分析数据结构课堂教学中翻转课堂模式的应用
李磊
摘要：“数据结构”课程作为计算机专业中的重要组成部分，其课程内容具有实践与理论相互结合的特点。对翻转课堂模式的引入，可以有效弥补传统教学方式的不足，而且积极调动了学生学习过程的主动性。从而促进长期知识内化的重要效果，从而提高了学习效率。文章针对具体教学内容予以阐述，为提高“数据结构”课程的教学改革予以借鉴。
关键词：数据结构；课堂教学；翻转课堂；应用策略
1数据结构课程的教学现状
现阶段我国的数据结构课程，多采用课堂讲授为主的方式来进行教学。通过课堂内讲授，学生课后内化的过程来完成。但在多年教学中发现，学习效率并不高，本文针对以往课程的总结，得出以下几点教学模式的问题。
1.1不重视教学对象的差异化
“数据结构”是一门较为复杂的计算机专业学科。由于生源质量存在差异，理解程度不可能相同，而且对于其教学内容的掌握程度也是因人而异的，有些学生理论知识颇为扎实，但无法应用于实际，而也有学生实践能力较强，但不具备理论基础。而这种情况是普遍教学中客观存在的问题。但传统模式的数据结构课程，教学方式统一化，课程内容统一化，教授地点和时间也都统一化，不能满足学生在不同的学习水平中进行差异化学习的需求，从而影响了学生学习数据化结构的热情和兴趣，也在一定程度上影响了教学质量和教学目标的有效完成。
1.2课堂教学缺失学生自主性
在传统教学模式中，数据结构课程留给学生自主探讨问题的时间不多，在自主活动的缺失下，压制了学生质疑和批判以及探究创新的能力。教授以课堂传授为主导，形成了一言堂的教学模式，令学生成了教学过程的被动者。针对教学活动的组织和课程内容的安排都不够具体，没有针对学生存在的差异进行教学安排。从而导致了学生缺乏自主活动空间，这种强制性灌输的数据结构知识，在长期教学中难以被学生接受，以至于学生学习思维的依赖性产生，抑制了学生自主学习的思维能力发展。
1.3讲授内容复杂繁多学习效率低
目前对数据结构课程时间安排都是45分钟，而且一般情况是两节课时统一到一堂大课中，也就是90分钟的有效课时安排。而多数相关研究表明，不仅是学生，即便是成人，注意力高度集中的最佳状态也仅为10分钟左右的时间。因此过于集中的长时间课程安排，不利于学生的注意力集中，从而引起学习效率下降。而且作为数据结构的专业学科，具有较高的知识含量和侧重点，其内容复杂繁多。在颇为集中的课时内又灌输众多知识点，也会给学生的掌握程度带来压力，从而让很多学生跟不上教学进度。
2翻转课堂的优势以及数据结构的课堂内容
2.1翻转课堂的优势
翻转课堂教学模式，通过不同的视角来对事物产生新的认识。将翻转课堂的教学模式应用于数据结构的教学中，就是要将传统教学模式中，教学主体和教学时间进行转换。让教师从主体地位转换为知识的引导者，让学生成为教学主体。这种先进的教学模式相比传统教学而言，更具备引导学生的优势，发挥出了学生自主学习的动力。通过教学课件PPT和教学视频等相关资料，让学生在课程开始之前就完成对知识点了解的过程，从而有效地预习，再将预习中遇到的问题向教师请教，从而加快学习进度和提高掌握程度。转为了学生思维模式，從被动学习，到主动发现学习的方向。根据“数据结构”课程逻辑性强的特点，翻转教学模式可以促进学生通过自我理解构造思维模式。
2.2数据结构的课堂内容
“数据结构”的课程内容，从线性结构到非线性结构进行安排。教学过程中可以将知识点分为两部分。一部分是线性表、栈、队列、数组、树、图。另一部分是查找和排序。其课程内容需要抽象数据（ADT）的支持。然后再从逻辑结构讲解，进入编写算法的学习。在讲解具体算法之前要让学生掌握，结构存储的思维模式，从而掌握数据结构的精髓。
3针对数据结构的翻转课堂模式规划
