分析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課堂教學(xué)中翻轉(zhuǎn)課堂模式的應(yīng)用

李磊

摘要：“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程作為計(jì)算機(jī)專業(yè)中的重要組成部分，其課程內(nèi)容具有實(shí)踐與理論相互結(jié)合的特點(diǎn)。對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂模式的引入，可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足，而且積極調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的主動(dòng)性。從而促進(jìn)長(zhǎng)期知識(shí)內(nèi)化的重要效果，從而提高了學(xué)習(xí)效率。文章針對(duì)具體教學(xué)內(nèi)容予以闡述，為提高“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)改革予以借鑒。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；課堂教學(xué)；翻轉(zhuǎn)課堂；應(yīng)用策略

1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)現(xiàn)狀

現(xiàn)階段我國(guó)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程，多采用課堂講授為主的方式來(lái)進(jìn)行教學(xué)。通過(guò)課堂內(nèi)講授，學(xué)生課后內(nèi)化的過(guò)程來(lái)完成。但在多年教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)效率并不高，本文針對(duì)以往課程的總結(jié)，得出以下幾點(diǎn)教學(xué)模式的問(wèn)題。

1.1不重視教學(xué)對(duì)象的差異化

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是一門(mén)較為復(fù)雜的計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)科。由于生源質(zhì)量存在差異，理解程度不可能相同，而且對(duì)于其教學(xué)內(nèi)容的掌握程度也是因人而異的，有些學(xué)生理論知識(shí)頗為扎實(shí)，但無(wú)法應(yīng)用于實(shí)際，而也有學(xué)生實(shí)踐能力較強(qiáng)，但不具備理論基礎(chǔ)。而這種情況是普遍教學(xué)中客觀存在的問(wèn)題。但傳統(tǒng)模式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程，教學(xué)方式統(tǒng)一化，課程內(nèi)容統(tǒng)一化，教授地點(diǎn)和時(shí)間也都統(tǒng)一化，不能滿足學(xué)生在不同的學(xué)習(xí)水平中進(jìn)行差異化學(xué)習(xí)的需求，從而影響了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)化結(jié)構(gòu)的熱情和興趣，也在一定程度上影響了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)目標(biāo)的有效完成。

1.2課堂教學(xué)缺失學(xué)生自主性

在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程留給學(xué)生自主探討問(wèn)題的時(shí)間不多，在自主活動(dòng)的缺失下，壓制了學(xué)生質(zhì)疑和批判以及探究創(chuàng)新的能力。教授以課堂傳授為主導(dǎo)，形成了一言堂的教學(xué)模式，令學(xué)生成了教學(xué)過(guò)程的被動(dòng)者。針對(duì)教學(xué)活動(dòng)的組織和課程內(nèi)容的安排都不夠具體，沒(méi)有針對(duì)學(xué)生存在的差異進(jìn)行教學(xué)安排。從而導(dǎo)致了學(xué)生缺乏自主活動(dòng)空間，這種強(qiáng)制性灌輸?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)，在長(zhǎng)期教學(xué)中難以被學(xué)生接受，以至于學(xué)生學(xué)習(xí)思維的依賴性產(chǎn)生，抑制了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的思維能力發(fā)展。

1.3講授內(nèi)容復(fù)雜繁多學(xué)習(xí)效率低

目前對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程時(shí)間安排都是45分鐘，而且一般情況是兩節(jié)課時(shí)統(tǒng)一到一堂大課中，也就是90分鐘的有效課時(shí)安排。而多數(shù)相關(guān)研究表明，不僅是學(xué)生，即便是成人，注意力高度集中的最佳狀態(tài)也僅為10分鐘左右的時(shí)間。因此過(guò)于集中的長(zhǎng)時(shí)間課程安排，不利于學(xué)生的注意力集中，從而引起學(xué)習(xí)效率下降。而且作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的專業(yè)學(xué)科，具有較高的知識(shí)含量和側(cè)重點(diǎn)，其內(nèi)容復(fù)雜繁多。在頗為集中的課時(shí)內(nèi)又灌輸眾多知識(shí)點(diǎn)，也會(huì)給學(xué)生的掌握程度帶來(lái)壓力，從而讓很多學(xué)生跟不上教學(xué)進(jìn)度。

2翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢(shì)以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的課堂內(nèi)容

2.1翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢(shì)

