基于線上線下混合教學模式的數據結構教學改革與實踐

張濤 鮑淑梅

摘要：在管理科學與工程專業中，數據結構是重要的基礎專業課程之一，發揮著不可替代和不可或缺的關鍵作用，實踐性和理論性較強，為此，在實際展開教學的過程中，教師應當深入分析怎樣在實踐中高效融入課程理論，有效鍛煉學生的編程能力和算法設計能力，從而提高學生學習的主動性和積極性。基于此，本文針對基于線上線下混合教學模式的數據結構教學改革與實踐進行了深入分析與探討，以此為相關學者以及從業人員提供有價值的參考依據。

關鍵詞：線上線下混合教學模式;數據結構;教學改革;實踐

中圖分類號：G42? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）06-0173-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

數據結構課程復雜性、抽象性較強，如若選取的教學模式缺乏科學性和合理性，就無法使學生全面掌握和熟悉其中的知識內容，難以有效提高教學效率。為此，在實際開展數據結構課堂的過程中，教師應當采用線上線下混合教學模式，提高學生學習的積極主動性，從而強化教學效果。本文將從數據結構課程的性質和特點、數據結構課程教學現狀、基于線上線下混合教學模式的數據結構教學改革的具體實踐策略、具體教學方案、教學效果五大方面來進行深入剖析。

1 數據結構課程的性質和特點

在計算機學科課程體系中，數據結構課程發揮著承上啟下的作用，是網絡工程專業、計算機科學與技術專業的骨干學科課程，是計算機程序設計的重要技術理論基礎，不僅如此，數據結構課程還是國家重點考查計算機技術、軟件技術其中的重點科目。數據結構課程重點內容涉及多種內容，包括：排序算法、各種檢索算法以及一些基本數據結構等，針對每一種數據結構，都能提供C/C++語言，還能定量算法和定性算法分析，從而提高學生使用計算機的高效性，加強傳遞、組織、儲存信息的有效性，使學生全面掌握和熟悉各種數據結構表示、功能、基本操作接口，提高數據結構和各類算法使用的靈活性，進而能夠有效解決生活中涉及的實際問題。為此，對于學生而言，學習數據結構尤為關鍵，有利于提高他們的實踐能力和理論認知能力[1]。

2 數據結構課程教學現狀

以教師為主體、多媒體課件為輔助是現階段數據結構課程所采用的主要教學方式。雖然在實際展開教學的過程中，會融入一系列具有鮮明特色的教學模式，包括：案例式、啟發式，但是目前的數據結構課程教學相比其他應用型課程而言，抽象性更強，難度更高。在課程時間有效的條件下，教師為了盡可能地達到預期教學目標，只能淺顯地講解其中涉及知識點，無法使學生深入理解其中的內容，更無法調動學生學習的積極主動性，教學效果不理想。

3 基于線上線下混合教學模式的數據結構教學改革的具體實踐策略

針對基于線上線下混合教學模式的數據結構教學改革的具體實踐策略，整理了四點，分別是：理論和實踐教學內容與教學方法的改革、通過結合雨課堂的線上與線下的教學模式、尊重學生的主體地位及發揮教師的主導功能、鍛煉學生的自學能力，下面將一一進行說明。

3.1 理論和實踐教學內容與教學方法的改革

由于數據結構課程教學重點是設計、理解和實現算法，各個學校相應應當減少數據結構的理論課時，降低講解抽象性高算法的比重，但是不要減少實踐課的課時。通過掌握學生日常練習和期末開始狀況來說，學生廣泛認為難以理解數據結構課程內容中的深奧知識點，不能深刻熟悉數據結構算法，更無法輕松完成編寫和實踐程序。為此，各個學校應當適當的修訂改革數據結構理論和實踐部分，開展教學數據結構課程課堂期間，在操作算法、數據結構特征、邏輯結構、存儲結構方面，應當讓學生去自我分析，還要嚴格要求學生熟悉在計算機中各種數據結構中非數值數據的具體儲存方法、在實際編程中怎樣應用的方法以及如何精確地在計算機中展開運算。在編寫程序的過程中，提高學生對于存儲結構和邏輯結構使用的準確性，強化學生程序編寫水平，加強鍛煉學生對于問題的分析水平和能力。在上機的過程中，教師要高度重視鍛煉學生正確的理解算法，加強學生對于生活中實際問題的解決能力，講解算法的過程中，要循序漸進，有序展開，從而對學生的實踐水平和能力進行增強[2]。

3.2 通過結合雨課堂的線上與線下的教學模式

采用雨課堂教學模式，在開學的過程中，通過二維碼，讓學生成功參與到本班的數據結構雨課堂之中。在每次上課之前的一天中，教師要預先對本次講解的課件進行上傳，在講解完本次課程之后，大約會剩下十分鐘時間練習與本次課程有關的練習題，通過測試學生本次課程的相關知識內容，能夠總結在本次課程中學生具體的掌握程度，從而對下次授課內容進行優化和調整。在完成一個階段的課程任務之后，在雨課堂上，教師可以布置一些相關的算法設計題、應用大題、填空題、選擇題等，在晚自習時限定時間，組織學生展開考試。根據實際學生考試的最終結果，有針對性講解學生容易錯的內容，由于出錯的位置是在自測題中，學生自然會集中注意力，仔細聽講，這樣的教學效果十分明顯。通過結合線下講解、線上預習、自測的教學方法，不僅能夠充分發揮出教學的主導和引導作用，還能在課下加強師生之間的交流和溝通，學生在課前、中、后，通過手機、平板電腦等便于攜帶的智能設備，能夠隨時隨地與教師展開溝通和交流，對自學、課堂空間進行了延伸，加強了學生對于數據結構學習的積極主動性[3]。

