分析數據結構課堂教學中翻轉課堂模式的應用

李磊

摘要：“數據結構”課程作為計算機專業中的重要組成部分，其課程內容具有實踐與理論相互結合的特點。對翻轉課堂模式的引入，可以有效彌補傳統教學方式的不足，而且積極調動了學生學習過程的主動性。從而促進長期知識內化的重要效果，從而提高了學習效率。文章針對具體教學內容予以闡述，為提高“數據結構”課程的教學改革予以借鑒。

關鍵詞：數據結構；課堂教學；翻轉課堂；應用策略

1數據結構課程的教學現狀

現階段我國的數據結構課程，多采用課堂講授為主的方式來進行教學。通過課堂內講授，學生課后內化的過程來完成。但在多年教學中發現，學習效率并不高，本文針對以往課程的總結，得出以下幾點教學模式的問題。

1.1不重視教學對象的差異化

“數據結構”是一門較為復雜的計算機專業學科。由于生源質量存在差異，理解程度不可能相同，而且對于其教學內容的掌握程度也是因人而異的，有些學生理論知識頗為扎實，但無法應用于實際，而也有學生實踐能力較強，但不具備理論基礎。而這種情況是普遍教學中客觀存在的問題。但傳統模式的數據結構課程，教學方式統一化，課程內容統一化，教授地點和時間也都統一化，不能滿足學生在不同的學習水平中進行差異化學習的需求，從而影響了學生學習數據化結構的熱情和興趣，也在一定程度上影響了教學質量和教學目標的有效完成。

1.2課堂教學缺失學生自主性

在傳統教學模式中，數據結構課程留給學生自主探討問題的時間不多，在自主活動的缺失下，壓制了學生質疑和批判以及探究創新的能力。教授以課堂傳授為主導，形成了一言堂的教學模式，令學生成了教學過程的被動者。針對教學活動的組織和課程內容的安排都不夠具體，沒有針對學生存在的差異進行教學安排。從而導致了學生缺乏自主活動空間，這種強制性灌輸的數據結構知識，在長期教學中難以被學生接受，以至于學生學習思維的依賴性產生，抑制了學生自主學習的思維能力發展。

1.3講授內容復雜繁多學習效率低

目前對數據結構課程時間安排都是45分鐘，而且一般情況是兩節課時統一到一堂大課中，也就是90分鐘的有效課時安排。而多數相關研究表明，不僅是學生，即便是成人，注意力高度集中的最佳狀態也僅為10分鐘左右的時間。因此過于集中的長時間課程安排，不利于學生的注意力集中，從而引起學習效率下降。而且作為數據結構的專業學科，具有較高的知識含量和側重點，其內容復雜繁多。在頗為集中的課時內又灌輸眾多知識點，也會給學生的掌握程度帶來壓力，從而讓很多學生跟不上教學進度。

2翻轉課堂的優勢以及數據結構的課堂內容

2.1翻轉課堂的優勢

翻轉課堂教學模式，通過不同的視角來對事物產生新的認識。將翻轉課堂的教學模式應用于數據結構的教學中，就是要將傳統教學模式中，教學主體和教學時間進行轉換。讓教師從主體地位轉換為知識的引導者，讓學生成為教學主體。這種先進的教學模式相比傳統教學而言，更具備引導學生的優勢，發揮出了學生自主學習的動力。通過教學課件PPT和教學視頻等相關資料，讓學生在課程開始之前就完成對知識點了解的過程，從而有效地預習，再將預習中遇到的問題向教師請教，從而加快學習進度和提高掌握程度。轉為了學生思維模式，從被動學習，到主動發現學習的方向。根據“數據結構”課程邏輯性強的特點，翻轉教學模式可以促進學生通過自我理解構造思維模式。

2.2數據結構的課堂內容

“數據結構”的課程內容，從線性結構到非線性結構進行安排。教學過程中可以將知識點分為兩部分。一部分是線性表、棧、隊列、數組、樹、圖。另一部分是查找和排序。其課程內容需要抽象數據（ADT）的支持。然后再從邏輯結構講解，進入編寫算法的學習。在講解具體算法之前要讓學生掌握，結構存儲的思維模式，從而掌握數據結構的精髓。

