以學生為中心的移動教學在《數據結構》課程中的教學改革實踐

任永強 李 婷 梁嘉熙 張鴻宇 左文喆

（[1]華北理工大學礦業工程學院 河北·唐山 063210；[2]華北理工大學外國語學院 河北·唐山 063210)

0 引言

《數據結構》不僅是計算機專業的核心開發課程，也是地理信息科學專業的核心基礎必修課程。該課程介紹了如何解決計算機軟件開發中的一系列問題，特別是在處理程序設計問題時的各種數據組織，以及數據結構的算法。其內容包括線性表、棧、隊列、字符串、樹、圖、排序、搜索等。該課程旨在幫助學生掌握各類數據結構，理解邏輯結構和存儲結構，以及各類數據結構算法在場景中的應用，培養學生選擇適當數據結構和編寫高質量應用程序的能力。由于數據結構課程抽象的定義和概念，一些模型和算法對學生來說也難以理解，因此學生在學習這門課程時感到很難理解和掌握。許多學生無法真正理解算法的核心思想，因此無法將其應用于實際項目中去。綜上所述，學生在學習這門課程時，由于缺乏學習興趣，缺少應用能力和創新能力，導致無法融會貫通課程的內容，學習的積極性和掌握程度不高，自然興趣也會越來越淡。

為了改善這種現狀，本文充分分析了《數據結構》課程教學中存在的問題，基于以學生為中心的教學理念，充分利用超星學習通APP，改進教學方式方法。課前利用學習通設計相關問題和分享相關資料，學生提前自學；課上利用多媒體動畫動態演示和引導課程內容，學生通過一系列活動參與課程教學過程，如設置搶答、提問、參與游戲環節，加深學生的理解程度；課下由老師發布隨堂練習，鞏固教學知識點。學生通過超星學習通移動教學平臺發起討論，回復討論話題，提交隨堂練習和完成課程作業，探討學習中的各類疑惑。堅持以學生為中心，以學生學習為中心，通過超星學習通移動教學平臺為本課程的教學帶來巨大方便，提高了學生成績。

1 《數據結構》在教學中存在的問題

經過多年教學一線的實踐發現，教師發現學生在學習《數據結構》這門編程思想類課程中存在一系列問題，這些問題主要體現在以下幾個方面：

（1）地理信息科學專業學生程序設計思維存在差異。地理信息科學專業學生對于軟件開發語言只在大一學習了公共基礎課C語言，有很大一部分學生還未入門，他們對程序設計的編程思維還未理解，相對計算機類專業的學生來說，地理信息科學專業學生對程序設計的編程思維存在很大的差異。

（2）學生算法編程實踐能力存在差異。《數據結構》課程重點是要理解各類數據結構的應用場景，優缺點以及編程思想，學生在數據結構編程實踐上的鍛煉有所不同，對編程感興趣的學生會積極主動上機實踐，而不感興趣的學生則會照抄代碼，敷衍了事。

（3）課程內容抽象，難以理解。課程內容比較抽象，學生如果沒有興趣，很難理解其中的深意。課程中的線性表、棧、隊列、字符串、樹、圖、排序、搜索等數據結構都是高度抽象的數據描述，學生難以將知識點具體化、形象化，導致難以理解內容，教師應該將課程內容設計的具體易懂，讓學生更好地理解吸收。

2 以學生為中心的教學理念

“以學生為中心”的教育理念是一種真正的教育。成功的老師都有一個共同的特點就是能理解學生的需要，激發學生的興趣和動機，開發課堂的活動，創新課堂的方法，從而培養學生的學習能力，而課堂教學的關鍵就是要堅守“以學生為中心”的教育理念。要悅納學生、了解學生、理解學生、激發學生內在的學習力，這就是以學生為中心教學理念的最好的理解。在理念的指引下，教師們不再是“我要教什么，而是學生學什么”；也不再是“我要給學生什么，而是學生需要什么”。讓學生對自己的學習負責，培養主動學習、自主學習、終身學習能力。

