以學(xué)生為中心的移動(dòng)教學(xué)在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中的教學(xué)改革實(shí)踐

任永強(qiáng) 李 婷 梁嘉熙 張鴻宇 左文喆

（[1]華北理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院 河北·唐山 063210；[2]華北理工大學(xué)外國(guó)語(yǔ)學(xué)院 河北·唐山 063210)

0 引言

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》不僅是計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心開(kāi)發(fā)課程，也是地理信息科學(xué)專業(yè)的核心基礎(chǔ)必修課程。該課程介紹了如何解決計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中的一系列問(wèn)題，特別是在處理程序設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)的各種數(shù)據(jù)組織，以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法。其內(nèi)容包括線性表、棧、隊(duì)列、字符串、樹(shù)、圖、排序、搜索等。該課程旨在幫助學(xué)生掌握各類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，理解邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，以及各類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法在場(chǎng)景中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生選擇適當(dāng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和編寫高質(zhì)量應(yīng)用程序的能力。由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程抽象的定義和概念，一些模型和算法對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)也難以理解，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程時(shí)感到很難理解和掌握。許多學(xué)生無(wú)法真正理解算法的核心思想，因此無(wú)法將其應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中去。綜上所述，學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程時(shí)，由于缺乏學(xué)習(xí)興趣，缺少應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，導(dǎo)致無(wú)法融會(huì)貫通課程的內(nèi)容，學(xué)習(xí)的積極性和掌握程度不高，自然興趣也會(huì)越來(lái)越淡。

為了改善這種現(xiàn)狀，本文充分分析了《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，基于以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，充分利用超星學(xué)習(xí)通APP，改進(jìn)教學(xué)方式方法。課前利用學(xué)習(xí)通設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題和分享相關(guān)資料，學(xué)生提前自學(xué)；課上利用多媒體動(dòng)畫動(dòng)態(tài)演示和引導(dǎo)課程內(nèi)容，學(xué)生通過(guò)一系列活動(dòng)參與課程教學(xué)過(guò)程，如設(shè)置搶答、提問(wèn)、參與游戲環(huán)節(jié)，加深學(xué)生的理解程度；課下由老師發(fā)布隨堂練習(xí)，鞏固教學(xué)知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生通過(guò)超星學(xué)習(xí)通移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)發(fā)起討論，回復(fù)討論話題，提交隨堂練習(xí)和完成課程作業(yè)，探討學(xué)習(xí)中的各類疑惑。堅(jiān)持以學(xué)生為中心，以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心，通過(guò)超星學(xué)習(xí)通移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)為本課程的教學(xué)帶來(lái)巨大方便，提高了學(xué)生成績(jī)。

1 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》在教學(xué)中存在的問(wèn)題

經(jīng)過(guò)多年教學(xué)一線的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》這門編程思想類課程中存在一系列問(wèn)題，這些問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)生程序設(shè)計(jì)思維存在差異。地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)生對(duì)于軟件開(kāi)發(fā)語(yǔ)言只在大一學(xué)習(xí)了公共基礎(chǔ)課C語(yǔ)言，有很大一部分學(xué)生還未入門，他們對(duì)程序設(shè)計(jì)的編程思維還未理解，相對(duì)計(jì)算機(jī)類專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)的編程思維存在很大的差異。

（2）學(xué)生算法編程實(shí)踐能力存在差異?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程重點(diǎn)是要理解各類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用場(chǎng)景，優(yōu)缺點(diǎn)以及編程思想，學(xué)生在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編程實(shí)踐上的鍛煉有所不同，對(duì)編程感興趣的學(xué)生會(huì)積極主動(dòng)上機(jī)實(shí)踐，而不感興趣的學(xué)生則會(huì)照抄代碼，敷衍了事。