翻转课堂教学模式的显著特点表现为，学生与教师间的角色转换。在这样的教学模式中，教师无需通过占用大量教学时间来完成理论知识的传授。而是将学习的主动权还给学生，将课堂里有限的时间，尽量用于和学生一起探讨如何解决实际问题。这样的学习过程让学生更有积极性，从而激发学生对知识的兴趣，引导学生对专业项目的专注与投入。以至于获取更为深层次的知识点进行理解内化。本文通过多年数据结构以及计算机专业的教学经验，对数据结构的课程体系做出安排，通过对相应计算机专业的学生进行课程实验，认为在数据结构的教学安排中，应该结合教学资源的合理设置与计划，然后在学生预习中做好准备工作，最后在以课堂安排为基础了解学生的掌握情况，从而加以引导和修正。具体课程规划如下：
3.1教学资源的准备工作
针对数据结构的翻转课堂模式的准备阶段，主要这对教学内容的知识重点，做出教学资源的视频编辑以及建设网络学习平台。为了让教学视频更加具有针对性，以及方便学生进行查阅，所有教学视频都要针对特殊算法进行安排，视频时长也要控制在学生能够集中注意力的范围内，以便于学生理解知识点的重要内容。通过课堂练习的针对性教学，教师可以了解学生对于新知识点的认识程度和接受情况。而且教师也要搭建依据学生差异化的网络学习平台，以便于个性化学习，通过网络平台上传学习资料和布置学习任务。通过网络平台的论坛功能，对学生的问题进行解答以及批改作业等，从而增加教师与学生之间的交流，以促进重点知识内容的相互探讨。
3.2针对课前学习的安排
教师将教学资源上传到网络平台中，需要将内容分为拓展资源知识和基础资源知识，以便不同学习基础的学生进行下载学习。然后基于具体课程的教学目的，准备3份教学视频，其中每个教学视频介绍一个案例或者知识重点就可以。最后将学习任务和知识要点发布于网络平台，学生在课下对教学视频进行自由时间的安排学习。能力强的学生可以根据自身状态继续完成拓展资源的学习。而在学习过程中应随时在网络平台上与学生进行互动，从而了解学生学习情况是否存在问题。
3.3教学活动的设计安排
教学活动的安排是基于学生完成课前自主学习的前提。通过交流课前学习内容，根据掌握情况进行讨论促进交流，实现知识重点的最大内化。而知识内化的过程，主要体现于学生对知识的拓展思维和理解程度，以及接受能力上。从而开发学生对知识的迁移能力。所以教学活动的内容，要以加深基础知识的理解为重点任务，开发学生的发散性思维进而促进学习能力的提高。通过学生的质疑和学生分组探讨，教师可以完成个性化指导的环节过程。这一环节是学生与教师共同发挥的作用，其中教师的任务是回答学生在教学过程中反映出的问题。从而设计出实践能力强的课题让学生探讨解决。在活动过程中遇到的疑点要提出问题，通过学生间互相交流，以及针对自身兴趣选择课题和项目。在小组探讨中将问题进行深刻讨论，从而设计解决方案，最终形成自己能够掌握的观点并且加以解释。在教学活动中，教师要充分发挥组织和引导的作用，避免学生在交流探讨的过程中产生讨论偏差和冲突。
3.4翻转课堂教学模式的注意事项
在数据结构的课堂中，引入翻转课堂的教学模式，最为注重的是教师与学生之间的角色转变。这很容易让专业教师产生误区，误认为教师在翻转课堂教学中失去了重要作用，但事实并非如此。在翻转课堂的教学环境中，教师要将角色定位在引导者的方向上。很多教師在实际操作中忽略了这种角色的淡化。在引导的方向上，要求教师能通过答疑过程，来完善学生在相互交流以及完成作业等方面的进度，从而掌握学生在教学过程中的学习效果，进而找到改善方向，做出教学流程的调整。在授课对象为具有程序算法和设计能力的计算机专业学生中，以计算机网络技术和计算机软件开发两个班级的126名学生做出分析。通过翻转课堂教学模式对其进行专业课程教学。以严蔚敏编著《数据结构》（C语言）教材内容中，第2章—第5节的教学内容开展课程。由于该课程中属于线性结构，是数据结构中的基础课程，比较适合作为实验教学的测试内容。在进行了7周的教学内容之后，对两个班级的学生进行考试对比，发现掌握的情况都比较理想，从而确定翻转课堂教学模式对数据结构的课程内容具有一定的教学效果。
4结语
本文通过对数据结构课程的教学现状作出分析，总结数据结构的课堂内容，以及翻转课堂的优势的体现。作出针对数据结构的翻转课堂模式规划与具体的教学步骤安排。希望可以对“数据结构”的翻转课堂模式的应用，以及课程进展和具体实施有所提高。