3針對數據結構的翻轉課堂模式規劃

翻轉課堂教學模式的顯著特點表現為，學生與教師間的角色轉換。在這樣的教學模式中，教師無需通過占用大量教學時間來完成理論知識的傳授。而是將學習的主動權還給學生，將課堂里有限的時間，盡量用于和學生一起探討如何解決實際問題。這樣的學習過程讓學生更有積極性，從而激發學生對知識的興趣，引導學生對專業項目的專注與投入。以至于獲取更為深層次的知識點進行理解內化。本文通過多年數據結構以及計算機專業的教學經驗，對數據結構的課程體系做出安排，通過對相應計算機專業的學生進行課程實驗，認為在數據結構的教學安排中，應該結合教學資源的合理設置與計劃，然后在學生預習中做好準備工作，最后在以課堂安排為基礎了解學生的掌握情況，從而加以引導和修正。具體課程規劃如下：

3.1教學資源的準備工作

針對數據結構的翻轉課堂模式的準備階段，主要這對教學內容的知識重點，做出教學資源的視頻編輯以及建設網絡學習平臺。為了讓教學視頻更加具有針對性，以及方便學生進行查閱，所有教學視頻都要針對特殊算法進行安排，視頻時長也要控制在學生能夠集中注意力的范圍內，以便于學生理解知識點的重要內容。通過課堂練習的針對性教學，教師可以了解學生對于新知識點的認識程度和接受情況。而且教師也要搭建依據學生差異化的網絡學習平臺，以便于個性化學習，通過網絡平臺上傳學習資料和布置學習任務。通過網絡平臺的論壇功能，對學生的問題進行解答以及批改作業等，從而增加教師與學生之間的交流，以促進重點知識內容的相互探討。

3.2針對課前學習的安排

教師將教學資源上傳到網絡平臺中，需要將內容分為拓展資源知識和基礎資源知識，以便不同學習基礎的學生進行下載學習。然后基于具體課程的教學目的，準備3份教學視頻，其中每個教學視頻介紹一個案例或者知識重點就可以。最后將學習任務和知識要點發布于網絡平臺，學生在課下對教學視頻進行自由時間的安排學習。能力強的學生可以根據自身狀態繼續完成拓展資源的學習。而在學習過程中應隨時在網絡平臺上與學生進行互動，從而了解學生學習情況是否存在問題。

3.3教學活動的設計安排

教學活動的安排是基于學生完成課前自主學習的前提。通過交流課前學習內容，根據掌握情況進行討論促進交流，實現知識重點的最大內化。而知識內化的過程，主要體現于學生對知識的拓展思維和理解程度，以及接受能力上。從而開發學生對知識的遷移能力。所以教學活動的內容，要以加深基礎知識的理解為重點任務，開發學生的發散性思維進而促進學習能力的提高。通過學生的質疑和學生分組探討，教師可以完成個性化指導的環節過程。這一環節是學生與教師共同發揮的作用，其中教師的任務是回答學生在教學過程中反映出的問題。從而設計出實踐能力強的課題讓學生探討解決。在活動過程中遇到的疑點要提出問題，通過學生間互相交流，以及針對自身興趣選擇課題和項目。在小組探討中將問題進行深刻討論，從而設計解決方案，最終形成自己能夠掌握的觀點并且加以解釋。在教學活動中，教師要充分發揮組織和引導的作用，避免學生在交流探討的過程中產生討論偏差和沖突。

3.4翻轉課堂教學模式的注意事項

在數據結構的課堂中，引入翻轉課堂的教學模式，最為注重的是教師與學生之間的角色轉變。這很容易讓專業教師產生誤區，誤認為教師在翻轉課堂教學中失去了重要作用，但事實并非如此。在翻轉課堂的教學環境中，教師要將角色定位在引導者的方向上。很多教師在實際操作中忽略了這種角色的淡化。在引導的方向上，要求教師能通過答疑過程，來完善學生在相互交流以及完成作業等方面的進度，從而掌握學生在教學過程中的學習效果，進而找到改善方向，做出教學流程的調整。在授課對象為具有程序算法和設計能力的計算機專業學生中，以計算機網絡技術和計算機軟件開發兩個班級的126名學生做出分析。通過翻轉課堂教學模式對其進行專業課程教學。以嚴蔚敏編著《數據結構》（C語言）教材內容中，第2章—第5節的教學內容開展課程。由于該課程中屬于線性結構，是數據結構中的基礎課程，比較適合作為實驗教學的測試內容。在進行了7周的教學內容之后，對兩個班級的學生進行考試對比，發現掌握的情況都比較理想，從而確定翻轉課堂教學模式對數據結構的課程內容具有一定的教學效果。

4結語

本文通過對數據結構課程的教學現狀作出分析，總結數據結構的課堂內容，以及翻轉課堂的優勢的體現。作出針對數據結構的翻轉課堂模式規劃與具體的教學步驟安排。希望可以對“數據結構”的翻轉課堂模式的應用，以及課程進展和具體實施有所提高。