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基于CDIO的《数据结构》教学改革研究
随着信息技术的飞速发展，计算机科学与技术领域越来越受到人们的关注和重视。其中，数据结构作为计算机科学的重要基础内容，具有着极为重要的地位。如何在教学中更好地传授数据结构这门课程，能够有效地提高学生对于计算机科学与技术的理解和掌握，是每一位数据结构教师所需要思考的问题。
CDIO(Conceive,Design,Implement,Operate)工程教育模式是目前国际上著名的工程类课程教育改革模式，该模式已经成功地应用于工程教育改革当中，极大地推动了学生的创新能力和综合素质的提升。CDIO工程教育模式代表了将教育和工程实践高度结合的现代教育理念，其核心理念是将课程的教学和实践融为一体，将学生的实际需求作为教学的出发点和归宿点，以最终解决现实问题和创新为目的完成全过程的工程实践。数据结构教学如何与CDIO工程教育模式结合在一起，实现课程教学和实践的有机融合，将成为当前和未来教学改革的重要课题。
1.教学内容的设计
数据结构作为计算机科学的基础，其知识点繁多，而且很多概念的讲解并不直接，需要大量的代码实践才能真正理解。因此，数据结构教学中应该注重实践环节的设计与安排，让学生在实践中更好地理解和掌握数据结构的概念和实现。
在教学内容设计上，可以将数据结构的内容按照融合程序设计的思路进行规划，从具体的程序需求出发，逐步展开数据结构相关理论的研究。这样的规划可以让学生不仅学会数据结构的基本概念和实现，而且还能体会到程序设计的整个流程。
例如，对于算法的学习，可以从学生熟知的排序算法入手，通过程序的演示和一系列的实践演习，让学生了解基本排序算法的思路和实现，再逐渐引入高级的算法题目，如查找算法和图形算法等。对于数据结构的学习，可以从最简单的数据类型如数组和链表开始逐浸入手，到较复杂的表和树等，最终到达图的数据结构以及各种高级算法。在学习过程中，要注重对于实际问题的简化和抽象，以更好地进入设计这一环节。
2.教学方法的改进
传统的数据结构教学方式往往囿于讲授，强调概念的清晰和算法的实现，但却忽略了实践的重要性。在CDIO工程教育模式下，应该改进传统的教学方法，将讲授和实践有机结合，随时随地跟学生互动思考，引入课程的动手实践和项目式学习，让学生能够在课堂上应用所学的知识和技能，解决实际问题，学有所用，以便真正掌握数据结构的技能。
例如，可以在数据结构实验课实践中加入一些大型多项式运算，数据编码法和解码法的编写等具体实践项目，鼓励学生用所学知识解决实际问题，提高执行和创新能力，加强课堂内外实践结合，建立“学以致用”的教学方式。
3.评价体系的调整
在CDIO工程教育模式下，教学评价应该以真正的应用能力和实践创新能力为衡量标准，不只是靠书本学习和考试来验收学生的理解层次。因此，对于数据结构这门课程，评价体系的调整也是很必要的。
评价体系应该从试题的设置、考试的形式到作业的要求等方面得到优化。如在试题的设置中，可以取消一些死记硬背的单选题，增加一些多项式开发的程序设计题，提高试题的应用性和针对性。在考试的形式上，可以尝试采用开放书写、开放区间的考试形式，让学生表现出考试之外的课后努力所取得的成果。在作业的要求中，则应该鼓励学生自己寻找问题的解法，探索和创新，以完善教学评价体系。
总之，将CDIO工程教育模式运用到数据结构教学中去，是一种有益的探索和尝试。数据结构教学改革不仅需要课程内容的设计合理，而且需要教学方法的变革和评价体系的调整来支撑，不断发掘学生的内在潜力，提高学生对于数据结构的整体掌握和应用创新能力，实现教育教学的最终目标。