任务驱动教学在“数据结构”课程中的应用

邓满英

(南通纺织职业技术学院，江苏 南通 226007)

“数据结构”主要讨论计算机数据的组织形式、存储方式、逻辑关系和运算的实现，是一门介于数学、计算机软硬件之间实践性很强的计算机学科课程.每一小节都有多个采用类C语言等高级语言的伪代码形式描述的算法，教学的基本要求是将教材上的伪代码转换成计算机上可以执行的程序，只有通过上机实践才能发现“教”与“学”中存在的问题，实践性很强.

1 “数据结构”课程中运用任务驱动教学的重要性

传统的教学是以教师为中心，忽视学生主体，不能充分调动学生的积极性，导致学生综合应用所学知识的能力和独立分析问题的能力差，并不适合教学要求.在教学中，学生是学习的主体，要有主体意识，更要有独立自主的学习能力，这需要在参与教育实践的任务活动过程中逐步形成，离开实践任务活动，学习效果及能力很难提高.“任务驱动”教学，是以完成一个个具体任务为线索，把教学内容巧妙隐含在每个任务之中，在老师引导和点拨下，学生学会如何发现和提出问题，如何思考并寻找解决问题的方法和步骤.通过完成任务逐步提高学生编程的实践技能、创新意识和自主学习等综合能力.因此，采用“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”的任务驱动教学法对该课程教学非常重要.

2 “数据结构”课程中运用任务驱动教学的主要作用

(1)激发学生学习兴趣和积极性，有利于学生掌握教学内容和提高编程能力.运用“任务驱动”法能够介绍“数据结构”理论知识在实际中的应用，避免单纯强调理论知识.学生在教师的帮助指导和自己的努力下，通过分析和讨论理论与实践相结合的“任务”，学习蕴涵在“任务”中的新知识并亲自上机实践，认识到学了有什么用，这样可以激发学生的学习兴趣，调动他们的积极性和主动参与意识.如图的应用可以解决楼房、公路等工程或网络通讯造价、课程安排等问题；堆栈的应用可以解决括号匹配等问题.这些程序的实践不仅有助于学生准确地掌握教学重点，了解某一具体知识的价值和意义，还能吸引学生产生对知识的向往与追求，从而大大提高了学生的学习兴趣和编程能力.

(2)培养并提高学生的自信和成就感.每次给出难易程度不同的“任务”后，要求一人一机在规定的时间内完成.为了顺利完成任务，学生会主动寻求解决方案，碰到问题会主动查阅相关资料或请教老师和同学.教师要多鼓励学生相互之间交流学习、共同提高；多鼓励成绩优秀又学有余力的学生协助老师答疑解难.这样既能让学生学会尊重他人、与人和谐相处、乐于助人，又能很好地提高课堂气氛和学生的积极性.每次任务的完成，不仅能鼓励成绩优异者、鞭策后进生，还会普遍增强学生的自信心和成就感，进一步激发学生的学习动机.

(3)培养学生的团队协作和沟通能力.在布置知识综合性任务后，学生自由组合、小组讨论、交流意见、共同完成，这样学生能很好地学会表达自己见解，学会聆听他人意见，学会评判、接纳和反思，这种认知的重建进一步培养了学生的高级思维，提高了学生互相沟通、共同探讨、动手操作和编程的能力，对知识融会贯通的能力，以及共同参与和发挥各自优势的团队协作精神，从而达到共同提高的目的，为今后开发高效的软件奠定基础.

(4)提高学生提出问题、分析问题、解决问题的能力和自主学习的能力.“任务驱动”是一种问题推进式教学模式.一个任务是由许多教学内容融合在一起，不限定完成的方法和思路，让学生通过解决问题来主动建构概念、原理、方法等.[1]学生必须通过发现疑问，提出问题并设计各种可能的解决方案，探索出最佳解决办法，才能顺利完成任务.学生完成任务的过程，是学习教学内容也是综合应用教学内容的过程，将知识的学习和知识的应用结合在一起，同时教师还可以引导学生根据自己的实际需要，提出更合理化的功能要求，形成对学生解决问题能力的培养.

当学生发现有些问题用学过的方法不能解决，就会尝试寻求其它方法.他们会不断地获取老师没讲过、书上无讲解又需要的知识，这不仅把学习内容延伸到课外，扩展了学生的知识面，加深了对课程内容的正确理解和灵活应用，还使学生获得了自己解决问题的成就感，大大激发了学生的求知欲望，提高了自学和解决问题的能力，学生的创造性得到淋漓尽致的发挥、思维能力也会得到跳跃式拓展和提高.

3 “数据结构”任务驱动教学中的任务设计

“任务”设计在任务驱动教学中非常重要，它是课程单元的核心，直接影响教学的成败.“任务”设计有几个主要阶段：

(1)预备阶段.为以后能顺利完成任务，预备所需的相关知识和技术.“数据结构”实验中经常涉及的函数、指针、结构体等恰恰是“高级语言程序设计”的前导课内容.[2]所以在任务设计前，应布置相关的“高级语言程序设计”内容给学生复习，对教材上的某个算法，给出相应的完整执行程序，作为学生的参考例题，让学生通过模仿和比较了解如何进行“数据结构”算法的程序设计.

