《数据结构与算法》翻转教学的设计与实践

发布时间：2017-07-16 20:15

  本文关键词：《数据结构与算法》翻转教学的设计与实践

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【摘要】：随着教育信息化的发展和教学改革的推进,学生的主体地位越发凸显,对学生能力的培养越发成为教育教学关注的重点,尤其是对学生自主学习能力的培养。但是在目前教学中,多数还是以讲授式教学为主,即先在课上由教师传授知识,再在课下由学生练习内化。在这样的课堂上过于强调教师的主导作用,学生学习的主观能动性没有得到很好的发挥,学生也没有足够的时间进行深度思考。笔者通过观察发现,高校《数据结构与算法》课程教学中也存在这样的现象。近年发展起来的翻转课堂是一种将课外和课中的教学过程翻转过来,课外用于基本概念的传授,课中用于知识内化、拓展的新型教学方式,这为教学改革提供了新思路。在已有关于翻转课堂教学研究的基础上,本研究结合活动学习理论,构建适合于高校《数据结构与算法》翻转教学的理论框架和教学模式,选择合适的教学策略,并采用基于设计的研究方法,在翻转教学实施过程中不断的修正和优化教学模式和教学策略,最终得出适合高校算法设计相关课程的翻转教学模式和若干教学策略。本研究首先在翻转课堂教学研究现状的基础上,构建出数据结构翻转教学模式的原型；然后结合活动学习理论和实际情况构建出数据结构翻转教学的理论框架和翻转教学模式,选择合适的翻转教学策略；之后设计翻转教学的实验方案和实施方案,并应用于南京师范大学教育技术学专业本科二年级非师范班的数据结构教学中,采用基于设计的研究方法在实施过程中收集相关数据,包括问卷量表、课堂观察、对学生和教师的访谈、学生自评、在线测验结果等方面的数据,在分析部分数据的基础上通过若干轮迭代对教学模式和教学策略进行修改并完善；最后从知识与技能,过程与方法和情感与态度三个维度验证数据结构翻转教学的效果。研究结果表明将翻转课堂教学的方式应用于数据结构的教学中,对学生的学习成绩并没有显著的影响,但是有助于学生更自主,更主动地参与学习,并且学习得更加深入；有更多的时间给学生思考、反思,有助于学生质疑能力的提升：有助于学生算法思想清晰化,算法编写规范化。另外,在翻转教学的方式下,学生更容易把握教师所讲知识的要点,并且学习兴趣得到了激发。
【关键词】：翻转课堂 数据结构与算法 教学模式 教学策略 基于设计的研究
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP311.12-4;G434
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 研究背景与意义8-9
• 1.1.1 研究背景8-9
• 1.1.2 研究意义9
• 1.2 相关研究综述9-11
• 1.2.1 目前采用翻转课堂教学的实践研究结果9-11
• 1.2.2 翻转课堂在数据结构教学中的应用现状11
• 1.3 研究目标11-12
• 1.4 研究方法与思路12-14
• 1.4.1 研究方法12-13
• 1.4.2 研究思路13-14
• 第2章 数据结构翻转教学的理论基础14-25
• 2.1 目前已有翻转课堂的模式14-18
• 2.2 目前翻转课堂教学中的活动及采用的策略18-21
• 2.3 活动学习理论21-22
• 2.4 基于设计的研究22-23
• 2.5 已有研究及相关理论对本研究的启发23-25
• 2.5.1 为什么采用基于设计的研究方法23
• 2.5.2 理论基础对本研究的启发23-25
• 第3章 数据结构翻转教学的设计25-37
• 3.1 数据结构翻转教学分析25-28
• 3.1.1 学习者特征分析25-26
• 3.1.2 数据结构教学内容分析26
• 3.1.3 数据结构教学环境分析26-28
• 3.2 高校数据结构翻转教学的设计原型28-35
• 3.2.1 数据结构设计意图和基本假设28
• 3.2.2 原型结构和要素分析28-32
• 3.2.3 教学策略选择和设计原则32-35
• 3.3 本章小结35-37
• 第4章 数据结构翻转教学应用与实验37-67
• 4.1 数据结构翻转教学实验方案设计37-39
• 4.1.1 实验实施过程设计37
• 4.1.2 数据收集方案设计37-39
• 4.1.3 问卷量表设计依据与思路39
• 4.2 数据结构翻转教学实施方案设计39-42
• 4.2.1 数据结构翻转教学的课时安排40
• 4.2.2 数据结构翻转教学流程安排40-42
• 4.3 数据结构翻转教学实施过程42-62
• 4.3.1 数据结构翻转教学第一轮——集中型翻转42-50
• 4.3.2 数据结构翻转教学第二轮——过渡型翻转50-56
• 4.3.3 数据结构翻转教学第三轮——分散型翻转56-60
• 4.3.4 数据结构翻转教学实施总结60-62
• 4.4 数据结构翻转教学模式与策略讨论62-66
• 4.4.1 数据结构翻转教学模式62-64
• 4.4.2 数据结构翻转教学策略(技巧)64-66
• 4.5 本章小结66-67
• 第5章 数据结构翻转教学实验结果与讨论67-78
• 5.1 知识与技能维度的分析67-69
• 5.2 过程与方法维度的分析69-73
• 5.3 情感与态度维度的分析73-76
• 5.4 数据结构翻转教学效果总结与讨论76-77
• 5.5 本章小结77-78
• 第6章 研究总结与展望78-81
• 6.1 研究总结78-79
• 6.1.1 数据结构翻转教学模式与策略总结78-79
• 6.1.2 数据结构翻转教学效果总结79
• 6.2 翻转课堂教学实施的建议79-80
• 6.3 研究局限与后续研究80-81
• 参考文献81-84
• 附录84-89
• 附录1：课程开始前的小调查84
• 附录2：自主学习单84-86
• 附录3：课堂观察量表86
• 附录4：课堂小组活动自评表86-87
• 附录5：数据结构教学中学生情感与态度调查87-88
• 附录6：翻转课堂教学第一次访谈提纲88-89
• 致谢89

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本文编号：550370