基于線上線下混合教學模式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學改革與實踐

張濤 鮑淑梅

摘要：在管理科學與工程專業(yè)中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是重要的基礎專業(yè)課程之一，發(fā)揮著不可替代和不可或缺的關鍵作用，實踐性和理論性較強，為此，在實際展開教學的過程中，教師應當深入分析怎樣在實踐中高效融入課程理論，有效鍛煉學生的編程能力和算法設計能力，從而提高學生學習的主動性和積極性?；诖耍疚尼槍诰€上線下混合教學模式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學改革與實踐進行了深入分析與探討，以此為相關學者以及從業(yè)人員提供有價值的參考依據(jù)。

關鍵詞：線上線下混合教學模式;數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);教學改革;實踐

中圖分類號：G42? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）06-0173-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程復雜性、抽象性較強，如若選取的教學模式缺乏科學性和合理性，就無法使學生全面掌握和熟悉其中的知識內(nèi)容，難以有效提高教學效率。為此，在實際開展數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課堂的過程中，教師應當采用線上線下混合教學模式，提高學生學習的積極主動性，從而強化教學效果。本文將從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的性質(zhì)和特點、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學現(xiàn)狀、基于線上線下混合教學模式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學改革的具體實踐策略、具體教學方案、教學效果五大方面來進行深入剖析。

1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的性質(zhì)和特點

在計算機學科課程體系中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程發(fā)揮著承上啟下的作用，是網(wǎng)絡工程專業(yè)、計算機科學與技術專業(yè)的骨干學科課程，是計算機程序設計的重要技術理論基礎，不僅如此，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程還是國家重點考查計算機技術、軟件技術其中的重點科目。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程重點內(nèi)容涉及多種內(nèi)容，包括：排序算法、各種檢索算法以及一些基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等，針對每一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，都能提供C/C++語言，還能定量算法和定性算法分析，從而提高學生使用計算機的高效性，加強傳遞、組織、儲存信息的有效性，使學生全面掌握和熟悉各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示、功能、基本操作接口，提高數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和各類算法使用的靈活性，進而能夠有效解決生活中涉及的實際問題。為此，對于學生而言，學習數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)尤為關鍵，有利于提高他們的實踐能力和理論認知能力[1]。

2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學現(xiàn)狀

以教師為主體、多媒體課件為輔助是現(xiàn)階段數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程所采用的主要教學方式。雖然在實際展開教學的過程中，會融入一系列具有鮮明特色的教學模式，包括：案例式、啟發(fā)式，但是目前的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學相比其他應用型課程而言，抽象性更強，難度更高。在課程時間有效的條件下，教師為了盡可能地達到預期教學目標，只能淺顯地講解其中涉及知識點，無法使學生深入理解其中的內(nèi)容，更無法調(diào)動學生學習的積極主動性，教學效果不理想。

3 基于線上線下混合教學模式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學改革的具體實踐策略

針對基于線上線下混合教學模式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學改革的具體實踐策略，整理了四點，分別是：理論和實踐教學內(nèi)容與教學方法的改革、通過結(jié)合雨課堂的線上與線下的教學模式、尊重學生的主體地位及發(fā)揮教師的主導功能、鍛煉學生的自學能力，下面將一一進行說明。

3.1 理論和實踐教學內(nèi)容與教學方法的改革

由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學重點是設計、理解和實現(xiàn)算法，各個學校相應應當減少數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理論課時，降低講解抽象性高算法的比重，但是不要減少實踐課的課時。通過掌握學生日常練習和期末開始狀況來說，學生廣泛認為難以理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容中的深奧知識點，不能深刻熟悉數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法，更無法輕松完成編寫和實踐程序。為此，各個學校應當適當?shù)男抻喐母飻?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論和實踐部分，開展教學數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程課堂期間，在操作算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特征、邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)方面，應當讓學生去自我分析，還要嚴格要求學生熟悉在計算機中各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中非數(shù)值數(shù)據(jù)的具體儲存方法、在實際編程中怎樣應用的方法以及如何精確地在計算機中展開運算。在編寫程序的過程中，提高學生對于存儲結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)使用的準確性，強化學生程序編寫水平，加強鍛煉學生對于問題的分析水平和能力。在上機的過程中，教師要高度重視鍛煉學生正確的理解算法，加強學生對于生活中實際問題的解決能力，講解算法的過程中，要循序漸進，有序展開，從而對學生的實踐水平和能力進行增強[2]。

3.2 通過結(jié)合雨課堂的線上與線下的教學模式

采用雨課堂教學模式，在開學的過程中，通過二維碼，讓學生成功參與到本班的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)雨課堂之中。在每次上課之前的一天中，教師要預先對本次講解的課件進行上傳，在講解完本次課程之后，大約會剩下十分鐘時間練習與本次課程有關的練習題，通過測試學生本次課程的相關知識內(nèi)容，能夠總結(jié)在本次課程中學生具體的掌握程度，從而對下次授課內(nèi)容進行優(yōu)化和調(diào)整。在完成一個階段的課程任務之后，在雨課堂上，教師可以布置一些相關的算法設計題、應用大題、填空題、選擇題等，在晚自習時限定時間，組織學生展開考試。根據(jù)實際學生考試的最終結(jié)果，有針對性講解學生容易錯的內(nèi)容，由于出錯的位置是在自測題中，學生自然會集中注意力，仔細聽講，這樣的教學效果十分明顯。通過結(jié)合線下講解、線上預習、自測的教學方法，不僅能夠充分發(fā)揮出教學的主導和引導作用，還能在課下加強師生之間的交流和溝通，學生在課前、中、后，通過手機、平板電腦等便于攜帶的智能設備，能夠隨時隨地與教師展開溝通和交流，對自學、課堂空間進行了延伸，加強了學生對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學習的積極主動性[3]。

