基于對分課堂模式的數據結構課程教學探索

郭淑馨

摘 要

對分課堂突破了傳統教育范式，為實現合作、溝通、創造性和批判性思維的核心素養培養目標提供了切實可行的落地方案。本文利用“對分課堂”教學模式進行數據結構課程教學的研究，設計了對分課堂在數據結構課程教學中的應用模式，闡述了具體的實施方案，對探索理工科專業課教學模式的改革進行了有益的嘗試。

關鍵詞

對分課堂;數據結構;內化吸收;討論

中圖分類號： G642;TP311.12-4 ? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 06 . 07

0 引言

國家十三五規劃啟動的高校“雙一流”建設的核心是人才培養，學校教育如何突破以講授法為核心的傳統課堂教學模式，促進學生個性化發展，培養創新能力，是實現培養高質量人才的關鍵。在眾多的教學模式改革中，由美國普林斯頓大學心理學博士、復旦大學博士生導師張學新教授親自實踐的“對分課堂”教學模式引起了教育界的廣泛關注。“對分課堂”教學模式是把講授、內化吸收、討論有機的融合在一起，其表現形式是課堂講授和討論的時間各占一半，實行隔堂討論機制，在課后階段實行講授和討論之間的內化環節，讓學生在充分吸收講授的內容后參與討論。以內化吸收過程為紐帶，對分課堂教學模式實現了講授法和討論法兩大教學模式的有效融合，既保證了知識體系的有效傳遞，也充分發揮了學生的主觀主動性[1]。

1 數據結構課程教學存在的問題

1.1 教學現狀及問題分析

數據結構是一門用于研究非數值計算程序設計問題中計算機的操作對象以及它們之間的關系和操作的學科。它是計算機科學與技術、信息系統與管理、軟件工程、網絡工程和計算機應用等專業的核心課程。目前，數據結構的教學主要存在以下問題：

（1）程序設計基礎薄弱，編程語言能力不足課題組調查發現，筆者所教授的學生中，有近47%的人代碼編寫的數量總計小于千行;有近41%的學生能夠弄懂基礎理論，但編寫代碼會有困難，只有不到20%的學生能夠理解基礎理論，并且可以較為熟練的編寫代碼[2]。

（2）教學內容抽象繁多，知識融合難度較大數據結構課程知識點繁多，理論概念較為抽象。調查發現傳統教學方式下學生很難從整體上把各個分散的知識點進行融會貫通，有60%以上的學生更期望針對特定問題展開教學[2]。

（3）過于偏重理論教學，缺乏實際工程能力培養 ?目前大多數數據結構教材，都是針對各類數據結構的抽象定義、抽象的偽代碼實現等進行講解，并沒有一個完整的案例或項目同實際工程應用聯系起來[3]。

（4）教學方法比較單一，缺乏師生互動環節目前很多高校教師還采用傳統的“板書+PPT”教學方式，調查顯示，主動向老師請教問題的學生不超過10%，能夠互相之間討論學習的學生不超過20%，絕大多數同學通過上網和到圖書館查閱資料等其他方式來解決問題[4]。

為了解決以上問題，課程組經過多方比較，選擇了對分課堂教學新模式進行數據結構課程的教學改革。

2 基于對分課堂模式的數據結構課程實踐

2.1 對分課堂教學過程設計

2.1.1 對分課堂的實施準備

要在教學過程中有效的運用對分課堂模式，首先，教師需學習對分課堂教學模式的基本理論，了解對分課堂實施的基本操作，熟練使用“對分易”等相關的教學平臺[6];其次，教師要在備課環節中精心準備，重新設計教學內容，把握每次課的重點和難點，制作適合對分課堂教學的優化PPT課件;第三，在新學期第一次課的第一節課中，教師要介紹對分課堂模式的基本理論和操作流程，使學生了解對分課堂模式，能夠把握學習中的關鍵過程。

2.1.2 對分課堂的教學實施

根據對分課堂的基本操作步驟，課程組設計了如下教學過程：

（1）在開學的第一次講課中，教師把數據結構課程的相關概念、時間復雜度及空間復雜度做框架講解，布置課后作業及下一次課需要討論的問題。

（2）課后，學生要在第二次上課之前，完成自我內化吸收過程。學生要根據老師講授的內容，利用教師提供的參考資料，通過自我查閱資料，按照課程要求和自己的實際情況，選擇適合自己的方式制定個性化學習計劃，完成課堂教學內容的內化吸收，最好再有所拓展和創新，為下次上課的討論做好準備。

（3）隔堂討論。在第二次上課的第一節課先進行小組討論;然后，由教師抽簽請小組學生代表發言，分享小組討論的問題答案，提出尚未解決的問題請大家解答;最后對未解決的問題由教師進行解答，差缺補漏，梳理總結討論結果，結束本次對分課堂的教學過程。

