基于建構主義理論的《數據結構》課程教學改革實踐

馬秋菊

(承德石油高等專科學校計算機與信息工程系，河北承德 067000)

基于建構主義理論的《數據結構》課程教學改革實踐

馬秋菊

(承德石油高等專科學校計算機與信息工程系，河北承德 067000)

《數據結構》課程是計算機類專業的一門核心的專業基礎課程。引入建構主義學習理念對《數據結構》課程的內容體系、表現形式及教學方式進行全面改革，建立靈活、多樣的教學方法以及考核制度，為學生“建構”《數據結構》知識提供良好的環境。

數據結構;高職院校;建構主義

《數據結構》課程是計算機類專業的專業核心課程，是以解決實際應用問題為主旨的、理論與實踐并重的課程。然而，長期以來以知識接受為特征的傳統知識教學對本課程教學的“抽象化”造成了學習動機不強、教學效果不佳等現象的存在。為此，我們以建構主義理論為教學改革的理論基礎，從課程目標、課程內容組織策略、教學方法和考核評價等方面進行改革，得到了很好的教學效果。

1 建構主義簡介

建構主義學習理論認為“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”是構成學生自主學習的四大要素，學生需要在一定情境中對所學內容進行意義建構，即針對某一主題的不同學習任務分工協作，交流各自完成任務的經過和所遇到的問題，使每個學習者的工作成果在學習集體中共享，最后使學習者明確事物的性質、規律以及事物之間的內在聯系，完成對所學知識的意義建構［1，2］。建構主義學習理論很符合數據結構的學習要求，它的應用性為學生創設了合理的情境，在教師的幫助下，能夠形成學生與學生之間相互合作、思考、討論的學習方式，這樣能形成學生對知識進行有意義的建構的學習過程。

2 基于建構主義理論的課程教學改革實踐

2.1 建立基于建構主義的教學內容體系

《數據結構》作為理論與實踐并重的課程，它要求學習者在掌握基礎理論、原則和方法的基礎上，在運用算法設計方法解決具體的應用問題實踐中提升技能，在設計方案的實施中體驗知識如何應用，并通過分析、反思等形式對課程知識進行內化，從而達到掌握知識的習得和算法設計技能的提升。所以在教學內容的安排上將傳統知識和IT業的應用有機結合，引導學生積極主動思考，充分培養學生的好奇心和創造意識，從而達到在有限的教學時間內幫助學生建立必要的知識體系，培養學生發現、分析問題的能力。例如，我們在順序表內容中，加強其應用性，將順序表的知識承載于簡單的信息管理中，使學生感知其應用性，這樣有利于學生接受和掌握。

2.2 建立基于建構主義的教學方法

以建構主義為理論指導，克服數據結構的傳統教學中無視學習者的主體地位、一味地向學生灌輸知識，這樣容易造成學生的惰性，學生過分依賴老師的傳授而忽略了自身積極主動地建構。建構主義理論中，教師的作用從傳統的傳遞知識的權威轉變為學生學習的輔導者，成為學生學習的伙伴或合作者，是學生建構知識的幫助者和引導者。而學生的角色是教學活動的積極參與者和知識的積極建構者。

1)教師“基于問題的教學”。由師生根據教學內容，聯系生活實際創設情境、提出問題，在教師的指導下通過個人、小組搜集材料、提取信息、處理信息、合作研究、探索解決問題的方式，最終完成知識的建構。這種教學方式中，教師的工作重心由傳統的知識的講解轉變為在教學的設計中更加注重培養學生問題意識、鼓勵學生探索問題、引導學生去解決問題，更加注重學生學習興趣、學習能力和實踐能力的培養。這要求教師對課程教學有全新的設計，以有效的問題或情境設置，激活學生求知欲望，指導學生通過豐富的課程資源尋找合適的解決辦法，基于問題的教法要求教師對教學內容進行再組織，要圍繞課程的能力目標，對課程內容體系進行優化，并根據內容的理解難易、性質特點設計教學的形式，掌握好學生課前導入性預習、課堂理解性講授和學生課后運用性學習內容的分配，要有更好的教學組織，能掌控學生自主學習和協作學習的情況并進行有效的引導。

2)學生協作探究學習策略。協作學習作為一種有效的學習形式，是學生們在教師的組織和引導下一起討論和交流，共同建立起學習群體并成為其中的一員。在這樣的群體中，共同地考察各種理論、觀點和假說;進行協商和辯論，通過自主學習和協作學習解決問題，構建知識，提升能力。協作學習形式能促進學生的思維和學習，促進相互了解，發展學生的合作意識和合作能力。這樣的學習狀態與傳統的被動接受教師的傳授不同，表現為學生為解決問題而要求學習，從主觀上學習的意愿表現的更為強烈，學習的目的也更為清晰。也更符合人人成才、全面成才的新的人才觀。

3)注重構建情境，強調方法學習。從信息的收集、計劃的制定、方案的選擇、目標的實施、信息的反饋到成果的評價，學生在整個教學過程中都處于主體地位。教師也向學生傳授知識，也是知識的傳授者，但更多的是學生行為的指導者，是學生碰到問題時候的咨詢者。建構主義對教師提出了全新的要求。教師并不把知識傳授作為其唯一的任務，而主要是準備教學情境、營造學習氛圍、組織和引導教學過程。教師設計的學習情境要與現實問題相類似，以提高學生解決現實問題能力為目標。在數據結構學教學中，根據每一部分內容的實際情況創設多樣化情境，引導學習者利用學習“情境”，積極思考學習“情境”提供的信息之間邏輯關系，培養學習者的建構能力。