3.3 尊重學生的主體地位，發揮教師的主導功能

在實際展開數據結構教學的過程中，教師飾演著指導者、組織者和主導者的角色，在學生學習數據結構期間，教師要高度重視鍛煉學生的編程技巧和方法、算法設計思想以及程序設計能力，正確引導學生獨立學習數據結構中物理結構的計算機映射以及邏輯結構的抽象模型，鍛煉學生編寫算法的靈活性。例如：針對數據結構，展開上機教學之前，教師應當讓學生全面掌握和熟悉C語言，如若絕大多數學生沒有較好的編程基礎，教師不要盲目繼續進行講解，基于先修課程相關知識內容，教師應當反復進行指導。在實際開展實驗課程期間，會涉及多樣化的問題，教師難以面面俱到，為此，可以通過合作性方式引導學生展開學習，成績良好且基礎功扎實的學生應當帶領基礎差、底子薄的學生。不僅如此，無論是開展數據結構理論課程，亦或實踐課程，教師都要尊重學生的主體地位，基于學生的實際學習需求調整和優化教學方法。

3.4 鍛煉學生的自學能力

關于數據結構課程，在網絡平臺上有很多相關學習網站和信息資料，基于這些資料信息，學生完全可以展開自主學習模式，但是根據相關調查研究發現，部分學生缺乏一定的學習積極主動性，沒有較好的自律性，如若教師、家長監督工作不到位，他們就難以堅持自學，為此，教師應當加強督促和引導力度，提高學生自主學習能力。例如：在實際展開數據結構教學期間，依據考試的情況，將本班學生劃分為若干個學習小組，并在每一個學習小組中推選一名小組長，小組長必須要有足夠的責任心、能力以及優秀的成績，在日常教學展開討論和實驗過程中，要最大限度地發揮出小組學習的效果，通過微信群或者是雨課堂傳送預習內容，嚴格要求小組長督促和引導小組成員展開自學。之后在實際上課的過程中，教師要隨機抽查一些學生之前留下的問題，并根據學生回答的情況記錄不同等級的成績，最終依據這些成績進行獎賞和處罰。如若學生能夠擁有一定的自學習慣和自學能力，就會提高本專業的掌握程度，并有助于其學習其他專業[4]。

4 具體教學方案

具體教學方案如下（圖1）：

1） 課前預習：本節課算法的理解程度、上一節課的掌握程度、預習本節課重點知識內容。

2） 課中：講解算法、課堂討論、講解教學知識難點和易點、自測題。

3） 課后復習：線上自學（收集與本節課相關的資料和視頻）、雨課堂（做好自測題算法的演示動畫）、線下自學（編程實踐、團體討論）。

4） 教學效果評價：線上評價（小組綜合評價、線上作業）、線下評價（實驗期末考試、課堂自測題）[5]。

5 教學效果

在采用線上線下混合教學改革方法后，在數據結構課堂上，相較于傳統教學學習來說，學生參與學院算法協會有了更高的積極性，人員數量較多，在全國程序設計大賽中，教學所指導的學生獲獎人數更多，成績優異。

本文通過調查2019年和2020年管信一個班的學生，對比了他們的期末成績（見表1）。在2019年，班級總人數為33人，平均分為75.96，最高分為98分;在2020年，班級總人數為37人，平均分為82.97，最高分為98分。通過這組數據，我們可以直觀感受到，在班級人數相差不多的情況下，2020年的平均分比2019年的平均分多了7.01分，這說明，在數據結構課堂上，通過線上線下混合教學改革方法，能夠對學生的整體水平進行有效提高，但是從一樣的最高分中又可以看出，學習成績優異且自主性強的學生，無論是線上還是線下都會展開自學，教學方式對于這些學生不會產生較為明顯的影響。

6 結束語

綜上所述，在數據結構課程中，可以通過理論和實踐教學內容與教學方法的改革、通過結合雨課堂的線上與線下的教學模式，尊重學生的主體地位，發揮教師的主導功能、鍛煉學生的自學能力等方法，有效展開線上線下混合教學方法的改革，從而使教師能夠隨時隨地掌握學生的掌握情況，學生也能隨時隨地與教師展開溝通和交流，有效脫離了時間和空間上的束縛，進而有助于打造高效課堂。

參考文獻：

[1] 胡偉平.線上線下混合式教學模式在《數據結構》課程思政中的應用探討[J].創新創業理論研究與實踐，2020，3（7）：129-130.

[2] 王麗娜.基于信息化平臺的數據結構線上線下混合教學模式探究[J].信息與電腦，2020，32（4）：248-249.

[3] 尚鮮連，曾海，宋雅娟，等.基于移動學習的線上線下混合式教學模式研究與實踐[J].教育教學論壇，2020（41）：250-252.

[4] 張春玲.數據結構基于BOPPPS模型的線上線下教學模式應用研究[J].現代職業教育，2021（28）：36-38.

[5] 胡章平，羅代忠.混合教學模式下“數據結構”課堂教學設計與目標[J].電腦知識與技術，2020，16（9）：171-172.

【通聯編輯：張薇】