《数据结构》课堂教学中创新教育的实践- -
“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”，“必须不断推进教育创新”。因此，创新教育是教育发展的根本，是社会发展的必然。在作为目前教育主战场的课堂教学中进行创新教育的结果如何，将直接影响教育创新整体推进的进程，课堂教学中的创新教育是教育创新的重要组成部分。本文试图通过介绍在《数据结构》课堂教学中创新教育的实践说明：课堂教学中创新教育无处不有，无处不在，其实施的关键是任课教师首要的创新精神。
一、创新与创新教育
创新是指为人类社会的文明和进步创造出有价值的、前所未有的全新物质产品或精神产品，创新过程就是创造性劳动的过程，没有创造就谈不到创新[1]。
创新教育又称为创造教育，是指对人的创造力的影响、开发、培养的活动，即教育最终产品——创新人才的培养。所谓创新人才是指具有创新精神的创造型人才，即具有创新意识、创新思维和创新能力的人才，其核心是具有创造性思维[1]。培养学生的创造性思维是课堂教学中实施创新教育的主要任务。
二、《数据结构》课堂教学中创新教育的实践
1．抓住机会，向大家质疑
由于受传统教育影响之深，绝大部分学生均已形成了对书本、对教师、对大家（权威专家）的迷信，总以为书本上的绝对正确，教师讲的都是真理，从不敢对大家有半点怀疑，而“读书无疑者，须教有疑，有疑者都要无疑，到这里方是长进”。因此，为了创新，在课堂教学中必须鼓励学生敢于质疑，并敢于向大家质疑，以逐渐使学生从传统的聚合思维中解脱出来，养成发散思维方式。
在《数据结构》的教学过程中，当准备讲解树的定义时，首先摘录清华大学出版社和南开大学出版社出版的两本教材中关于树的定义，一个是“树是n（n≥0）个结点的有限集”， 一个是“树是n（n>0）个结点的有限集”。显然两个定义中有一个是错误的，进而抓住时机告诫学生：不要迷信大家，大家也有失误之时；不要迷信书本，书本更是错误常出；希望同学相信自己，善于发现问题，进而设法找到解决问题的方法，富有创新精神。
2．大胆想象，勇于实践
在《数据结构》中的内部排序一章里讲授了各种经典的排序算法，其中在讲解折半插入排序时，启发学生：该算法的核心是利用有序表的折半查找，而折半查找的核心就是mid=int(low+high)/2, 即mid=int(low+high)*0.5。此时请同学想象：如果将0.5换成其它数字如何？如果变为0.618结果又会怎样？在几分钟的议论后，进行总结分析：0.618就是我
们平时所说的黄金分割线，将0.5换成0.618后不妨称为黄金分割算法。而黄金分割理论上应该是最佳位置，黄金分割算法理应比折半插入算法优化。为此，请学生编写程序对同样的一组10000个随机产生的数字，分别使用黄金分割算法和折半插入算法进行排序，通过比较两个算法实际使用的排序时间来证明黄金分割算法的优化。这样，一方面提高了学生上机编程的热情，一方面让学生逐渐养成大胆想象，勇于实践的创新精神。从理论上将就是注重了学生形象思维和逻辑思维的培养。
3．积累知识，重视直觉
直觉是人类重要的思维形式之一，它并不是一种凭空而来的毫无根据的主观臆断，即所谓的“第六感觉”，而是建立在丰富的实践经验和宽厚的知识积累之上，运用直观透视和空间整合方法所作出的直觉判断[1]。
《数据结构》中平衡二叉树的生成过程中平衡调整规律（LL型平衡旋转、RR型平衡旋转、LR型平衡旋转、RL型平衡旋转）是学生不容易掌握的，尤其是LL、RR型平衡旋转需要进行两次旋转（顺时针方向、逆时针方向）。在传统的讲解中经常是教师讲得费劲，学生听得困难。经过长时间的探索，现在的讲解方法变为：在讲解L旋转，即顺时针方向旋转时，特意将左手（Left）伸出，然后慢慢形成拳头，而形成拳头的过程中手指的弯曲方向正好是顺时针旋转方向；同样在讲解R旋转，即逆时针方向旋转时，特意将右左手（Right）伸出，然后慢慢形成拳头，而形成拳头的过程中手指的弯曲方向正好是逆时针旋转方向。反复几次，学生终于顿悟：L型顺时针旋转方向，就是左手手指弯曲的方向；R型逆时针旋转方向，就是右手手指弯曲的方向。因此将原来抽象的顺时针、逆时针旋转调整规律简化为直观形象的“左右手原则”。这种方法的调整，不仅极大的提高了教学效果，同时加强了学生直觉思维的培养。
4．使用新技术辅助课堂教学
多媒体课件以其生动、形象、图文并茂，以及交互性强等特点，深受广大师生的青睐。在《数据结构》的课堂教学中，我们针对不同的知识点引用、制作了不同的多媒体小型课件，来辅助教学讲解。如在讲解二叉树的三种遍历方法后，为巩固已学知识，通常会给出某二叉树的两种遍历序列，要求学生根据这两种遍历序列画出该二叉树。为了让学生真正掌握该类型问题的解题方法，我们先将高年级以前设计制作的几个Flash动画示例演示给学生，Flash动画逐步给出了二叉树形成的演示过程，经过几个示例的演示，学生很容易总结出解题方法。紧接着要求有兴趣的同学可以使用任何软件工具，制作类似的小型课件，以增强学生的创新意识和树立为丰富教学资源贡献力量的服务意识。
5．淡化语言，强调流程，开阔发挥空间
算法是《数据结构》中的重要组成部分，每一章每一节都有各自的算法。而目前所有教材都是基于某一种语言编写的，有类Pascal语言、类C语言、C/C++语言等等。不管是什么语言，一旦将程序给出，就完全禁锢了学生的想象空间，学生只是一味的去理解程序的语句、过程和函数。而程序设计本身就是一种创造性的劳动，最有利于培养学生的创新能力，因此在课堂教学中，凡是算法讲解后只给出抽象的流程，不给出具体的程序代码。至于具体语言的选择以及数据变量的确定，完全由学生来完成。这样不仅解决了由于学生语言的不足而影响算法掌握的难题，同时给学生足够的发挥聪明才智的空间，利于创新能力的培养。
三、教学实践体验
经过多年的教学实践体验到：创新教育在日常教学过程中无处不有，无处不在，其关键在于具有创新精神、乐于奉献的教师，没有创新精神的教师，就没有创新教育。为了创新教育，现代教师必须具备以下素质：
1．努力学习，熟练掌握现代教育技术；
2．积极进取，勇于开拓，不断积累知识，丰富经验；
3．以人为本，关心同学，全心全意为同学服务。
4．乐于奉献，敢于创新。
参考文献
[1]何克抗.现代教育技术与创新人才的培养[J].2002教育部“教育技术学学科建设”高级研讨班报告
[2]严蔚敏.数据结构[M].北京：清华大学出版社.1996
[3]陈有琪.数据结构导论[M].天津：南开大学出版社.2001
[4]黄金分割.http://.cn
