论文部分内容阅读
一、引言
《数据结构》是计算机类专业的核心课程之一,是计算机类专业必修的专业基础课程,也是 其他非计算机专业的主要选修课程之一。数据结构研究的领域不仅涉及到计算机硬件(特别 是编码理论、存储装置和存取方法等)研究的范围,而且和计算机软件的研究有更密切的关 系,无论是编译程序还是操作系统,都涉及到数据元素在存储器中的分配问题。在研究信息 检索时也必须考虑如何组织数据,以便使查找和存取数据元素更为方便。因此,可认为数据 结构是介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间的一门核心课程,在计算机科学中,数 据结构不仅是一般程序设计(特别是非数值计算的程序设计)的基础,而且是设计和实现编 译程序、操作系统、数据系统及其它系统程序和大型应用程序的重要基础。
二、数据结构教学中利用网络环境教学的意义
通过本课程的学习,学生主要学会线性结构、树型结构 、图型结构、查找、排序五大知识 模块。课程的重点是使学生在学习与实践的过程中掌握数据的三种基本结构:线性结构(主 要是线性表)、树形结构和图形结构,具备利用计算机求解实际问题的基本能力,能灵活应 用高级语言进行程序设计。课程的主要难点是作为程序设计的后续课程,与程序设计的跨度 比较大,内容相对抽象。为使学生更好地掌握所学重点及难点知识,我们通过计算机网络技 术构建以学生为主体,师生互动进行实践的网络教学模式,会收到更理想的效果。具体包括 知识信息全面的网络教学平台,交互方便多元的网络交流平台,反馈及时准确的网络评价平 台。以互联网为媒介,BBS,E-mail等多种信息传输手段为学生提供在线学习和个性化教育的 环境。
三、在数据结构教学中,利用网络模式构建以学生为主体的教学服务体系
(一)构建数据结构课程网络教学平台
1.划分教学区实现网络教学平台的构建
数据结构课程网络教学平台可划分为学科介绍、课程目标、课程结构、课程资源、课程辅导 、实践教学、研究性学习、课后导读、模拟测试、在线讨论等多个教学区。通过课程目标教 学区,学生可以了解数据结构学科的三种基本结构:线性结构(主要是线性表)、树形结构 和图形结构,具备利用计算机求解实际问题的基本能力,能灵活应用高级语言进行程序设计 ;通过学科介绍和课程辅导教学区,学生可以了解数据结构课程的特点以及对本课程的学习 方法、算法设计的方法等;通过课程结构教学区,学生可以了解数据结构的知识框架和课程 内容;通过实践教学区,学生可以通过亲自编写算法、上机运行和调试程序,才能够加深理 解和掌握所学的知识;通过研究性学习教学区可以引导学生理解数据结构与算法的核心内容 ,引导学生分析现实问题、抽象归纳问题的数据类型、采用合理的组织方式,建立利用计算 机求解问题的新思维;通过模拟测试教学区,学生可以进行考前练兵提高考试成绩;通过课 程资源教学区,学生可以利用视频资料和多媒体网络课件增强自己对所学知识的理解和记忆 。
2.强化学生自主学习意识实现教学平台的合理使用
在《数据结构》课程的面授教学中,对于容易理解的、概念性的内容,教师把教学平台中的 课程资源教学区介绍给学生,引导学生利用文字教材、音像教材掌握数据结构的基础理论知 识。对不易理解的、研究性的问题,教师把教学平台的课程辅导教学区介绍给学生,引导学 生学习基础知识,掌握重点、难点,理解算法设计方法,同时给出此类习题让学生掌握有效 的解题思路,提高学生分析问题、解决问题的综合能力,帮助学生理论联系实际,更好地掌 握知识并灵活应用。最终实现面授辅导和网络自学相结合,增强学生自主学习的意识、提高 解决实际问题的能力。
(二)构建数据结构课程网络交流平台
