胡佳，胡啟宙（南昌師范學院數(shù)學與計算機科學系，南昌　330000）

?

基于LBL和PBL的《數(shù)據(jù)結構》教學研究與實踐

胡佳，胡啟宙
（南昌師范學院數(shù)學與計算機科學系，南昌330000）

摘要：

關鍵詞：

創(chuàng)新能力；PBL；LBL

0　引言

創(chuàng)新是來自于需求并滿足需求的一個過程。經(jīng)過調查顯示，隨著經(jīng)濟發(fā)展方式的轉變和產(chǎn)業(yè)結構的調整，在整個人才培養(yǎng)結構中，對技能型人才的培養(yǎng)越來越重視，我們目前所缺乏的是高質量的、具有創(chuàng)新能力的技能型人才。根據(jù)市場的需要，我們針對人才的培養(yǎng)目標和課程的設置做了一個相應的調整，以能力培養(yǎng)為核心，就業(yè)為基本導向；要求每位教師改變教學觀念，提倡教學以學生為主體，目前正嘗試把LBL和PBL相互結合的教學模式應用到計算機課程教學中去。因為計算機類課程屬于經(jīng)驗、活動性的課程，它可以提供多個實際應用的教學場景，學生通過這些教學情景可以進行不斷地思考和探索，從而培養(yǎng)了學生的自主學習和創(chuàng)新能力。《數(shù)據(jù)結構》是計算機專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課程，它的教學目標是為了培養(yǎng)學生一定的邏輯思維能力，包括分析問題和解決問題的能力，為高效的開發(fā)計算機軟件提供思路。這里我們在《數(shù)據(jù)結構》課程中進行嘗試，培養(yǎng)創(chuàng)新性人才。

1　LBL和PBL教學模式的構建

PBL是基于問題的學習，PBL從提出到應用于教學領域有四十多年的歷史，這種方法已得到了一些可行性論證。我們通過CNKI進行模糊查找，找到了有關PBL的文章大約10000篇左右，而在計算機方面的只有300余篇，PBL教育于2000年引入大陸，在香港，還有臺灣等多所大學已經(jīng)在使用，在一些985高校的醫(yī)學院也在使用，收到了一定成效，PBL教學分為很多層次，有單門學科的PBL教學、交叉學科的PBL教學，以及學院級別的PBL教學。吸取了前人的經(jīng)驗，針對課程的特點，我們正在嘗試探索單門學科的LBL和PBL相結合的教學模式。LBL和PBL教學模式如圖1。

圖1　LBL和PBL教學模式

在LBL模塊中，以教師講授為主，主要是針對于理論性的知識進行系統(tǒng)的講授。它包括知識儲備和知識整合兩個階段。在知識儲備階段教師將整理出來的教學知識點以系統(tǒng)的方式呈現(xiàn)給學生，這些知識點是由PBL教學模塊中所用到的知識所提煉的。在該教學模塊中將把知識儲備期的內容整合到綜合題中，學生需要課后完成，依托校園網(wǎng)網(wǎng)上提交，借助精品課程網(wǎng)站，教學博客等多種途徑，進行課下交流，學生通過完成教師布置的題目，將知識進行消化和總結，提高理論上的認知。最后在本模塊中，會有階段性的評價，以筆試為主。本模塊的關鍵點是組織教學內容，整合出PBL教學模塊所要用到相關的知識點，并且給出課后的擴展學習內容。

在PBL模塊中，是以項目為主導，教師主要采用啟發(fā)式的教學。它包括實踐探索和知識總結兩個階段。在實踐探索階段中教師將學生進行分組，共同完成一個實驗項目，在知識總結階段學生將應用于實踐的知識進行總結，最后采用學生互評和教師評價，進行綜合性的評價。本模塊的三個關鍵點為：一、創(chuàng)設問題情景（即實踐項目的設計），二、找出一個與現(xiàn)實生產(chǎn)生活相關的題目，囊括適當?shù)慕虒W知識點。三、合作學習小組的創(chuàng)建，分配多少人為一組，小組成員的任務分配。四、教師組織引導學生，如何給學生進行適當?shù)脑u價，激勵學生不斷的探究，建立過程性評價標準。

2　具體實施過程

實驗對比班為12級計算機應用技術專業(yè)和13級計算機技術專業(yè)的學生。實驗課程為《數(shù)據(jù)結構》，采用的教材為校本教材，推薦參考教材為十一五規(guī)劃教材，課時分配為，LBL教學模塊36課時，PBL教學模塊36個課時。

（1）知識存儲階段中將《數(shù)據(jù)結構》所有的知識點提煉，給出整門課的知識結構，每章將構造知識大綱圖表?！稊?shù)據(jù)結構》在計算機學科中屬于專業(yè)基礎課程，它的章節(jié)比較獨立，里面主要介紹了一些常用的算法。在知識儲備階段，把常用的算法整理出來，借助現(xiàn)代教育技術將它用CAI課件呈現(xiàn)給學生。并介紹它的相關應用。

（2）知識整合階段將這些小的算法給它們整合在一起，讓學生進行驗證。例如在線性表中的算法有對線性表的元素進行插入、刪除、合并和排序等。那么我們把這些算法整合放在一起，形成一個線性表的驗證系統(tǒng)。

