賈銀江　賀莉莉　鄭萍

摘要：針對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中學(xué)生積極性不高、實(shí)踐動手能力不強(qiáng)的教學(xué)實(shí)際，分析傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問題，提出分層次教學(xué)的基本思想，從目標(biāo)分層、分層評價和分層次教學(xué)應(yīng)注意的問題等方面闡述分層次教學(xué)的實(shí)施方案。

關(guān)鍵詞：分層次教學(xué)；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

0 引言

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機(jī)程序設(shè)計的重要理論技術(shù)基礎(chǔ)，它不僅是計算機(jī)、軟件工程等專業(yè)的核心課程，也是信息類相關(guān)專業(yè)的熱門選修課程。從課程性質(zhì)上講，它是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是操作系統(tǒng)原理、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、編譯原理等課程的選修課程。從課程組織上來說，又分為理論課與實(shí)驗(yàn)課，理論課主要講述各種數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)及基本操作的實(shí)現(xiàn)算法，算法多為C語言描述，雖然容易理解，但卻不能直接編譯執(zhí)行；實(shí)驗(yàn)課與理論課具有同等重要的地位，并不從屬于理論課，是單獨(dú)的課程，主要是各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和典型算法在計算機(jī)中的具體實(shí)現(xiàn)，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中筆者注意到，同一班級學(xué)生的實(shí)踐動手能力差別很大，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，動手能力強(qiáng)的學(xué)生“吃不飽”和動手能力弱的學(xué)生“吃不消”的現(xiàn)象普遍存在。近年來，隨著高校招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，學(xué)生質(zhì)量參差不齊，基礎(chǔ)差距明顯，如何提升學(xué)生的實(shí)踐動手能力、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，已成為廣大教育工作者研究的重要課題。

我國在20世紀(jì)80年代由國外引入分層次教學(xué)的概念，分層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式以培養(yǎng)學(xué)生能力為目標(biāo)，根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況，因地制宜地制定實(shí)驗(yàn)計劃。分層次教學(xué)的最大優(yōu)點(diǎn)就是尊重個性差異、發(fā)展個性特長，在考慮學(xué)生整體發(fā)展的同時兼顧學(xué)生個性特長發(fā)展，從而提高學(xué)生綜合素質(zhì)。筆者從事數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)多年，在教學(xué)過程中嘗試分層次教學(xué)，并在計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)微機(jī)12級學(xué)生中進(jìn)行了探索與實(shí)踐。

1 分層次教學(xué)的概念與理論基礎(chǔ)

分層次教學(xué)的思想源于孔子提出的因材施教，是指教師根據(jù)學(xué)生的知識基礎(chǔ)、智力水平、學(xué)習(xí)能力、興趣特點(diǎn)等因素，有區(qū)別地設(shè)計教學(xué)目標(biāo)、制定教學(xué)內(nèi)容、確定教學(xué)方式，有針對性地對不同類型學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)指導(dǎo)，使每個學(xué)生都能得到最優(yōu)化發(fā)展的教學(xué)方法。

（1）分層次教學(xué)的心理學(xué)基礎(chǔ)。心理學(xué)認(rèn)為動機(jī)、情緒、興趣等因素對學(xué)習(xí)質(zhì)量有重要影響，分層次教學(xué)模式能夠充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，使每個學(xué)生的潛能得到最大程度的發(fā)揮。

（2）分層次教學(xué)的教育理論基礎(chǔ)。每個學(xué)生的知識基礎(chǔ)、智力水平、綜合素質(zhì)、接受能力不盡相同，分層次教學(xué)模式尊重個性差異、發(fā)展個性特長，在規(guī)劃學(xué)生整體發(fā)展的同時兼顧學(xué)生個性特長發(fā)展，從而提高學(xué)生綜合素質(zhì)。

（3）分層次教學(xué)的學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)。強(qiáng)調(diào)要以人為本，即以學(xué)生為中心，教師要充分調(diào)動學(xué)生的主體性和主觀能動性，充分挖掘?qū)W生的潛能；同時強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，尊重學(xué)生的個性特長，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自由發(fā)展。

2 分層次教學(xué)的實(shí)施

2.1 學(xué)生分層

1）分層方法。

實(shí)施分層次教學(xué)的第一步就是將學(xué)生進(jìn)行分層，分層方法是否合理直接決定著分層次教學(xué)的效果，教師在實(shí)際執(zhí)行過程中根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)情況、智力情況和學(xué)生接受知識能力等情況將學(xué)生分為3個層次。A層：基礎(chǔ)扎實(shí)，接受能力強(qiáng)，學(xué)習(xí)具有很強(qiáng)的自覺性；B層：基礎(chǔ)一般，接受能力尚可，學(xué)習(xí)較為自覺；C層：基礎(chǔ)知識不夠扎實(shí)，接受能力一般，學(xué)習(xí)自覺性差、積極性不高。

