WebQuest在“数据结构”课程中的应用研究——以教育技术专业为例

WebQuest在“数据结构”课程中的应用研究
——以教育技术专业为例

赵艳

(通化师范学院 物理学院，吉林 通化 134002)

摘要:本文通过介绍WebQuest教学模式的特点及组成，研究教育技术专业“数据结构”课程在教学过程中存在的缺点及不足，设计并探讨了WebQuest在该课程教学中的应用设计案例.

关键词:WebQuest；数据结构；应用研究

DOI:10.13877/j.cnki.cn22-1284.2015.10.021

收稿日期：2015-07-21

基金项目：通化师范学院高等教育教学研究课题“基于WebQuest的《数据结构》课程教学改革与实践研究”(JY2014042)

作者简介：赵艳,女，吉林通化人, 硕士,实验师.

中图分类号：G642文献标志码：A

“数据结构”作为一门基础课程，是高等院校计算机专业及其相关专业的一门专业基础课程，也是我校教育技术专业的专业必修课程之一.其教学目标是通过理解、分析和研究计算机处理的数据对象的特性，从而选择适当的逻辑结构、存储结构和相应的算法，并熟练掌握算法的时间分析和空间分析技巧.因此，对这门课程的理解、掌握和拓展，将对学生的数据分析、组织、处理和编程能力有着极深的影响；对培养、锻炼学生抽象思维和创造能力起着十分重要的作用.[1]但由于“数据结构”内容理论性较强，知识比较抽象，同时，学生对于算法和程序的编写理解起来比较困难，尤其对于计算机基础知识相对薄弱的教育技术专业的学生更是如此，所以，如何更好地学习“数据结构”课程是我们亟待解决的问题.

1“数据结构”课程教学中存在的问题

1.1学生学习兴趣不足

“数据结构”课程主要研究的是线性结构、树形结构、复杂结构等存储结构以及在不同存储结构上各自行为的实现算法，内容比较抽象，逻辑性强，理解起来有一定难度，同时，教育技术专业学生习惯了学习“所见即所得”的计算机知识，对于“数据结构”这门课程的重要性也心存疑惑，加之本课程是针对大学二年级的教育技术专业学生开设的，学生计算机基础知识相对薄弱，这使得学生在学习的过程中有些吃力，浮躁的学习心态加上薄弱的基础使得学生在学习时难以静下心来.[2]这些都会导致学生学习“数据结构”的兴趣不足.

1.2学生的算法或程序设计知识薄弱

“数据结构”课程涉及大量的概念和算法设计，需要依托一门程序设计语言来实现，因此，在学习“数据结构”课程之前，需要学生掌握一门计算机程序设计语言(本文以C语言为例)并培养较强的抽象思维能力，由于教育技术专业的学生之前只学习了C语言一种程序设计语言，还没有形成编程的思想，同时对C语言知识的掌握也不是很牢固，这就使得在学习“数据结构”课程时比较吃力.

1.3重理论，轻实践

“数据结构”是一门理论性和实践性都比较强的课程.该课程的教学要求之一是训练学生进行复杂程序设计的技能和培养学生良好程序设计的习惯，其重要程度决不亚于知识传授.[3]但在实际的教学过程中，大部分课时都是以理论课为基础，缺少甚至没有实践课，教师在上课过程中，也只能是进行算法的讲解，没有过多的时间上机操作，这使得学生无法在课堂上真正理解数据之间的复杂关系，以及数据结构在现实生活中的作用.

由此可见，“数据结构”课程在教学过程中存在的问题，主要在于学生实践机会少，不能将所学知识应用于实际生活中去，如何找到一种好的教学模式，解决上述问题，提高学生学习“数据结构”的兴趣及动手操作能力呢？

2WebQuest概述

2.1WebQuest简介

WebQuest是美国圣地亚哥州立大学的伯尼·道奇(Bernie Dodge)等人于1995年开发的一种课程计划.它实质上是基于互联网的探究式学习，即由教师分配一定的教学任务，提供一定的教学环境，学生为完成这一任务，通过互联网自主学习，寻求解决问题的方法，在整个教学活动中，教师作为主导，学生作为主体，采用探究型的教学方法，自主学习和团队协作紧密结合的组织形式以及开放的网络教学资源，以发展学生的高级思维能力为目标.[4]提高学生的学习主动性、创造性以及分析问题和解决问题的能力，从而激发学生的学习兴趣.

