乔生明
江苏省淮安技师学院 江苏淮安 223001
摘 要：本文结合中等职业教育中学生的特点，利用互联网+及其相应的软硬件环境，针对计算机类专业核心基础课程“数据结构”的教学，提出基于智慧课堂的师生双向互动教学模式。实时、高效地提高了师生的良性互动，有效地弥补了传统教学中单纯课堂教学师生互动的不足，取得良好的教学效果。
关键词：教学模式；智慧课堂；互动教学；教学评价
数据结构是计算机相关专业必修的重要基础课程，是一门主要研究数据表示和数据处理的科学[1]。数据结构不仅是程序设计的基础，也为进一步学习操作系统、数据库系统和编译原理等其他重要课程提供了重要的基础知识。数据结构课程包含的基础概念及其算法模型较多，内容抽象，理论性强，不易理解掌握。中等职业类学生理论知识薄弱，逻辑思维能力不强，普遍对学习兴趣不高的特点决定了数据结构学习的艰难性和持久性。因此，利用当前丰富的网络资源对该课程进行教学改革，让学生的被动学习变为主动学习，为学生提供内容形象丰富、有参与感、师生良好互动的教学体验势在必行。
1数据结构课程传统课堂教学模式现状分析
1.1 传统教学中“教”与“学”缺乏有效的互动交流
数据结构的传统教学模式仍停留在知识点的机械讲授和算法的固化讲解上，处于以教师为中心的“满堂灌”的课程教学，学生被动接受的“填鸭式”教学模式。整个教学过程中教与学缺乏深入地互动交流，不能激发学生学习的兴趣，难以培养学生自主学习和创新思维的习惯。
1.2 集体授课模式难以对不同学生因材施教
中等职业教育中，针对不同的学生，学生的学习基础、学习能力和学习的主动性差异较大。大班集体教学，在教学过程中教师无法准确掌握每位学生的学习情况并及时实施相应的教学方案。教师无法兼顾整个班级的所有学生，难以实现理想的教学效果。
1.3有限的课堂时间难以实现对内容抽象，理论性和逻辑性强的“数据结构”学习掌握
数据结构本身建立在抽象的数据模型基础之上，抽象性、理论性和逻辑性强。数据结构课程的教学内容较多，尤其数组与广义表、树、图、查找和排序等[2]，不仅知识结构复杂而且算法设计难度大，学生难以理解掌握。如果全部在课堂上对所有内容详细讲解，授课学时远远不够。学生课后需付出大量时间来消化教学内容，学生有疑惑得不到及时的帮助，学生逐渐会失去学习的兴趣和动力。
1.4学生的基础相对较差，传统教学模式难以培养学生自主学习的习惯
中等职业学校的学生普遍存在理论知识薄弱，逻辑思维能力不强，对学习兴趣不高，没有自主学习的习惯。而数据结构理论性非常强，需要扎实的编程基础和较强的逻辑思维才能学好。如果继续采用传统的以课堂讲授理论知识和单纯的算法讲解，课后在缺少帮助和督促的情况下，学生更不可能去自学钻研枯燥抽象且理论性强的课程内容，失去继续学习的动力，难以培养学生自主学习的习惯。
2基于智慧课堂教学的师生双向互动教学模式
所谓智慧教学是指利用互联网+及其相应的软硬件环境，充分发挥教师的主观能动性，针对学习者群体和个人的特征，分层次进行共性和个性化的教学[3]。在智慧课堂教学中，借助移动网络技术，教师能更好地因材施教、推送教学内容、正确评价教与学；学生能更好地共享资源，互动交流和个性化学习[4]。
基于智慧课堂的教学模式以逐步培养学生学会学习为核心，以智慧学习的全过程为重点，整合多种学习方式，突破课堂时空限制，灵活学习时间，拓宽知识获取渠道，丰富教学评价方式，促进学生自主学习能力的形成[5]。本文提出了基于智慧课堂教学平台的师生双向互动教学模式如图1所示。
.png)
图1 基于智慧课堂教学平台的师生双向互动教学模式
2.1 课前师生的双向互动教与学
基于智慧课堂的课前师生双向互动教学， 教师在每次课前，通过智慧课堂教学平台向学生班级推送PPT、动画、微视频等新课的相关资源，设计课前习题任务。学生通过该平台，借助手机或电脑随时进行新课预习，不懂的问题进行提问，师生之间，同学之间可以双向互动交流，探讨心得，获得教师或者学生的在线解答，最后完成自测题并上传。教师还可以通过该平台看到每个学生的学习情况。结合学生的反馈情况和教学大纲要求，设计新课的课堂教学活动，以及授课内容和进度[6]。
2.2 课中师生的双向互动教与学
智慧课堂教学以学生为中心，遵循“以学生为主，以教师为辅”的教学原则。引导学生积极参与到课堂教学活动中， 形成良好的师生互动、生生分组协作氛围，使学生的被动学习变为主动求知。通过丰富的教学形式，拓展学生的视野，培养学生积极主动的学习习惯和创新思维能力。
