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摘要：基于数据结构先导课程C++程序设计难度大，学生自主学习过程中差异明显，文中提出了以质疑为主线贯穿整个数据结构教学过程的方法，解决了如何质疑，何时质疑及有关对疑问的剔除与提取等阶段性过程，课堂表现、平时练习及期末考试等诸多测评环节都表现出积极态势，学生的编程能力和数据结构的应用能力得到很大的提升，课程改革收效显著。
关键词：数据结构；教学改革；质疑；分组；翻转
本文引用格式：季峰.以质疑为主线贯穿《数据结构》教学的研究[J].教育现代化,2019,6(62):81-83.
Research on the Teaching of Data Structure with Question as the Main Line
JI Feng
(Nantong University Xinglin College,Nantong Jiangsu)
Abstract:Based on the difficulty of C++programming in data structure pilot course and the obvious difference in students’autonomous learning process,this paper puts forward a method of teaching data structure through questioning as the main line.It solves the phased process of how to query,when to query and how to eliminate and extract the questioning.Many evaluation links,such as classroom performance,daily exercises and final examination,are shown.Positive situation,students’programming ability and data structure application ability have been greatly improved,and the curriculum reform has achieved remarkable results.
Key words:Data structure;Teaching reform;Questioning;Grouping;Flipping
目前，国内《数据结构》的课程改革研究成果数量众多，涉及传统单向授课型改进、考研题主导教学、互联网+在线课程、大数据实验e-learning平台等方面[1]，结果显示都助推了教学效果，但适用化程度不够健壮[2]，同属于应用型高校的教学中，涌现出的共性特征鲜明。例如，C/C++课程的难度，挫伤数据结构课堂教与学的积极性；教材和参考书中代码实例化程度高，造成预习有门槛，回顾复习问题重重等现象对后续专业深入学习严重不利。
本研究前期过程中，分析了大量的《数据结构》课程教学案例，吸收了新的教学思想，结合授课群体研究面向学习能力、习惯、动机等差异化的群体[3,4]，实现教与学在主动性、独立性、实践性和创新性等有效的统一[5]，达到数据结构的应用能力，提出了以质疑为主线贯穿教学过程的思想，在具体的教与学过程中，解决如何质疑、质疑什么、何时质疑等过程问题，激发兴趣，提高学习效果。
一 教学过程中的突出问题
经过一线教学和跟前辈教师的交流总结出，应用型高校计算机类专业的《数据结构》课程教学过程中比较显著的几个问题：1.C++的难度直接影响了数据结构的学习，主要表现在：教材上关于算法结构的程序示例难以理解，或者学生对知识点难度误判式心理恐慌。2.编程深入不够，不能真正体会数据结构的作用和意义。3.课程内容难度高，对抽象思维能力比较高[6]，导致学习兴趣下降。4.学习环节问题太多，阻力大，缺乏有效的交流环境。
二 质疑导向的改革措施
以质疑为主线的教学过程，主旨通过提出问题到解决问题的过程来完成教学任务，需要创造质疑环境，让学生消除畏惧心理，质疑之后有解决的方法途径，从而提高专业水平，文中的研究主要从以下几个方面展开改革。
（一） 创建学习小组，激发交流兴趣
学习小组的创建以团队协作为基础，让学生之间相互体会个体与团队、团队与项目等多种关系之间的协作过程，有助于学生个体之间、师生之间的教学沟通[7]。小组成员由学生自由选择组合，规定每个小组规定成员在6-8人之间，且至少有2名女生，同宿舍人数不超过2人，同班级人数不超过3人，并推选一名leader。本研究中的两个班级为计算机171、172共计66人，共分成9组，并编号，教室的座位按照小组次序成员集中就坐，有助于团队意识的培养，且小组成员之间有一定的新鲜度，师生互动中，进行课堂提问时，团队里的任何成员可以对提问回答进行补充，并允许当场和团队里的成员进行交流询问得出一致的答案后，再派出一名成员作为代表做出回答，这里类似于无领导面试的形式，这样的形式使得学生面对问题不畏缩，且愿意去探讨，激发了学习兴趣。数据结构课程共16周，每周四节的教学过程中，平均提问次数为3次/节，学生参与度达到85%以上，大大提高了学生的课堂参与度。