普通院校的學生獨立意識強，加上高中有些學生學習習慣不良，學習無力感。課堂上玩手機、睡覺、開小差、遲到曠課、甚至搗亂。這是我們普通學校課堂管理的共同難題。但老師們假如換一種角度看問題，就會發現學生同樣渴望積極向上，渴望成才成功，而學生所表現出來的問題只是特定年齡的客觀表現，是可以理解的。所以，教師不要討厭學生，而是要了解學生行為背后的原因，了解學生心中的需要，從而理解學生，根據學生的特點，找尋合適學生的教學方法，從而實現課堂教學的快樂。普通院校的學生在課堂上都有這樣的心理需要：他們想學，想老師引導他們學；他們想表現，想老師能搭設平臺讓他們表現；他們也想能快樂地學，想老師的方法更新，更有創意。只有教師從學生實際出發，才能真正實現教育的最佳效果。

3 以學生為中心的移動教育改革實踐

“以學生為中心”包含三個維度：“以學生發展為中心”、“以學生學習為中心”“以學習效果為中心”。讓學生學習需要做到讓學生參與、動手、體驗、動腦，讓學生身體動起來，讓學生大腦轉起來，諸如基于問題的學習、基于課題的學習、服務學習、探究式學習、體驗式學習或者翻轉課堂等。通過超星學習通移動教學平臺，將《數據結構》課程中的知識點碎片化、結構化和具體化。在信息時代，獲取知識的快捷便利，隨時隨地產生網絡學習，超星學習通移動教學平臺正是在這樣的應用需求下產生的。

課前提供課程章節內容相關的預習材料，讓學生在課前學知識，圈定不理解的知識點。設計課程知識點相關的問題，構建以問題為導向的學習方式，把學習置于真實的或接近真實的、有意義的問題情境中，通過讓學生解決問題來探究問題背后隱含的概念和原理，激發學生學習的內部動機，培養建構知識、解決問題、團隊合作、自主學習等能力，提升課中時的課堂境界，實現深度學習。

課中參與教師設定的問題討論，參與小組的互動交流。在教師的積極引導下，學生積極參與課堂，教師與學生之間形成良性互動關系。精心設計教學活動把學生卷入學習之中，教師不僅僅是講授者，更是學習活動的設計者（精心設計）、學習環境的營造者（用心營造）、學習過程的輔導者（有效輔導），使學生意識到自己才是學習的主體。將教學活動任務具體化，如以游戲的方式體驗隊列數據結構中的插入原理。組建課程學習小組，課前課中和課后都可以進行交流和分享，定期公布小組得分情況，使學生擁有小組榮譽感和緊迫感。在超星學習通上組建小組，可隨機建組也可指定建組，構建學習共同體，小組分工合作，小組匯報，建立規則意識，組員互評，小組互評，互換角色，及時反饋，培養責任感。

課后通過課程小結或者隨堂測驗、作業等方式鞏固本堂課知識內容，做好學習后的及時總結，查漏補缺。小組及時總結，查找不足，互相提問，形成良好的互幫互助學習氛圍。在線疑難問題提問和解答，學生也可解答其他學生在線提出的問題，建立良好的課后線上討論機制，沒有問題的學習才是最大的問題。

針對學習效果采用多元化考核評價方式，調動學生的積極性，激活學習態度。重過程輕結果，重能力輕知識，重視學生的素質教育和能力提高，重視實際學習效果，建立目的、過程與結果之間的反饋與改進關系，強調測量、反饋和評價在學習中的關鍵作用。重視過程教學，改變“平時不學習，一考定終身”的不良局面，扭轉學生只應付考試的狀態，讓他們在學習過程中成長。

4 結論

《數據結構》是一門考核邏輯思維的編程課程，教師如果不能吸引、引導和鼓勵學生，很容易造成學生失去興趣、畏懼編程、被動學習的不良后果。本文通過“以學生為中心”的教育理念，充分利用超星學習通APP輔助《數據結構》課堂教學，改變傳統教學方式，使得原本抽象的數據結構變得具體，原本沉悶的算法變得生動，極大地激發了學生的學習熱情，增強了學生的自信心。學生們有目的地閱讀課外學習資料，使用數據結構知識來分析問題和解決問題的能力得到了提高，為以后專業課程學習奠定了堅實的基礎。經近兩年來，150多名學生的教學反饋結果看，使用超星學習通APP授課的方式取得較大的成功，受到大家的一致認可。