以學生為中心的移動教學在《數(shù)據(jù)結構》課程中的教學改革實踐

任永強 李 婷 梁嘉熙 張鴻宇 左文喆

（[1]華北理工大學礦業(yè)工程學院 河北·唐山 063210；[2]華北理工大學外國語學院 河北·唐山 063210)

0 引言

《數(shù)據(jù)結構》不僅是計算機專業(yè)的核心開發(fā)課程，也是地理信息科學專業(yè)的核心基礎必修課程。該課程介紹了如何解決計算機軟件開發(fā)中的一系列問題，特別是在處理程序設計問題時的各種數(shù)據(jù)組織，以及數(shù)據(jù)結構的算法。其內(nèi)容包括線性表、棧、隊列、字符串、樹、圖、排序、搜索等。該課程旨在幫助學生掌握各類數(shù)據(jù)結構，理解邏輯結構和存儲結構，以及各類數(shù)據(jù)結構算法在場景中的應用，培養(yǎng)學生選擇適當數(shù)據(jù)結構和編寫高質量應用程序的能力。由于數(shù)據(jù)結構課程抽象的定義和概念，一些模型和算法對學生來說也難以理解，因此學生在學習這門課程時感到很難理解和掌握。許多學生無法真正理解算法的核心思想，因此無法將其應用于實際項目中去。綜上所述，學生在學習這門課程時，由于缺乏學習興趣，缺少應用能力和創(chuàng)新能力，導致無法融會貫通課程的內(nèi)容，學習的積極性和掌握程度不高，自然興趣也會越來越淡。

為了改善這種現(xiàn)狀，本文充分分析了《數(shù)據(jù)結構》課程教學中存在的問題，基于以學生為中心的教學理念，充分利用超星學習通APP，改進教學方式方法。課前利用學習通設計相關問題和分享相關資料，學生提前自學；課上利用多媒體動畫動態(tài)演示和引導課程內(nèi)容，學生通過一系列活動參與課程教學過程，如設置搶答、提問、參與游戲環(huán)節(jié)，加深學生的理解程度；課下由老師發(fā)布隨堂練習，鞏固教學知識點。學生通過超星學習通移動教學平臺發(fā)起討論，回復討論話題，提交隨堂練習和完成課程作業(yè)，探討學習中的各類疑惑。堅持以學生為中心，以學生學習為中心，通過超星學習通移動教學平臺為本課程的教學帶來巨大方便，提高了學生成績。

1 《數(shù)據(jù)結構》在教學中存在的問題

經(jīng)過多年教學一線的實踐發(fā)現(xiàn)，教師發(fā)現(xiàn)學生在學習《數(shù)據(jù)結構》這門編程思想類課程中存在一系列問題，這些問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）地理信息科學專業(yè)學生程序設計思維存在差異。地理信息科學專業(yè)學生對于軟件開發(fā)語言只在大一學習了公共基礎課C語言，有很大一部分學生還未入門，他們對程序設計的編程思維還未理解，相對計算機類專業(yè)的學生來說，地理信息科學專業(yè)學生對程序設計的編程思維存在很大的差異。

（2）學生算法編程實踐能力存在差異。《數(shù)據(jù)結構》課程重點是要理解各類數(shù)據(jù)結構的應用場景，優(yōu)缺點以及編程思想，學生在數(shù)據(jù)結構編程實踐上的鍛煉有所不同，對編程感興趣的學生會積極主動上機實踐，而不感興趣的學生則會照抄代碼，敷衍了事。

（3）課程內(nèi)容抽象，難以理解。課程內(nèi)容比較抽象，學生如果沒有興趣，很難理解其中的深意。課程中的線性表、棧、隊列、字符串、樹、圖、排序、搜索等數(shù)據(jù)結構都是高度抽象的數(shù)據(jù)描述，學生難以將知識點具體化、形象化，導致難以理解內(nèi)容，教師應該將課程內(nèi)容設計的具體易懂，讓學生更好地理解吸收。

2 以學生為中心的教學理念

“以學生為中心”的教育理念是一種真正的教育。成功的老師都有一個共同的特點就是能理解學生的需要，激發(fā)學生的興趣和動機，開發(fā)課堂的活動，創(chuàng)新課堂的方法，從而培養(yǎng)學生的學習能力，而課堂教學的關鍵就是要堅守“以學生為中心”的教育理念。要悅納學生、了解學生、理解學生、激發(fā)學生內(nèi)在的學習力，這就是以學生為中心教學理念的最好的理解。在理念的指引下，教師們不再是“我要教什么，而是學生學什么”；也不再是“我要給學生什么，而是學生需要什么”。讓學生對自己的學習負責，培養(yǎng)主動學習、自主學習、終身學習能力。

