基于线上线下混合教学模式的数据结构教学改革与实践

张涛 鲍淑梅

摘要：在管理科学与工程专业中，数据结构是重要的基础专业课程之一，发挥着不可替代和不可或缺的关键作用，实践性和理论性较强，为此，在实际展开教学的过程中，教师应当深入分析怎样在实践中高效融入课程理论，有效锻炼学生的编程能力和算法设计能力，从而提高学生学习的主动性和积极性。基于此，本文针对基于线上线下混合教学模式的数据结构教学改革与实践进行了深入分析与探讨，以此为相关学者以及从业人员提供有价值的参考依据。

关键词：线上线下混合教学模式;数据结构;教学改革;实践

中图分类号：G42      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）06-0173-02

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

数据结构课程复杂性、抽象性较强，如若选取的教学模式缺乏科学性和合理性，就无法使学生全面掌握和熟悉其中的知识内容，难以有效提高教学效率。为此，在实际开展数据结构课堂的过程中，教师应当采用线上线下混合教学模式，提高学生学习的积极主动性，从而强化教学效果。本文将从数据结构课程的性质和特点、数据结构课程教学现状、基于线上线下混合教学模式的数据结构教学改革的具体实践策略、具体教学方案、教学效果五大方面来进行深入剖析。

1 数据结构课程的性質和特点

在计算机学科课程体系中，数据结构课程发挥着承上启下的作用，是网络工程专业、计算机科学与技术专业的骨干学科课程，是计算机程序设计的重要技术理论基础，不仅如此，数据结构课程还是国家重点考查计算机技术、软件技术其中的重点科目。数据结构课程重点内容涉及多种内容，包括：排序算法、各种检索算法以及一些基本数据结构等，针对每一种数据结构，都能提供C/C++语言，还能定量算法和定性算法分析，从而提高学生使用计算机的高效性，加强传递、组织、储存信息的有效性，使学生全面掌握和熟悉各种数据结构表示、功能、基本操作接口，提高数据结构和各类算法使用的灵活性，进而能够有效解决生活中涉及的实际问题。为此，对于学生而言，学习数据结构尤为关键，有利于提高他们的实践能力和理论认知能力[1]。

2 数据结构课程教学现状

以教师为主体、多媒体课件为辅助是现阶段数据结构课程所采用的主要教学方式。虽然在实际展开教学的过程中，会融入一系列具有鲜明特色的教学模式，包括：案例式、启发式，但是目前的数据结构课程教学相比其他应用型课程而言，抽象性更强，难度更高。在课程时间有效的条件下，教师为了尽可能地达到预期教学目标，只能浅显地讲解其中涉及知识点，无法使学生深入理解其中的内容，更无法调动学生学习的积极主动性，教学效果不理想。

3 基于线上线下混合教学模式的数据结构教学改革的具体实践策略

针对基于线上线下混合教学模式的数据结构教学改革的具体实践策略，整理了四点，分别是：理论和实践教学内容与教学方法的改革、通过结合雨课堂的线上与线下的教学模式、尊重学生的主体地位及发挥教师的主导功能、锻炼学生的自学能力，下面将一一进行说明。

3.1 理论和实践教学内容与教学方法的改革

由于数据结构课程教学重点是设计、理解和实现算法，各个学校相应应当减少数据结构的理论课时，降低讲解抽象性高算法的比重，但是不要减少实践课的课时。通过掌握学生日常练习和期末开始状况来说，学生广泛认为难以理解数据结构课程内容中的深奥知识点，不能深刻熟悉数据结构算法，更无法轻松完成编写和实践程序。为此，各个学校应当适当的修订改革数据结构理论和实践部分，开展教学数据结构课程课堂期间，在操作算法、数据结构特征、逻辑结构、存储结构方面，应当让学生去自我分析，还要严格要求学生熟悉在计算机中各种数据结构中非数值数据的具体储存方法、在实际编程中怎样应用的方法以及如何精确地在计算机中展开运算。在编写程序的过程中，提高学生对于存储结构和逻辑结构使用的准确性，强化学生程序编写水平，加强锻炼学生对于问题的分析水平和能力。在上机的过程中，教师要高度重视锻炼学生正确的理解算法，加强学生对于生活中实际问题的解决能力，讲解算法的过程中，要循序渐进，有序展开，从而对学生的实践水平和能力进行增强[2]。

3.2 通过结合雨课堂的线上与线下的教学模式

采用雨课堂教学模式，在开学的过程中，通过二维码，让学生成功参与到本班的数据结构雨课堂之中。在每次上课之前的一天中，教师要预先对本次讲解的课件进行上传，在讲解完本次课程之后，大约会剩下十分钟时间练习与本次课程有关的练习题，通过测试学生本次课程的相关知识内容，能够总结在本次课程中学生具体的掌握程度，从而对下次授课内容进行优化和调整。在完成一个阶段的课程任务之后，在雨课堂上，教师可以布置一些相关的算法设计题、应用大题、填空题、选择题等，在晚自习时限定时间，组织学生展开考试。根据实际学生考试的最终结果，有针对性讲解学生容易错的内容，由于出错的位置是在自测题中，学生自然会集中注意力，仔细听讲，这样的教学效果十分明显。通过结合线下讲解、线上预习、自测的教学方法，不仅能够充分发挥出教学的主导和引导作用，还能在课下加强师生之间的交流和沟通，学生在课前、中、后，通过手机、平板电脑等便于携带的智能设备，能够随时随地与教师展开沟通和交流，对自学、课堂空间进行了延伸，加强了学生对于数据结构学习的积极主动性[3]。

