关键词:
计算思维
《数据结构》课程
案例教学
摘要:
随着信息技术的高速发展,数字化和智能化逐渐成为现代社会的基本形态,计算思维被认为是每个人都应学会与使用的应用态度与技能,越来越受到世界各地学者与教育者的重视,各国相继出台政策将计算思维确立为教育教学的重要目标。《数据结构》课程作为计算机相关专业的基础必修课程内容抽象、难度较大,而该课程的教学大多是以传统的教师讲授式为主,教学效果较差,阻碍了学生后续的学习与思维能力的提升。因此为改变《数据结构》课程教学现状,提升教学效果,同时培养和提高学生的计算思维能力,在已有研究成果的基础上设计有效的面向计算思维的《数据结构》课程教学模式非常有必要。本文首先阐述了计算思维日益受到重视的研究背景,指出研究的目的及本研究拟解决的问题。梳理国内外有关计算思维与《数据结构》课程的文献,界定了计算思维的内涵,确定计算思维五个维度:抽象、分解、算法思维、评估与概括,并指出计算思维能力、《数据结构》课程与案例教学三者的关系。在教学模式设计之前对学生进行计算思维能力现状以及学习态度的调查,得到了对教学模式设计的几点启示:(1)注意调动学生的学习积极性,改变学生对计算机相关课程晦涩难懂的以往认知;(2)教学中采用案例教学模式,选用与实际生活紧密联系的案例提高学生的参与度;(3)在教学中引入计算思维的概念,培养学生的计算思维能力。依据学生思维能力发展的特征在宏观上设计了初级、中级和高级三阶段的教学模式,在微观上教学案例与教学环节的设计融合了计算思维五个维度的具体内容,结合《数据结构》课程内容抽象性等特征,决定采用案例教学模式。随后进行教学实践,选取实验班和对照班进行准实验研究,设计计算思维量表及有关问卷,通过前测确保所选班级满足实验条件,然后实施教学并收集相关实验数据。在结果分析阶段,采用问卷调查与访谈法相结合的方式,从学生计算思维能力提升、教学效果提升及对案例教学模式的态度三方面进行,结果发现:实验班学生的计算思维能力在五个维度上都有不同程度的提升;实验班级的学习成绩明显高于对照班级;实验班学生对于案例教学的满意度较高,从而验证教学模式的有效性:(1)该模式可以有效提升学生的计算思维能力;(2)能够改善教学效果,提升学生的学习成绩;(3)学生对该教学模式的满意度较高,对案例教学有较高的期待。最后指出研究周期较短等研究不足与展望。面向计算思维的《数据结构》课程案例教学模式对于提升学生的计算思维能力与教学效果具有一定的积极作用。希望本研究能够改善《数据结构》课程教学现状,帮助提升大专学生计算思维能力,从而并促进新时代创新型人才的培养。