数据结构个性化教学研究
摘要
关键词
个性化教学;翻转课堂;教学活动;数据结构
正文
1 研究背景及意义
个性化教学的理念由来已久。早在2000多年前,我国著名的教育家,思想家孔子就在他的教学中主张并实践“因材施教”。但是受到现代学校教育和班级授课制度的约束,使得个性化教学一直难以真正展开。近年来,伴随着物联网,人工智能,大数据等新技术与教育的深度融合,探索个性化教学成为国内外学界教育教学改革研究的一个热点[1-4]。以个性化学习为目标的个性化教学,是一种充分尊重学生个性、兴趣、特长和需要的教学理念。个性化教学是对“因材施教”教学理念的继承与发扬,是一种充分发挥学生潜能的新型教学模式。田建荣[5]从理论层面分析了古代书院“因材施教”的优势与不足之后,认为现代高等教育个性化人才培养体系的建设应树立个性化的教育理念,尊重学生主体性,还权于学生,增强学习环境开放性。刘献君[6-7]阐述了高校个性化教育的意义、内涵和实施途径后,构建了“三九”个性化教育模式,即三个关键点(潜能,立志,空间),三类学生(学术型,能力型,潜力型),三个一行动(一人一规划,一生一课表,一师一优课)。陆一[8]等人认为现行的教学评价对师生互动,学生学情等关注不足,提出在教学过程中应以学生的学习为中心,关注学习效率和学习效果。马腾[9]等人认为知识图谱有利于创建合理清晰的学科知识网络,有利于促进个性化教育的的智化发展。朱枝[10]从教学目标、内容、方法、评价等环节出发,考虑个性化因素,并在高校英语教学中加以实践。以上研究从宏观上对开展个性化教学具有一定的理论指导意义。但是,针对民办本科院校,学生学习态度消极,缺乏主动性,专业学习兴趣不高,学习时间投入不足等问题,往往纯粹的个性化教学难以开展。因此,本文结合笔者多年的教学实践,以数据结构课程为例,探讨了数据结构课程的个性化教学过程。
2 个性化教学模式
在个性化教学中,将整个教学过程划分为教学准备,教学实施,教学评价这样一个闭环的系统,如图2-1所示。
图2-1 个性化教学模式
2.1 教学准备
在个性化教学中,要做到充分发展每一位学生的优势潜能,实现多样化,差异化的人才培养目标。因此,充分的教学准备是开展个性化教学的前提,也是个性化教学取得成效的必要保证。在教学准备阶段,需要对教学目标,教学对象,教学方法和教学内容进行全面分析,针对不同的教学对象设定分层次的教学目标,选择多样化的教学手段和方法,真正做到契合学生习惯,提升学生兴趣,增强学生自信心。
2.1.1 学习小组划分
学生是教学活动的主体,为在学习活动中充分发挥学生的潜能,调动学生学习积极性,需要在课前深入了解每个学生的学习习惯与知识积累情况。根据调查结果将学生划分小组。一般,在划分小组时,每组人数不宜太多,不然,有人浑水摸鱼。通常情况下以3-4人一组为宜。在每个小组中,由一名性格外向,擅长协调沟通的学生担任组长,主要负责在课前,课后安排大家的小组学习,并与教师紧密交流,将大家的学习情况总结报告给教师;每个小组中都至少有一个动手能力较强的学生,负责程序的撰写与调试。最后一个人负责代码的复盘和总结。这样,在一个学习任务的完成中,三个人相互沟通,取长补短,充分发挥小组学习的力量。在下一个学习任务的完成中,三个人可互换角色。
2.1.2 渐进的教学目标设定
教学目标是教学工作的达成度。教学目标的达成,不可一蹴而就,也不可能所有学生齐步走,因此,需要针对不同的学生,在不同的教学阶段,设定不同的教学目标,达到曲径通幽的效果。在本次教学实践中,针对不同的学习小组,设定了不同的目标。比如对上一个任务完成良好的小组可以布置一些设计型的,综合程度较高的项目,对上一个任务完成中等的小组,可以布置一些具有趣味性的设计型项目;对上一个任务完成不是很好的小组,可以布置一些验证性的项目。这样,通过不同难度级别的任务的区分,让不同能力层次的学生都能成功完成作业,享受成就感,提升自我效能感。
2.1.3 个性化的教学资源准备
为有效完成课程教学,达成课程教学目标,必须要有相应的教学资源和教学辅助工具支撑。教学资源除了诸如教学大纲,教学案例,教学视频,教学PPT等硬件资源外,最主要的是如何在适当的时机把学生需要的内容推送给学生。因此,为提高学生获取知识点资源,针对数据结构的教学内容建立思维导图,以方便学生获取相应的教学资源。
2.2 教学实施
2.2.1 课前