（4）第二節課教師講授新的知識，布置新的討論問題。以此類推，將當堂講授、課后吸收、隔堂討論總結的過程推進下去直至課程結束。

在具體實施時，根據教學內容的不同，可以按照具體需要對課堂時間做適當的調整，不是必須平分，甚至可以設置隔堂對分、當堂對分等等靈活的組合方式。

2.1.3 對分課堂的課后督促

在整個對分課堂教學實施的過程中，課后復習的內化吸收階段是很重要的一個環節，課程組設計了課后學習打卡制度，在“對易分”平臺當天晚上上交課后作業，督促學生及時進行第一次內化吸收過程;自己制定第二次復習的時間，并在復習完成后上傳復習照片。通過這種形式完成對學生自主學習習慣的培養。

2.2 對分課堂教學效果分析

通過三個學期對“數據結構”這門課實施對分課堂的教學效果的滿意度跟蹤調查發現：使用對分課堂模式教學班級的期末成績相比于用傳統講授式的教學班級期末成績有明顯上升，60分以下的學生人數減少了50%—70%。課程結束后，筆者向學習這門專業課的學生發放了滿意度調查問卷，數據分析顯示對分課堂教學模式得到了學生的喜愛。例如，經過數據分析，學生在（a）通過對分課堂分組討論，使學生互幫互助，對章節內容的深入理解更有利;（b）通過對分課堂中教師提綱挈領的講授，幫助學生梳理了章節內容，細致學習了重點和難點，為課后自主學習奠定基礎;（c）通過對分課堂的課后復習監督環節，促進學生認真學習，為組內討論和分組討論做好充分準備;（d）通過課后學習打卡制度，幫助學生形成良好的自主學習習慣;（e）通過對分課堂中對特色作業和優秀作業的分享環節，使學生互相學習，共同進步[6]這五個方面的滿意度分別為4.3、4.7、4.2、4.5和4.8，即均介于“滿意”（4分）和“非常滿意”（5分）之間。

2.3 對分課堂教學實施中的問題

筆者課程組在初次嘗試使用對分課堂教學模式中遇到了一些未能預見的問題，現就帶有普遍性的問題總結如下：

（1）數據結構作為計算機專業的核心課程，其內容和重難點都較多，實施對分課堂后，教師在課堂上的講授時間被大大壓縮了，這就要求授課教師及時做出應對，力求授課內容精益求精，注重突出知識的難點的講解，優化課后作業的設計和課程討論內容的設計。

（2）課堂討論環節是對分課堂模式中提升學習質量的重要環節。剛開始實施對分課堂模式時，有少數學生討論不積極。這就要求授課教師要密切關注每位學生的討論狀態，對于游離在討論之外的學生，要及時提醒或抽查提問。經過幾次嘗試之后，基本沒有學生脫離討論了[6]。

3 對分課堂的實踐優勢

3.1 改變了“一言堂”的教學模式

對分課堂很好地將講授和討論融為一體，通過內化吸收環節使學生主動參與教學活動與知識創新的積極性大大增強，改變了傳統的“一言堂”教學模式，提高了教育教學質量。

3.2 優化了教師的教學準備時間

在對分課堂模式下，教師只需要講解知識脈絡和要點，指導學生學習重點和難點。課堂上，教師的授課時間縮短了，指導份額提高了，從而精簡了教師的備課內容，縮短了備課時間;借助“對分易”教學平臺，作業批改方式改成分級和反饋，大大減少教學過程中的機械性成分，優化了教師的工作時間[5]。

3.3 凸顯了以生為本的教育理念

對分課堂模式，使教師與學生成了共同學習的伙伴，學生擁有了更多的自主探索的機會。特別是針對知識接受能力不同的學生，可以在課后進行個性化學習，有更多的時間完成作業和自我提升;通過課堂討論使教師與學生有了更多的交流機會，增強了學習的主人翁觀念。

4 結論

合作（Collaboration）、溝通（Communication）、創造性（Creativity）和批判性思維（Critical thinking）（簡稱“4C”）是國際教育界提出的核心素養的目標。而對分課堂，使教師與學生成為共同事業的合作者，讓學生在獨立學習和獨立思考中形成自己的觀點，在討論中培養思維的邏輯性、客觀性、理據性;在探索過程中提升創新欲望，在密切的合作學習中，學會理解、尊重他人。對分課堂為實現4C的培養目標提供了切實可行的落地方案，其突破了傳統教育范式，有望為全面發展的后工業化時代提供一個全新的教育范式[5]。

參考文獻

[1]張學新.對分課堂：大學課堂教學改革的新探索[J].復旦教育論壇，2014（5）：5-10.

[2]接標，汪小寒，左開中.軟件工程專業《數據結構實踐》課程教學探討[J].電腦知識與技術，2016.04：75-76

[3]逯鵬，張贊.數據結構課程教學方法的研究和實踐[J].教育教學論壇，2015（18）：121-123.

[4程波，熊江.面向應用型本科院校的數據結構教學方法改進[J].教育教學論壇，2014（9）：18-20.

[5]張春琴，李俊華，田大增.對分課堂在代數學課程教學中的研究與應用[J].大學教育，2019（3）：93-95.

[6]袁濤.“對分課堂”在大學理工科專業課程中的應用[J].教育教學論壇，2019（3）：5-8.