學(xué)生分層主要考慮兩方面因素。一是c語言的基礎(chǔ)，C語言是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的先修課程，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法多是采用類C語言進(jìn)行描述，C語言掌握情況直接影響著數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的效果，對于學(xué)生c語言基礎(chǔ)的考查，除要參考上學(xué)期高級語言程序設(shè)計理論課與實(shí)驗(yàn)課程的成績外，最好在學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)課程前進(jìn)行一次C語言上機(jī)測試，題目不易過難，重點(diǎn)考查學(xué)生對c語言基礎(chǔ)知識掌握情況和實(shí)踐操作能力，同時，可以作為c語言成績檢驗(yàn)的一種手段，從而使等級定級更加客觀；二是學(xué)生的意愿，興趣是學(xué)習(xí)最好的老師，在考慮學(xué)生成績的同時也要兼顧他們的學(xué)習(xí)意愿，但建議要由高向低選擇，即A層可降至B層或C層，反之則不可以。

2）分層的動態(tài)管理。

學(xué)生分層之后對各層的管理要靈活，不能一成不變，將學(xué)生分成不同層次的教學(xué)班后，應(yīng)根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成質(zhì)量情況動態(tài)管理，比如對于24學(xué)時的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)，設(shè)定在學(xué)生開始6學(xué)時實(shí)驗(yàn)后，可提出轉(zhuǎn)班申請，此時學(xué)生對每個層次班級的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、難度、進(jìn)度等都會有全面了解，對自己能否勝任該層次教學(xué)做到心中有數(shù)；當(dāng)課程進(jìn)行12學(xué)時實(shí)驗(yàn)后，對那些在實(shí)驗(yàn)中確實(shí)存在困難的，不轉(zhuǎn)班已不能完成正常實(shí)驗(yàn)任務(wù)的同學(xué)，重點(diǎn)是高層次班級學(xué)生向低層次班級轉(zhuǎn)班的學(xué)生，當(dāng)然，對那些低層班級中實(shí)踐動手能力非常強(qiáng)的同學(xué)，同樣可提出轉(zhuǎn)班申請，這樣會使他們具有很強(qiáng)的成就感，從而形成一種你追我趕的學(xué)習(xí)氛圍，促進(jìn)其共同進(jìn)步。為保障正常的教學(xué)秩序，轉(zhuǎn)班一定要控制轉(zhuǎn)班學(xué)生的數(shù)量，建議轉(zhuǎn)班申請不要超過2次。

2.2 教學(xué)目標(biāo)分層

教學(xué)目標(biāo)的分層就是根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和課程教學(xué)大綱的基本要求和各層次學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)可能性，把不同層次的教學(xué)目標(biāo)確定在不同層次學(xué)生的最佳發(fā)展區(qū)內(nèi)。我們的目標(biāo)是使每個學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能都能夠得到發(fā)揮，使其盡可能地取得最大收獲和進(jìn)步。對于基礎(chǔ)扎實(shí)的A層次同學(xué)，他們在完成教學(xué)大綱基本要求基礎(chǔ)上，可適當(dāng)增加一些拔高的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和教師科研課題相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力、科研能力和解決實(shí)際問題的能力；對于基礎(chǔ)一般的B層次同學(xué)，在完成共同課程目標(biāo)的基礎(chǔ)上，對指定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目附加一些思考題要求他們完成，鍛煉他們的實(shí)踐動手能力，對于基礎(chǔ)不夠扎實(shí)的C層次同學(xué)，僅要求完成本層的基本教學(xué)目標(biāo)即可，重點(diǎn)是基礎(chǔ)知識的掌握，對于大綱之外的內(nèi)容，教師可根據(jù)學(xué)生完成情況靈活增加。

2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分層endprint

對于不同層次的學(xué)生完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是不同的，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目依據(jù)課程結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論課程學(xué)時為48，實(shí)驗(yàn)學(xué)時為24，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋線性表、棧和隊(duì)列、串、樹和二叉樹、圖、查找等章節(jié)，詳見表1。對于不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目依據(jù)難度分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要用來驗(yàn)證典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯定義，順序與鏈?zhǔn)轿锢泶鎯盎诓煌鎯Y(jié)構(gòu)的插入、刪除、查找、賦值等基本運(yùn)算；設(shè)計性實(shí)驗(yàn)是在完成一個章節(jié)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，給定一個具體問題由學(xué)生去設(shè)計，比如在學(xué)習(xí)棧的相關(guān)知識后，可以讓學(xué)生設(shè)計一個數(shù)制轉(zhuǎn)換的程序，在學(xué)習(xí)隊(duì)列的相關(guān)知識后，完成約瑟夫環(huán)問題等；綜合性實(shí)驗(yàn)覆蓋多個章節(jié)的知識點(diǎn)，重在考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力，由于學(xué)時限制，綜合性實(shí)驗(yàn)相對較少，但我們在學(xué)期的期末開設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程設(shè)計，要求學(xué)生完成一個完整的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，從而提高學(xué)生的實(shí)踐動手能力和解決實(shí)際問題的能力。