（二） 细化章节，理清质疑进程
教学大纲和授课计划严格按照《南通大学杏林学院计算机科学与技术专业的培养计划》执行，教学计划由软件教研室讨论制定，课程选用管致锦、徐慧等编著的《数据结构》教材，全册一共九个章节，64节课堂教学中讲授41个小节的内容，学习小组对41个小节的内容进行质疑，小组leader需要分配任务，成员一起讨论进一步细化质疑点，例如，基本概念、算法原理、程序设计等方面，此项预习任务是在正式讲授前完成的，9个小组的leader首先把本小组的问题筛选汇总后碰头，把相同的问题做一个次数统计，不同的问题编上次序，把问题赋上权重，例如，9个小组中有5个小组都提出了同样的问题，权重指数为5，这样直接标注可以一目了然，最后统一发至数据结构教学微信群，这样起到广播的效果，教师也可以提前知道学生对一小节知识点的认知程度，及时调整教学手段和方法，学生也会在新的问题的基础上对新小节的知识重新领悟，课堂更有针对性的听课，需求问题的答案。
（三） 多维度质疑的剔除与提取
多维度质疑可以推动学生全面仔细的进行预习，并把上一节的内容作复习，在学习过程中起到承接作用，对问题的筛选可以推动学生去寻求问题的答案，提高预习的质量，提取出来的问题可以触动学生进一步深入的动力，第16次课程结束时，安排第17次讲解的内容是二叉树的遍历，9个小组用3天的时间，各小组内部提出了51个问题，出现重复计数的有12个问题，剔除了对于基本概念的质疑，例如，什么是前序，什么是树根，什么是遍历等概念性问题，最终经过9个Leader汇总提交到微信学习群的有9个问题：1、前序遍历算法原理是什么？（权重4）2、中序遍历算法原理是什么？（权重4）3、后序遍历算法是什么？（权重4）4、遍历的用处是什么？（权重3）5、三种遍历分别在什么时候用？（权重5）6、程序示例看不懂（权重6）7、程序设计过程中如何用（权重6）8、期末考试或考研试卷中会如何出题？（权重6）9、实验中如何运行实例程序（权重4）。
（四） 提升课后交流亲密度，促进解疑
师生之间课后的交流可以拉近距离，让学生突破羞于提问，或者因为教师威严表达不清等等，亦师亦友是师生交流的最佳状态，教师对Leader发至学习群的9个问题，第一时间作提示性回复：1、需要明确第6个问题中，具体到哪句代码不懂。2、把跑实例程序遇到的问题截图贴出来。对于教师的回复21名学生在群中回复“ok”，9名学生回复“笑脸”，4名学生回复“哭脸”。这样的互动过程增强了师生间课后交流的密度，也提高了学生学习数据结构的时间度，扩展了深度。
对学习群中汇总出的质疑清单，教师在群中贴出关于三种遍历的算法原理学习资料和相关学习视频，学习资料以PPT图片的形式展现，这样学生一打开微信群就能看到图片，缩短下载等待时间，单个视频的时长经过剪辑之后控制在2分钟之内，降低学生观看视频的跳出率。
三 角色翻转，实现自我价值
让学生扮演教师角色讲授新的知识点[8]，可以调动学生的自信情绪，是对学生综合素质的一种考量，新课开始前统计三种遍历算法已经理解的学生，让他们到黑板上示例讲解。本研究中以二叉树的遍历为例，有20人表示已经理解遍历算法有讲授意愿，占总人数的30.3%。最终讲授先序遍历的4人，中序遍历的3人，后序遍历的4人，讲解程序部分3人，总耗时47分钟，中间出错3人，新知识点讲授达标率78%。在讲授的过程中，教师点拨，课程结束以5道习题敲击知识点，66人全部过关，即表示全部掌握三种遍历算法原理，程序设计部分由于受到C++部分的限制，也达到教学目标。通过角色翻转，课堂讨论气氛好，与传统的单方授课-提问的模式相比，更为友好，充分调动了学生的学习潜力和机能。平时成绩中，给予到黑板讲授学生得分奖励，给下一次质疑活动的完成度奠定了良好的基础。
四 效果分析
《数据结构》课程教学过程中，一共汇总出107个质疑点，学生对自己的学习程度有清晰的认识，提高了自主学习能力，作业的提交率达到100%，课堂问题的举手率达到7%，举手率对大学阶段的数据比较高，期末通过率达到89%。经过学院筛选后，参加工信部举办的信息蓝桥杯的人数为11人，最终1人获得省一等奖进入国赛，一人获得省二等奖，4人获得省三等奖，计算机专业学生的发展态势良好。
五 结束语
以质疑为主线贯穿数据结构的教学过程，大大的激发了学生的学习程序的热情，主动寻求解决问题的策略，提升了自主学习的能力，增强了师生间的互动，可以及时改变教学策略和教学内容，最大可能提高学习效率，对于这次教学改革，有了更进一步的思考，，本次改革主要针对算法原理方面的质疑，在后续的课程教学中，增大对程序部分的质疑，切实提高教学效果。
参考文献
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[7]杨秀菊,胡家正.应用型本科软件工程专业CDIO课程改革研究与实践[J].赤峰学院学报(自然版),2017,33(17):135-137.
[8]王娟.开放大学建设与应用型本科院校教学改革[J].高教学刊,2016(17):151-152.
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