陳川　鐘曉玲　何強(qiáng)　羅耀耀

摘要：首先分析了《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)在傳統(tǒng)教學(xué)模式下所存在的問(wèn)題，探討了以微課為技術(shù)手段制作案例，并將案例應(yīng)用于《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)的混合式教學(xué)模式，詳細(xì)闡述了案例的實(shí)施過(guò)程，實(shí)踐證明能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)良好的師生互動(dòng)和反饋，有效提高了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：微課；案例教學(xué)法；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；教學(xué)模式；主動(dòng)性

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）13-0110-02

Abstract： Firstly， this paper analyzes the problems of Data Structure course teaching in traditional teaching mode， discusses the case-making by using micro-lecture as a technical means， and the case is applied to blended teaching and learning model of Data Structure teaching. The practice shows that it can be able to mobilize students' initiative， realize the interaction and feedback between teachers and students better and improve the teaching effect.

Key words： micro-lesson； case teaching method； data structures； teaching model； initiative

1 概述

近年來(lái)，基于互聯(lián)網(wǎng)的信息技術(shù)在教育領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，其中最主要的形式是微課、翻轉(zhuǎn)課堂和慕課。全國(guó)高校相繼進(jìn)行了數(shù)字校園建設(shè)，推動(dòng)新教學(xué)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，促進(jìn)教學(xué)改革和創(chuàng)新，新的教學(xué)模式相繼得到應(yīng)用，提高了課堂教學(xué)效果[1]。在這樣的背景下，微課成為當(dāng)前教學(xué)信息化中備受關(guān)注的應(yīng)用形式之一。

微課是以混合式學(xué)習(xí)為指導(dǎo)思想，基于學(xué)科的核心知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)，適用于微型化學(xué)習(xí)的新型課件設(shè)計(jì)形式。課件通常以視頻形式為主，時(shí)間長(zhǎng)度一般為5-8分鐘，內(nèi)容精簡(jiǎn)。特別是近幾年，微課等教育技術(shù)受到廣泛關(guān)注，但只有將微課與傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合，才能真正在實(shí)際教學(xué)中發(fā)揮其作用[1]。因此，本文討論將微課與傳統(tǒng)的基于案例教學(xué)法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)相結(jié)合的混合式教學(xué)模式。

2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中存在的問(wèn)題及案例教學(xué)法應(yīng)用

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)中一門(mén)綜合性的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，是一門(mén)承上啟下的課程。它不僅僅是一般程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，而且是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)編譯原理、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其他系統(tǒng)程序和大型應(yīng)用程序的重要基礎(chǔ)。

但是，當(dāng)前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中存在以下問(wèn)題：1）以教師講授知識(shí)和學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的傳統(tǒng)教學(xué)模式為主，不能以學(xué)生為主體，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性；2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本知識(shí)和算法邏輯性強(qiáng)，內(nèi)容抽象，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)比較枯燥。特別是當(dāng)前導(dǎo)課程離散數(shù)學(xué)和C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)沒(méi)有很好掌握的情況下，不僅沒(méi)有學(xué)習(xí)興趣，也因無(wú)從下手而對(duì)學(xué)習(xí)沒(méi)有信心，學(xué)習(xí)效果差，更談不上達(dá)到根據(jù)實(shí)際問(wèn)題設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的學(xué)習(xí)要求[2]。

針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中存在的問(wèn)題，許多學(xué)者在教學(xué)方法上進(jìn)行改變，將案例教學(xué)法應(yīng)用在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)中[2-3]。

案例教學(xué)法起源于1920年代，由美國(guó)哈佛商學(xué)院所倡導(dǎo)，有助于培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生主動(dòng)參與課堂討論。而國(guó)內(nèi)教育界開(kāi)始探究案例教學(xué)法，則是在上世紀(jì)九十年代后[3]。

案例教學(xué)法是一種以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)法，案例本質(zhì)上是提出一種教育的兩難情境，沒(méi)有特定的解決之道，而教師于教學(xué)中扮演著設(shè)計(jì)者和激勵(lì)者的角色，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論，作為一種具有明確目的、以行動(dòng)為導(dǎo)向的訓(xùn)練方法有助于提高學(xué)生綜合素質(zhì)，避免了傳統(tǒng)的教學(xué)方法中教師始終扮演著傳授知識(shí)者角色，學(xué)生始終扮演知識(shí)接受者角色的問(wèn)題。

案例教學(xué)法在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中的應(yīng)用，對(duì)提高教學(xué)效果起到了積極的促進(jìn)作用，但是教學(xué)模式仍然屬于傳統(tǒng)教學(xué)模式。信息技術(shù)的不斷發(fā)展，推動(dòng)教學(xué)模式不斷改變以適應(yīng)教學(xué)需要[4-5]。由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其算法的教學(xué)難點(diǎn)在于他們的抽象性和動(dòng)態(tài)性。如何變抽象為直觀，將知識(shí)點(diǎn)與生活場(chǎng)景結(jié)合，理論與實(shí)踐相結(jié)合，是作為教學(xué)工作者始終要關(guān)注和解決的問(wèn)題。因此，本課題組成員以教改項(xiàng)目為依托，根據(jù)本院的教學(xué)特點(diǎn)，將以微課為基礎(chǔ)的案例教學(xué)法應(yīng)用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)中[6-7]。

