PBL模式在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中的應(yīng)用研究

初曉+王艷玲

摘 要 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計算機(jī)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)多采用基于講授的教學(xué)模式（Lecture Based Learning LBL模式），其優(yōu)點是教師能全面控制教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度，但同時存在諸多問題，例如：學(xué)生參與感不足、學(xué)生動手能力不能充分得到鍛煉等。針對以上問題，我們提出了“PBL教學(xué)模式（Problem Based Learning）”與“LBL教學(xué)模式”結(jié)合的教學(xué)模式。該模式經(jīng)過平行班教學(xué)實踐與比較，理論教學(xué)效果與學(xué)生動手實踐能力具有明顯提升。

關(guān)鍵詞 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) PBL教學(xué)模式 實踐教學(xué)

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0引言

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計算機(jī)專業(yè)必修專業(yè)基礎(chǔ)課，是計算機(jī)軟件開發(fā)的基礎(chǔ)知識，也是國家計算機(jī)專業(yè)相關(guān)考試中必考科目。該課程主要培養(yǎng)學(xué)生針對計算機(jī)所加工的數(shù)據(jù)選擇適當(dāng)?shù)倪壿嫿Y(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的算法。課程本身具有較強(qiáng)的理論性、實踐性和綜合性。

1《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程特點及教學(xué)現(xiàn)狀

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中的概念、結(jié)構(gòu)和算法繁雜，知識抽象，教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)雙方面都相對費力。分析其教學(xué)現(xiàn)狀及原因如下：

（1）知識沒有深入理解，不能融會貫通。雖然引入了多媒體教學(xué)手段，學(xué)生可以直觀的理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本思想，但遇到算法設(shè)計和實踐就困難重重，無處著手。

（2）實踐教學(xué)中，學(xué)生程序設(shè)計語言的知識儲備薄弱，數(shù)學(xué)及相關(guān)知識掌握不到位。不能深入理解類、結(jié)構(gòu)體、地址、指針、遞歸調(diào)用等知識。

（3）教學(xué)方式上，傳統(tǒng)的“講授法”已無法滿足教學(xué)效果的要求，因此本文提出了混合式的教學(xué)模式：PBL與LBL相結(jié)合。

2 PBL與LBL教學(xué)模式

（1）傳統(tǒng)的教學(xué)模式即基于講授的學(xué)習(xí)法（Lecture Based Learning）簡稱LBL。LBL模式可以系統(tǒng)全面的展現(xiàn)理論知識，但該教學(xué)模式以教師為中心和主導(dǎo)，不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)及綜合素質(zhì)的提高。

（2）基于問題的學(xué)習(xí)法（ Problem Based Learning） 簡稱PBL，它強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，以問題為主線，以教師為導(dǎo)向的啟發(fā)式教育。PBL模式的教學(xué)方法將學(xué)習(xí)置于有意義的問題情境中，學(xué)生以小組合作的形式共同解決復(fù)雜問題，學(xué)習(xí)隱含于問題背后的科學(xué)知識，并促進(jìn)學(xué)生分析問題、解決問題和自主學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。

（3）LBL模式與PBL模式結(jié)合使用。

LBL模式與PBL模式結(jié)合使用的授課流程設(shè)計如下：

①基本知識點講解。教師采用LBL模式將解決問題中可能需要到的基本知識點進(jìn)行詳細(xì)，系統(tǒng)的講解，這是PBL模式實現(xiàn)的基礎(chǔ)。

②提出問題。教師要在課前準(zhǔn)備好問題。這一步驟不僅僅需要教師熟悉教學(xué)內(nèi)容，還要較好地了解學(xué)生的情況。這是成功實施PBL模式的前提。

③分析問題。以學(xué)生活動為主，全班同學(xué)相互間討論和交流，爭取讓每個學(xué)生都提出自己的觀點和看法。教師在此階段主要是發(fā)揮引導(dǎo)作用，當(dāng)討論發(fā)生跑題或者學(xué)生們誤解問題的本意時，給予及時的提醒和引導(dǎo)。

④解決問題。即在上一階段分析的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生們提出解決問題的方法。這時可以讓學(xué)生用報告的方式與全班進(jìn)行交流。

⑤結(jié)果評價。包括自我評估、小組互評及教師評價等，評價內(nèi)容為小組整體表現(xiàn)、問題解決方法的合理性、個人貢獻(xiàn)等。

3 PBL教學(xué)模式在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)中的應(yīng)用

（1）問題導(dǎo)入。在授課過程中盡可能提出“情境”式問題，讓學(xué)生自然而然的發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而分析問題、解決問題。例如二叉樹應(yīng)用中的哈夫曼樹應(yīng)用，我們會為學(xué)生提出一個“情報編碼和解碼”的問題，即給學(xué)生介紹二戰(zhàn)中情報傳遞的實例，同時分析情報傳遞的需求，再提出“最優(yōu)編碼”的問題。這樣就順利的實現(xiàn)了問題的導(dǎo)入。

（2）分析問題。針對老師提出的問題，師生一起對問題進(jìn)行討論分析。老師引導(dǎo)學(xué)生去正確的識別問題，鼓勵其去更深入的思考，澄清問題中的要素以及要素的含義，并在學(xué)生分析問題的過程中給予適當(dāng)指導(dǎo)。

（3）解決問題。這一過程要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。學(xué)生以小組為單位，根據(jù)問題分析的結(jié)論，設(shè)計一系列解決問題的辦法。一般學(xué)生都可以通過小組討論得出解決方案，這一環(huán)節(jié)教師盡量不要參與。但是方案的具體實施需要借助C（C++）程序設(shè)計，這里教師可根據(jù)學(xué)生具體編程能力予以適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。

（4）結(jié)果評價。每小組選派代表向大家陳述本組解決問題的思路及在此過程中遇到的問題。小組之間可以進(jìn)行互評，通過互評實現(xiàn)取長補(bǔ)短。教師對學(xué)生的探索精神應(yīng)盡量給予肯定，對存在的共性問題給予引導(dǎo)、糾錯，并作出及時、客觀的評價。

4考核模式的改革

引入PBL教學(xué)模式后，應(yīng)綜合衡量其學(xué)習(xí)能力、合作能力、交流溝通能力、解決實際問題的能力，因此必須對考試模式進(jìn)行調(diào)整。本課程的考核分為3部分：知識點考核（50%）+問題解答評價（30%）+平時成績（20%），將學(xué)生為考試而學(xué)習(xí)的心理引導(dǎo)到為解決問題而學(xué)習(xí)上。更好的培養(yǎng)學(xué)生的全面發(fā)展。

5教學(xué)效果分析與總結(jié)

我們選取4個平行班進(jìn)行測試。其中2個教學(xué)班采用傳統(tǒng)教學(xué)模式， 2個教學(xué)班引入PBL教學(xué)模式。經(jīng)過一學(xué)期的教學(xué)，結(jié)果表明將LBL+PBL教學(xué)模式有助于學(xué)生更好地掌握課程所要求的知識點。在綜合解決問題方面，實驗教學(xué)班學(xué)生的表現(xiàn)整體上也明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)班。endprint