教师可以利用中央电大和省电大的网上直播授课和QQ的视频会议功能远程授课实现师生交流 ,也可以通过QQ或BBS讨论组,接受远程学生的反馈信息并将信息归纳整理,再根据反馈信 息,调整课程进度或解答学生的疑难问题,从而进行个别辅导。在BBS讨论区辅导教师可以 把好的帖子加精华或置顶,对无用的帖子进行删除,提出密切联系实际的算法设计,建立利 用计算机求解问题的新思维,供学生们互相争论、各抒己见、展现才华。此外,还可以采用 相对固定时间段和个性化需求预约两种方式相结合进行文本、视频答疑活动。
在数据结构教学中,笔者每学期安排4次网上教学活动,原则上分为1次实时数据结构算法设 计的教学讨论活动、1次算法设计反馈、2次网上教学讨论答疑活动等内容。并可通过开设日 常教学活动栏目进行实时与非实时地交流。在网络平台上,还可以公布数据结构的课程教学 设计方案、课程实施方案,解答教材中留给大家的练习题,并及时解答学生提出的有关课程 内容的知识性疑问等。由于数据结构课程的操作性和实践性较强,学生学习理论基础知识时 比较容易,但遇到理论联系实际的问题时,就难以解决,此时,学生需要通过网络交流平台 把急待解决的问题发送给教师,经过教师的整理、归纳,再把解题方法反馈给学生,这样就 大大提高了学生的自学效果,激发了学生的学习兴趣。
(三)构建数据结构课程网络评价平台
1.对学生自主学习的评价
自主学习的评价包括个体学习的评价和合作学习的评价。
个体学习的评价内容有,教师通过考察学生对文字教材课后思考题的答疑情况来检验学生对 教材的了解程度;通过学生参加学习小组的次数和学习小组解决问题的数量和质量来评价学 生的自学情况。合作学习的评价内容有学习任务的达成情况、学生的参与态度、合作意识等 。此外,还应采取个体评价和小组评价相结合的办法,这样才能有效地保证学生个体与学习 小组成员的共同发展。合作学习的评价可采用多种形式。从评价的主体来看,主要有组员自 评、组员互评、小组互评、教师评价等,教学中可灵活运用。这样的评价方式可以促使学生 之间互相帮助、互相借鉴,增强他们的集体意识与合作精神。
2.对学生进行形成性考核作业的评价
形成性考核作业共分为四次,第一次作业是第一、二章的内容,第二次作业是第三、四章内 容,第三次作业是第五、六、七章内容,第四次作业是第八、九章内容。每次作业都是由基 础题和应用题构成。老师可以通过作业的批改了解学生对基础理论掌握情况和解决实际问题 的能力,从而得到教学效果的反馈,既可以了解不同学生的学习情况,以便因材施教,又可 以发现教学过程或课件中存在的问题,并采取措施加以修改完善。
3.对学生进行交互程度的评价
以网络教学平台为支撑,将网络平台中的各种交流工具、课程资源的利用率作为交互程度的 评价标准。如把讨论区发表的文章(发言)质量及数据总量、对网络电子图书馆的使用情况 、学习者请教的问题数以及提供问题解决方案的次数等信息,作为学生参与教学活动的评价 标准。在数据结构课程的教学中,进行网络教学讨论时,教师提出和实际生活中紧密联系富 有启发性的实例,能引起学生兴趣的问题,让学生进行讨论。把能否利用计算机求解实际问 题的基本能力,灵活应用高级语言进行程序设计作为学生交互程度的评价参数。
4.对学生进行总结性模拟测试的评价
在数据结构课程网络平台的最后一个教学区中, 学生可以进行模拟测试。也可以通过电大在 线平台上的题库考试系统,随时随地进行网上测试。这种考试的目的,是对学生的网络学习 情况作一阶段性的评定。是促进学生学习的一种手段。评价系统据此自动生成学生对知识点 掌握程度及问题解决情况报表,并对学生今后的学习提供了改进的意见。
随着网络技术、计算机技术、信息技术和教育理论的发展,未来的电大数据结构教学将 是更注重以学生为主体的、个性化的、网络化的教学。因此,在数据结构教学中,利用网络 构建以学生为主体的教学服务体系,将是一个更有研究价值的重要课题。