4)建立基于建構主義的多媒體輔助教學方式。以計算機課件為主的多媒體教學具有內容可變、圖片可視、信息量大的優點，適合營造真實的問題情境、任務情境和學習情境，讓學習者有身臨其境的感覺，有利于學生獲取知識并對所獲取的知識進行“意義構建”，激發學生的學習主動性，是提高教學效率的重要手段［3，4］。

鑒于這種情況，我們按建構主義學習理論的4大要素的要求，改革傳統的數據結構教學模式。首先，利用多媒體技術為學習者獲取知識營造良好的“情境”，課件強調“情境”設計，促進學生對所學內容進行“意義建構”。例如在講述順序表操作原理的時候，用VBA技術形象地將內存中的數據操作與算法的語句對應，使操作過程與操作結果形象展示，給學習者充足的“意義建構”的時間和空間。再如，在學習“堆棧”的知識時，構建“老鼠走迷宮”的情景，首先用多媒體技術把抽象數據結構理論的“靜”變成“動”、高速變成“低速”、連續變成“定格”，將“抽象”變成具體應用，因此，建構主義理論指導下的數據結構教學中，需要信息技術特別是多媒體教學的廣泛參與。

2.3 建立基于建構主義的動手操作能力培養和訓練

實驗技能培訓是數據結構教學工作不可缺少的重要環節，因此，如何有效改革實驗教學、提高教學質量和效率，是數據結構教學改革中不可忽視的問題，實驗教學內容要緊貼實際，突出綜合性實驗和設計性實驗，讓學生“真刀真槍”地操作訓練，在訓練過程中實現意義構建［5］。

2.4 建立基于建構主義的考核制度

原有考核制度的主要特點是期末考試成績決定學生綜合成績，造成學生忽視知識積累的學習態度。推行多元化考核制度，可促進學生轉變學習態度，提高學生課堂學習的積極性，促進學生積極參加課堂討論、重視實驗教學。因此，有利于培養學生的“建構”能力、實驗操作能力，以及主動利用理論知識分析問題、解決問題的能力［6］。

1)加大平時的考核力度。加大平時的考核力度，有利于全面測評學生能力。這樣可以激勵學生的積極性和主動性，并將這種積極性和主動性貫穿于學習的始終。平時考核的方法有課堂提問、課堂討論、作業與練習，包括學生提出有價值的問題都給予計分，平時考核成績占總成績的20%。

2)加強和完善實踐環節考核。《數據結構》知識的學習，問題的最終是通過計算機程序并在計算機上調試得出正確結果。對于數據結構的每一個上機項目，要在結果和過程兩個方面對學生進行測評，既看結果，更注重過程。若在算法上有創新或對算法的使用有創新，要給予鼓勵。上機考核要占總成績的30%。

3)靈活多樣的期末綜合測評。期末考試是對學生整個學期對本課程的全部知識掌握情況的一次考核，這個環節是必須的，是強化學生對本課程的系統復習過程，但考核的手段上、命題方式上可以創新，例如，考核手段上可以選擇開卷或閉卷;可以筆試也可以機試。這些考試有利于考核學生的素質和能力，期末考核成績占總成績的50%。

3 結束語

建構主義理論為《數據結構》課程的教學改革提供了堅實的理論基礎，通過基于建構主義理論的《數據結構》課程教學改革，以學生為本，充分利用學生的積極性、主動性，培養學生積極的學習態度和協作精神，充分發揮了學生學習和創新的潛力，極大地提高了課程的教學效果和學生的專業素質。同時，教師在幫助和指導學生建構知識的同時也不斷提升了自身素質，更新了自身的科學觀和教學觀。

［1］ 游景如.建構主義學習理論對建立高校新型師生關系的啟示［J］.江蘇大學學報(高教研究版)，2004(3):42－44.

［2］ 吳剛.建構主義與學習科學的崛起［J］.南京社會科學，2009(6):98－104.

［3］ 趙樂華，任毅.啟發式教學方法與建構主義學習理論［J］.中國地質教育，2009(1):140－142.

［4］ 史玉娟.CAI課件在英語教學中使用誤區的分析［J］.沈陽農業大學學報(社會科學版)，2005(2):183－185.

［5］ 劉美麗，周俊杰.淺談《數據結構》課程教學與實踐［J］.中國新技術新產品，2010(18):246.

［6］ 鄒麗珊.高職《數據結構》課程教學改革與探索［J］.現代計算機(專業版)，2010(13):50－51.

Teaching Reform Practice of Data Structure Based on Constructivist Theory

MA Qiu-ju
(Department of Computer and Information Engineering，Chengde Petroleum College，Chengde 067000，Hebei，China)

Data Structure is a basic course in computer specialty of professional courses.By introducing the concept of constructivism to Data Structure course，a comprehensive reform of the content system，realization of the content，and teaching methods is carried out.The aim is to establish flexible and diverse teaching methods and assessment system for students to construct Data Structure to provide a good knowledge environment.

data structure;higher vocational colleges;constructivism

TP311-40

B

1008-9446(2011)02-0070-03

2011-03-28

馬秋菊(1957－)，女，河北保定人，承德石油高等專科學校計算機與信息工程系副教授，碩士，主要從事計算機專業基礎課程教學的研究。