3.3 尊重學生的主體地位，發(fā)揮教師的主導功能

在實際展開數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學的過程中，教師飾演著指導者、組織者和主導者的角色，在學生學習數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)期間，教師要高度重視鍛煉學生的編程技巧和方法、算法設計思想以及程序設計能力，正確引導學生獨立學習數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中物理結(jié)構(gòu)的計算機映射以及邏輯結(jié)構(gòu)的抽象模型，鍛煉學生編寫算法的靈活性。例如：針對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，展開上機教學之前，教師應當讓學生全面掌握和熟悉C語言，如若絕大多數(shù)學生沒有較好的編程基礎，教師不要盲目繼續(xù)進行講解，基于先修課程相關知識內(nèi)容，教師應當反復進行指導。在實際開展實驗課程期間，會涉及多樣化的問題，教師難以面面俱到，為此，可以通過合作性方式引導學生展開學習，成績良好且基礎功扎實的學生應當帶領基礎差、底子薄的學生。不僅如此，無論是開展數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論課程，亦或?qū)嵺`課程，教師都要尊重學生的主體地位，基于學生的實際學習需求調(diào)整和優(yōu)化教學方法。

3.4 鍛煉學生的自學能力

關于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程，在網(wǎng)絡平臺上有很多相關學習網(wǎng)站和信息資料，基于這些資料信息，學生完全可以展開自主學習模式，但是根據(jù)相關調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，部分學生缺乏一定的學習積極主動性，沒有較好的自律性，如若教師、家長監(jiān)督工作不到位，他們就難以堅持自學，為此，教師應當加強督促和引導力度，提高學生自主學習能力。例如：在實際展開數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學期間，依據(jù)考試的情況，將本班學生劃分為若干個學習小組，并在每一個學習小組中推選一名小組長，小組長必須要有足夠的責任心、能力以及優(yōu)秀的成績，在日常教學展開討論和實驗過程中，要最大限度地發(fā)揮出小組學習的效果，通過微信群或者是雨課堂傳送預習內(nèi)容，嚴格要求小組長督促和引導小組成員展開自學。之后在實際上課的過程中，教師要隨機抽查一些學生之前留下的問題，并根據(jù)學生回答的情況記錄不同等級的成績，最終依據(jù)這些成績進行獎賞和處罰。如若學生能夠擁有一定的自學習慣和自學能力，就會提高本專業(yè)的掌握程度，并有助于其學習其他專業(yè)[4]。

4 具體教學方案

具體教學方案如下（圖1）：

1） 課前預習：本節(jié)課算法的理解程度、上一節(jié)課的掌握程度、預習本節(jié)課重點知識內(nèi)容。

2） 課中：講解算法、課堂討論、講解教學知識難點和易點、自測題。

3） 課后復習：線上自學（收集與本節(jié)課相關的資料和視頻）、雨課堂（做好自測題算法的演示動畫）、線下自學（編程實踐、團體討論）。

4） 教學效果評價：線上評價（小組綜合評價、線上作業(yè)）、線下評價（實驗期末考試、課堂自測題）[5]。

5 教學效果

在采用線上線下混合教學改革方法后，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課堂上，相較于傳統(tǒng)教學學習來說，學生參與學院算法協(xié)會有了更高的積極性，人員數(shù)量較多，在全國程序設計大賽中，教學所指導的學生獲獎人數(shù)更多，成績優(yōu)異。

本文通過調(diào)查2019年和2020年管信一個班的學生，對比了他們的期末成績（見表1）。在2019年，班級總?cè)藬?shù)為33人，平均分為75.96，最高分為98分;在2020年，班級總?cè)藬?shù)為37人，平均分為82.97，最高分為98分。通過這組數(shù)據(jù)，我們可以直觀感受到，在班級人數(shù)相差不多的情況下，2020年的平均分比2019年的平均分多了7.01分，這說明，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課堂上，通過線上線下混合教學改革方法，能夠?qū)W生的整體水平進行有效提高，但是從一樣的最高分中又可以看出，學習成績優(yōu)異且自主性強的學生，無論是線上還是線下都會展開自學，教學方式對于這些學生不會產(chǎn)生較為明顯的影響。

6 結(jié)束語

綜上所述，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中，可以通過理論和實踐教學內(nèi)容與教學方法的改革、通過結(jié)合雨課堂的線上與線下的教學模式，尊重學生的主體地位，發(fā)揮教師的主導功能、鍛煉學生的自學能力等方法，有效展開線上線下混合教學方法的改革，從而使教師能夠隨時隨地掌握學生的掌握情況，學生也能隨時隨地與教師展開溝通和交流，有效脫離了時間和空間上的束縛，進而有助于打造高效課堂。

參考文獻：

[1] 胡偉平.線上線下混合式教學模式在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程思政中的應用探討[J].創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐，2020，3（7）：129-130.

[2] 王麗娜.基于信息化平臺的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)線上線下混合教學模式探究[J].信息與電腦，2020，32（4）：248-249.

[3] 尚鮮連，曾海，宋雅娟，等.基于移動學習的線上線下混合式教學模式研究與實踐[J].教育教學論壇，2020（41）：250-252.

[4] 張春玲.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基于BOPPPS模型的線上線下教學模式應用研究[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2021（28）：36-38.

[5] 胡章平，羅代忠.混合教學模式下“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課堂教學設計與目標[J].電腦知識與技術，2020，16（9）：171-172.

【通聯(lián)編輯：張薇】