《数据结构》是计算机类专业的核心课程之一,是计算机类专业必修的专业基础课程,也是 其他非计算机专业的主要选修课程之一。数据结构研究的领域不仅涉及到计算机硬件(特别 是编码理论、存储装置和存取方法等)研究的范围,而且和计算机软件的研究有更密切的关 系,无论是编译程序还是操作系统,都涉及到数据元素在存储器中的分配问题。在研究信息 检索时也必须考虑如何组织数据,以便使查找和存取数据元素更为方便。因此,可认为数据 结构是介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间的一门核心课程,在计算机科学中,数 据结构不仅是一般程序设计(特别是非数值计算的程序设计)的基础,而且是设计和实现编 译程序、操作系统、数据系统及其它系统程序和大型应用程序的重要基础。
二、数据结构教学中利用网络环境教学的意义
通过本课程的学习,学生主要学会线性结构、树型结构 、图型结构、查找、排序五大知识 模块。课程的重点是使学生在学习与实践的过程中掌握数据的三种基本结构:线性结构(主 要是线性表)、树形结构和图形结构,具备利用计算机求解实际问题的基本能力,能灵活应 用高级语言进行程序设计。课程的主要难点是作为程序设计的后续课程,与程序设计的跨度 比较大,内容相对抽象。为使学生更好地掌握所学重点及难点知识,我们通过计算机网络技 术构建以学生为主体,师生互动进行实践的网络教学模式,会收到更理想的效果。具体包括 知识信息全面的网络教学平台,交互方便多元的网络交流平台,反馈及时准确的网络评价平 台。以互联网为媒介,BBS,E-mail等多种信息传输手段为学生提供在线学习和个性化教育的 环境。
三、在数据结构教学中,利用网络模式构建以学生为主体的教学服务体系
(一)构建数据结构课程网络教学平台
1.划分教学区实现网络教学平台的构建
数据结构课程网络教学平台可划分为学科介绍、课程目标、课程结构、课程资源、课程辅导 、实践教学、研究性学习、课后导读、模拟测试、在线讨论等多个教学区。通过课程目标教 学区,学生可以了解数据结构学科的三种基本结构:线性结构(主要是线性表)、树形结构 和图形结构,具备利用计算机求解实际问题的基本能力,能灵活应用高级语言进行程序设计 ;通过学科介绍和课程辅导教学区,学生可以了解数据结构课程的特点以及对本课程的学习 方法、算法设计的方法等;通过课程结构教学区,学生可以了解数据结构的知识框架和课程 内容;通过实践教学区,学生可以通过亲自编写算法、上机运行和调试程序,才能够加深理 解和掌握所学的知识;通过研究性学习教学区可以引导学生理解数据结构与算法的核心内容 ,引导学生分析现实问题、抽象归纳问题的数据类型、采用合理的组织方式,建立利用计算 机求解问题的新思维;通过模拟测试教学区,学生可以进行考前练兵提高考试成绩;通过课 程资源教学区,学生可以利用视频资料和多媒体网络课件增强自己对所学知识的理解和记忆 。
2.强化学生自主学习意识实现教学平台的合理使用
在《数据结构》课程的面授教学中,对于容易理解的、概念性的内容,教师把教学平台中的 课程资源教学区介绍给学生,引导学生利用文字教材、音像教材掌握数据结构的基础理论知 识。对不易理解的、研究性的问题,教师把教学平台的课程辅导教学区介绍给学生,引导学 生学习基础知识,掌握重点、难点,理解算法设计方法,同时给出此类习题让学生掌握有效 的解题思路,提高学生分析问题、解决问题的综合能力,帮助学生理论联系实际,更好地掌 握知识并灵活应用。最终实现面授辅导和网络自学相结合,增强学生自主学习的意识、提高 解决实际问题的能力。
(二)构建数据结构课程网络交流平台
