摘要：分析在教学中将典型的数据结构当成产品进行设计和使用，阐述在数据结构实践教学过程中如何实施产品设计模式，介绍产品的设计和使用方式，说明实践教学效果。
关键词：数据结构；实践教学；Java；产品设计模式
引言
数据结构课程是计算机及相关专业的核心基础课程[1]，学好数据结构无疑对计算机专业的学生具有非常重要的意义[2-4]。该课程教学的突出难点是知识的抽象性和动态性，学习过程也是复杂程序设计的训练过程，理论性和实践性均较强，被认为是比较难学的课程[5-7]，探索与之适应的教学方法是该课程教学改革的重要内容。数据结构课程不仅是计算机专业基础课程，同时也是巩固和提高面向对象程序设计Java课程解决实际问题的应用能力培养经典课程。传统教学方法一般采用C语言为数据结构实践教学的编程语言，项目的完成通过设计结构体和函数实现。特别结构体和指针操作是C语言的难点所在，学生的语言基础比较弱，教学效果不理想。
1基于产品设计的教学模式的含义和特点
基于产品设计的教学模式就是在数据课程的实践教学过程中，以典型数据结构为产品，模仿企业的真实生产情境，进行课程各章节或模块的实践教学。通过模拟企业产品的设计、安装和测试过程，对学生进行专业知识和能力的培养，通过实践把知识点和技能点串成知识链和技能链[8]。学生边学边用，学以致用。基于软件产品设计的数据结构课程实践教学模式就是通过数据类型产品的设计，尽可能多地把面向对象的专业知识、数据结构知识点和编程技能包含其中，把这些专业知识掌握了也就基本上实现了课程的教学目标和培养目标。基于产品设计的教学模式依照现代CDIO教育的指导思想，打破常规数据机构实践教学以课程体系为核心的束缚，将实践教学项目与软件产品的设计、部署和调试以及产品应用联系起来，增加了课程知识的应用性，将抽象的问题具体化，学生参加课程实践活动的积极性明显提高。
2数据结构中主要产品设计
数据结构的核心技术是分解与抽象。数据结构课程的理论教学重点围绕数据的逻辑结构和存储结构及其操作，突出两个过程思想：一个从具体问题到抽象（即数据结构）的过程，一个从抽象到具体实现的过程。理论教学比较抽象，学生反映该课程在课堂上听老师讲解时都能听得明白，但是在课后自己再做习题或独立完成实验时就不知道从何处下手，因此实践教学就起到十分重要的作用。在数据结构课程的实践教学中，围绕几个主要数据结构的对象设计和应用来提升学生对于理论教学的强化。表1列举了数据结构实践教学中以产品设计为项目的教学内容产品的使用情况。在实践教学过程中，完成队列和堆栈项目实训后，将设计的对象要求学生利用集成开发平台Eclipse工具完成归档文件的创建并保存，在后面的实训项目中如果需要使用队列和堆栈只要将创建的归档文件加入到工程中就可以直接使用。由于教学环境的限制，学生机不能保留前面完成的工程代码，通过该方式较好地解决了代码复用问题。在整个课程实践教学中在完成二叉树对象后同样建立归档文件，完成图对象的创建后建立归档文件，在学生的实践教学过程中要进行相关项目的实训，通过自己完成的对象，导入相关的归档文件，操作方便，使用简单，提升了学生对于对象设计的理解和面向对象思想。
3实践教学模式实施案例
以实训项目“图的存储设计与实现”和“图的最短路径算法的实现”的实践教学为例来探讨在数据结构课程实践教学过程中实施基于产品设计教学模式的组织方式。这两个项目的教学课时都为2学时。在项目“图的存储设计与实现”中，实训指导书核心指导内容如下。
4结语
数据结构课程中有很多数据结构在JDK就有现成对象，在数据结构的实践教学过程中，后继项目通常需要使用前面完成的数据结构内容，通过产品的归档文件（.jar文件）来隐式使用自己设计的产品，在使用过程中发现问题，并进一步完善设计。此教学模式可以让学生切身体会JDK类库中类的设计过程和感受出数据结构的作用和意义，理解应用与实现分离为什么可以提高软件的复用程度，同时切身体会基于不同存储结构的ADT实现在执行效率和编程难度上的差异。该教学模式将典型的数据结构设计成产品组织数据结构课程实践教学，使得数据结构的抽象层次和实现层次的区别与联系在产品的设计过程中具体化，也使学生深深地感受到数据结构的重要性和应用的广泛性，增强了学习该课程的积极性和积极参与实践教学活动的主动性，在强化学生理解和掌握基本数据结构方面发挥了一定的作用.
参考文献：
[1]严蔚敏,吴伟民.数据结构[M].C语言版.北京:清华大学出版社,2011.
[2]刘志.面向编程能力培养的数据结构课程教学方法研究[J].计算机教育,2015(8):66-69.
[3]杨利英,盛立杰.提升数据结构课堂教学效果的六种方法[J].计算机教育,2015(13):86-89.
[4]沈华.数据结构、算法和程序之间关系的探讨[J].计算机教育,2013(4):58-61.
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[6]刘端阳,刘志.综合PBL和LBL的混合式数据结构教学[J].计算机教育,2015(4):48-50.
[7]沈华.数据结构课内实践教学方案[J].实验室研究与探索,2013(10):396-400.
[8]陈宁宁.基于产品制作的教学模式的研究[J].中国教育技术装备,2014(16):80-81.
作者：张文 蒋启明 黄隆华 单位：怀化学院 计算机科学与工程学院
