PBL模式在数据结构课程教学中的应用研究

初晓+王艳玲

摘 要 《数据结构》课程是计算机专业重要的专业基础课程，数据结构的教学多采用基于讲授的教学模式（Lecture Based Learning LBL模式），其优点是教师能全面控制教学内容和进度，但同时存在诸多问题，例如：学生参与感不足、学生动手能力不能充分得到锻炼等。针对以上问题，我们提出了“PBL教学模式（Problem Based Learning）”与“LBL教学模式”结合的教学模式。该模式经过平行班教学实践与比较，理论教学效果与学生动手实践能力具有明显提升。

关键词 数据结构 PBL教学模式 实践教学

中图分类号：G712 文献标识码：A

0引言

“数据结构”是计算机专业必修专业基础课，是计算机软件开发的基础知识，也是国家计算机专业相关考试中必考科目。该课程主要培养学生针对计算機所加工的数据选择适当的逻辑结构、存储结构及其相应的算法。课程本身具有较强的理论性、实践性和综合性。

1《数据结构》课程特点及教学现状

《数据结构》课程中的概念、结构和算法繁杂，知识抽象，教师教学和学生学习双方面都相对费力。分析其教学现状及原因如下：

（1）知识没有深入理解，不能融会贯通。虽然引入了多媒体教学手段，学生可以直观的理解数据结构的基本思想，但遇到算法设计和实践就困难重重，无处着手。

（2）实践教学中，学生程序设计语言的知识储备薄弱，数学及相关知识掌握不到位。不能深入理解类、结构体、地址、指针、递归调用等知识。

（3）教学方式上，传统的“讲授法”已无法满足教学效果的要求，因此本文提出了混合式的教学模式：PBL与LBL相结合。

2 PBL与LBL教学模式

（1）传统的教学模式即基于讲授的学习法（Lecture Based Learning）简称LBL。LBL模式可以系统全面的展现理论知识，但该教学模式以教师为中心和主导，不利于学生自主学习能力的培养及综合素质的提高。

（2）基于问题的学习法（ Problem Based Learning） 简称PBL，它强调以学生为主体，以问题为主线，以教师为导向的启发式教育。PBL模式的教学方法将学习置于有意义的问题情境中，学生以小组合作的形式共同解决复杂问题，学习隐含于问题背后的科学知识，并促进学生分析问题、解决问题和自主学习能力的发展。

（3）LBL模式与PBL模式结合使用。

LBL模式与PBL模式结合使用的授课流程设计如下：

①基本知识点讲解。教师采用LBL模式将解决问题中可能需要到的基本知识点进行详细，系统的讲解，这是PBL模式实现的基础。

②提出问题。教师要在课前准备好问题。这一步骤不仅仅需要教师熟悉教学内容，还要较好地了解学生的情况。这是成功实施PBL模式的前提。

③分析问题。以学生活动为主，全班同学相互间讨论和交流，争取让每个学生都提出自己的观点和看法。教师在此阶段主要是发挥引导作用，当讨论发生跑题或者学生们误解问题的本意时，给予及时的提醒和引导。

④解决问题。即在上一阶段分析的基础上，让学生们提出解决问题的方法。这时可以让学生用报告的方式与全班进行交流。

⑤结果评价。包括自我评估、小组互评及教师评价等，评价内容为小组整体表现、问题解决方法的合理性、个人贡献等。

3 PBL教学模式在《数据结构》教学中的应用

（1）问题导入。在授课过程中尽可能提出“情境”式问题，让学生自然而然的发现问题，进而分析问题、解决问题。例如二叉树应用中的哈夫曼树应用，我们会为学生提出一个“情报编码和解码”的问题，即给学生介绍二战中情报传递的实例，同时分析情报传递的需求，再提出“最优编码”的问题。这样就顺利的实现了问题的导入。

（2）分析问题。针对老师提出的问题，师生一起对问题进行讨论分析。老师引导学生去正确的识别问题，鼓励其去更深入的思考，澄清问题中的要素以及要素的含义，并在学生分析问题的过程中给予适当指导。

（3）解决问题。这一过程要充分发挥学生的主观能动性。学生以小组为单位，根据问题分析的结论，设计一系列解决问题的办法。一般学生都可以通过小组讨论得出解决方案，这一环节教师尽量不要参与。但是方案的具体实施需要借助C（C++）程序设计，这里教师可根据学生具体编程能力予以适当的指导。

（4）结果评价。每小组选派代表向大家陈述本组解决问题的思路及在此过程中遇到的问题。小组之间可以进行互评，通过互评实现取长补短。教师对学生的探索精神应尽量给予肯定，对存在的共性问题给予引导、纠错，并作出及时、客观的评价。

4考核模式的改革

引入PBL教学模式后，应综合衡量其学习能力、合作能力、交流沟通能力、解决实际问题的能力，因此必须对考试模式进行调整。本课程的考核分为3部分：知识点考核（50%）+问题解答评价（30%）+平时成绩（20%），将学生为考试而学习的心理引导到为解决问题而学习上。更好的培养学生的全面发展。

5教学效果分析与总结

我们选取4个平行班进行测试。其中2个教学班采用传统教学模式， 2个教学班引入PBL教学模式。经过一学期的教学，结果表明将LBL+PBL教学模式有助于学生更好地掌握课程所要求的知识点。在综合解决问题方面，实验教学班学生的表现整体上也明显优于传统教学班。endprint