“數據結構”翻轉式教學改革研究

周艷聰　黃橡麗　孟巍

摘? 要：“數據結構”作為計算機類專業的核心課，直接影響著后繼課程的學習。針對該課程內容抽象、學習難度大等特點，提出了利用網絡資源和自有平臺相結合的混合式教學模式。針對部分教學內容給出了課堂學生為主、教師為輔的翻轉式課堂教學內容設計，使學生高度參與到課堂教學，為學生提供了不一樣的課堂體驗，收到較好的教學效果。

關鍵詞：數據結構;線上線下;教學案例;翻轉課堂

中圖分類號：TP311.12-4;G642? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）05-0194-03

Research on the “Data Structure” Flipped Teaching Reform

ZHOU Yancong，HUANG Xiangli，MENG Wei

（School of information engineering，Tianjin University of Commerce，Tianjin? 300134，China）

Abstract：As the core course of computer major，“Data Structure” directly affects the learning of the following courses. According to the characteristics of the course，such as abstract content and difficult learning，this paper puts forward a hybrid teaching mode which combines network resources with its own platform. In view of some teaching contents，this paper gives the flipped classroom teaching content design with students as the main part and teachers as the auxiliary part，which enables students to participate in the classroom teaching highly，provides different classroom experience for students，and receives better teaching effect.

Keywords：data structure;online and offline;teaching cases;flipped classroom

0? 引? 言

“數據結構”課程是計算機類相關專業的核心課程。該課程為數據庫、操作系統等后繼課程提供了重要的基礎知識，因此，其在專業課中占據著舉足輕重的地位。但“數據結構”課程內容較為抽象，算法繁多，學生學起來有一定的難度。傳統教學模式中，課堂上教師以講授為主，學生被動聽課，稍微走神，就會導致后面內容跟不上，因此，上課效果不佳，學生也容易產生厭學心理。實驗教學環節中，由于學時有限，實驗課上學生只能完成基礎算法的實現，實際中遇到待解決問題，學生往往無從下手。而且很多學生不能將課程內容與其他課程、自己專業有效聯系起來，出現學習和應用脫節的現象，從而喪失學習的興趣和自信心。因此，有效進行課程改革，將課堂活躍起來，讓學生的被動學習變為主動學習，真正掌握“數據結構”課程的精髓，為學生提供內容形象豐富、有參與感的教學體驗尤為重要。

1? 課程教學改革方案設計

結合天津商業大學復合型應用型創新創業人才培養目標，針對當前課程教學中存在的若干問題，課程基于自主教學平臺和雨課堂平臺，采用“課前自學+課堂指導+課下復習并實踐”的混合式翻轉課堂學習模式。課程以核心知識點為基本單位，將課程內容進行有效組織，讓學生課前登錄自主學習平臺自學;課堂上教師將核心內容進行簡單串講，然后有針對性地輔導;課后學生完成個人知識檢測和實踐，并根據個人情況進行實踐拓展。通過該方式優化教學組織形式和學習內容，提高了課堂學生參與度和積極主動性，提供了差異化、立體化教學體驗。

課程采用基于核心知識點的翻轉課堂模式進行。教學過程中將課堂教學與課下實踐充分融合，課上課下的教學內容、教學方法、教學手段和資源連貫銜接、緊密配合，尤其鼓勵學生自主學習，讓學生通過自學和討論獲取更強的學習能力和對知識更深層次的理解，以及更強的分析問題與解決問題的能力、創新實踐能力。具體教學內容、教學方法、教學手段設計如表1所示。

2? 課程考核方式及評價

課程的核心目標是通過課程的學習，使學生熟練地掌握數據結構的內在邏輯關系及其在計算機中的表示方法，以及有關基本操作的算法實現;熟悉它們在計算機科學中的基本應用;培養和訓練學生根據求解的問題合理選擇數據結構，應用高級語言編寫和實現結構清晰和正確易讀的算法，以及評價基本算法的能力;培養學生的計算思維、分析問題和解決問題的能力以及實踐創新能力;培養學生的規范意識、團隊精神、合作精神、探究精神。課程以過程考核和能力考核為重點。由于課程為基礎課程，理論性較強，需進行書面知識考查，故學生成績評價仍采用傳統的平時成績與期末成績按權重綜合評定的辦法。學生平時成績由多個過程考核成績按權重疊加形成，增加了學習過程的考核。考核的重點從“考知識”向“考能力”轉變，建立以考察綜合能力和素質為主體的考核內容，促進學生自主學習能力、實踐能力、創新能力和協作能力的提高，實現知識、能力、素質的協調發展。具體考核方案如表2所示。