普通院校的學生獨立意識強，加上高中有些學生學習習慣不良，學習無力感。課堂上玩手機、睡覺、開小差、遲到曠課、甚至搗亂。這是我們普通學校課堂管理的共同難題。但老師們假如換一種角度看問題，就會發(fā)現(xiàn)學生同樣渴望積極向上，渴望成才成功，而學生所表現(xiàn)出來的問題只是特定年齡的客觀表現(xiàn)，是可以理解的。所以，教師不要討厭學生，而是要了解學生行為背后的原因，了解學生心中的需要，從而理解學生，根據(jù)學生的特點，找尋合適學生的教學方法，從而實現(xiàn)課堂教學的快樂。普通院校的學生在課堂上都有這樣的心理需要：他們想學，想老師引導他們學；他們想表現(xiàn)，想老師能搭設平臺讓他們表現(xiàn)；他們也想能快樂地學，想老師的方法更新，更有創(chuàng)意。只有教師從學生實際出發(fā)，才能真正實現(xiàn)教育的最佳效果。

3 以學生為中心的移動教育改革實踐

“以學生為中心”包含三個維度：“以學生發(fā)展為中心”、“以學生學習為中心”“以學習效果為中心”。讓學生學習需要做到讓學生參與、動手、體驗、動腦，讓學生身體動起來，讓學生大腦轉起來，諸如基于問題的學習、基于課題的學習、服務學習、探究式學習、體驗式學習或者翻轉課堂等。通過超星學習通移動教學平臺，將《數(shù)據(jù)結構》課程中的知識點碎片化、結構化和具體化。在信息時代，獲取知識的快捷便利，隨時隨地產(chǎn)生網(wǎng)絡學習，超星學習通移動教學平臺正是在這樣的應用需求下產(chǎn)生的。

課前提供課程章節(jié)內(nèi)容相關的預習材料，讓學生在課前學知識，圈定不理解的知識點。設計課程知識點相關的問題，構建以問題為導向的學習方式，把學習置于真實的或接近真實的、有意義的問題情境中，通過讓學生解決問題來探究問題背后隱含的概念和原理，激發(fā)學生學習的內(nèi)部動機，培養(yǎng)建構知識、解決問題、團隊合作、自主學習等能力，提升課中時的課堂境界，實現(xiàn)深度學習。

課中參與教師設定的問題討論，參與小組的互動交流。在教師的積極引導下，學生積極參與課堂，教師與學生之間形成良性互動關系。精心設計教學活動把學生卷入學習之中，教師不僅僅是講授者，更是學習活動的設計者（精心設計）、學習環(huán)境的營造者（用心營造）、學習過程的輔導者（有效輔導），使學生意識到自己才是學習的主體。將教學活動任務具體化，如以游戲的方式體驗隊列數(shù)據(jù)結構中的插入原理。組建課程學習小組，課前課中和課后都可以進行交流和分享，定期公布小組得分情況，使學生擁有小組榮譽感和緊迫感。在超星學習通上組建小組，可隨機建組也可指定建組，構建學習共同體，小組分工合作，小組匯報，建立規(guī)則意識，組員互評，小組互評，互換角色，及時反饋，培養(yǎng)責任感。

課后通過課程小結或者隨堂測驗、作業(yè)等方式鞏固本堂課知識內(nèi)容，做好學習后的及時總結，查漏補缺。小組及時總結，查找不足，互相提問，形成良好的互幫互助學習氛圍。在線疑難問題提問和解答，學生也可解答其他學生在線提出的問題，建立良好的課后線上討論機制，沒有問題的學習才是最大的問題。

針對學習效果采用多元化考核評價方式，調動學生的積極性，激活學習態(tài)度。重過程輕結果，重能力輕知識，重視學生的素質教育和能力提高，重視實際學習效果，建立目的、過程與結果之間的反饋與改進關系，強調測量、反饋和評價在學習中的關鍵作用。重視過程教學，改變“平時不學習，一考定終身”的不良局面，扭轉學生只應付考試的狀態(tài)，讓他們在學習過程中成長。

4 結論

《數(shù)據(jù)結構》是一門考核邏輯思維的編程課程，教師如果不能吸引、引導和鼓勵學生，很容易造成學生失去興趣、畏懼編程、被動學習的不良后果。本文通過“以學生為中心”的教育理念，充分利用超星學習通APP輔助《數(shù)據(jù)結構》課堂教學，改變傳統(tǒng)教學方式，使得原本抽象的數(shù)據(jù)結構變得具體，原本沉悶的算法變得生動，極大地激發(fā)了學生的學習熱情，增強了學生的自信心。學生們有目的地閱讀課外學習資料，使用數(shù)據(jù)結構知識來分析問題和解決問題的能力得到了提高，為以后專業(yè)課程學習奠定了堅實的基礎。經(jīng)近兩年來，150多名學生的教學反饋結果看，使用超星學習通APP授課的方式取得較大的成功，受到大家的一致認可。