2.2.1 教学方法多样化
利用智慧课堂的各种资源，实现了教学方法多样化。教师端和学生端都可以利用电脑或移动端设备，能够较好地完成平时课堂中无法实现的操作与互动。教师可以充分利用在线平台的各种多媒体教学资源进行课堂精讲和个性化辅导。 教师在上课开始，可以播放多媒体，运行程序，直接访问与课程内容相关联的网站以展示教学内容，激发学生学习兴趣；可以利用在线平台的作业功能，布置针对某个重难点的测试题目让学生完成，了解学生的掌握情况；可以利用在线平台提供的互动功能，实现师生传统课堂教学所无法实现的沟通交流，实时获得学生的反馈，灵活机动地调整教学。
2.2.2 教学内容丰富化
基于智慧教学平台，教师将原本抽象、枯燥的知识点以多种方式展现。利用智慧平台上的资源，补充教学内容，让学生体会对同一知识点从不同角度、不同风格的讲授。 丰富多样的教学内容使得知识点的讲解变得更加直观形象和充实丰满， 激发了学生学习的兴趣。同时，教师积极引导学生，对知识做进一步延伸，从而课堂内容不拘泥于课本，拓宽了学生的视野，鼓励学生课后能主动搜索并学习更多相关资料。
2.2.3 教学任务个性化
在智慧课堂中，课堂任务能够以多种不同的方式布置。按照传统的小组方式，学生可利用在线资源，充分交流沟通，查阅相关资料，并以更丰富的形式、更详细的内容、更具个性化的方式提交任务结果。 还可以直接布置在线平台的任务，直接监控个人或小组的实时完成情况，这些都是以往传统课堂教学所无法完成的工作。
2.3 课后师生的双向互动教与学
通过智慧教学平台，课后学生可及时获取教师给出的作业和测验，教师在平台对作业进行批改并将批改结果发布，学生在线及时接收作业批改情况，在线上与教师展开教学互动。教师依据当日课堂学生学习情况和课后测试反馈，对典型问题和个别学生进行有针对性的辅导，强化学生个性化学习，做到因材施教。
2.4 基于智慧课堂教学的准确全面的教学评价
智慧课堂教学平台的准确全面的教学评价改变了以往片面评价，为教师进行教学总结提供了便捷，利于学生自主学习和独立思考品质的培养。教师可以从宏观上统计某个班级的学习情况，也可以查看任一个学生的成绩及其具体构成，作出准确全面的教学评价。
3 基于智慧课堂教学的师生双向互动教学模式的教学实践
3.1 基于智慧课堂教学平台的选择
2020 年初，新型冠状病毒肺炎开始在全国蔓延，打乱了整个教育秩序与教学计划。江苏省淮安技师学院高度重视疫情防控期间的线上教学工作，充分认识开展线上教学的必要性和重要性，及时解决疫情期间师生教学问题，实现“停课不停教、停课不停学” [7]。
以此为契机，带给我们老师对以往教学模式的思考。尤其对“数据结构”这类理论实践教学特征明显的重要基础课教学提出新的要求。随着疫情的逐渐褪去，如何利用互联网+实现教学模式的改革显得尤为紧迫[8]。笔者结合疫情期间的教学经验，采用“钉钉”+腾讯QQ线上和线下混合教学形式进行。
3.2 基于智慧课堂的教学实践
3.2.1 课前准备与师生互动辅导
依据钉钉平台和腾讯QQ教学平台，教师根据数据结构课程教学大纲和教学计划制定教学目标，设计教学过程，制作教学课件及微课等，以及测试题的设计，完成教学资源在平台上的推送。学生通过平台学习教师推送的教学资源，预习将要学习的内容，并完成相应的测试题目。学生遇到解决不了的问题，可以随时在群里提出疑问，同学之间、学生与教师之间可以方便地探讨、在线互动交流。教师根据学生的问题讨论以及测试题目的作答结果，了解学生对新知识的接受程度和存在的问题，及时调整教学策略。以“数据结构”第二章线性表设计的部分预习检测题及学生的完成情况如表1所示[2] [9]。
.png)
表1 第二章线性表课前预习自测题及学生答题情况表（部分）
3.2.2 课中精讲与在线测试
1.课堂现场重难点精讲
课堂现场，教师先利用较短时间构建教学场景或案例，引导学生进入本次课的学习。在这个过程中，教师利用传统的板书结合PPT、微视频对重点难点问题进行讲解。对学生课前预习中出现的共性问题、重难点问题，进行梳理精解。现场通过课堂师生互动，解答学生没有弄清楚的知识点，突出教与学的互动。
2.通过平台进行课堂测验
根据事先设计好的问题，发布抢答和测试，学生可以在手机端进行回答。以学生为主，教师起到引导作用，使学生有参与感，可以充分调动学生的学习热情。及时反馈学生对新知识点的掌握情况。
