PBL模式在數據結構課程教學中的應用研究

初曉+王艷玲

摘 要 《數據結構》課程是計算機專業重要的專業基礎課程，數據結構的教學多采用基于講授的教學模式（Lecture Based Learning LBL模式），其優點是教師能全面控制教學內容和進度，但同時存在諸多問題，例如：學生參與感不足、學生動手能力不能充分得到鍛煉等。針對以上問題，我們提出了“PBL教學模式（Problem Based Learning）”與“LBL教學模式”結合的教學模式。該模式經過平行班教學實踐與比較，理論教學效果與學生動手實踐能力具有明顯提升。

關鍵詞 數據結構 PBL教學模式 實踐教學

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A

0引言

“數據結構”是計算機專業必修專業基礎課，是計算機軟件開發的基礎知識，也是國家計算機專業相關考試中必考科目。該課程主要培養學生針對計算機所加工的數據選擇適當的邏輯結構、存儲結構及其相應的算法。課程本身具有較強的理論性、實踐性和綜合性。

1《數據結構》課程特點及教學現狀

《數據結構》課程中的概念、結構和算法繁雜，知識抽象，教師教學和學生學習雙方面都相對費力。分析其教學現狀及原因如下：

（1）知識沒有深入理解，不能融會貫通。雖然引入了多媒體教學手段，學生可以直觀的理解數據結構的基本思想，但遇到算法設計和實踐就困難重重，無處著手。

（2）實踐教學中，學生程序設計語言的知識儲備薄弱，數學及相關知識掌握不到位。不能深入理解類、結構體、地址、指針、遞歸調用等知識。

（3）教學方式上，傳統的“講授法”已無法滿足教學效果的要求，因此本文提出了混合式的教學模式：PBL與LBL相結合。

2 PBL與LBL教學模式

（1）傳統的教學模式即基于講授的學習法（Lecture Based Learning）簡稱LBL。LBL模式可以系統全面的展現理論知識，但該教學模式以教師為中心和主導，不利于學生自主學習能力的培養及綜合素質的提高。

（2）基于問題的學習法（ Problem Based Learning） 簡稱PBL，它強調以學生為主體，以問題為主線，以教師為導向的啟發式教育。PBL模式的教學方法將學習置于有意義的問題情境中，學生以小組合作的形式共同解決復雜問題，學習隱含于問題背后的科學知識，并促進學生分析問題、解決問題和自主學習能力的發展。

（3）LBL模式與PBL模式結合使用。

LBL模式與PBL模式結合使用的授課流程設計如下：

①基本知識點講解。教師采用LBL模式將解決問題中可能需要到的基本知識點進行詳細，系統的講解，這是PBL模式實現的基礎。

②提出問題。教師要在課前準備好問題。這一步驟不僅僅需要教師熟悉教學內容，還要較好地了解學生的情況。這是成功實施PBL模式的前提。

③分析問題。以學生活動為主，全班同學相互間討論和交流，爭取讓每個學生都提出自己的觀點和看法。教師在此階段主要是發揮引導作用，當討論發生跑題或者學生們誤解問題的本意時，給予及時的提醒和引導。

④解決問題。即在上一階段分析的基礎上，讓學生們提出解決問題的方法。這時可以讓學生用報告的方式與全班進行交流。

⑤結果評價。包括自我評估、小組互評及教師評價等，評價內容為小組整體表現、問題解決方法的合理性、個人貢獻等。

3 PBL教學模式在《數據結構》教學中的應用

（1）問題導入。在授課過程中盡可能提出“情境”式問題，讓學生自然而然的發現問題，進而分析問題、解決問題。例如二叉樹應用中的哈夫曼樹應用，我們會為學生提出一個“情報編碼和解碼”的問題，即給學生介紹二戰中情報傳遞的實例，同時分析情報傳遞的需求，再提出“最優編碼”的問題。這樣就順利的實現了問題的導入。

（2）分析問題。針對老師提出的問題，師生一起對問題進行討論分析。老師引導學生去正確的識別問題，鼓勵其去更深入的思考，澄清問題中的要素以及要素的含義，并在學生分析問題的過程中給予適當指導。

（3）解決問題。這一過程要充分發揮學生的主觀能動性。學生以小組為單位，根據問題分析的結論，設計一系列解決問題的辦法。一般學生都可以通過小組討論得出解決方案，這一環節教師盡量不要參與。但是方案的具體實施需要借助C（C++）程序設計，這里教師可根據學生具體編程能力予以適當的指導。

（4）結果評價。每小組選派代表向大家陳述本組解決問題的思路及在此過程中遇到的問題。小組之間可以進行互評，通過互評實現取長補短。教師對學生的探索精神應盡量給予肯定，對存在的共性問題給予引導、糾錯，并作出及時、客觀的評價。

4考核模式的改革

引入PBL教學模式后，應綜合衡量其學習能力、合作能力、交流溝通能力、解決實際問題的能力，因此必須對考試模式進行調整。本課程的考核分為3部分：知識點考核（50%）+問題解答評價（30%）+平時成績（20%），將學生為考試而學習的心理引導到為解決問題而學習上。更好的培養學生的全面發展。

5教學效果分析與總結

我們選取4個平行班進行測試。其中2個教學班采用傳統教學模式， 2個教學班引入PBL教學模式。經過一學期的教學，結果表明將LBL+PBL教學模式有助于學生更好地掌握課程所要求的知識點。在綜合解決問題方面，實驗教學班學生的表現整體上也明顯優于傳統教學班。endprint