教师可以利用中央电大和省电大的网上直播授课和QQ的视频会议功能远程授课实现师生交流 ,也可以通过QQ或BBS讨论组,接受远程学生的反馈信息并将信息归纳整理,再根据反馈信 息,调整课程进度或解答学生的疑难问题,从而进行个别辅导。在BBS讨论区辅导教师可以 把好的帖子加精华或置顶,对无用的帖子进行删除,提出密切联系实际的算法设计,建立利 用计算机求解问题的新思维,供学生们互相争论、各抒己见、展现才华。此外,还可以采用 相对固定时间段和个性化需求预约两种方式相结合进行文本、视频答疑活动。
在数据结构教学中,笔者每学期安排4次网上教学活动,原则上分为1次实时数据结构算法设 计的教学讨论活动、1次算法设计反馈、2次网上教学讨论答疑活动等内容。并可通过开设日 常教学活动栏目进行实时与非实时地交流。在网络平台上,还可以公布数据结构的课程教学 设计方案、课程实施方案,解答教材中留给大家的练习题,并及时解答学生提出的有关课程 内容的知识性疑问等。由于数据结构课程的操作性和实践性较强,学生学习理论基础知识时 比较容易,但遇到理论联系实际的问题时,就难以解决,此时,学生需要通过网络交流平台 把急待解决的问题发送给教师,经过教师的整理、归纳,再把解题方法反馈给学生,这样就 大大提高了学生的自学效果,激发了学生的学习兴趣。
(三)构建数据结构课程网络评价平台
1.对学生自主学习的评价
自主学习的评价包括个体学习的评价和合作学习的评价。
个体学习的评价内容有,教师通过考察学生对文字教材课后思考题的答疑情况来检验学生对 教材的了解程度;通过学生参加学习小组的次数和学习小组解决问题的数量和质量来评价学 生的自学情况。合作学习的评价内容有学习任务的达成情况、学生的参与态度、合作意识等 。此外,还应采取个体评价和小组评价相结合的办法,这样才能有效地保证学生个体与学习 小组成员的共同发展。合作学习的评价可采用多种形式。从评价的主体来看,主要有组员自 评、组员互评、小组互评、教师评价等,教学中可灵活运用。这样的评价方式可以促使学生 之间互相帮助、互相借鉴,增强他们的集体意识与合作精神。
2.对学生进行形成性考核作业的评价
形成性考核作业共分为四次,第一次作业是第一、二章的内容,第二次作业是第三、四章内 容,第三次作业是第五、六、七章内容,第四次作业是第八、九章内容。每次作业都是由基 础题和应用题构成。老师可以通过作业的批改了解学生对基础理论掌握情况和解决实际问题 的能力,从而得到教学效果的反馈,既可以了解不同学生的学习情况,以便因材施教,又可 以发现教学过程或课件中存在的问题,并采取措施加以修改完善。
3.对学生进行交互程度的评价
以网络教学平台为支撑,将网络平台中的各种交流工具、课程资源的利用率作为交互程度的 评价标准。如把讨论区发表的文章(发言)质量及数据总量、对网络电子图书馆的使用情况 、学习者请教的问题数以及提供问题解决方案的次数等信息,作为学生参与教学活动的评价 标准。在数据结构课程的教学中,进行网络教学讨论时,教师提出和实际生活中紧密联系富 有启发性的实例,能引起学生兴趣的问题,让学生进行讨论。把能否利用计算机求解实际问 题的基本能力,灵活应用高级语言进行程序设计作为学生交互程度的评价参数。
4.对学生进行总结性模拟测试的评价
在数据结构课程网络平台的最后一个教学区中, 学生可以进行模拟测试。也可以通过电大在 线平台上的题库考试系统,随时随地进行网上测试。这种考试的目的,是对学生的网络学习 情况作一阶段性的评定。是促进学生学习的一种手段。评价系统据此自动生成学生对知识点 掌握程度及问题解决情况报表,并对学生今后的学习提供了改进的意见。
随着网络技术、计算机技术、信息技术和教育理论的发展,未来的电大数据结构教学将 是更注重以学生为主体的、个性化的、网络化的教学。因此,在数据结构教学中,利用网络 构建以学生为主体的教学服务体系,将是一个更有研究价值的重要课题。