基于建構(gòu)主義理論的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)改革實踐

馬秋菊

(承德石油高等?？茖W(xué)校計算機(jī)與信息工程系，河北承德 067000)

基于建構(gòu)主義理論的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)改革實踐

馬秋菊

(承德石油高等專科學(xué)校計算機(jī)與信息工程系，河北承德 067000)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計算機(jī)類專業(yè)的一門核心的專業(yè)基礎(chǔ)課程。引入建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理念對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的內(nèi)容體系、表現(xiàn)形式及教學(xué)方式進(jìn)行全面改革，建立靈活、多樣的教學(xué)方法以及考核制度，為學(xué)生“建構(gòu)”《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》知識提供良好的環(huán)境。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);高職院校;建構(gòu)主義

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計算機(jī)類專業(yè)的專業(yè)核心課程，是以解決實際應(yīng)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(tǒng)知識教學(xué)對本課程教學(xué)的“抽象化”造成了學(xué)習(xí)動機(jī)不強(qiáng)、教學(xué)效果不佳等現(xiàn)象的存在。為此，我們以建構(gòu)主義理論為教學(xué)改革的理論基礎(chǔ)，從課程目標(biāo)、課程內(nèi)容組織策略、教學(xué)方法和考核評價等方面進(jìn)行改革，得到了很好的教學(xué)效果。

1 建構(gòu)主義簡介

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”是構(gòu)成學(xué)生自主學(xué)習(xí)的四大要素，學(xué)生需要在一定情境中對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行意義建構(gòu)，即針對某一主題的不同學(xué)習(xí)任務(wù)分工協(xié)作，交流各自完成任務(wù)的經(jīng)過和所遇到的問題，使每個學(xué)習(xí)者的工作成果在學(xué)習(xí)集體中共享，最后使學(xué)習(xí)者明確事物的性質(zhì)、規(guī)律以及事物之間的內(nèi)在聯(lián)系，完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)［1，2］。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論很符合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)要求，它的應(yīng)用性為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了合理的情境，在教師的幫助下，能夠形成學(xué)生與學(xué)生之間相互合作、思考、討論的學(xué)習(xí)方式，這樣能形成學(xué)生對知識進(jìn)行有意義的建構(gòu)的學(xué)習(xí)過程。

2 基于建構(gòu)主義理論的課程教學(xué)改革實踐

2.1 建立基于建構(gòu)主義的教學(xué)內(nèi)容體系

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》作為理論與實踐并重的課程，它要求學(xué)習(xí)者在掌握基礎(chǔ)理論、原則和方法的基礎(chǔ)上，在運(yùn)用算法設(shè)計方法解決具體的應(yīng)用問題實踐中提升技能，在設(shè)計方案的實施中體驗知識如何應(yīng)用，并通過分析、反思等形式對課程知識進(jìn)行內(nèi)化，從而達(dá)到掌握知識的習(xí)得和算法設(shè)計技能的提升。所以在教學(xué)內(nèi)容的安排上將傳統(tǒng)知識和IT業(yè)的應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生積極主動思考，充分培養(yǎng)學(xué)生的好奇心和創(chuàng)造意識，從而達(dá)到在有限的教學(xué)時間內(nèi)幫助學(xué)生建立必要的知識體系，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析問題的能力。例如，我們在順序表內(nèi)容中，加強(qiáng)其應(yīng)用性，將順序表的知識承載于簡單的信息管理中，使學(xué)生感知其應(yīng)用性，這樣有利于學(xué)生接受和掌握。

2.2 建立基于建構(gòu)主義的教學(xué)方法

以建構(gòu)主義為理論指導(dǎo)，克服數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)教學(xué)中無視學(xué)習(xí)者的主體地位、一味地向?qū)W生灌輸知識，這樣容易造成學(xué)生的惰性，學(xué)生過分依賴?yán)蠋煹膫魇诙雎粤俗陨矸e極主動地建構(gòu)。建構(gòu)主義理論中，教師的作用從傳統(tǒng)的傳遞知識的權(quán)威轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的輔導(dǎo)者，成為學(xué)生學(xué)習(xí)的伙伴或合作者，是學(xué)生建構(gòu)知識的幫助者和引導(dǎo)者。而學(xué)生的角色是教學(xué)活動的積極參與者和知識的積極建構(gòu)者。