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，通過(guò)不同的視角來(lái)對(duì)事物產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)。將翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式應(yīng)用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)中，就是要將傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教學(xué)主體和教學(xué)時(shí)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。讓教師從主體地位轉(zhuǎn)換為知識(shí)的引導(dǎo)者，讓學(xué)生成為教學(xué)主體。這種先進(jìn)的教學(xué)模式相比傳統(tǒng)教學(xué)而言，更具備引導(dǎo)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮出了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力。通過(guò)教學(xué)課件PPT和教學(xué)視頻等相關(guān)資料，讓學(xué)生在課程開(kāi)始之前就完成對(duì)知識(shí)點(diǎn)了解的過(guò)程，從而有效地預(yù)習(xí)，再將預(yù)習(xí)中遇到的問(wèn)題向教師請(qǐng)教，從而加快學(xué)習(xí)進(jìn)度和提高掌握程度。轉(zhuǎn)為了學(xué)生思維模式，從被動(dòng)學(xué)習(xí)，到主動(dòng)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的方向。根據(jù)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程邏輯性強(qiáng)的特點(diǎn)，翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式可以促進(jìn)學(xué)生通過(guò)自我理解構(gòu)造思維模式。

2.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的課堂內(nèi)容

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的課程內(nèi)容，從線性結(jié)構(gòu)到非線性結(jié)構(gòu)進(jìn)行安排。教學(xué)過(guò)程中可以將知識(shí)點(diǎn)分為兩部分。一部分是線性表、棧、隊(duì)列、數(shù)組、樹(shù)、圖。另一部分是查找和排序。其課程內(nèi)容需要抽象數(shù)據(jù)（ADT）的支持。然后再?gòu)倪壿嫿Y(jié)構(gòu)講解，進(jìn)入編寫(xiě)算法的學(xué)習(xí)。在講解具體算法之前要讓學(xué)生掌握，結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)的思維模式，從而掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的精髓。

3針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的翻轉(zhuǎn)課堂模式規(guī)劃

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的顯著特點(diǎn)表現(xiàn)為，學(xué)生與教師間的角色轉(zhuǎn)換。在這樣的教學(xué)模式中，教師無(wú)需通過(guò)占用大量教學(xué)時(shí)間來(lái)完成理論知識(shí)的傳授。而是將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生，將課堂里有限的時(shí)間，盡量用于和學(xué)生一起探討如何解決實(shí)際問(wèn)題。這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程讓學(xué)生更有積極性，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)專業(yè)項(xiàng)目的專注與投入。以至于獲取更為深層次的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行理解內(nèi)化。本文通過(guò)多年數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的課程體系做出安排，通過(guò)對(duì)相應(yīng)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)安排中，應(yīng)該結(jié)合教學(xué)資源的合理設(shè)置與計(jì)劃，然后在學(xué)生預(yù)習(xí)中做好準(zhǔn)備工作，最后在以課堂安排為基礎(chǔ)了解學(xué)生的掌握情況，從而加以引導(dǎo)和修正。具體課程規(guī)劃如下：

3.1教學(xué)資源的準(zhǔn)備工作

針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的翻轉(zhuǎn)課堂模式的準(zhǔn)備階段，主要這對(duì)教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)重點(diǎn)，做出教學(xué)資源的視頻編輯以及建設(shè)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)。為了讓教學(xué)視頻更加具有針對(duì)性，以及方便學(xué)生進(jìn)行查閱，所有教學(xué)視頻都要針對(duì)特殊算法進(jìn)行安排，視頻時(shí)長(zhǎng)也要控制在學(xué)生能夠集中注意力的范圍內(nèi)，以便于學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)的重要內(nèi)容。通過(guò)課堂練習(xí)的針對(duì)性教學(xué)，教師可以了解學(xué)生對(duì)于新知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)程度和接受情況。而且教師也要搭建依據(jù)學(xué)生差異化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，以便于個(gè)性化學(xué)習(xí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上傳學(xué)習(xí)資料和布置學(xué)習(xí)任務(wù)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的論壇功能，對(duì)學(xué)生的問(wèn)題進(jìn)行解答以及批改作業(yè)等，從而增加教師與學(xué)生之間的交流，以促進(jìn)重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容的相互探討。

