为了顺应我国“互联网+”时代潮流的发展,若干财经类高校金融与管理学科在专业培养中引入了数据结构课程的教学。
这种跨传统学科的教学融合,在高等教育的人才培养过程中,产生了不少问题。
问题与挑战
在传统高等教育计算机专业的教学中,学生有坚实的计算机专业理论基础知识。首先,学生必须学习掌握离散数学等基础理论课程与面向对象等前置编程概念与知识。
学生的编程能力也满足数据结构课程的要求。在数据结构课程的教学中,学生需完成大量编程实验,从来巩固并加深对数据结构概念与算法的掌握。
财经与管理类专业的学生在学习数据课程知识时具有不少劣势。主要分为学生与学校两个层面的问题。
就在学生方面而言,遇到的问题主要分为三种。首先,财经类专业不少学生为文科背景出身,可能对计算机知识缺乏兴趣与了解。
Z世代的年轻人接触的更多的是智能手机而不是电子计算机,对计算机的相关操作不太熟悉。
例如不少z世代年轻人天然以为各种屏幕都是可触摸式控制,对物理鼠标、键盘的操作不熟悉。
最后,财经专业类学生构成较计算机专业学生更为复杂,不少都是文科类学生,缺乏严谨的理科逻辑思维,在面对抽象的逻辑结构时往往束手无措。
在学校课程设置方面,遇到的问题主要分为两种。首先,很少财经类高校的相关专业——甚至没有——开设计算机相关的前置课程。
没有提前开设Python等编程语言课程,或是与数据结构课程同学期开展编程语言的教学。
而即便提前开设了编程语言课程,教学质量也不尽人意,导致学生对相关语言的掌握程度很低。
相关专业的学科建设中没有将计算机组成原理课程纳入其中,只开设了是简单的计算机通识课,学生缺乏对计算机结构的底层知识的掌握。
一般来说,计算机专业在大一上学期开设离散数学课程,随后在大一下学期开设数据结构。
而在一些财经类大学金融与管理类专业的培养方案中,由于相关专业负责人设计的不够科学,忽视了这种本应在数据结构教学中存在的系统性与连续性。
在教学过程中,财经类学生对数据结构的抽象思维能力、理解力、洞察力不够。不少文科类学生在学生中习惯通过死记硬背的方式来掌握知识点。
这是因为不少文科类学科底层架构是由静态的、由人类自然语言描述的概念构成。
学生在脑海中掌握这类知识点并构建出整体知识体系的主要途径为背诵以及概念与现实世界之间的机械式映射。
一旦学生在学习过程中陷入这种思维惯性(高等教育的专业单一培养体系,让专业内不同课程间缺乏足够的多样性,以至于学生无法摆脱这种思维惯性),那么在面临数据结构课程学习时就显而易见会遇见种种困难了。
金融与管理类专业学生在学习数据结构课程时理解力不够,直接反映在教师课堂教学中的表现为任课老师需要花费更多的时间来展示及解释有关概念与算法。
在针对“线性表”这一抽象数据类型的教学中,涉及顺序存储及链式存储这两类存储结构,分别对应不用的数据结构以及基本运算的实现方式(即算法)。
这意味着,同样是针对“线性表”的插入或删除操作,在分别使用顺序存储与链式存储时,实现的算法完全不同。
在面向金融与管理类专业学生的教学中,任课教师需要花费相当多的时间来解释、举例并对比不同,从而帮助学生掌握这一知识点。
实验教学效果不佳。更进一步地说,学生在编写代码求解数据结构问题时,面临的挑战更为复杂。
教师与学生都将不少时间花在Python相关的编程语法问题上(如果采用的教学语言为难度更高的C/C++,则耗时更多)。
将问题描述成抽象数据类型,再抽象成数学模型,是大部分财经专业学生在实现算法时遇到的首要困难。
同样因为缺乏编程经验,在将抽象数据类型以及相应的算法转换成实际可运行的代码时,学生无从下手。
解决方案
针对以上问题与导致的困境,本文提出以下解决方案。在财经专业的培养计划中适当加强面向对象编程课程的难度与重要性。
这样做的主要目的在于培养学生的逻辑思维、编程思维、面向对象思维,提高分析、解决问题的能力。
但采取该措施时需注意以下难点:①学生学业紧张,本金融专业基础课的学习任务就足够繁重,导致学生可能无力将面向对象编程技能掌握至一定程度;
②该能力的培养是一项长期工作,对学生的培养在短期内无法展现明显的效果,因此需要坚持不懈。
在数据结构内容讲解时,需要利用对比来建立抽象概念与现实世界之间的关系,从而在某种程度上消解逻辑的复杂性,帮助学生理解相关概念。
从另外一方面,数据结构本身是从物理世界的具体应用中得到的抽象,并需要再将其回归落实到解决现实问题的工程设计中。
在数据结构课程教学上,应当充分利用多媒体教学,尤其是动画技术。目前,多媒体教学中采用的动画演示技术几乎都来自PPT制作软件本身提供。
这种动画制作技术的优势在于入手简单,实现难度不高。教师只需掌握一定的PPT制作技术,就能快速地按自己课堂需求定制教学动画。
PPT动画也能很方便地以极小代价进行二次修改,很适合后续备课中的内容扩展以及课堂上临时的内容变更。
但是,PPT动画技术的缺点也是很明显的。PPT动画以一种固定的顺序播放事先制作好的内容,缺乏互动性。
在数据结构课程的教学过程中,需要更新的、具有互动性的多媒体数字化工具来辅助学生理解相关概念与算法。
结语
在当前互联网+“数字经济”时代背景下,我国诸多财经类高校针对金融与管理类相关专业开设了数据结构课程,以提升学生的计算机专业技能,使其在毕业后能更好地拥抱数字化浪潮。
高校金融与管理专业数据结构教学中面临的问题较多且较为复杂。本文提出的方法仅为抛砖引玉,在具体的教学实践中,仍需一线教师依照情况进行调整。