3 基于微課的案例選擇、設(shè)計(jì)與制作

3.1案例的選擇

應(yīng)用案例教學(xué)法，案例就是教學(xué)的核心，教師必須精心選擇和準(zhǔn)備案例。案例的選擇通常遵循以下幾點(diǎn)：1）案例的難度適中；2）案例內(nèi)容具有真實(shí)性和典型性；3）案例與專(zhuān)業(yè)相關(guān)，貼近學(xué)生興趣。

本文作者在教學(xué)中使用的教材是嚴(yán)蔚敏教授主編的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語(yǔ)言版）》[8]，根據(jù)書(shū)中的章節(jié)和內(nèi)容，選擇設(shè)計(jì)合適的案例。如第二章線性表選擇的案例是圖書(shū)館書(shū)目檢索系統(tǒng)。第三章棧和隊(duì)列，選擇停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)和銀行叫號(hào)排隊(duì)系統(tǒng)作為案例。

3.2 案例的設(shè)計(jì)與制作

案例的設(shè)計(jì)是實(shí)施案例教學(xué)的基礎(chǔ)和前提。將微課作為技術(shù)手段進(jìn)行案例的設(shè)計(jì)和制作，是以微課為基礎(chǔ)的案例教學(xué)法在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的核心和關(guān)鍵。以線性表這一章為例，案例選擇圖書(shū)館書(shū)目檢索與借閱系統(tǒng)。

利用微課相關(guān)技術(shù)易于錄制視頻多媒體的特點(diǎn)，首先錄制和制作關(guān)于圖書(shū)館借書(shū)、學(xué)生期末成績(jī)公布、職工工資分配三個(gè)場(chǎng)景，然后加入動(dòng)畫(huà)和卡通形象制作提出疑問(wèn)，它們涉及的數(shù)據(jù)的共同特點(diǎn)是什么？解決問(wèn)題的思路如何？由此引入線性表的邏輯結(jié)構(gòu)的講解，然后把圖書(shū)館書(shū)目查詢(xún)系統(tǒng)作為具體案例進(jìn)行內(nèi)容設(shè)計(jì)。在微課中展示了學(xué)生經(jīng)常使用的本校圖書(shū)館書(shū)目檢索和借閱系統(tǒng)。從而引入線性表的操作及其實(shí)現(xiàn)。在微課設(shè)計(jì)中，演示了線性表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的瞬間動(dòng)態(tài)特性，不同存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)下查找、插入和刪除等算法的作用過(guò)程，使知識(shí)直觀化。

4基于微課的案例教學(xué)法的具體實(shí)施

在實(shí)施案例過(guò)程中，結(jié)合目前本人所在學(xué)院基于E-learning的云課堂，采取如下三個(gè)步驟進(jìn)行教學(xué)的組織。

4.1案例的導(dǎo)入

在課前兩天將制作的微課內(nèi)容上傳至學(xué)院云課堂，要求學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，分析思考，同時(shí)完成對(duì)知識(shí)點(diǎn)的預(yù)習(xí)。

4.2案例的討論

在課堂上，注意將“圖書(shū)館書(shū)目檢索和借閱系統(tǒng)”教學(xué)案例貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，將案例內(nèi)容作為知識(shí)點(diǎn)的依托，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，然后組織學(xué)生以小組為單位，討論案例相關(guān)的基本知識(shí)和解決問(wèn)題的方案，同時(shí)教師加以恰當(dāng)引導(dǎo)，通過(guò)師生的互動(dòng)，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性。

4.3案例的總結(jié)

方案的實(shí)現(xiàn)則在實(shí)踐環(huán)節(jié)完成，實(shí)驗(yàn)課程通常安排在理論課程當(dāng)天下午或第二天，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式下達(dá)實(shí)驗(yàn)要求，使學(xué)生通過(guò)完成任務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的理解、掌握和運(yùn)用，同時(shí)實(shí)驗(yàn)課上加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的具體輔導(dǎo)，最后作案例的總結(jié)。從而真正實(shí)現(xiàn)了在教師的指導(dǎo)下，以學(xué)生為中心的“自主學(xué)習(xí)”，提高了學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，提高了教學(xué)效率。

5 結(jié)論

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)要求之一是訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行復(fù)雜程序設(shè)計(jì)的技能和培養(yǎng)良好程序設(shè)計(jì)的習(xí)慣，其重要程度絕不亞于知識(shí)傳授。因此，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)、認(rèn)真完成習(xí)題作業(yè)和上機(jī)實(shí)習(xí)是保證學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。將以微課為基礎(chǔ)的案例教學(xué)法應(yīng)用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)上述環(huán)節(jié)的兼顧，教學(xué)符合從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的認(rèn)知規(guī)律，從而幫助學(xué)生完成知識(shí)的學(xué)習(xí)和能力的提升，改善了教學(xué)質(zhì)量，切實(shí)提高了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。實(shí)踐證明學(xué)生學(xué)習(xí)興趣明顯提高，教學(xué)效果良好。

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