1)教師“基于問題的教學(xué)”。由師生根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，聯(lián)系生活實際創(chuàng)設(shè)情境、提出問題，在教師的指導(dǎo)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(gòu)。這種教學(xué)方式中，教師的工作重心由傳統(tǒng)的知識的講解轉(zhuǎn)變?yōu)樵诮虒W(xué)的設(shè)計中更加注重培養(yǎng)學(xué)生問題意識、鼓勵學(xué)生探索問題、引導(dǎo)學(xué)生去解決問題，更加注重學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)能力和實踐能力的培養(yǎng)。這要求教師對課程教學(xué)有全新的設(shè)計，以有效的問題或情境設(shè)置，激活學(xué)生求知欲望，指導(dǎo)學(xué)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(xué)內(nèi)容進(jìn)行再組織，要圍繞課程的能力目標(biāo)，對課程內(nèi)容體系進(jìn)行優(yōu)化，并根據(jù)內(nèi)容的理解難易、性質(zhì)特點(diǎn)設(shè)計教學(xué)的形式，掌握好學(xué)生課前導(dǎo)入性預(yù)習(xí)、課堂理解性講授和學(xué)生課后運(yùn)用性學(xué)習(xí)內(nèi)容的分配，要有更好的教學(xué)組織，能掌控學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)的情況并進(jìn)行有效的引導(dǎo)。

2)學(xué)生協(xié)作探究學(xué)習(xí)策略。協(xié)作學(xué)習(xí)作為一種有效的學(xué)習(xí)形式，是學(xué)生們在教師的組織和引導(dǎo)下一起討論和交流，共同建立起學(xué)習(xí)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(diǎn)和假說;進(jìn)行協(xié)商和辯論，通過自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)解決問題，構(gòu)建知識，提升能力。協(xié)作學(xué)習(xí)形式能促進(jìn)學(xué)生的思維和學(xué)習(xí)，促進(jìn)相互了解，發(fā)展學(xué)生的合作意識和合作能力。這樣的學(xué)習(xí)狀態(tài)與傳統(tǒng)的被動接受教師的傳授不同，表現(xiàn)為學(xué)生為解決問題而要求學(xué)習(xí)，從主觀上學(xué)習(xí)的意愿表現(xiàn)的更為強(qiáng)烈，學(xué)習(xí)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(gòu)建情境，強(qiáng)調(diào)方法學(xué)習(xí)。從信息的收集、計劃的制定、方案的選擇、目標(biāo)的實施、信息的反饋到成果的評價，學(xué)生在整個教學(xué)過程中都處于主體地位。教師也向?qū)W生傳授知識，也是知識的傳授者，但更多的是學(xué)生行為的指導(dǎo)者，是學(xué)生碰到問題時候的咨詢者。建構(gòu)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(wù)，而主要是準(zhǔn)備教學(xué)情境、營造學(xué)習(xí)氛圍、組織和引導(dǎo)教學(xué)過程。教師設(shè)計的學(xué)習(xí)情境要與現(xiàn)實問題相類似，以提高學(xué)生解決現(xiàn)實問題能力為目標(biāo)。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)教學(xué)中，根據(jù)每一部分內(nèi)容的實際情況創(chuàng)設(shè)多樣化情境，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者利用學(xué)習(xí)“情境”，積極思考學(xué)習(xí)“情境”提供的信息之間邏輯關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的建構(gòu)能力。

4)建立基于建構(gòu)主義的多媒體輔助教學(xué)方式。以計算機(jī)課件為主的多媒體教學(xué)具有內(nèi)容可變、圖片可視、信息量大的優(yōu)點(diǎn)，適合營造真實的問題情境、任務(wù)情境和學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)習(xí)者有身臨其境的感覺，有利于學(xué)生獲取知識并對所獲取的知識進(jìn)行“意義構(gòu)建”，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，是提高教學(xué)效率的重要手段［3，4］。

