探索数据结构基于运用型人才培养案例《数据结构》教学革新初探

摘 要：《数据结构》课程作为计算机线管学科基础必修课程是一门集基础性与实用性很强的课程。为了更好地提高大学生计算机应用能力，提高学生实际操作能力和分析问题、解决问题的能力，结合应用型人才培养模式改革，在分析了应用型人才特点的基础上，结合学校数据结构教学改革的实际情况，提出了有关教学模式、教学内容的改革。
关键词：应用型人才；CDIO模式；教学改革；分类培养
1. 引言
“数据结构”是软件工程及其相关专业的一门重要专业基础课程。它涉及数据在计算机的表示、组织和处理，以及相应结构上的算法设计和初步的算法性能分析技术，对培养学生良好的编程思想有很大的作用。我国“数据结构”课程的开设始于20世纪80年代初期，经过近三十年的建设，涌现出了多门国家级精品课程。缺憾的是大多是基于重点大学课程。我国的高等教育成功的从精英教育转型到大众教育，应用型本科的课程建设是摆在我们面前刻不容缓急需解决的重大课题。基于此我们从教学目标、教学方法和实践教学等方面对数据结构的教学加以改革，增强学生对该课程的理解和应用能力。

2. 应用型人才特点

应用型本科与重点大学的研究型本科有着很大的不同，除了在生源、师资、教学条件等方面的较大差别外，主要有以下几个方面。

2.1多样性

研究型本科承担社会所需要的创新型、理论性人才的培养和基础性、原创性科学研究任务；而应用型本科则承担社会各种各样人才需求的培养任务，尤其是适应经济发展需要的实践应用型人才培养的任务。应用型人才更多的体现为一种人才培养目标的类型结构而不是层次结构，这种应用性表现在多方面，也可以区分为学术型、工程型、技术型和技能型等四种应用性人才类型。

2.2综合性

应用型本科教育要避免“重专业技能、轻综合素养”、过分重视人的技术价值、工具价值，忽视人自我发展的价值，要把片面强调学生的职业素质转变为兼重综合素质。应用型本科人才不仅要有一定的理论知识，同时还要有较强的理论技能；不仅要有一定的操作实践能力，还要有较强的创新能力。更要具有较强的理论知识和技术的应用能力，要培养学生构建应用知识进行技术创新和技术的二次开发的能力、科学研究的能力。

2.3实践性

高级应用型本科人才培养模式有别于研究型大学和中国传统的专科教育。根据应用型本科人才多层次、多元化的能力特点，需要构建分类设计、分层施教、分步实施、独立设置的选修与必修相结合的实践教学体系。围绕着社会对人才的创新、创业精神和实践能力的要求，需要构建从课堂内系统的、综合性的实践技能训练到课外的自助式开放实验、贯穿校内学习全过程的专业素质拓展训练和校外实习相结合的培养体系。

2.4生产服务性

应用型本科的发展不同于研究型本科的追求以研究生培养为主，以原创性、基本性理论研究为主旨的发展路径；也不同于我国传统的高等教育以学术性本科生培养为主，以研究型大学为发展目标和参照依据的办学模式，而是在强调必须的学术性和基础理论性的同时，要更加强调面向市场现实需要和学生的实际与未来发展需求，主动积极的为地方经济建设和区域社会与行业发展服务，以服务求支持，以贡献求发展。通过产学研合作教育培养高技能应用型人才的同时要积极从事应用技术研究和实践开发研究，积极致力于把原创性研究成果和学术性实验成果直接推向市场，转化为现实生产力和直接贡献力。

3. 应用型人才培养的教学改革

3.1结合人才培养方案调整课程目标定位

2006年教育部计算机专业分委员会根据国内计算机科学与技术学科的现状和发展趋势，制定了计算机科学与技术学科《战略研究报告》、《专业规范》和《评估方案》，为我国不同类型高校计算机科学与技术本科专业的改革提供了理论依据和参考执行方案。文件的核心观点是“分类培养”，即不同类型的学校应该有不同的培养方案、教学计划和课程教学内容。而数据结构课程是一门理论与工程实践密切相关的综合性课程，在计算机学科教学中具有十分重要的作用。大力加强该课程的建设，提高该课程的教学质量，有利于教学改革和教育创新，有利于创新人才的培养。结合应用型人才培养的特点，课程总体目标调整为通过本课程的学习，要求学生编写的程序结构清楚、正确易读，符合软件过程的规范，从而培养学生的数据抽象能力，真正提高学生编程解决实际问题的综合能力。通过对学生情感的引导，学习策略和方法的交流，知识和技能的指导培养学生热爱《数据结构》课程，培养学生自学能力，独立的程序分析能力和利用C语言开发实用系统的能力。

3.2授课过程设计

数据结构课程的难点在于学生听得懂、看的明白，但当动手设计算法，解决实际应用问题时会感到无从下手。该课程一般在本科低年级开设，对于仅学过一门高级程序设计语言的学生，理解和掌握其中的原理比较困难。学生在学习时，对“数据结构”在计算机科学的算法理论和软件设计中的重要性认识不足，缺乏学习兴趣和学习动力。针对这些问题，注重课程设计、课程实验等实践环节设计是提高课程教学效果的主要措施。要精心选择与课程教学内容密切相关的典型案例，通过典型案例培养学生独立分析解决问题的能力。可把课程必须掌握的技能点设定为必修实验（设计），对于技能延伸性技能点设为选做实验（设计），供学生自由选择，给学生以个性化发展的空间。以基础性与先进性、综合性相结合为原则，筛除部分传统课程体系内的验证性经典实验，加大综合性或设计性实验数量，通过实践环节，提高学生分析问题和解决问题的能力，强化学生的创新能力、技术开发能力培养。在实验教学的方式上，要注重因果式引导、成果型训练，刺激学生的成就感，激发学生的学习兴趣与钻研的好奇心。这种全方位、立体化、系统规范的培养模式创新和实践，可使所培养人才符合社会对创新型、创业型人才的需要。
授课过程中注重理论与实践的结合，采取CDIO模式。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate） ，以产品研发到产品运行的生命周期为载体 ，让学生以主动的、 实践的、 课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将学生能力分为工程基础知识、 个人能力、 人际团队能力和工程系统能力四个层面。 自考论文www.618jyw.com