(2)布置任务阶段.根据课程特点、教学目标和要求及各班学生的能力水平和学习兴趣精心设计好教学任务.同一个班级的学生计算机基础不同，能力和水平差别也较大.为了达到教学目的和提高教学质量，遵循循序渐进的原则，布置出简单、中等、较难等不同难易程度的单元任务和一些难易搭配同时具有典型性、趣味性、综合性和专业性的任务，学生根据自身情况进行选择.在教师的帮助和引导下，通过提问、讨论等方式，让学生逐步明确任务中所涉及的问题和解决问题的方法.

(3)动手实践阶段.专业技术学习应完全融入动手实践中，并且在任务扩展中得到应用与巩固，通过动手实践能综合训练学生的专业知识应用能力、分析问题与解决问题等开发项目的综合能力.这个阶段以学生具体操作为主，教师要留给学生充足的操作时间和空间，让他们在尝试中去体会、感受和领悟、消化和吸收知识、由初识到熟练掌握.对学生动手实践中碰到的共性问题，由教师统一示范，集体解决；对个别学生和个别问题可作单独辅导.教师要多鼓励学生主动思考或查阅相关资料或请教老师和同学，多鼓励成绩优秀又学有余力的学生协助老师答疑解难，这样既让学生学会尊重他人、与人和谐相处、乐于助人等，又能很好地提高学生的积极性和课堂气氛.

(4)学习交流阶段.“三人行必有我师焉”，教师要多鼓励学生相互交流学习、共同提高.这个阶段教师应注意查漏补缺，讲解一些与任务相关的共性问题及重点难点，尽可能开展一些热门问题的讨论，进行作品欣赏或方法交流，让学生在思路上得到一些启发.通过进行较全面的积极交流，才能发现学生的缺陷和不足，真正调动学生的积极性，达到集思广益、开拓思路和创新，进一步加深学生对所学知识的理解.

(5)评价和总结阶段.专业知识在动手开发中得到应用和巩固，在总结中得到提炼与深入，任务驱动教学法一定要通过全面和科学的教学评价体系，才能更好地达到教学的目的.对完成的任务及时给予评价和总结，也是“教”与“学”效果的评价和总结.评价应采用“过程评价和结果评价”相结合的方式，侧重于学习方法、学习过程.要求学生每次完成任务，将作品提交到教师机，教师把这些作品按质量等次、解决方法、时间等存放在不同的文件夹中，根据需要在课堂上选择具有代表性的进行演示、交流、讨论、分析、个人自评、小组互评和教师点评等，及时对学生的学习情况和学习结果进行综合鼓励性评价，消除落后生的自卑感，增强自信心和成就感.

利用评价和总结考察学生通过教学发生的行为变化，如有不完善的地方，可适当加强课堂小结和知识点的回顾甚至教学方式的改革，使学习能力较差或操作有疏漏的学生能跟上教学进度，增强课堂互动.学生在解决问题完成任务的同时，既获得了能力的培养和提高，也增强了自信、学习的积极性和主动性，使自己的知识结构得以建构和完善，确立良好的学习心理状态.这是学生学习提高的重要阶段.

4 运用任务驱动教学中应注意的问题

(1)任务设计应科学合理.“任务”直接影响教学效果，因为任务是问题提出的表现、是一堂课的核心、是实现教学目标的载体、是联结知识与能力的桥梁、是教学设计的关键.因此，任务设计和编排非常关键.教师要合理地做到因材施教，把握知识的深度和广度，打破知识本身的逻辑顺序，将多个知识点融合在任务当中，并且“任务”设计要有明确的教学目标，要设计出只有通过亲身实践才能完成的任务，要呈现整体性的总任务，再围绕总任务来设计各子任务，注意分散重点、难点.掌握知识和技能是一个逐步积累的过程，“任务”设计要考虑“任务”的大小、知识点的含量、前后联系、学生接受能力等多方面的因素[3].

(2)注意教师和学生的角色的转变.“任务驱动”教学改变了传统的观念和角色，已经形成了“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”的基本特征.认识到学生在学习中起主体作用，学生的知识不是靠教师的灌输被动接受，而是在教师的指导下，由学生主动学习和建构起来的.在整个教学过程中，教师不是无事可做、可有可无，而是组织引导学生去思考问题、去发现问题和自主学习找到方法解决问题，在学生学习遇到困难时，教师应该为学生做好咨询和促进工作；在任务完成并完善后，要及时做好评价工作.

参考文献：

[1]李冬梅，刘平.浅谈《数据结构》教学实践与体会[J].福建电脑,2007(8)：212，187.

[2]邓会敏.数据结构课程教学模式的改革与实践[J].福建电脑,2007(5):203-204.

[3]姚琴.在计算机教学中实施任务驱动教学法的探索[J].河北青年管理干部学院学报.2003，3(1):59-60.