【摘要】 ? ?《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)改革以O(shè)BE教學(xué)模式為牽引，強(qiáng)調(diào)推演式理論和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法的使用。以學(xué)生為中心，學(xué)情分析研究為基礎(chǔ)，發(fā)揮專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)調(diào)通專(zhuān)、專(zhuān)專(zhuān)融合的內(nèi)容構(gòu)建;注重知識(shí)形態(tài)的二次構(gòu)建，以多視角模式展開(kāi)教學(xué)內(nèi)容，將知識(shí)貫穿整個(gè)內(nèi)容體系;加強(qiáng)結(jié)構(gòu)清晰的項(xiàng)目分解理念，功能完整的項(xiàng)目整合要求的計(jì)算思維。

【關(guān)鍵字】 ? ?數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ? ?課程融合 ? ?知識(shí)構(gòu)建 ? ?計(jì)算思維

一、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

計(jì)算機(jī)課程體系以提升學(xué)生綜合能力和素質(zhì)是所有課程的任務(wù)，通過(guò)記錄和研究學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和問(wèn)題，反思總結(jié)出適合本課程特點(diǎn)的教學(xué)模式一直是教學(xué)改革創(chuàng)新的方向。《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，是一門(mén)解決現(xiàn)實(shí)世界中數(shù)值與非數(shù)值問(wèn)題的經(jīng)典課程，對(duì)后繼課程影響大。只錨定本門(mén)課程的單一教學(xué)內(nèi)容，既不從理工科基礎(chǔ)課程引入課程構(gòu)建思想，也不為學(xué)生提供專(zhuān)業(yè)發(fā)展的新需求，那么注定會(huì)導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法及時(shí)掌握課程知識(shí)點(diǎn)，也無(wú)法應(yīng)用所學(xué)內(nèi)容解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。目前本課程傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程側(cè)重理論細(xì)節(jié)，與實(shí)際程序設(shè)計(jì)思維、程序設(shè)計(jì)能力相距甚遠(yuǎn)，究竟是教語(yǔ)言還是教編程，是注重知識(shí)還是能力培養(yǎng)？“見(jiàn)樹(shù)木不見(jiàn)森林”，吃不透、用不活所學(xué)知識(shí)，也是目前本課程的主要問(wèn)題。

二、教學(xué)創(chuàng)新改革研究

2.1學(xué)情分析研究

教學(xué)方法設(shè)計(jì)前把強(qiáng)調(diào)學(xué)情分析當(dāng)作首要任務(wù)，如圖1所示。針對(duì)本課程以及前驅(qū)課程的多輪講授經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的一次學(xué)情分析如下：

學(xué)習(xí)本課程前，學(xué)生在生活中已經(jīng)接觸過(guò)大量的應(yīng)用軟件，同時(shí)能夠理解軟件程序設(shè)計(jì)的基本理念。但對(duì)程序設(shè)計(jì)具體怎么實(shí)現(xiàn)還缺乏一定的抽象思維、邏輯思維能力。需要教師從直觀案例入手，使用一定的手段將抽象問(wèn)題直觀展示、有淺入深引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題展開(kāi)思考。例如：在講第三章棧和隊(duì)列操作時(shí)，采用教室中模擬實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，學(xué)生充當(dāng)為該結(jié)構(gòu)中的個(gè)體元素，扮演元素在操作過(guò)程的中具體狀態(tài)，加深對(duì)該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的印象與理解，進(jìn)而抽象出數(shù)據(jù)模型的關(guān)鍵屬性以及建立過(guò)程。在與學(xué)生的互動(dòng)中完成教學(xué)理論授課內(nèi)容，再以推演式教學(xué)方法，以“先做后說(shuō)”的形式設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)，教師先演示，學(xué)生根據(jù)程序運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行歸納和總結(jié)，分析出程序中各模塊的實(shí)現(xiàn)功能后，再進(jìn)一步開(kāi)展實(shí)踐內(nèi)容。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中要注意做好二次學(xué)情分析，及時(shí)調(diào)整講授內(nèi)容的難易程度。

二次學(xué)情分析：課堂章節(jié)授課結(jié)束后，及時(shí)記錄、分析、總結(jié)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，包括學(xué)習(xí)態(tài)度，重難點(diǎn)分析，知識(shí)掌握，作業(yè)完成情況等。通過(guò)二次學(xué)情分析記錄，在為下一個(gè)學(xué)年本課程授課前的一次學(xué)情分析提供重要依據(jù)。

2.2注重課程間教學(xué)內(nèi)容的整合

1.與理工科基礎(chǔ)課程整合，解決數(shù)值問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的科研思維，便于提升學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)學(xué)科的認(rèn)知力。同時(shí)，學(xué)生通過(guò)借助基礎(chǔ)學(xué)科的經(jīng)典算法，理解如何將復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)和處理的方法。

2.與專(zhuān)業(yè)課程整合，解決非數(shù)值問(wèn)題。

將后繼專(zhuān)業(yè)課程中的案例項(xiàng)目通過(guò)功能分解，把基礎(chǔ)模塊拿到本課程課堂中進(jìn)行實(shí)踐，如操作系統(tǒng)的作業(yè)調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)清單的處理、機(jī)器學(xué)習(xí)方法模塊等案例。

