“数据结构”课程实施混合教学的问题及对策研究.pdf

2023年12 月计算机应用文摘第3 9 卷第2 4期“数据结构”课程实施混合教学的问题及对策研究王晓艳，丁盛,张春玲,王琦（潍坊科技学院,山东潍坊2 6 2 7 0 0)摘要：混合式教学的实施在很大程度上解决了传统教学中的一些问题，但同时带来了新的挑战。文章结合“数据结构”课程在实施混合式教学过程中遇到的问题，提出以下方法：分解课程的重难知识点，加大课堂互动成绩占比，实施翻转课堂，设置实验验收活动，将课程思政融入课程学习，完善资料库，并改革考核形式。数据分析结果表明，这些方法能够相对有效地解决混合式教学过程中遇到的一些问题,提高授课效果。关键词：混合式教学；计算机专业；数据结构中图法分类号：G642implementing blended learning in“data structure courseWANG Xiaoyan,DING Sheng,ZHANG Chunling,WANG Qi(Weifang University of Science and Technology,Weifang,Shandong 262700,China)Abstract:The implementation of blended learning has largely solved some problems in traditional teaching,but at the same time,it has brought new challenges.The article proposes the following methods based onthe problems encountered in implementing blended learning in the“Data Structure”course:breaking downthe key and difficult knowledge points of the course,increasing the proportion of classroom interactivegrades,implementing flipped classrooms,setting up experimental acceptance activities,integratingideological and political education into course learning,improving the database,and reforming theassessment form.The data analysis results indicate that these methods can effectively solve some of theproblems encountered in blended learning and improve teaching effectiveness.Key words:blended teaching,computer professional,data structure1传统教学模式中存在的问题“数据结构”是计算机专业的基础课，上承“程序设计基础”，下启“操作系统”“数据库管理系统”“计算机网络”“人工智能”等课程，在整个课程体系中占有举足轻重的地位。然而,由于该课程内容理论化程度强、抽象化程度高，在传统教学中面临许多问题 1 3 。例如,课程教学容易陷入嗨涩难懂的状态；学生具备一定的自主学习能力,但缺少相应的学习资源；教学效果评价形式单一；无法兼顾学生的学习层次,难以满足个性化学习需求；学生的学习积极性有待提高；师生学习受时间、空间的限制；课程思政融入方式存在局限性等 42混合式教学实施后问题的变迁在“数据结构”课程的教学过程中,潍坊科技学院文献标识码：AResearch on problems and countermeasures of在理论课教学平台上增加了算法动画、学习视频和测验题；在实践课教学平台上，加人了章节实验，并与大赛相结合。同时，通过平台实现了师生互动、小组任务和主题讨论,打破了时空的局限性。