案例教学法在数据结构教学中的应用

案例教学法在数据结构教学中的应用

作者：王星捷李春花

来源：《教育界》2013年第03期

【摘要】案例教学法是一种运用实际案例进行教学的方法。本文作者结合具体教学实践，就数据结构采用案例教学法开展教学活动进行了探讨和实践。

【关键词】案例教学法数据结构

案例教学法可促使学生学会学习。案例教学法是开放的、发展的。在案例教学中，通过有意识的引导，让学生自主查资料、学习，通过个体独立或群体合作的方式做出分析和判断，积极寻找多种解决方案。经过多次的积淀后，培养了学生自主学习的方法，锻炼了学生分析问题和解决问题的能力。

1 案例教学法对数据结构的重要性

数据结构重在训练学生的思考问题和解决问题的能力，教学的目的是训练理论联系实践，解决实际生活中出现的实际算法问题。每一个案例都是数据结构算法中的具体应用实体，教学关键是要调动学生积极参与探索知识的活动，开动大脑，积极思维。

目前众多的大学院校采用了案例教学法，但是学生课后，对数据结构中的算法仍然是似懂非懂，十分茫然。具体表现在：

（1）教学内容与实际算法应用联系不够，环境真实性不够。很多还停留在基础性算法教学，与实际应用的真正内涵差距明显，不能达到教学效果。

（2）教材与实际应用有差距。教材要尽量与实际算法案例相结合，贴近实际。但很多的教材类似于算法字典。我们都清楚教材在教学中有极其重要的地位，因此教材的质量非常重要。教材不仅是算法字典，而是根据实际生活中需要解决的算法问题而进行设计，拥有很强的实用性。不能用纯理论的说教压给学生。

（3）教学体系建设缺乏科学性，实际操作性不强。仅仅局限于简单的教学是不能让学生整体的职业素质得到大幅度提高的，还必须向学生提供实用的教学体系。教学中的知识要符合用人单位的人才需求，在教学体系建设中可参考市场上实际的软件公司的人才需求情况，同时对教师进行更高层次的师资培训。

从这些问题及与现实接轨的矛盾可以看出，案例教学法更显其重要地位。推行案例实训教学，可以再提高教学效果。

2案例教学法在数据结构中的具体实施

2.1案例教学法的理论模型

数据结构的特点及存在的问题使得案例教学法成为有助于其教学策略之一，但要成功地实施案例教学法，还必须基于两大支持：理论支持和其他策略支持。教学方法并非能单一存在、孤立使用的。从系统论的视角分析，教学方法的优化组合和择优使用是必要的。

2.2具体实施

案例教学法的实施涉及多个环节，每个环节都要精心准备和组织，综合运用，才能够保证整个案例教学的成功。案例教学法流程大致为：设计教学案例、组织案例讨论和实现案例并评价。

（1）设计教学案例

设计教学案例是实施案例教学法的前提和基础。一个好的案例能促使自己进行教学的反思和帮助学生“学有所获”。在设计案例时要注意以下几个方面：

①典型性。学生在以后的学习或工作中遇到此类问题时，能借鉴该方法进行解决，对学生的学习具有举一反三或事半功倍的效果。②实践性。要求设计的教学案例要和现实相吻合，能够被学生理解。③针对性。教师应该针对学生的接受能力来选择或设计教学案例，难易程度和大小均应合适。④系统性。在整个课程教学过程中用到的大部分案例之间应该相互联系、前后连贯、由浅入深。

（2）组织案例讨论

组织案例讨论旨在分析问题，提出解决问题的途径和方法。教师要引导学生滤除案例中次要的细节，发现案例与所学理论知识之间的内在联系。分析案例要以学生的积极参与为前提，通过学生和教师的共同努力，把案例中的内容与相应的若干理论知识联系起来。教师关键要做好启发引导工作，在宏观上把握和指导好案例讨论，让学生综合运用所学的知识积极地独立思考，大胆地交流研究。教师要创设民主和谐愉悦的课堂气氛，对学生的大胆回答要及时加以鼓励。

（3）实现案例与评价

案例经过学生的讨论之后，进入实现过程，过程中遇到的各种问题都强调以小组方式讨论解决，指导教师悉心观察学生动手情况，并记录存在的主要问题，但不直接发现问题就指出，让学生自主地去解决问题，一步一步接近成功。最后点评，再强调案例分析中所用到的理论知识和技能。这样做，有利于学生巩固所学的知识，符合学生的实际情况。

3案例分析

3.1案例描述

路径问题，在学校的南门口去往学校的8号教学楼，有5条路径，假设步行速度都是一致，试分析出各条路径的通往时间，并用程序实现。

3.2案例实现

这是一个典型的最短路径问题，而且很贴近学生的生活，学生也经常争论哪条路最近，通过设计该问题，极大的提升了学生的好奇和兴趣，提高了学生的学习自动性，为此指导学生如何解决。

（1）路径分析，将各路径通过点进行测量并进行绘图；

（2）进行空间数据的制作，完成各路径中点信息和线路信息的输入；

（3）分析实现算法，进行程序设计，并动态的完成路径显示信息。

3.3案例评价

在学习空间数据库、测量学、数字成图基础上开设数据结构课程，在很大程度上综合应用了各种知识，增强了对各知识点的应用和理解。实训时在小组讨论并在几次实践后总结经验，学会该在什么时候使用什么知识，学习目标明确了，学习效果好。本案例涉及的知识点较多，前后关联，内容涵盖测量、数字绘图、空间数据库、面向对象程序设计等知识体系。通过该案例，学生能很好地理最短路径算法以及数据结构的重要性。

几个学期来的实践探索证明，教学效果较好，学生感觉收获较大，案例教学方法是数据结构教学的一种好方式。能较好地提升学生的学习兴趣和动手能力，自主学习、分析问题和解决问题的能力得到了有效提高，整体业务素质不断提高。但是，案例教学有其不足之处，所以，要使之成为数据结构中不可或缺的教学方法，需不断实践、总结和完善。