（3）實踐探索階段，我們將給出課程設計題。如下列表1。學生根據(jù)題目提出問題，解決問題。

表1　知識模塊與對應的實踐模塊對照表

（4）知識總結階段通過具體實踐項目的團隊協(xié)作，對所學的知識進行具體應用，最后將所用到的知識進行總結。

每個知識模塊對應一個綜合設計項目。這里我們將按照上學年關聯(lián)課程的成績的級別進行分組，原則是人數(shù)的范圍控制在4-6人，成績分為三段分別為好中差，每段至少一人，每組選一個組長，組長的作用在全隊是最重要的，在整個實踐項目中起到聯(lián)絡的作用，在本階段的最后環(huán)節(jié)將進行最后陳述。也就是實踐項目匯報。根據(jù)課程實踐項目的需要，每組的成員分為3個角色，分別為代碼人員、測試人員和文檔人員。代碼人員主要負責需求分析，書寫基本的模塊，代碼的編寫；測試人員主要負責代碼的測試和修改；文檔人員主要負責實驗項目報告的書寫，具體內容如圖2。這里的將每組的代碼人員直接認定為組長。

圖2　實踐項目報告模板

例如學生管理系統(tǒng)，第一部分實踐項目的內容介紹中介紹系統(tǒng)中的幾個子功能，查找學生記錄、添加學生記錄和刪除學生記錄等；第二部分算法介紹中將所有的子功能所用的算法進行描述；第三部分給出具體的源代碼；第四部分給出一些測試用例，將所有的情況考慮進來，特別是一些邊界條件，將記錄運行結果。

在評分階段每個角色的得分系數(shù)不同，代碼人員為0.5，測試人員為0.3，文檔人員為0.2。

學生在實踐環(huán)節(jié)中，角色實行輪換制。每個學生在一個學期之內各個角色都會輪到一次。項目的評分通過團隊的組長PPT匯報給出，組長要求對每個環(huán)節(jié)和整個過程有總體的把握，在匯報階段要求對采用的算法進行簡單的闡述，給出源程序代碼，并且對關鍵的部分進行解釋，運行結果。在整個階段本階段學生的項目要求至少為4個。

本階段的以小組為策略實現(xiàn)PBL教學，學生和教師的工作量都很大，學生在具有了一定的理論基礎以后，對項目進行分析，采用什么樣的數(shù)據(jù)結構比較合理，采用哪些算法，算法的效率是否可以提高等問題。在實驗過程中也會遇到很多的問題，小組成員的意見不統(tǒng)一，面對這些問題都需要大家共同面對和解決。本階段需要學生團隊協(xié)作，同享知識，應用知識，總結知識進行技術創(chuàng)新。

3　教學評價

教學評價采用過程評價方法，從不同階段和不同角度對學生評分。通過科學的評價體系提高學生的學習熱情。這里我們設計了兩張評價表格，分別為LBL學習評價表（表2）和PBL學習評價表（表3）。

表2　LBL學習評價表

將分數(shù)分為A，B，C3個等級。分別對應以下三個層次沒掌握、基本掌握、熟練掌握。例如在知識模塊一中，題目是通過網(wǎng)上提交，如果源程序代碼中的子函數(shù)全錯了，那么為A，如果2/3的功能函數(shù)正確為B，如果運行出來完全正確，那么等級為C。

表3　PBL學習評價表

通過綜合能力的評價促進學生的學習。

4　該模式的要求

該模式對教師的要求比較高，要求教師要有完整的知識結構和一定的實際操作能力，并且要求教師能夠提供完備的教學資源，該模式可以推廣到不同層次，和不同領域的教學改革中，將教學和社會需求緊密的結合，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。相關的系列工作包括動態(tài)課程體系的設計，精品課的建設，教師的培訓等。

參考文獻：

[1］胡啟宙，孫慶括.高師數(shù)學教學論課程中參與式教學模式的構建[J］.數(shù)學教育學報，2013，（3）

[2］胡佳，肖維.高職高?！稊?shù)據(jù)結構》課程教學改革探析[J］.江西教育學院學報，2012，（6）

[3］李嵐，劉欣．對高職PBL教學項目設計的研究[J］．職業(yè)教育研究，2008（5）.87-88．

[4］麥可思研究院.2011年中國大學生就業(yè)報告[R］.北京：社會科學文獻出版社，2011：118-120，85-230

[5］李劍平.高職遭生源萎縮困境教育部將試點職教“立交橋”[EB/OL］.http://edu.iqilu.com/news/20110131/407730.html,2011-01-31.

Combining the current social demand for talent，puts forward the teaching model，and the teaching model is the combination of theoretical teaching and practical teaching，the model combines with the two teaching methods，PBL teaching methods are applied to the practical teaching，LBL teaching methods are applied to the theoretical teaching；specific implementing process takes Data Structure course as an example，gives the processing evaluation scheme which is the teaching model.

Keywords：

Innovation Ability；PBL；LBL

Research and Practice of Data Structure Teaching Based on LBL and PBL

HU Jia，HU Qi-zhou
（Department of Math and Computer Science，Nanchang Normal University，Nanchang 330000）

Abstract：

結合目前社會對人才能力的需求，提出兼顧理論教學和實踐教學相結合的的教學模式，該模式將兩種教學方法相結合，PBL教學方法應用于實踐教學，LBL教學方法應用于理論教學；具體的實施過程以《數(shù)據(jù)結構》課程的教學為例進行闡述，給出該教學模式的過程性評價方案。

基金項目：

2013年江西省高等學校教學改革研究課題

文章編號：1007-1423（2016）15-0032-04

DOI：10.3969/j.issn.1007-1423.2016.15.009

作者簡介：

胡佳（1982-），碩士，江西新建人，講師，從事領域為計算機教學研究工作

胡啟宙（1961-），江西新建人，副教授，從事領域為課程與教學論

收稿日期：2016-03-22修稿日期：2016-05-16