基于建構主義的數據結構課程教學改革

楊和穩

摘 要： 本文分析了數據結構課程教學的現狀，提出了基于建構主義的數據結構課程教學改革模式，并以南京信息職業技術學院為例解讀如何實施此模式的教學改革過程，總結出了將其運用于教學改革實踐而取得的效果。

關鍵詞： 建構主義 數據結構課程教學 教學改革

數據結構課程的改革指導思想是教學活動的組織應符合學生的學習規律，提高學生的學習質量與效率，改革原有教學模式及教學方法，教學相長，營造和諧的學習氛圍，使學生更快、更好、更全面、更快樂地掌握數據結構的基礎知識，為進一步學習專業知識打下扎實的基礎。

1.傳統數據結構課程教學模式

在管理與改革的關系上，理應管理服務于改革，什么樣的教學活動更符合學生的學習規律，管理部門應制定相應的規章制度和創造相應的教學環境以支持它。現實是各級部門墨守成規，規范多于創新。多年來，以課堂為中心、以教師為中心的注入式教學方法基本未變，這是改革滯后及新教學模式難以推行的重要原因。

當前教學方法改革的熱點是把多媒體技術應用于課堂教學中，并在此基礎上進一步實施網絡教學。這種只顧形式、不顧方法和效果已不能完全適應當前課程改革需要。不管應用什么教學技術，讓教學活動更符合學生學習規律才是改革的根本途徑。因此，我們是支持舊模式？還是創造新模式？這是在教學方法改革中如何發展和應用教學技術的關鍵問題。

學生學習失去興趣，老師講、學生記，被動且機械地學習，不會思考、不會延伸、不會應用，學習只為了應付考試，成績合格，則萬事大吉。

2.建構主義是當代教育的一場革命

學生在學習時，要用原有的心理結構建構對新知識的理解，用原有的知識獲得新知識的意義。因此，學生要靠自己體會所學知識的意義，不能由別人代勞。學生要以自己為主，成為學習的主體、主動參與者和建構者。

學生原有的心理結構是歷史形成的，是各不相同的，因此學生對新知識的理解有其主觀成分。為了消除這種主觀成分，還需加強合作學習，通過小組交流、討論、補充和啟發，突破理解，了解與自己不同的見解，看到事物不同的側面，使知識理解客觀化。

在學習過程中，教師應以導學為主，成為學生知識意義建構的指導者和促進者，激發學生的學習興趣和好奇心，提示新舊知識的聯系，提出問題促進學生思考，組織合作學習，啟發學生糾正片面或錯誤的認識。建立以學生自學為主，以教師導學為主，在學生自學基礎上，進一步組織合作學習，促進學生理解客觀化的教學新模式。

3.基于建構主義的數據結構課程教學改革實踐

建構主義的本質是以學生為主體，營造各種輕松的學習環境，促進學生快速而有效地學習。基于建構主義的數據結構課程教學改革實踐的思路是：統籌規劃數據結構課內教學和課外學習，為學生搭建課內外一體化的多層次學習平臺。課內制訂“搭模塊、分層次”的差異化教學方案，將課外學習活動作為課內教學的延拓，在課內外為各類學生搭建不同高度的多層次逐層遞進的學習平臺，形成課內教學與程序設計競賽及各種課外活動有機融合、相互滲透、相互促進的數據結構教學模式。現以南京信息職業技術學院，解析基于建構主義的數據結構課程教學改革的實施過程。

對各專業學生基礎及專業需求進行調研，并對新形勢下學生編程能力進行分析，據此制訂“搭模塊、分層次”教學方案。將數據結構分為基礎模塊及6個選學模塊。根據各專業需求選擇合適的模塊用搭積木的方法組合成各專業教學內容，再根據不同層次的班級分3個層次制訂教學計劃、組織教學。

開設了《思維技巧訓練》、《算法設計初步》、《算法分析》、《程序設計技巧》等個性拓展選擇課程，進一步提升學習層次，提高學生學習興趣，拓寬學生學習視野，為優秀學生提供更高層次的學習平臺。

指導學生建立“程序員之家”社團，在老師指導下開展互幫互學，對一些基礎較弱的學生采取“傳、幫、帶”等形式，幫助他們理解算法。定期研討，對一些經典算法、實際問題進行數學建模、規劃求解。組織講座、IT文化節、校際交流、算法擂臺賽等豐富多彩的課外活動，活躍學生學習氛圍。

制訂定期舉行校內思維技巧競賽、算法設計競賽、程序設計大賽及選拔培訓方案，每年舉辦1次算法設計競賽、1次程序設計競賽、1次思維技巧智力競賽，從競賽中選拔優秀學生參加全國大學生數學建模競賽、國際數學建模競賽、全國大學生程序設計競賽等，同學們成績優異，有效調動了積極性與主動性。

加強教學團隊建設，對團隊教師進行內培外訓，更新教學理念，組織微課、說課、實戰教學等各種競技活動，幫助他們改進教學方法，提高教學水平，使師生共同提高。

4.教學改革效果

此模式的教學改革使我校各層次學生普遍受益，學生參加全國數學建模競賽、全國大學生程序等專業技能大賽的熱情空前高漲，屢創佳績。三年多來我校學生共獲得了全國大學生數學建模競賽全國一等獎3項，二等獎5項；獲得了全國大學生程序競賽一等獎3項，二等獎15項，三等獎20項；參加了國際大學生數學建模競賽，取得了1項二等獎的好成績。

在近幾年的教學實踐中，建構主義逐步應用并取得了可喜成效，最大限度地調動了各層次學生的學習主動性與積極性，使每個學生在原有基礎上都得到了最大限度的提高和發展，學生對算法概念的理解、編程能力、解決實際問題的能力和科學素養等都有了明顯進步，為后續課程的學習打下了堅實的基礎，同時加強了學生可持續發展能力的培養。

此項課程教學改革已引起各方及同行的廣泛關注。此項課程改革的主持人已多次受邀在多個專業會議上介紹教學改革的思路及做法，引起了與會領導及專家的極大興趣，受到了高度評價，擴大了成果的影響和受益面，有力推動了數據結構課程教學改革。

5.結語

基于建構主義的數據結構課程教學改革實踐既保證了基礎較差學生的基本學習，又使學有余力及有潛力的學生有深入學習、繼續提高的可能，切實提高數據結構課程的教學質量，在學生思維能力和計算機應用能力培養方面發揮了重要作用，對專業學習形成了有力的支撐。

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