学生通过微信群领取学习任务,明确学习目标。然后,登录学习通,选择自己喜欢的学习资料开展学习并完成自测题目。然后进行组内讨论。把自己没有看懂的,有疑问的问题在小组内部进行讨论。把自己不会的,有疑点的问题,程序调试不通的问题等汇总到小组组长处,最后,由组长统一汇总到教师处。
2.2.2 课中
课中主要分为实践课与理论课两种类型。在理论课上,首先,教师统一处理大家课前学习中的共性问题。对个别组存在的问题,开展翻转课堂,由已经弄懂的小组分享自己的学习结果。最后全班一起讨论寻找更加高效的解决办法。在实践课上,顺序恰好相反。因为,往往共性的问题其实现算法抽象不易理解,而个性的问题,往往属于技巧性问题,自己解决不了的,别的同学可能可以解决。因此,为了调动课堂氛围,增强学生程序设计自信,从简单的问题着手,把个别小组所写的程序拿出来,大家共同解决程序中存在的问题。最后,共性的问题,需要通过教师的讲解和演示。最后,针对讲解过问题,大家一起讨论看看相关的算法是否可以改进?如何改进等。
2.2.3 课后
课后,主要是算法的编程实现。对已经实现的一些算法,可以根据课堂的讨论结果进行算法的改进。在这个过程中,若还有写程序方面的问题,可以通过小组成员或老师的帮助进行在线解决。
2.3 个性化教学实施效果
以学生为中心的个性化教学过程倡导激发学生学习主动性。因此,在教学评价上不再是以一份简单的试卷来测量教学效果。本次教学效果评价包括过程性评价和结果性评价。结果性评价还是以传统的试卷和课程设计为主。主要考察学生的知识掌握情况,团队协作能力和程序设计能力;而过程性评价指标主要包括每次的小组讨论发言次数,帮助同学修改程序(解答问题)的次数,课前作业完成情况,程序积累数量等,反映学生学习的主动性。在本次教学实践过程中,分别将2019年春季(传统教学),2020年春季和2021年春季三个年级的相关教学数据进行比对,情况如表2-1所示。
表2-1 三届学生学习情况对比
2019春季 | 2020春季 | 2021春季 | |
人数 | 57 | 78 | 94 |
期末试卷平均分 | 62.3 | 65.4 | 68.5 |
平均每人程序积累数量 | 31 | 43 | 42 |
蓝桥杯大赛参赛人数 | 11 | 16 | 22 |
获奖人数 | 2 | 5 | 8 |
从上表中我们不难发现,自采用个性化教学方式后,学生的卷面成绩略有提升;但很明显,人均程序积累数量大大提升,而且在近两年,学生参加大赛的积极性明显提升,在2019年之前,我校的蓝桥杯大赛在组织的时候每次需要班主任,指导教师不停的启发,鼓励,往往在培训初期人数就在20人左右,但越往后人数越来越少,好多学生觉得太难而放弃,往往到正式比赛的时候,人数所剩寥寥无几。但自2020年开始进行个性化教学以来,很明显的变化是参赛人数大幅增多,虽然在正式比赛时人数有所减少,但减少的比例却大大缩小。由此,能够感觉到学生的程序设计自信心在逐年提升。
3 存在问题
在传统的以班级授课为主的大环境下,开展个性化教学,对学校,教师,学生都提出了要求。对学校而言,需要制定与个性化教学相适应管理政策,构建个性化教学环境;对教师而言,要投入更多的精力,学习使用现代化的教学技术;对学生而言,要提高自身的约束力,紧跟教师的步伐,与教师良好互动。
参考文献:
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[5]田建荣.古代书院因材施教与现代高等教育个性化[J].大学教育科学.2020.6(184):94-101;
[6]刘献君.个性化教育模式探索.高等教育研究.2020.41(1):1-8.
[7]刘献君.高等学校个性化教育探索[J].高等教育研究.2011.(3):1-9.
[8]陆一,林珊,陈嘉.从评价到赋能:大学课程教学质量提升新方法[J].中国大学教学.2020.8:71-77.
[9]朱枝.大数据背景下高校英语个性化教学实践研究[J].教育理论与实践.2021,41(30):59-61.
[10]马腾.知识图谱在个性化教学中的应用研究[J].中阿科技论坛(中英文).2021(02):177-180.
基金项目:陕西省教育科学“十三五”规划2020年度课题(SGH20Y1504);
西安翻译学院教学改革研究项目(J20B35)。
作者简介:孙亚红(1977-),女,陕西韩城人,硕士,讲师。研究方向:图像加密,信息安全。
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