給定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，項(xiàng)目難度和適于的學(xué)生層次是不同的，例如線性表應(yīng)用的項(xiàng)目要求A層和B層學(xué)生必須完成，C層學(xué)生在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中，有能力的學(xué)生可以選做，對于那些正確完成選做題目的學(xué)生給予表揚(yáng)和加分獎勵，以提高他們實(shí)驗(yàn)的積極性，從而提升其實(shí)踐動手能力，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

2.4 分層評價

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)過程中采取分層分班的教學(xué)模式，不同層次學(xué)生的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與實(shí)驗(yàn)難度是不同的，評價時也應(yīng)取不同的評價標(biāo)準(zhǔn)，評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)科學(xué)、公正，這直接影響學(xué)生對課程的態(tài)度，也決定著分層次這種教學(xué)模式是否先進(jìn)，是否值得進(jìn)一步開展的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

在分層教學(xué)具體實(shí)施過程中，教師應(yīng)充分考慮各層次學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的強(qiáng)度與難度，建議各層學(xué)生考核時采取不同的權(quán)重，難度越大權(quán)重越高。例如，A層、B層、C層學(xué)生的權(quán)重分別為1、0.9、0.8，即A層學(xué)生正確完成給定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，分?jǐn)?shù)為該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分乘1；B層學(xué)生正確完成給定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，分?jǐn)?shù)為該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分乘0.9，以此類推。各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目若完成不完整，在乘以相應(yīng)權(quán)重基礎(chǔ)上再根據(jù)情況酌情扣分，匯總各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目得分、平時分及實(shí)驗(yàn)報告分等，最終得到該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績得分。該評價方法兼顧學(xué)生層次與實(shí)驗(yàn)難度，評價結(jié)果更具客觀性，同時也不會影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性。

3 分層次教學(xué)應(yīng)注意的問題

1）層次的劃分方法。

層次的劃分是實(shí)施分層次教學(xué)的關(guān)鍵，分層是為了使各個層次的學(xué)生的潛能都能夠得到發(fā)揮，取得快速進(jìn)步，每個學(xué)生必須了解每個層次的劃分原則，對自己的情況作充分評估，從而對號入座。我們教育工作者一定要對分層教學(xué)有清醒的認(rèn)識，分層不是分級，不是給學(xué)生貼上等級標(biāo)簽，不要讓學(xué)生的自尊心受到傷害，實(shí)現(xiàn)全體同學(xué)的共同進(jìn)步是我們的目標(biāo)。

2）教師的要求。

不同層次學(xué)生的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、進(jìn)度安排都是不一樣的，這就對教師提出了更高的要求。首先對教師的要求就是對教學(xué)大綱、教材十分熟悉，此外，教師還要把握每個層次學(xué)生的特點(diǎn)，探索適合每個層次學(xué)生的教學(xué)方法，需經(jīng)過多輪的教學(xué)反饋和總結(jié)，才能制定更加有效的教學(xué)方案。

3）考核與評價。

不同層次學(xué)生的教學(xué)目標(biāo)不同，考核與評價標(biāo)準(zhǔn)也不一樣，考核與評價應(yīng)科學(xué)、合理，要讓每個層次的學(xué)生感受到對自己成績的肯定，能夠讓他們信服，這樣才能調(diào)動學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，促進(jìn)全體學(xué)生的共同進(jìn)步。

4 結(jié)語

采用分層次教學(xué)的模式，授課時不再以傳統(tǒng)的自然班為單位進(jìn)行授課，而是考慮到學(xué)生的個性特點(diǎn)、專業(yè)基礎(chǔ)、接受能力等方面的差異，將學(xué)生分成不同的層次開展教學(xué)，實(shí)質(zhì)是因人而異、因材施教，極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)了自信心，使學(xué)生在不斷溝通與交流過程中，相互促進(jìn)，共同進(jìn)步。從學(xué)生分層次教學(xué)實(shí)施效果來看，相比于傳統(tǒng)教學(xué)模式，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情更高，實(shí)驗(yàn)效果更佳，教學(xué)質(zhì)量更好。計算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)分層次教學(xué)還處于摸索階段，還有很多需進(jìn)一步完善與改進(jìn)的地方，層次劃分是否科學(xué)、教學(xué)目標(biāo)制定是否合理等還需時間進(jìn)行檢驗(yàn)，還需不斷進(jìn)行探索實(shí)踐，今后將繼續(xù)推進(jìn)此項(xiàng)研究工作，切實(shí)提高計算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

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（編輯：趙廓）endprint