基于建构主义的数据结构课程教学改革

杨和稳

摘 要： 本文分析了数据结构课程教学的现状，提出了基于建构主义的数据结构课程教学改革模式，并以南京信息职业技术学院为例解读如何实施此模式的教学改革过程，总结出了将其运用于教学改革实践而取得的效果。

关键词： 建构主义 数据结构课程教学 教学改革

数据结构课程的改革指导思想是教学活动的组织应符合学生的学习规律，提高学生的学习质量与效率，改革原有教学模式及教学方法，教学相长，营造和谐的学习氛围，使学生更快、更好、更全面、更快乐地掌握数据结构的基础知识，为进一步学习专业知识打下扎实的基础。

1.传统数据结构课程教学模式

在管理与改革的关系上，理应管理服务于改革，什么样的教学活动更符合学生的学习规律，管理部门应制定相应的规章制度和创造相应的教学环境以支持它。现实是各级部门墨守成规，规范多于创新。多年来，以课堂为中心、以教师为中心的注入式教学方法基本未变，这是改革滞后及新教学模式难以推行的重要原因。

当前教学方法改革的热点是把多媒体技术应用于课堂教学中，并在此基础上进一步实施网络教学。这种只顾形式、不顾方法和效果已不能完全适应当前课程改革需要。不管应用什么教学技术，让教学活动更符合学生学习规律才是改革的根本途径。因此，我们是支持旧模式？还是创造新模式？这是在教学方法改革中如何发展和应用教学技术的关键问题。

学生学习失去兴趣，老师讲、学生记，被动且机械地学习，不会思考、不会延伸、不会应用，学习只为了应付考试，成绩合格，则万事大吉。

2.建构主义是当代教育的一场革命

学生在学习时，要用原有的心理结构建构对新知识的理解，用原有的知识获得新知识的意义。因此，学生要靠自己体会所学知识的意义，不能由别人代劳。学生要以自己为主，成为学习的主体、主动参与者和建构者。

学生原有的心理结构是历史形成的，是各不相同的，因此学生对新知识的理解有其主观成分。为了消除这种主观成分，还需加强合作学习，通过小组交流、讨论、补充和启发，突破理解，了解与自己不同的见解，看到事物不同的侧面，使知识理解客观化。

在学习过程中，教师应以导学为主，成为学生知识意义建构的指导者和促进者，激发学生的学习兴趣和好奇心，提示新旧知识的联系，提出问题促进学生思考，组织合作学习，启发学生纠正片面或错误的认识。建立以学生自学为主，以教师导学为主，在学生自学基础上，进一步组织合作学习，促进学生理解客观化的教学新模式。

3.基于建构主义的数据结构课程教学改革实践

建构主义的本质是以学生为主体，营造各种轻松的学习环境，促进学生快速而有效地学习。基于建构主义的数据结构课程教学改革实践的思路是：统筹规划数据结构课内教学和课外学习，为学生搭建课内外一体化的多层次学习平台。课内制订“搭模块、分层次”的差异化教学方案，将课外学习活动作为课内教学的延拓，在课内外为各类学生搭建不同高度的多层次逐层递进的学习平台，形成课内教学与程序设计竞赛及各种课外活动有机融合、相互渗透、相互促进的数据结构教学模式。现以南京信息职业技术学院，解析基于建构主义的数据结构课程教学改革的实施过程。

对各专业学生基础及专业需求进行调研，并对新形势下学生编程能力进行分析，据此制订“搭模块、分层次”教学方案。将数据结构分为基础模块及6个选学模块。根据各专业需求选择合适的模块用搭积木的方法组合成各专业教学内容，再根据不同层次的班级分3个层次制订教学计划、组织教学。

开设了《思维技巧训练》、《算法设计初步》、《算法分析》、《程序设计技巧》等个性拓展选择课程，进一步提升学习层次，提高学生学习兴趣，拓宽学生学习视野，为优秀学生提供更高层次的学习平台。

指导学生建立“程序员之家”社团，在老师指导下开展互帮互学，对一些基础较弱的学生采取“传、帮、带”等形式，帮助他们理解算法。定期研讨，对一些经典算法、实际问题进行数学建模、规划求解。组织讲座、IT文化节、校际交流、算法擂台赛等丰富多彩的课外活动，活跃学生学习氛围。

制订定期举行校内思维技巧竞赛、算法设计竞赛、程序设计大赛及选拔培训方案，每年举办1次算法设计竞赛、1次程序设计竞赛、1次思维技巧智力竞赛，从竞赛中选拔优秀学生参加全国大学生数学建模竞赛、国际数学建模竞赛、全国大学生程序设计竞赛等，同学们成绩优异，有效调动了积极性与主动性。

加强教学团队建设，对团队教师进行内培外训，更新教学理念，组织微课、说课、实战教学等各种竞技活动，帮助他们改进教学方法，提高教学水平，使师生共同提高。

4.教学改革效果

此模式的教学改革使我校各层次学生普遍受益，学生参加全国数学建模竞赛、全国大学生程序等专业技能大赛的热情空前高涨，屡创佳绩。三年多来我校学生共获得了全国大学生数学建模竞赛全国一等奖3项，二等奖5项；获得了全国大学生程序竞赛一等奖3项，二等奖15项，三等奖20项；参加了国际大学生数学建模竞赛，取得了1项二等奖的好成绩。

在近几年的教学实践中，建构主义逐步应用并取得了可喜成效，最大限度地调动了各层次学生的学习主动性与积极性，使每个学生在原有基础上都得到了最大限度的提高和发展，学生对算法概念的理解、编程能力、解决实际问题的能力和科学素养等都有了明显进步，为后续课程的学习打下了坚实的基础，同时加强了学生可持续发展能力的培养。

此项课程教学改革已引起各方及同行的广泛关注。此项课程改革的主持人已多次受邀在多个专业会议上介绍教学改革的思路及做法，引起了与会领导及专家的极大兴趣，受到了高度评价，扩大了成果的影响和受益面，有力推动了数据结构课程教学改革。

5.结语

基于建构主义的数据结构课程教学改革实践既保证了基础较差学生的基本学习，又使学有余力及有潜力的学生有深入学习、继续提高的可能，切实提高数据结构课程的教学质量，在学生思维能力和计算机应用能力培养方面发挥了重要作用，对专业学习形成了有力的支撑。

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