（3）課程內(nèi)容抽象，難以理解。課程內(nèi)容比較抽象，學(xué)生如果沒(méi)有興趣，很難理解其中的深意。課程中的線性表、棧、隊(duì)列、字符串、樹(shù)、圖、排序、搜索等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是高度抽象的數(shù)據(jù)描述，學(xué)生難以將知識(shí)點(diǎn)具體化、形象化，導(dǎo)致難以理解內(nèi)容，教師應(yīng)該將課程內(nèi)容設(shè)計(jì)的具體易懂，讓學(xué)生更好地理解吸收。

2 以學(xué)生為中心的教學(xué)理念

“以學(xué)生為中心”的教育理念是一種真正的教育。成功的老師都有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是能理解學(xué)生的需要，激發(fā)學(xué)生的興趣和動(dòng)機(jī)，開(kāi)發(fā)課堂的活動(dòng)，創(chuàng)新課堂的方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，而課堂教學(xué)的關(guān)鍵就是要堅(jiān)守“以學(xué)生為中心”的教育理念。要悅納學(xué)生、了解學(xué)生、理解學(xué)生、激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)力，這就是以學(xué)生為中心教學(xué)理念的最好的理解。在理念的指引下，教師們不再是“我要教什么，而是學(xué)生學(xué)什么”；也不再是“我要給學(xué)生什么，而是學(xué)生需要什么”。讓學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)負(fù)責(zé)，培養(yǎng)主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)能力。

普通院校的學(xué)生獨(dú)立意識(shí)強(qiáng)，加上高中有些學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣不良，學(xué)習(xí)無(wú)力感。課堂上玩手機(jī)、睡覺(jué)、開(kāi)小差、遲到曠課、甚至搗亂。這是我們普通學(xué)校課堂管理的共同難題。但老師們假如換一種角度看問(wèn)題，就會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生同樣渴望積極向上，渴望成才成功，而學(xué)生所表現(xiàn)出來(lái)的問(wèn)題只是特定年齡的客觀表現(xiàn)，是可以理解的。所以，教師不要討厭學(xué)生，而是要了解學(xué)生行為背后的原因，了解學(xué)生心中的需要，從而理解學(xué)生，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，找尋合適學(xué)生的教學(xué)方法，從而實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的快樂(lè)。普通院校的學(xué)生在課堂上都有這樣的心理需要：他們想學(xué)，想老師引導(dǎo)他們學(xué)；他們想表現(xiàn)，想老師能搭設(shè)平臺(tái)讓他們表現(xiàn)；他們也想能快樂(lè)地學(xué)，想老師的方法更新，更有創(chuàng)意。只有教師從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，才能真正實(shí)現(xiàn)教育的最佳效果。

3 以學(xué)生為中心的移動(dòng)教育改革實(shí)踐

“以學(xué)生為中心”包含三個(gè)維度：“以學(xué)生發(fā)展為中心”、“以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心”“以學(xué)習(xí)效果為中心”。讓學(xué)生學(xué)習(xí)需要做到讓學(xué)生參與、動(dòng)手、體驗(yàn)、動(dòng)腦，讓學(xué)生身體動(dòng)起來(lái)，讓學(xué)生大腦轉(zhuǎn)起來(lái)，諸如基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)、基于課題的學(xué)習(xí)、服務(wù)學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)、體驗(yàn)式學(xué)習(xí)或者翻轉(zhuǎn)課堂等。通過(guò)超星學(xué)習(xí)通移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)，將《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中的知識(shí)點(diǎn)碎片化、結(jié)構(gòu)化和具體化。在信息時(shí)代，獲取知識(shí)的快捷便利，隨時(shí)隨地產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，超星學(xué)習(xí)通移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)正是在這樣的應(yīng)用需求下產(chǎn)生的。

課前提供課程章節(jié)內(nèi)容相關(guān)的預(yù)習(xí)材料，讓學(xué)生在課前學(xué)知識(shí)，圈定不理解的知識(shí)點(diǎn)。設(shè)計(jì)課程知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的問(wèn)題，構(gòu)建以問(wèn)題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)方式，把學(xué)習(xí)置于真實(shí)的或接近真實(shí)的、有意義的問(wèn)題情境中，通過(guò)讓學(xué)生解決問(wèn)題來(lái)探究問(wèn)題背后隱含的概念和原理，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)部動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)建構(gòu)知識(shí)、解決問(wèn)題、團(tuán)隊(duì)合作、自主學(xué)習(xí)等能力，提升課中時(shí)的課堂境界，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