3.2.3 课后巩固与师生互动答疑
教师根据课前和课中教学反馈，发布作业和推送相关资料，便于学生课后学习巩固。针对重难点问题展开主题讨论，提供一些综合性和实践性的习题和思考题，供学生课后拓展讨论，以加深对所学知识的理解和掌握。学生课后完成教师布置的习题作业，通过平台（钉钉+QQ群）上传给老师，教师对作业进行批改并推送批改结果，学生实时接收作业批改情况，在线上与教师展开教学互动。对于共性问题，在平台进行集中讲解，对于个性问题，在QQ群中进行一对一的针对性辅导。这样，教师就可以动态掌握学生的学情，学生的疑惑也可及时得到解决。教师通过分析学生对新知的掌握情况，从整体上调整、优化课程的教学进度和教学方案。通过智慧教学平台，师生、生生之间的互动与协作，有效地提升了教学效果。这些都是传统教学无法完成的工作。表2为“数据结构”第三章栈和队列的课后线上推送复习检测习题及学生的完成情况[2] [10]。
.png)
表2 第三章栈和队列课后复习检测题及学生答题情况表（部分）
3.3 基于智慧课堂教学的教学评价实践
在以往的教学中，平时课堂表现成绩一般占到总成绩40%的比例，期中阶段性考试和期末考试各占到总评成绩30% 的比例。这种考核方法，并没有将学生的课前课后学习过程和学习的主动性纳入考核，趋于片面性。通过智慧课堂和传统课堂教学相结合，师生全程参与，能够更好的将学生的平时的学习态度、学习主动性等学习品质反应出来，可以把平台学习成绩列入平时考核，激励学生坚持完成线上学习，培养学生自主学习习惯，尊重学生学习的主体性[11]。课程期末总评成绩由学生签到占10%、课堂参与问答占5%、课前预习检测占10%、课堂测验占5%、课后作业占10%、期中阶段性考试占10%，期末考试占50% 的比例。图2反应了采用传统教学的班级和采用智慧课堂教学班级的期末总评成绩对比情况表如下。
.png)
图2 不同教学模式下数据结构课程期末总评成绩对比
4结论语
基于智慧课堂教学的师生双向互动教学模式打破了传统课堂教学的时空限制。在课前，学生可以学习教师推送于平台的教学资源，进行预习、测试并提出自己的疑问,在线得到实时的辅导。课中可以直接提问教师或同学之间交流，得到教师以及同学的帮助。课后学生在线获取并完成教师给出的作业和测验，实时接收教师批改情况，在线上师生展开教学互动。通过智慧课堂教学平台，师生之间的高效互动与协作，培养学生的自主学习解决问题的能力和创造性思维的能力，取得优于传统教学的教学效果。
参考文献：
[1] 严蔚敏. 数据结构（C语言版）[M].北京：清华大学出版社，2011 .
[2] 朱战立. 数据结构——使用C语言（第5版）[M].北京：清华大学出版社，2009 .
[3] 董俊，程泽凯等. 基于“一平三端”的数据结构智慧课堂教学模式研究[J].滁州学院学报，2020(4):128-133.
[4] 陈军. 基于智慧课堂的学习模式设计与效果研究[J]. 科技创新导报，2019 No.15: 223-225.
[5] 方芳，束建华等. 数据结构在线课堂的构建与实践[J]. 科技视界，2021(6):1-5.
[6] 肖建于，张震等. 疫情下数据结构课程线上教学模式探索与实践[J]. 电脑知识与技术，2021(2):163-165.
[7] 李文藻，张敏等. 疫情中“数据结构”网课与疫情后时代教育思考[J].无线互联科技，2021(1):141-142.
[8] 耿晓中，于萍等. “互联网 +”环境下《数据结构》课程教学改革研究[J]. 长春工程学院学报（社会科学版），2021(1):121-123.
[9] 王达，张坤等. 基于“雨课堂”的“数据结构”课程中师生互动教学模式的研究[J].南阳师范学院学报，2021(1):71-76.
[10] 周凤新，王兴辉. 基于雨课堂智慧教学环境的课堂教学初探[J]. 中国教育技术装备，2018(1): 56-58.
[11] 卞金金，徐福荫. 基于智慧课堂的学习模式设计与效果研究[J]. 中国电化教育，2016(2): 64-68.
基金项目：江苏省淮安技师学院2020年度院级课题课堂教学改革研究项目（项目编号：202011）
作者简介:乔生明（1974-）,男，汉族，甘肃平凉人，江苏省淮安技师学院信息系教师，硕士，讲师，研究方向为计算机软件与理论。