2.3注重二次知識(shí)形態(tài)構(gòu)建

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》授課總學(xué)時(shí)為72學(xué)時(shí)，共計(jì)9個(gè)章節(jié)授課內(nèi)容。覆蓋廣泛，知識(shí)點(diǎn)繁雜。教學(xué)內(nèi)容注重知識(shí)形態(tài)的二次構(gòu)建，包括理論、抽象、設(shè)計(jì)、思政四方面。為學(xué)生提供多交叉的學(xué)習(xí)視角理解課程內(nèi)容，形成實(shí)踐能力。

理論部分將9個(gè)章節(jié)劃分為四大知識(shí)模塊：預(yù)備知識(shí)模塊（1章+知識(shí)擴(kuò)充）、線(xiàn)性結(jié)構(gòu)模塊（2-5章）、非線(xiàn)性結(jié)構(gòu)模塊（6-7章）、算法模塊（8-9章）。把繁雜的知識(shí)點(diǎn)按照章節(jié)間聯(lián)系歸約為四大內(nèi)容模塊，打消學(xué)生的畏難心理。劃分后的知識(shí)模塊幫助學(xué)生在模塊內(nèi)產(chǎn)生遷移學(xué)習(xí)，模塊間產(chǎn)生對(duì)照學(xué)習(xí)的效果（圖2）。

抽象部分打破章節(jié)約束，將邏輯結(jié)構(gòu)-存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)-運(yùn)算貫穿整個(gè)內(nèi)容體系（圖3）。教師在授課前吃透教材，將學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行歸約，一方面從教材的章節(jié)出發(fā)，另一方面要突破教材章節(jié)的約束，將各章知識(shí)有機(jī)的串聯(lián)起來(lái)。

設(shè)計(jì)部分在學(xué)生理解理論和抽象兩部分的基礎(chǔ)上繼續(xù)開(kāi)展，掌握理論的算法數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及算法分析;抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型以及重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù);設(shè)計(jì)將理論算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)與編程實(shí)踐相結(jié)合。在達(dá)到前兩個(gè)目的時(shí)，學(xué)生就已經(jīng)基本具備了解決現(xiàn)實(shí)未知問(wèn)題的能力，再輔以必要的綜合項(xiàng)目訓(xùn)練就可以達(dá)到第三個(gè)目的。以案例為依托，注重以成果為導(dǎo)向，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作、科學(xué)研究的能力，勇于實(shí)踐、勇于創(chuàng)新的職業(yè)精神以及獨(dú)立的思考辯識(shí)能力。

思政部分體現(xiàn)在教學(xué)色設(shè)計(jì)中，主要從三方面設(shè)計(jì)思政教學(xué)內(nèi)容：第一，將課程與傳統(tǒng)文化結(jié)合，消解學(xué)生學(xué)習(xí)工科的畏難情緒;第二，數(shù)據(jù)反映世界，與前沿科技結(jié)合;第三，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模擬現(xiàn)實(shí)社會(huì)，與社會(huì)主義核心價(jià)值觀結(jié)合。

2.4 OBE理念引導(dǎo)的TBL教學(xué)方法

為學(xué)生提供教材導(dǎo)讀、學(xué)習(xí)任務(wù)、情景案例（從基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課和綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中選?。┑葘W(xué)習(xí)資源，以小組形式展開(kāi)課前學(xué)習(xí)，以提出問(wèn)題為目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生思維能力。教學(xué)中，實(shí)踐項(xiàng)目教學(xué)安排提倡學(xué)習(xí)小組圍坐，教師巡回學(xué)習(xí)小組之中;教師下達(dá)任務(wù)書(shū)，學(xué)生圍繞填報(bào)任務(wù)書(shū)為目的，自主探究與討論;最終，教師根據(jù)任務(wù)書(shū)，給予不同小組輔助問(wèn)題解答以及個(gè)性化的指導(dǎo)，完成授課環(huán)節(jié)。課后，引入小助教（學(xué)委、學(xué)習(xí)組長(zhǎng)）機(jī)制。遵循當(dāng)代大學(xué)生的心理特征，助教機(jī)制有效打破老師和學(xué)生之間的溝通障礙。

三、結(jié)束語(yǔ)

本文研究了《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)改革創(chuàng)新方法，適應(yīng)新工科課程體系培養(yǎng)目標(biāo)，切實(shí)提升學(xué)生綜合能力為出發(fā)點(diǎn)，注重因材施教，結(jié)合教師經(jīng)驗(yàn)與教學(xué)數(shù)據(jù)，做好學(xué)情分析。在準(zhǔn)確理解學(xué)情的基礎(chǔ)上，探索課程間教學(xué)內(nèi)容的融合，與課程內(nèi)形成二次構(gòu)建知識(shí)的教學(xué)方法。實(shí)踐教學(xué)中以O(shè)BE理念牽引，翻轉(zhuǎn)課堂。課堂中以圍繞填報(bào)任務(wù)書(shū)為項(xiàng)目起始結(jié)點(diǎn)，展開(kāi)TBL教學(xué)。在授課過(guò)程中，課堂氛圍積極活躍，學(xué)生的能力有了顯著提高。然而，在改革實(shí)踐中仍存在不足，例如學(xué)情分析的研究與授課計(jì)劃學(xué)時(shí)安排上的平衡等問(wèn)題，將在接下來(lái)的改革中繼續(xù)展開(kāi)探索。

李立（1986年8月），承德醫(yī)學(xué)院，女，漢族，河北省承德市，講師，碩士，研究方向：數(shù)據(jù)挖掘。

基金：2018-2019年度河北省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目“融入計(jì)算思維理念的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)立體化教學(xué)研究與實(shí)踐”（2018GJJG332）。