關于翻轉課堂在數據結構教學中的應用分析

楊斌

摘 要：現代化信息技術在課堂教學中的應用，有效提升了教學效率和質量。翻轉課堂教學模式作為其中代表之一，得到了廣大師生的認可。數據結構教學作為一門抽象、復雜的計算機課程，在教學時存在諸多的難點，應用翻轉課堂教學模式有助于克服這些難點。本文簡要分析了翻轉課堂在數據結構教學中的合理應用，以供參考和借鑒。

關鍵詞：翻轉課堂；數據結構；教學；應用

中圖分類號： G642 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2017）04-161-2

0 引言

近年來，教育領域關注的焦點之一就包含翻轉課堂教學模式。翻轉課堂轉變了傳統教學模式中的知識學習和內化階段的順序，簡單來講就是將學生被動學習變成主動學習，該教學模式重新規劃了教學時間，堅持以學生為主體、教師為引導的原則，提高了學生學習的主觀能動性。而數據結構課程作為計算機編程的基礎課程，知識點繁多、知識較為抽象、專業要求較高，基于以上特點，積極探索翻轉課堂教學模式的合理應用，對提高數據結構課程教學的效果，增強學生的學習興趣和積極性具有重要的意義。

1 翻轉課堂教學模式的簡要介紹

翻轉課堂也叫顛倒課堂或反轉課堂，主要依托于信息技術，學生利用課余時間自主學習教師提供的以教學微視頻為主要形式的學習資源，并在課堂上師生通過小組討論、互動交流、解疑答惑等形式開展教學的一種新型教學模式。該模式顛倒了學生學習知識與內化知識的順序，極大地提高了學生自主學習、協作探究、創新等能力，受到國內外教育界的認可和應用[1]。

翻轉課堂教學的基本流程如圖1所示。

2 翻轉課堂在數據結構教學中的合理應用分析

2.1 翻轉課堂教學方案設計

數據結構課程是計算機相關專業的綜合性較強的基礎課程，該課程的內容涉及到了文字、公式、圖表等資源，更多偏向于理論知識的講解，教師在講授前應設計制作相應的視頻課件，制作時應明確教學目標，科學規劃教學內容，總結、提煉適合翻轉課堂教學的知識點；還應結合學生的認知規律，在分解和編排課程內容時遵循從已知到未知的思維進程，形成具有一定層次結構的知識單元；最后就是在上述步驟的基礎上設計合理的微視頻。此外，微視頻的制作還要堅持量少而精煉的原則，盡可能地細化教學內容為多個知識點。并且可以借助Power Point軟件來完成制作。制作完的PPT應簡潔美觀、重點突出；在演示公式推導等過程性內容時，應借助PPT的動畫效果加以呈現，將抽象的內容形象直觀化。數據結構課程內容主要有：數據的線性結構、樹型結構、圖形結構3種邏輯結構，以及數據的順序存儲、鏈式存儲、散列存儲、索引存儲4種存儲結構，同時還涵蓋了數據的排序和查找這2種解決計算機問題時最常見的技術。本文以樹和二叉樹章節的學習內容作為設計實施對象進行翻轉課堂的教學介紹[2]。

我們首先要結合課程的教學目標，學習該章節內容時需要學生掌握和了解樹和二叉樹的基本概念、二叉樹和數的存儲表示、二叉樹的遍歷及算法實現、哈夫曼樹及應用等重點和難點，而學習這些內容是逐步遞進的過程。哈夫曼編碼作為樹和二叉樹知識的擴展應用，在設計翻轉課堂教學時應將其作為主線，貫穿整個教學過程。二叉樹的概念、帶權路徑的概念、二叉樹的遍歷等是需要學生手電學習的基礎知識點，之后才是哈夫曼編碼的應用與實現。以實現哈夫曼編碼的知識點需求為基礎，構建出本章節完整的知識體系結構（如圖2所示）[3]。

2.2 完善課程資源

教學資源包括錄音視頻和構建網絡學習平臺。為了制作具有較強的針對性，容易找到的教學視頻，在視頻制作的教學內容，教師應根據特定的算法，頻率范圍和時間應控制在學生的注意力相對集中的時間段便于學生的理解與接受。通過課前有針對性的練習，教師可以掌握學生接受新知識。此外，教師應建立支持個性化的教學視頻上傳和學習任務安排網絡學習平臺；通過網站論壇、答疑、工業、網絡考試、問卷調查模塊、教師與學生之間加強合作與學生與學生之間的交流。[4]

課前活動主要涉及學習資源、自主學習的設計和開發、個別輔導教師。班里的學習資源的設計與開發，設置一些課前學習任務的設計研究或一些實踐，指導學生參與學習活動，并適當的幫助和個性化輔導學生的問題；教師對學生的學習視頻，結合原有的知識和能力水平，自己的節奏，獨立完成學習任務；課堂知識生活的設計，主要是為了發現問題，合作探究，消除困惑。

一是根據學生的自主學習任務的教師，了解學生的學習效果，結合教師的觀察，總結學生觀察視頻，學習任務的問題，并提供了一些有價值的探索學生的問題；教師根據測試結果，不斷調整自己的學習方法和習慣。

二是如果學習的內容比較復雜，教師可以組織合作學習活動，如小組討論、頭腦風暴、知識競賽。教師應堅持“群體間同質化分布組、群體異質性”的原則，考慮學生的興趣和能力，保證組內組間的互補性、公平、合理數。同時，教師要觀察和監督各小組學習過程，及時了解學習效果，并給予適當的幫助。

三是學生完成學習任務，對團隊合作，團隊學習的結果應在課堂報告，分享學習和經驗交流，同時組與組之間也可以互相幫助，提出合理建議，以提高學習效率。

此外，本組教師應及時對翻轉課堂教學方案實施中的重點內容報告結果給予一定的反饋意見，并進行多樣性評價，提高學生的學習興趣。[5]

3 結束語

綜上所述，翻轉課堂教學模式在數據結構教學中的合理應用，能夠極大地提升數據結構課程教學的效率和質量，其作為計算機相關專業的基礎核心課程，在計算機專業的學習中占據著關鍵的位置。所以，我們應做好教學需求設計，并準備完善的教學資源、合理安排課前學習以及設計合理的教學活動，將翻轉課堂的教學優勢充分發揮出來，實現預期的教學目標。

參 考 文 獻

[1] 劉小晶，鐘琦，張劍平.翻轉課堂模式在“數據結構”課程教學中的應用研究[J].中國電化教育，2014（08）：105-110.

[2] 孫麗萍，程婧，羅永龍.翻轉課堂在數據結構教學中的應用研究[J].計算機教育，2015（24）：71-74+77.

[3] 吳一塵，張亮，趙文進.翻轉課堂在數據結構課程中的應用[J].計算機教育，2016（02）：55-57.

[4] 朱文吉，王玉璽，劉玥.微視頻在翻轉課堂教學中的應用研究——以《數據結構》課程為例[J].軟件導刊（教育技術），2015（04）：3-5.

[5] 談成訪，劉云東.翻轉課堂在數據結構教學中的應用研究[J].新鄉學院學報，2015（09）：66-68.