通过对整体学习过程的评价，获得了更客观、合理的学习效果评估。然而，混合式教学也存在一些问题。（1)学生反映学习任务繁重。在混合式教学中，学生不仅需要在课堂完成学习任务，还需在课余时间通过线上平台完成一部分学习任务。有学生反映部分课程提供的线上学习视频与教师课堂讲解的内容相似，相当于学生需要花费双倍精力学习同一知识点。此外，一些视频时长超过40 min，学生若要完成视频学习,则需要花费相对较长的时间，而长时间的视频学习难以保持学生的专注力，学习效果可能打折扣。如果每学期有两门这样的课程，学生可能出现“刷平台”、应付学习的现象。基金项目：2 0 19年山东省一流本科课程（线上线下混合式）-数据结构8(2)网络诱惑对学生精力的影响。混合式教学需要一定的软硬件支持，手机成为了必不可少的教学设备,但游戏、短视频等很容易吸引学生的注意力。一些自制力较差的学生在课堂和课余时间都沉浸在网络娱乐中，严重影响学业。(3)学生“刷资源”,线上学习存在应付现象。一些学生为了追求更高的线上成绩，可能寻求“帮助”，出现“刷课”现象。(4)课程思政需要常态化融人。当前,许多学生课余时间都沉浸在手机世界中，自我思考时间减少。教师需要引导学生朝着健康、积极、阳光的方向发展，因此课程思政应该成为每门课程的常态化内容。3应对措施(1)分解课程重难知识点。为了更好地实施混合式教学,同时减轻学生的学业压力，需要对课程的知识点进行分解。针对课程中的重难点知识,将其分解为基础知识和难点知识,如表1所列。要求学生在课前自行学习基础知识,然后在课堂上对难点知识展开讨论。通过充分利用线下课堂的时间，师生共同完成对难点知识的学习。（2)改革课程成绩组成,加大课堂互动成绩占比，同时限定期末最低有效成绩。为了提高学生的学习积极性和主动性,同时为了检测学生对基础知识的掌握效果,进一步修改混合式教学成绩的组成。其中，加大课堂互动成绩占比是一个很有效的措施。此外，限定期末最低有效成绩在一定程度上可以督促学生完成学习任务。(3)实施翻转课堂,凸显学生主体地位。对于重难点知识的学习,应该充分调动学生的积极性，引导学生通过努力和小组的通力合作实现难点的突破，真正提高分析问题、解决问题的能力。同时,设置小组展示环节,通过小组成果的分享与对比,培养学生的创新精神。序号教学章节1数据结构概述逻辑结构之图形结构一多岔路口指示灯的设置、中国地图着色（科技报国的社会责任感、爱国主义情操）单链表的插入、删除（团队协作精神、创新精神）顺序表、单链表的“改进算法”（创新精神、严谨求实的职业精神、团队协作精神）2线性表3栈与队列计算机应用文摘（4)设置实验验收活动,培养学生团队协作能力、表达能力。课程实验通过实践平台完成。通过前期实验效果来看，部分学生能够较好地按照要求完成实验,进而使自身的实践技能得以提升。为了更好地培养学生的实践技能，提高学生团队的协作能力，使学生养成良好的职业道德规范，须设置实验互助小组，使其共同完成实验。对实验效果的验收采取微答辩的形式,成绩主要由教师、各小组长给出。同时，选取部分实验，聘请企业导师参与答辩。(5)课程思政融人课程学习。在教学过程中,深人挖掘课程思政融人点，积极进行课程教学改革。课程思政环境分为第一课堂（理论课堂+实验课堂）和第二课堂（实习实训+大赛等）,课程思政的基本措施有案例的选取、分组探究、翻转课堂、名人事迹、项目开发等。同时,在习题库中结合思政融人设置开放性题目,考核对学生思政教育的效果。部分思政融人点如表2 所列,实践提高环节的思政融人点如表3 所列。表1重难知识点的分解序号知识点线性表的链式1单链表的存储定义数据的插人与删除存储结构队列的顺序2假溢出问题的处理数据的插入与删除存储结构3二叉树的遍历二叉树的遍历思想4二叉树的应用哈夫曼树的定义5图的应用1最小生成树的定义6图的应用2最短路径的定义7树表的查找平衡二叉树的定义8散列查找9快速排序10堆排序表2 部分思政融入点思政教育融人点逻辑结构之树型结构一族谱（中国传统文化（家族文化)）线性表实验（团队协作精神、创新精神、职业道德操守、道德规范）算法性能分析（精益求精的工匠精神、创新精神）栈的定义（栈桥，火车站货站配货系统）（爱国主义情操、科技报国的社会责任感）栈的存储定义扩展、顺序队列的假溢出、链队列的删除（创新精神）递归思想（探索未知、终身学习的意识）栈实验（团队协作精神、创新精神、职业道德操守、道德规范）2023年第2 4期基础知识重难点二叉树的遍历哈夫曼编码的设计构造最小生成树Dijkstra 算法平衡二叉树的构造及使用散列表的概念散列表的构造及查找冒泡排序的快速排序算法设计与分析改进措施堆的定义及构造初始堆堆排序算法设计与分析2023年第2 4期序号课堂实施内容1为什么要学？