鑒于這種情況，我們按建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的4大要素的要求，改革傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)模式。首先，利用多媒體技術(shù)為學(xué)習(xí)者獲取知識營造良好的“情境”，課件強(qiáng)調(diào)“情境”設(shè)計，促進(jìn)學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行“意義建構(gòu)”。例如在講述順序表操作原理的時候，用VBA技術(shù)形象地將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)操作與算法的語句對應(yīng)，使操作過程與操作結(jié)果形象展示，給學(xué)習(xí)者充足的“意義建構(gòu)”的時間和空間。再如，在學(xué)習(xí)“堆?！钡闹R時，構(gòu)建“老鼠走迷宮”的情景，首先用多媒體技術(shù)把抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論的“靜”變成“動”、高速變成“低速”、連續(xù)變成“定格”，將“抽象”變成具體應(yīng)用，因此，建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中，需要信息技術(shù)特別是多媒體教學(xué)的廣泛參與。

2.3 建立基于建構(gòu)主義的動手操作能力培養(yǎng)和訓(xùn)練

實驗技能培訓(xùn)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)工作不可缺少的重要環(huán)節(jié)，因此，如何有效改革實驗教學(xué)、提高教學(xué)質(zhì)量和效率，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)改革中不可忽視的問題，實驗教學(xué)內(nèi)容要緊貼實際，突出綜合性實驗和設(shè)計性實驗，讓學(xué)生“真刀真槍”地操作訓(xùn)練，在訓(xùn)練過程中實現(xiàn)意義構(gòu)建［5］。

2.4 建立基于建構(gòu)主義的考核制度

原有考核制度的主要特點(diǎn)是期末考試成績決定學(xué)生綜合成績，造成學(xué)生忽視知識積累的學(xué)習(xí)態(tài)度。推行多元化考核制度，可促進(jìn)學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)態(tài)度，提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)學(xué)生積極參加課堂討論、重視實驗教學(xué)。因此，有利于培養(yǎng)學(xué)生的“建構(gòu)”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(xué)生能力。這樣可以激勵學(xué)生的積極性和主動性，并將這種積極性和主動性貫穿于學(xué)習(xí)的始終。平時考核的方法有課堂提問、課堂討論、作業(yè)與練習(xí)，包括學(xué)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(qiáng)和完善實踐環(huán)節(jié)考核?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》知識的學(xué)習(xí)，問題的最終是通過計算機(jī)程序并在計算機(jī)上調(diào)試得出正確結(jié)果。對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的每一個上機(jī)項目，要在結(jié)果和過程兩個方面對學(xué)生進(jìn)行測評，既看結(jié)果，更注重過程。若在算法上有創(chuàng)新或?qū)λ惴ǖ氖褂糜袆?chuàng)新，要給予鼓勵。上機(jī)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(xué)生整個學(xué)期對本課程的全部知識掌握情況的一次考核，這個環(huán)節(jié)是必須的，是強(qiáng)化學(xué)生對本課程的系統(tǒng)復(fù)習(xí)過程，但考核的手段上、命題方式上可以創(chuàng)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(jī)試。這些考試有利于考核學(xué)生的素質(zhì)和能力，期末考核成績占總成績的50%。

3 結(jié)束語

建構(gòu)主義理論為《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)改革提供了堅實的理論基礎(chǔ)，通過基于建構(gòu)主義理論的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)改革，以學(xué)生為本，充分利用學(xué)生的積極性、主動性，培養(yǎng)學(xué)生積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和協(xié)作精神，充分發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的潛力，極大地提高了課程的教學(xué)效果和學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。同時，教師在幫助和指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)知識的同時也不斷提升了自身素質(zhì)，更新了自身的科學(xué)觀和教學(xué)觀。

［1］ 游景如.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論對建立高校新型師生關(guān)系的啟示［J］.江蘇大學(xué)學(xué)報(高教研究版)，2004(3):42－44.

［2］ 吳剛.建構(gòu)主義與學(xué)習(xí)科學(xué)的崛起［J］.南京社會科學(xué)，2009(6):98－104.

［3］ 趙樂華，任毅.啟發(fā)式教學(xué)方法與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論［J］.中國地質(zhì)教育，2009(1):140－142.

［4］ 史玉娟.CAI課件在英語教學(xué)中使用誤區(qū)的分析［J］.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版)，2005(2):183－185.

［5］ 劉美麗，周俊杰.淺談《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)與實踐［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010(18):246.

［6］ 鄒麗珊.高職《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)改革與探索［J］.現(xiàn)代計算機(jī)(專業(yè)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?？茖W(xué)校計算機(jī)與信息工程系副教授，碩士，主要從事計算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)的研究。