WebQuest分为短周期和长周期两种.短周期的WebQuest一般一至三课时完成，目的是使学习者通过互联网获取新信息，并对新信息加以处理整合，以便对知识更好地理解掌握.而长周期的WebQuest一般耗时一个星期至一个月，目的是使学习者对于已掌握的知识进行深入分析、提炼和加工，从而解决一些现实问题，将所学知识应用于实际之中.

2.2WebQuest特点

(1) 开放性.WebQuest教学模式在进行过程中，需向学习者提出明确的任务，学习者根据自己的学习时间，分析学习任务，自主安排学习内容，有效地提高学习者的学习兴趣.

(2) 探索性.由于在WebQuest教学模式下，所有任务须由学习者自主完成，学习者要想在既定时间内完成学习任务，就要不断思索，不断尝试，极具挑战性.

(3) 实践性.在WebQuest教学模式下，学习者要充分利用各种网络资源，提出任务的解决方案，在这个过程中，要做到理论与实践相结合，思考如何将理论知识应用于实践中去，在不断尝试的过程中提高学习者的实际动手能力.

基于WebQuest的开放性、探索性和实践性等特点，将其引入“数据结构”课程的教学之中，既可以充分体现WebQuest的特点，也可以弥补“数据结构”课程教学的不足，提高教学效率.

3“数据结构”的WebQuest教学模式实施

WebQuest共由六部分组成，分别是：绪言、任务、过程、资源、评估和结论.教学模式主要围绕这六部分来开展，下面以“数据结构”课程中“队列”的教学内容为例来介绍WebQuest教学模式的具体应用.

(1)绪言(Introduction).这一部分主要是创设问题情境，提高学习者的学习兴趣.问题情境的创设要与学习者的原有知识相关，让学生可以在原有知识的基础上通过自己的努力来完成任务；问题情境的创设要与现实生活相符，使学习者有学以致用的成功感；问题情境的创设要有一定的难度，激发学生的挑战欲望.

在本次教学活动中，笔者选择了“农夫过河”作为问题情境.选择它的原因在于：

①“农夫过河”是队列应用中比较有代表性的例子，在此之前，学生已经学习了队列的基本概念及实现方法；

②“农夫过河”是典型的用计算机来模拟现实世界的问题，通过本次教学活动，可以让学生体会到“数据结构”在现实生活中的作用；

③“农夫过河”在实际操作过程中有一定的难度，同时也是教育技术专业“数据结构”课程的选修内容，如果能顺利解决此问题，一定会提高学生的学习兴趣和自信心.

经过上述活动，能在学生思考如何解决问题的过程中培养学生的好奇心和探索心理，启发学生的发散思维，提高学生学习“数据结构”课程的兴趣.

(2)任务(Task).这部分主要是针对绪言中提出的问题情境进行分析，让学生明确本次课程要实现什么样的教学目标，完成什么样的教学任务，类似于学习目标的提出，它可以是一个问题，也可以是一项有创意的工作，最终结果可以是一个报告、一个完整的程序或一个PPT演示文稿.

根据前面创设的问题情境，笔者在本次教学活动中先带领学生对于队列的基本概念、实现方法进行复习，同时将一些常用的C语言代码提供给学生，让学生在此基础上进行“农夫过河”程序的编写，这样可以避免学生毫无章法地收集资料浪费时间.在此基础上，让学生明确本次教学活动的任务：

①复习编写C语言程序；

②掌握队列的定义、特点；

③掌握队列的实现方法；

④编写程序来实现农夫过河的问题.

最终每个小组提交一个完整的用C语言编写的“农夫过河”程序.

通过上述工作可以提高学生的观察和思考能力，让学生了解如何将“数据结构”的知识应用到现实生活中并设法解决相关问题，同时通过复习，使学生牢固掌握C语言相关知识.

