［摘要］随着信息技术的迅猛发展，社会对具有创新能力和实践能力的高素质技术人才需求日益增加。高等院校作为培养这类人才的重要基地，其教学模式的改革与创新显得尤为重要。文章基于“专创融合”的教学理念，以数据结构课程为例，探讨了该课程的创新性教学设计和具体实践教学案例。通过实践验证，“专创融合”教学模式在增强学生专业知识、创新思维和实践能力方面取得了显著成效。

　　［关键词］“专创融合”；数据结构；教学设计；实施案例

　　0引言

　　数据结构是计算机科学与技术、物联网工程等专业的核心课程，旨在培养学生掌握数据组织、存储和处理的基本原理和方法。然而，传统教学模式往往侧重于理论知识的传授，忽视了对学生创新思维和实践能力的培养。为了适应社会对高素质技术人才的需求，文章将专业教育与创新创业教育有机融合，即采用“专创融合”的教育理念，运用开设跨学科的交叉融合课程、加强实践等方式，推动专业知识与创新创业知识的结合，并对学生的思维、能力、意识和态度进行培养[1]。该理念强调以学生为中心，注重学生主体性、参与性和创造性的发挥，旨在培养既具备扎实专业知识又具备创新能力的复合型人才。

　　1课程现状及问题分析

       1.1教学内容陈旧

　　目前，数据结构课程的教学内容主要围绕经典的数据结构和算法展开，如线性表、栈、队列、树、图等。这些内容虽然是数据结构的基础，但与当前快速发展的信息技术和实际应用需求存在一定脱节，缺乏对新兴数据结构和算法的介绍。

　　1.2教学方法单一

　　传统的教学方法以教师讲授为主，学生被动接受知识。这种教学方式忽视了学生的主体地位，其一，学生在课堂上缺乏主动参与和积极思考的机会，难以激发他们的学习兴趣和内在动力；其二，长期处于被动接受的状态，极大地抑制了学生创新思维的发展，使得他们在面对新问题、新挑战时，往往缺乏创新的思路和方法。

　　1.3实践教学环节薄弱

　　课程的实践教学主要以验证性实验为主，学生在进行实践操作时，往往只是机械地按照实验指导书的步骤按部就班，缺乏对问题的深入分析和独立思考。实践内容比较随意，与相关行业发展实际脱离，不利于学生工程意识、工程能力和工程素养的提升[2]，这导致他们在面对实际问题时，无法准确地把握问题的关键，难以提出有效的解决方案，实际解决问题的能力得不到有效提升。

　　1.4考核方式不合理

　　课程的考核主要以期末考试成绩为主，平时成绩占比较小。这种考核方式过于注重学生对理论知识的记忆，它无法全面、准确地反映学生的学习过程，包括学习态度、参与度、努力程度等。另外，对于学生的创新能力、实践能力以及解决复杂问题的能力难以进行有效的评估和衡量。

　　2基于“专创融合”的数据结构课程创新型教学设计

       2.1教学基本设计

　　在“专创融合”的教学模式下，数据结构的教学目标需要超越传统的知识传授范畴，转而聚焦于培养学生的创新思维、问题解决能力以及实践能力和团队协作能力。教学内容要与活动设计相融合，采取内容与活动相互嵌入的组合方式，要用学习活动的方式来学习学科内容[3]。大学教学方法应持续建设优良教学文化，深度拓展高等教育教学理论研究[4]。这样的教学设计有助于培养出既有扎实专业知识，又具备创新创业精神和实践能力的复合型人才。教学设计如表1所示。

　　2.2考核方式

　　教学评价应建立多元化评价方法。采用多元化的评价方法，包括课堂表现、实践项目评估、个人报告、团队合作评估等。还可以考虑引入同行评议、校外专家评估等，以确保评价结果准确可靠[5]。为更好地实现“专创融合”的教学目标，在考核时采用过程性考核与期末考试相结合的方式，此方式能够更全面、客观、公正地评价学生的学习成果，促进学生注重学习过程，提高学习质量。

　　2.2.1过程性考核

　　过程性考核旨在全面、动态地评估学生在整个学习过程中的综合表现。包括出勤情况、作业完成情况、实践成果、课堂表现，占总成绩的40%。

　　课堂表现包括学生的课堂参与度、提问与回答的质量、小组讨论中的贡献等。作业完成情况不仅考查作业的完成度，还注重作业的质量，包括答案的准确性、逻辑的清晰度、解题方法的创新性等。实践成果则根据学生在项目实践中的表现和最终成果进行评价，包括项目的创新性、可行性、完成度，以及学生在项目中所承担的角色和发挥的作用。

　　2.2.2期末考试

　　期末考试采用闭卷考试的形式，重点考查学生对数据结构基本概念、原理和算法的掌握程度，占总成绩的60%。考试内容紧密围绕课程的核心知识点，题型设置多样化，包括选择题、填空题、判断、算法设计题等，以全面考查学生对知识的理解、记忆和运用能力。