怎样学？2蓝桥杯、ACM、工作室(6)完善资料库,师生共同提高。在混合式教学的实施中，拥有丰富的线上资源是至关重要的。本文积极搜集和创建了多种形式的线上资源，包括视频、动画、试题库、文献资料，以及与课程思政相关的视频等。在完善资料库的过程中,鼓励学生积极参与,这不仅提高了学生的学习积极性,也促进了其知识的升华和个人素质的提高。例如，学习完图的遍历后，有学生分享了网络爬虫的基本抓取策略。4相关数据分析实验选择了潍坊科技学院计算机科学与技术专业2 0 2 0 级和2 0 2 1级的两个班级进行数据对比，分别对过程性成绩、期末考试以及大赛成绩进行了对比分析。这两个班级的学生基础相当,男女生比例相当，开设的基础课程相同,且授课教师也相同。(1)单元测验成绩。针对课程中的线性表、栈、队列、树与二叉树、图、查找和排序，设置了单元测验，各单元成绩折合总分为3 0 分，实验班成绩对比如图1所示。从图1中可以看出,2 0 2 1级A班的单元测试采集数据整体高于2 0 2 0 级A班。通过标准偏差的分析,班级学生单元测试整体成绩较为平稳，且满分学生的占比明显提高。4540353025201510500-1011-1516-2021-2526-30平均分最低分最高分标准差(2)课堂活动数据。在课程学习过程中,设置的课堂活动共计50 分，主要包括问题回答、随堂练习、主题讨论、抢答、分组任务等。实验班相关数据对比如图2 所示。通过教学改革，学生参与课堂活动的积极性得到了一定的提高。其中,最低分变化较明显，平均成绩也有较大提高，学生成绩的标准差有所降低,班级学生整体成绩有所提高。(3)期末考试成绩。期末考试采用笔试进行,题型涉及选择题、判断题、应用题、综合题。考核内容主要有三个方向：基础知识的掌握程度；实践技能的提高程度；思政教育的融人效果，分别对应课程的知识目标、能力目标和素质目标。如图3 所示,实验班级的平均分以及及格率都有所提高，且标准差有所计算机应用文摘表3 实践提高环节的思政融入点思政教育融人点邀请企业导师、考上研究生的学生、工作突出的学生以及大赛中成绩优异的学生一起进行讨论（科技报国的家国情怀和使命担当、工程伦理教育）引导学生积极参加程序设计类大赛及加人工作室（工程伦理教育、创新意识、自我挑战精神、团队协作精神）-20级A班一2 1级A班20.0010.000.001009080706050403020100平均分最低分最高分及格率标准差图3 期末考试成绩对比图(4)大赛成绩。参加蓝桥杯以及ACM等程序设计类的大赛可以较好地提高学生的实践技能。通过数据分析，学生报名占比明显提高，表明学生的学习信心及动力有了较大提高。20级A班21级A班图1单元测试成绩对比图9降低。60.0050.0040.0030.005结束语作为一门核心基础课程，“数据结构”注重理论与实践的结合,其教学过程中遇到的问题具有一定的代表性。因此,这门课程的教学改革经验可以为其他专业课程教学提供借鉴。参考文献：1】柏宏权,苏玉凤,沈书生.融入同伴互评的混合式学习模式实证研究 J.电化教育研究,2 0 17,3 8（12)：7 9-8 5.2崔璐.在线课程教学资源的开发设计J.黑龙江科学，2019(15):62-63.3袁超，熊娜，陈梦然.多元融合：高校思想政治理论课混合式教学的路径 J.教育学术月刊,2 0 2 1(10）：10 5-111.【4江风娟.混合式教学环境中大学生学习的行为意愿影响因素研究 J.电化教育研究，2 0 2 1,42(6）：10 5-112+12 8.作者简介：王晓艳（198 2 一），硕士，副教授，研究方向：数据分析。最低分最高分图2课堂活动成绩对比图平均分标准差一2 0 级A班21级A班