課中參與教師設(shè)定的問(wèn)題討論，參與小組的互動(dòng)交流。在教師的積極引導(dǎo)下，學(xué)生積極參與課堂，教師與學(xué)生之間形成良性互動(dòng)關(guān)系。精心設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)把學(xué)生卷入學(xué)習(xí)之中，教師不僅僅是講授者，更是學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者（精心設(shè)計(jì)）、學(xué)習(xí)環(huán)境的營(yíng)造者（用心營(yíng)造）、學(xué)習(xí)過(guò)程的輔導(dǎo)者（有效輔導(dǎo)），使學(xué)生意識(shí)到自己才是學(xué)習(xí)的主體。將教學(xué)活動(dòng)任務(wù)具體化，如以游戲的方式體驗(yàn)隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的插入原理。組建課程學(xué)習(xí)小組，課前課中和課后都可以進(jìn)行交流和分享，定期公布小組得分情況，使學(xué)生擁有小組榮譽(yù)感和緊迫感。在超星學(xué)習(xí)通上組建小組，可隨機(jī)建組也可指定建組，構(gòu)建學(xué)習(xí)共同體，小組分工合作，小組匯報(bào)，建立規(guī)則意識(shí)，組員互評(píng)，小組互評(píng)，互換角色，及時(shí)反饋，培養(yǎng)責(zé)任感。

課后通過(guò)課程小結(jié)或者隨堂測(cè)驗(yàn)、作業(yè)等方式鞏固本堂課知識(shí)內(nèi)容，做好學(xué)習(xí)后的及時(shí)總結(jié)，查漏補(bǔ)缺。小組及時(shí)總結(jié)，查找不足，互相提問(wèn)，形成良好的互幫互助學(xué)習(xí)氛圍。在線疑難問(wèn)題提問(wèn)和解答，學(xué)生也可解答其他學(xué)生在線提出的問(wèn)題，建立良好的課后線上討論機(jī)制，沒(méi)有問(wèn)題的學(xué)習(xí)才是最大的問(wèn)題。

針對(duì)學(xué)習(xí)效果采用多元化考核評(píng)價(jià)方式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激活學(xué)習(xí)態(tài)度。重過(guò)程輕結(jié)果，重能力輕知識(shí)，重視學(xué)生的素質(zhì)教育和能力提高，重視實(shí)際學(xué)習(xí)效果，建立目的、過(guò)程與結(jié)果之間的反饋與改進(jìn)關(guān)系，強(qiáng)調(diào)測(cè)量、反饋和評(píng)價(jià)在學(xué)習(xí)中的關(guān)鍵作用。重視過(guò)程教學(xué)，改變“平時(shí)不學(xué)習(xí)，一考定終身”的不良局面，扭轉(zhuǎn)學(xué)生只應(yīng)付考試的狀態(tài)，讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中成長(zhǎng)。

4 結(jié)論

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是一門考核邏輯思維的編程課程，教師如果不能吸引、引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生，很容易造成學(xué)生失去興趣、畏懼編程、被動(dòng)學(xué)習(xí)的不良后果。本文通過(guò)“以學(xué)生為中心”的教育理念，充分利用超星學(xué)習(xí)通APP輔助《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課堂教學(xué)，改變傳統(tǒng)教學(xué)方式，使得原本抽象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變得具體，原本沉悶的算法變得生動(dòng)，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)了學(xué)生的自信心。學(xué)生們有目的地閱讀課外學(xué)習(xí)資料，使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)來(lái)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力得到了提高，為以后專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。經(jīng)近兩年來(lái)，150多名學(xué)生的教學(xué)反饋結(jié)果看，使用超星學(xué)習(xí)通APP授課的方式取得較大的成功，受到大家的一致認(rèn)可。