　　3教学实践案例

       3.1项目背景

　　为给校园访客和师生提供更加便捷、高效的导航服务，设计一个功能齐全的校园导游系统势在必行。此系统旨在为用户提供校园地图、景点介绍、路线规划等功能。用户通过输入起点和终点，系统能够规划出最短路径或推荐路径，同时用户又可以修改路径。

　　3.2项目目标

　　设计校园地图的数据结构，即图结构，存储各个景点的位置和连接关系；实现景点信息的录入和管理功能；实现路径规划算法，如Dijkstra算法或Floyd-Warshall算法；实现用户修改路径功能；设计用户交互界面，允许用户输入起点和终点，并显示规划路径。

　　3.3项目实施过程

　　在校园导游系统项目实施过程中，从以下几个方面开展：

　　3.3.1科学分组

　　考虑学生的专业背景、技能水平和兴趣爱好，尽量保证每组内成员的多样性，以促进互补学习和思维碰撞。将学生分成若干小组，每组3~4人。

　　3.3.2需求分析

　　鼓励学生走出教室，通过问卷调查、访谈等方式收集在校学生、教师、游客等的真实需求。整理和分析收集到的信息，撰写详细的需求规格说明书，各小组对导游系统的功能需求进行分析，确定算法的基本思路。

　　3.3.3实地数据采集

　　组织学生到实际景点进行数据采集，包括地图数据、景点信息、游客流动量等。这不仅可以让学生亲身体验数据结构在现实世界中的应用，还能培养他们的数据收集和处理能力。

　　3.3.4设计方案

　　小组成员共同讨论，设计系统的整体架构，包括前端界面、后端逻辑、数据库设计等，确保系统的可扩展性、可维护性和安全性。设计基于图的算法的具体实现方案。

　　3.3.5编程实现

　　根据设计方案，小组成员分工合作，选择合适的编程语言实现算法。

　　3.3.6算法比赛

　　组织一场算法挑战赛，要求学生根据给定的景点间的距离矩阵，设计并实现最优路径规划算法。可以设置多个难度级别，从简单的Dijkstra算法到更复杂的启发式搜索算法。

　　3.4关键实践

　　3.4.1地图数据结构设计

　　采用邻接矩阵或邻接表来表示校园地图中的景点和路径关系。邻接矩阵适合表示稠密图，而邻接表则更适合表示稀疏图，考虑到校园地图中大部分区域可能并不直接相连，因此推荐使用邻接表。每个节点代表一个景点，包含景点的名称、位置等信息。边表示景点之间的路径，包含路径的长度、是否可通行等属性。

       3.4.2景点信息录入与管理

　　设计一个数据库来存储景点信息，包括景点ID、名称、位置、描述等字段。通过用户界面提供景点信息的录入和管理功能，允许用户添加、修改、删除景点信息。

　　3.4.3路径规划算法实现

　　根据项目目标，选择Dijkstra算法来实现最短路径规划。Dijkstra算法适用于带权图中的单源最短路径问题，使用C语言来实现。

　　3.4.4用户交互界面设计

　　设计直观易用的用户界面，包括地图显示区、输入框、按钮和结果显示区。通过事件监听器捕获用户输入和按钮点击事件，根据用户输入调用路径规划算法，并在结果显示区展示规划出的路径。

　　3.5教学效果

　　通过本次教学实践，学生一方面牢固掌握了图的相关知识和Dijkstra算法的实现方法，能够灵活运用所学知识解决复杂的实际问题，展现出了较强的创新思维和问题解决能力。另一方面，在项目实施过程中，当遇到算法复杂度过高、界面交互不友好等问题时，学生能够积极主动地思考和解决，逐渐培养了良好的学习习惯和创新思维。他们学会了从失败中汲取经验，不断改进和完善项目成果。

　　4结论

　　文章基于“专创融合”的教学理念，对数据结构课程的创新性教学设计、教学实践案例进行了深入研究和实践。通过实践验证，“专创融合”教学模式在提升学生专业知识、创新思维和实践能力方面取得了显著成效。未来，笔者将继续深化教学改革和创新，不断完善“专创融合”教学模式，为培养更多高素质技术人才作出更大的贡献。同时积极推广和应用该模式，为高等院校的教学改革和创新提供有益的参考和借鉴。

　主要参考文献

　　［1］马有才，孙铭.高校“专创融合”教育研究进展：基于CiteSpace的文献计量分析［J］.高教学刊，2024，10（15）：1-6.

　　［2］姜春玲，陈君.工程教育专业认证下实践教学体系与模式探索［J］.高教学刊，2024，10（8）：63-67.

　　［3］边洪伟.促进深度学习的教学内容转化［J］.思想政治课教学，2024（3）：39-42.

　　［4］李敏.新时代大学教学方法改革：历史回顾与创新［J］.内蒙古财经大学学报，2022，20（3）：69-73.

　　［5］郭鑫，任会文.新工科背景下高校专创融合教育的有效路径探究［J］.黑龙江教育（高教研究与评估），2024（5）：31-33.