究小组凝聚了一群有进取心的学生,做出了一些优秀作品,带动了整个学院的学习氛围,这表明我们的个性化教学取得了一定效果。

第3篇:应用型语境下室内设计课程教学论文

应用型语境下室内设计课程教学论文

应用型语境下室内设计课程教学论文

摘要: 文章通过对教学内容、教学目标和教学设计等方面的差异做出剖析,突出了“问题导入型”学习方法在实际教学实践中的应用,通过差异对比来取长补短,更好地在应用型大学的环境下做好室内设计教学。

关键词: 室内设计;教学内容与目标;教学设计

在应用型本科转型的背景下,随着海峡两岸的交流,大陆的室内设计怎么教育是教育工作者面临的首要问题。通过台湾中国科技大学的课程教学方法及应用与福建三明学院进行比较,希望有些方法借鉴与应用。

一、室内设计教学计划、内容及目标

1.教学计划与内容。台湾中科大室内设计教育的教学内容是以围绕:①配合系里该年的教学计划与教学目标;②教师制订每一个设计命题的先前计划;③评审制度的建立;④学生对每次设计教育周期循环之后的学习效果

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第4篇:数据结构与算法课程论文

数据结构与算法课程小论文

10计本一班 王晓龙 1004011026 一. 内容概要:

如何合理地组织数据、高效地处理数据是扩大计算机领域、提高软件效率的关键。在软件开发过程中要求“高效地”组织数据和设计“好的”算法,并使算法用程序来实现,通过调试而成为软件,必须具备数据结构领域和算法设计领域的专门知识。

本课程主要学习在软件开发中涉及到的各种常用数据结构及其常用的算法,在此基础上,学习如何利用数据结构和算法解决一些基本的应用问题。通过数据结构的逻辑结构、存储结构、基本算法和相关应用问题来介绍其基本知识和应用知识。

二. 关键字:

数据结构:数据的逻辑结构、数据的存储结构、基本算法;算法分析

三. 课程主要内容和基本原理:

A.数据结构:

数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多

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第5篇:应用型人才培养实践教学体系研究论文

应用型人才培养实践教学体系研究论文

摘要: 应用型人才指将专业知识和技能应用于生产实践的人才类型。在应用型人才培养的课程体系构建中实践教学体系具有非常重要的地位。本文以海洋技术专业为例,为了适应应用型人才培养的总体目标,阐述了在专业课程体系中如何构建实践教学的内容体系,开展实践教学的有效途径,并对实践教学的开展提出了建议。

关键词: 应用型人才;实践教学;专业实践

应用型人才就是把成熟的技术和理论应用到实际的生产、生活中的技能型人才,主要是培养有一定的科研成果创造转化能力的人才[1-3]。他们需要掌握基础理论知识,参与相关科研,面向社会生产第一线,是根据社会实际需要培养的合格人才。应用型人才的培养,在教学模式中打破学术型或研究型教学模式;课程体系上做到理论和实践结合,传承与创新结合,共性培养与个性发展相

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第6篇:在线评判在数据结构实践教学中的应用论文

在线评判在数据结构实践教学中的应用论文

1背景

数据结构是计算机及相关学科的核心课程,教学环节包括理论教学与实践教学。实践教学不仅是帮助学生理解基本的数据结构及实现方法,培养学生算法设计和实现能力的主要教学环节,更是培养学生实践探索兴趣、科学研究素养、工程创新能力、团队协作精神的重要手段。在教育部实施的“高等学校教学质量与教学改革工程中,提出要“高度重视实践环节,提高学生实践能力”,并通过重点建设一批国家级实验教学示范中心,大力推进实验内容和实验教学模式的改革和创新。随着国家对高等教育资金投入的不断增加,高校实验室的设备和环境得到了极大的改善。然而,良好的实验设备和环境与实验教学质量并未成正比,数据结构课程的实践教学就是其中的一个薄弱环节,学生动手能力差,教师考核难,其原因在于实验教学内容、实验教

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第7篇:应用型独立院校中《控制工程基础》课程教学体会谈论文

应用型独立院校中《控制工程基础》课程教学体会谈论文

独立学院是按照新的办学机制和培养模式举办的本科层次的高等院校,其中采用培养模式最多的是应用型。应用型是高等教育发展到一定阶段的必然取向,尤其是大众化和普及化的到来,整个高等教育从学术型和研究型转向应用型已是大势所趋。应用型人才的核心是“用”,本质是学以致用,“用”的基础是掌握知识与能力,“用”的对象是社会实践,“用”的目的是满足社会需求,推动社会进步。

《控制工程基础》是机械类及相关专业的主干课程,课程的主要内容是根据控制论的理论基础,以机械工程系统为研究对象的广义系统动力学和科学方法论。该课程在传统教学模式下被认为是理论性极强、难度极高、综合知识程度很高的一门课程;甚至有些老师和同学认为:控制工程基础课程是门纯粹理论的课程,完全没有必要在应用型

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第8篇:数据结构课程的知识体系和教学实践

数据结构课程的知识体系和教学实践--张铭 许卓群 杨冬青 唐世渭

一、数据结构知识体系

计算机科学已经深入应用到各个领域,不仅有效地解决了各种工程和科学计算中的数值计算问题,而且也有效地解决了许多文本处理、信息检索、数据库管理、图像识别、人工智能等非数值的数据处理问题。数据结构有助于程序员更有效地组织数据、设计高效的算法、完成高质量的程序以满足错综复杂的实际需要。

数据结构是计算机学科的重要分支研究领域。数据结构和算法在计算机学科中的地位十分重要,其他计算机科学领域及有关的应用软件都要使用到各种数据结构。数据结构是算法分析与设计、操作系统、软件工程、数据库概论、编译技术、计算机图形学、人机交互等专业基础课和专业课程的先行课程。语言编译要使用栈、散列表及语法树;操作系统中用队列、存储管理表及目录树等;

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