3.2針對(duì)課前學(xué)習(xí)的安排

教師將教學(xué)資源上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中，需要將內(nèi)容分為拓展資源知識(shí)和基礎(chǔ)資源知識(shí)，以便不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的學(xué)生進(jìn)行下載學(xué)習(xí)。然后基于具體課程的教學(xué)目的，準(zhǔn)備3份教學(xué)視頻，其中每個(gè)教學(xué)視頻介紹一個(gè)案例或者知識(shí)重點(diǎn)就可以。最后將學(xué)習(xí)任務(wù)和知識(shí)要點(diǎn)發(fā)布于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，學(xué)生在課下對(duì)教學(xué)視頻進(jìn)行自由時(shí)間的安排學(xué)習(xí)。能力強(qiáng)的學(xué)生可以根據(jù)自身狀態(tài)繼續(xù)完成拓展資源的學(xué)習(xí)。而在學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，從而了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況是否存在問(wèn)題。

3.3教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)安排

教學(xué)活動(dòng)的安排是基于學(xué)生完成課前自主學(xué)習(xí)的前提。通過(guò)交流課前學(xué)習(xí)內(nèi)容，根據(jù)掌握情況進(jìn)行討論促進(jìn)交流，實(shí)現(xiàn)知識(shí)重點(diǎn)的最大內(nèi)化。而知識(shí)內(nèi)化的過(guò)程，主要體現(xiàn)于學(xué)生對(duì)知識(shí)的拓展思維和理解程度，以及接受能力上。從而開(kāi)發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移能力。所以教學(xué)活動(dòng)的內(nèi)容，要以加深基礎(chǔ)知識(shí)的理解為重點(diǎn)任務(wù)，開(kāi)發(fā)學(xué)生的發(fā)散性思維進(jìn)而促進(jìn)學(xué)習(xí)能力的提高。通過(guò)學(xué)生的質(zhì)疑和學(xué)生分組探討，教師可以完成個(gè)性化指導(dǎo)的環(huán)節(jié)過(guò)程。這一環(huán)節(jié)是學(xué)生與教師共同發(fā)揮的作用，其中教師的任務(wù)是回答學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中反映出的問(wèn)題。從而設(shè)計(jì)出實(shí)踐能力強(qiáng)的課題讓學(xué)生探討解決。在活動(dòng)過(guò)程中遇到的疑點(diǎn)要提出問(wèn)題，通過(guò)學(xué)生間互相交流，以及針對(duì)自身興趣選擇課題和項(xiàng)目。在小組探討中將問(wèn)題進(jìn)行深刻討論，從而設(shè)計(jì)解決方案，最終形成自己能夠掌握的觀點(diǎn)并且加以解釋。在教學(xué)活動(dòng)中，教師要充分發(fā)揮組織和引導(dǎo)的作用，避免學(xué)生在交流探討的過(guò)程中產(chǎn)生討論偏差和沖突。

3.4翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的注意事項(xiàng)

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的課堂中，引入翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，最為注重的是教師與學(xué)生之間的角色轉(zhuǎn)變。這很容易讓專業(yè)教師產(chǎn)生誤區(qū)，誤認(rèn)為教師在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中失去了重要作用，但事實(shí)并非如此。在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)環(huán)境中，教師要將角色定位在引導(dǎo)者的方向上。很多教師在實(shí)際操作中忽略了這種角色的淡化。在引導(dǎo)的方向上，要求教師能通過(guò)答疑過(guò)程，來(lái)完善學(xué)生在相互交流以及完成作業(yè)等方面的進(jìn)度，從而掌握學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的學(xué)習(xí)效果，進(jìn)而找到改善方向，做出教學(xué)流程的調(diào)整。在授課對(duì)象為具有程序算法和設(shè)計(jì)能力的計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生中，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)兩個(gè)班級(jí)的126名學(xué)生做出分析。通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對(duì)其進(jìn)行專業(yè)課程教學(xué)。以嚴(yán)蔚敏編著《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》（C語(yǔ)言）教材內(nèi)容中，第2章—第5節(jié)的教學(xué)內(nèi)容開(kāi)展課程。由于該課程中屬于線性結(jié)構(gòu)，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ)課程，比較適合作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的測(cè)試內(nèi)容。在進(jìn)行了7周的教學(xué)內(nèi)容之后，對(duì)兩個(gè)班級(jí)的學(xué)生進(jìn)行考試對(duì)比，發(fā)現(xiàn)掌握的情況都比較理想，從而確定翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的課程內(nèi)容具有一定的教學(xué)效果。

4結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)現(xiàn)狀作出分析，總結(jié)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的課堂內(nèi)容，以及翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢(shì)的體現(xiàn)。作出針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的翻轉(zhuǎn)課堂模式規(guī)劃與具體的教學(xué)步驟安排。希望可以對(duì)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的翻轉(zhuǎn)課堂模式的應(yīng)用，以及課程進(jìn)展和具體實(shí)施有所提高。