教師根據學生課前預習時長、課前自測、課堂出勤、課程參與度、小組討論、課程展示、課后自測、課程實驗完成情況給予課堂評分，作為學生本次翻轉課堂教學平時成績。

3? 翻轉課堂教學內容設計示例

以嚴蔚敏、吳偉民編著的《數據結構》教材第十章內部排序為例進行翻轉課堂教學設計。本章的內部排序主要講解插入排序、交換排序、選擇排序、歸并排序、基數排序等幾種典型的排序方法。相對來講，課程內容較易理解，相互關聯性不強，故本章完全采用翻轉課堂的形式完成。

教師提前將本章節的教學大綱上傳到網絡教學平臺，然后布置講解任務，以小組為單位，每組準備講解一個排序方法。哪個組講解哪個排序算法，由系統隨機指派;課堂中具體由誰來講解，教師隨機確定。這就要求小組內每位同學都要積極參與，不能存在僥幸心理。翻轉式教學法的應用不僅可以加深學生對知識的理解，還可活躍課堂氛圍，提高學生的語言表達能力。前期實踐證明，學生活躍度非常高，參與度和表現欲都非常強。

3.1? 課前預習

課前劃分學習小組，發布學習任務。通過自主學習平臺，課前為學生提供教學大綱、優質的電子教案、經典教學視頻、動畫演示、自測習題等教學資源，以個人學習與小組討論相結合，完成課前預習工作。其中，通過課前自測，可以很好地檢測個人自學情況。如果成績不理想，教師給予必要的輔導。課前一周，以小組為單位隨機派發某個排序算法，作為小組展示內容。學生以小組為單位制作講解課件，準備課堂展示。課件制作過程中教師可提供答疑服務。

3.2? 課堂展示

課堂上，教師首先就整章的內容進行導引，闡述各算法之間的關系。然后由各小組分別展示。教師隨機指定小組內某個學生進行內容展示（可防止某些同學積極參與，某些同學消極怠工的情況）。展示過程中聽眾學生可提問，講解學生需給出解答。展示過程中講解學生可采用任何教學方式、方法，例如動畫展示、提問、小組討論等。講解結束后需回答聽眾學生提問，同時回答教師提問。教師根據學生講解情況進行本算法的簡單總結，同時對學生講解進行點評，完成教師評分、學生評分環節。然后繼續下一組學生。當演示全部完畢，教師再次梳理課程核心知識點，起到總結和復習的作用。最后進行答疑輔導。

3.3? 課后復習與實踐

課后學生登錄自主學習平臺，完成章節或知識點檢測，可檢測個人課堂知識掌握情況。自主學習平臺為每個學生提供了建議的學習方案，整理了錯題本和答題情況統計。學生可以根據答題情況進一步制定個人學習計劃。教師登錄平臺可查看到每個學生的完成情況，然后根據學生具體情況對個別學生實施單獨輔導。

同時，在課后實踐環節，教師根據授課內容，給出與授課內容相關的實際問題項目，要求學生以小組為單位完成項目的分析、設計與編程實現，從而給出可行的項目解決方案，達到理論與實踐的真正結合，為課程設計打好基礎。

3.4? 教師評測

教師根據學生課前預習時長（平臺有學習記錄）、課前自測、課堂出勤、課程參與度、小組討論、課程展示、課后自測、課程實驗完成情況給予課堂評分，作為學生本次翻轉課堂教學的平時成績。

4? 結? 論

文章針對“數據結構”課程特點和當前教學現狀，對課程進行了線上線下的結合，部分課程內容全部翻轉的混合式教學改革設計。以自主研發的自主學習平臺為基礎，結合雨課堂教學平臺，實施了“課前自學+課堂輔導+課下復習與實踐”的混合式翻轉課堂學習模式。經過小范圍實踐，教學效果良好。

參考文獻：

[1] 渠慎明，劉珊，王青博，等.數據結構課程中的翻轉課堂教學模式研究 [J].計算機時代，2018（9）：66-68.

[2] 郭群.翻轉課堂在數據結構課程教學中的實踐研究 [J].信息與電腦（理論版），2018（19）：224-225.

[3] 彭國建，房琦.“數據結構”課程翻轉課堂教學模式研究與實踐 [J].教育觀察（上半月），2017，6（15）：111-113.

作者簡介：周艷聰（1978-），女，漢族，河北饒陽人，副教

授，博士研究生，研究方向：智能信息處理;黃橡麗（1963-），女，漢族，河北藁城人，副教授，碩士研究生，研究方向：計算機應用;孟巍（1978-），女，漢族，河北玉田人，講師，碩士研究生，研究方向：數據分析、圖像處理。