3.3 尊重学生的主体地位，发挥教师的主导功能

在实际展开数据结构教学的过程中，教师饰演着指导者、组织者和主导者的角色，在学生学习数据结构期间，教师要高度重视锻炼学生的编程技巧和方法、算法设计思想以及程序设计能力，正确引导学生独立学习数据结构中物理结构的计算机映射以及逻辑结构的抽象模型，锻炼学生编写算法的灵活性。例如：针对数据结构，展开上机教学之前，教师应当让学生全面掌握和熟悉C语言，如若绝大多数学生没有较好的编程基础，教师不要盲目继续进行讲解，基于先修课程相关知识内容，教师应当反复进行指导。在实际开展实验课程期间，会涉及多样化的问题，教师难以面面俱到，为此，可以通过合作性方式引导学生展开学习，成绩良好且基础功扎实的学生应当带领基础差、底子薄的学生。不仅如此，无论是开展数据结构理论课程，亦或实践课程，教师都要尊重学生的主体地位，基于学生的实际学习需求调整和优化教学方法。

3.4 锻炼学生的自学能力

关于数据结构课程，在网络平台上有很多相关学习网站和信息资料，基于这些资料信息，学生完全可以展开自主学习模式，但是根据相关调查研究发现，部分学生缺乏一定的学习积极主动性，没有较好的自律性，如若教师、家长监督工作不到位，他们就难以坚持自学，为此，教师应当加强督促和引导力度，提高学生自主学习能力。例如：在实际展开数据结构教学期间，依据考试的情况，将本班学生划分为若干个学习小组，并在每一个学习小组中推选一名小组长，小组长必须要有足够的责任心、能力以及优秀的成绩，在日常教学展开讨论和实验过程中，要最大限度地发挥出小组学习的效果，通过微信群或者是雨课堂传送预习内容，严格要求小组长督促和引导小组成员展开自学。之后在实际上课的过程中，教师要随机抽查一些学生之前留下的问题，并根据学生回答的情况记录不同等级的成绩，最终依据这些成绩进行奖赏和处罚。如若学生能够拥有一定的自学习惯和自学能力，就会提高本专业的掌握程度，并有助于其学习其他专业[4]。

4 具体教学方案

具体教学方案如下（图1）：

1） 课前预习：本节课算法的理解程度、上一节课的掌握程度、预习本节课重点知识内容。

2） 课中：讲解算法、课堂讨论、讲解教学知识难点和易点、自测题。

3） 课后复习：线上自学（收集与本节课相关的资料和视频）、雨课堂（做好自测题算法的演示动画）、线下自学（编程实践、团体讨论）。

4） 教学效果评价：线上评价（小组综合评价、线上作业）、线下评价（实验期末考试、课堂自测题）[5]。

5 教学效果

在采用线上线下混合教学改革方法后，在数据结构课堂上，相较于传统教学学习来说，学生参与学院算法协会有了更高的积极性，人员数量较多，在全国程序设计大赛中，教学所指导的学生获奖人数更多，成绩优异。

本文通过调查2019年和2020年管信一个班的学生，对比了他们的期末成绩（见表1）。在2019年，班级总人数为33人，平均分为75.96，最高分为98分;在2020年，班级总人数为37人，平均分为82.97，最高分为98分。通过这组数据，我们可以直观感受到，在班级人数相差不多的情况下，2020年的平均分比2019年的平均分多了7.01分，這说明，在数据结构课堂上，通过线上线下混合教学改革方法，能够对学生的整体水平进行有效提高，但是从一样的最高分中又可以看出，学习成绩优异且自主性强的学生，无论是线上还是线下都会展开自学，教学方式对于这些学生不会产生较为明显的影响。

6 结束语

综上所述，在数据结构课程中，可以通过理论和实践教学内容与教学方法的改革、通过结合雨课堂的线上与线下的教学模式，尊重学生的主体地位，发挥教师的主导功能、锻炼学生的自学能力等方法，有效展开线上线下混合教学方法的改革，从而使教师能够随时随地掌握学生的掌握情况，学生也能随时随地与教师展开沟通和交流，有效脱离了时间和空间上的束缚，进而有助于打造高效课堂。

参考文献：

[1] 胡伟平.线上线下混合式教学模式在《数据结构》课程思政中的应用探讨[J].创新创业理论研究与实践，2020，3（7）：129-130.

[2] 王丽娜.基于信息化平台的数据结构线上线下混合教学模式探究[J].信息与电脑，2020，32（4）：248-249.

[3] 尚鲜连，曾海，宋雅娟，等.基于移动学习的线上线下混合式教学模式研究与实践[J].教育教学论坛，2020（41）：250-252.

[4] 张春玲.数据结构基于BOPPPS模型的线上线下教学模式应用研究[J].现代职业教育，2021（28）：36-38.

[5] 胡章平，罗代忠.混合教学模式下“数据结构”课堂教学设计与目标[J].电脑知识与技术，2020，16（9）：171-172.

【通联编辑：张薇】