(3)过程(Process).这部分用于描述完成任务所需要的步骤，要求学习者对于任务深入认识，知道每一步要做的工作，并努力去完成，最终获得知识.它是学习者完成任务的直接依据.

在这一步的工作中，教师要起到一个导航的作用，要了解每一名学生的学习特点，并对全班同学进行分组，将不同个性的同学分到一组当中，用来解决不同的问题，在本次教学活动中，具体过程如下：

①教师带领学习者复习相关知识，并对学习者进行分组；

②小组成员明确分工，查阅相关资料，编写程序代码；

③各小组成员进行程序演示，教师、其他同学提问；

④总结学习经验，评选优秀小组、优秀个人.

在这一过程中，通过评选，可以培养学生的竞争意识及学习兴趣，同时，在查阅资料、编写程序的过程中，提高学生编程能力，培养学生编程思想，弥补学生算法和程序设计知识薄弱的问题.

(4)资源(Resources).在这一过程中由教师提供相关教学内容、学习资源的网站、资料，教师要起到辅助和监督的作用，辅助学习者有目的地进行学习内容的查找，避免做无用功.同时监督学生有效地利用网络资源.本案例网络资源有：http://www.doc88.com/p-27013457230.html；http://m.blog.csdn.net/blog/yhc13429826359/4576915；http://wenku.baidu.com/link?url=F6wqNvmqJDEiJiWF4_Biq；

http://wenku.baidu.com/view/a47b9a57be23482fb4da4cb5.html?re=view；http://blog.sina.com.cn/s/blog_8292a06a010129ai.html.

参考书目有：《算法与数据结构——C语言描述》，张乃孝，高等教育出版社；《数据结构》，严蔚敏，清华大学出版社；《数据结构实践教程》，李春葆，清华大学出版社；《C语言程序设计》，谭浩强，清华大学出版社.

通过上述工作，锻炼学生正确有效地运用网络的能力、培养学生自学的能力、提高学生实践能力.

(5)评估(Evaluation).通过测评学习者前面所做的工作，掌握学习者的学习效果，并给学习者一个可以相互交流的平台.在基于WebQuest的教学活动中，一方面采用学习者自我评价，学习者对于自己在整个教学活动中的表现进行总结和反思，找到自己的优势和不足，在今后的学习中扬长避短，更好地提高自己；另一方面采用组内互评，让学习者能彼此交流、吸取教训、分享成果, 达到相互学习、相互促进、共同提高的目的.[5]

教师要通过学生的提问和回答来评估本次教学活动是否达到预期的目的，学生是否掌握了相关的知识，查漏补缺，认真总结.

通过上述工作，使教师和学生发现各自在教学和学习中存在的问题及不足，及时总结，认真修改，共同努力，提高教学效果，为今后教学活动的顺利开展打下坚实的基础.

(6)结论(Conclusion).提供机会给学习者以便总结经验，鼓励对过程的反思，拓展和概括所学知识，鼓励学习者在其他领域拓展其经验.在这一部分，教师应鼓励学生与其他小组的学生进行沟通、交流，思考更多不同的解决问题的方法，开拓视野，发散思维，有效促进良好学习习惯的养成.

4结语

实践证明，在基于WebQuest的教学模式应用于“数据结构”的教学活动中，弥补了“数据结构”教学过程中的一些缺点和不足，体现了建构主义学习理论的学习要求，打破了传统的以教师为中心的教学模式，提高学生的动手能力和创新意识，但是，WebQuest的教学模式并不适用于所有的教学活动，只有选择正确的、合适的教学课题，才能真正发挥WebQuest的教学优势，这就需要教师总结教学经验，结合课程和学生的特点，不断更新自身的知识结构，只有这样才能最大限度地激发学生的自主、创新、协作意识，培养出国家需要的实践性应用型人才.

参考文献：

[1]郭业才.“数据结构”课程建设与教学改革实践[J].高等理科教育,2006(6):99-102.

[2]黄琴.非计算机专业数据结构教学的实践及创新[J].计算机教育,2011(3):38-102.

[3]周海岩.《数据结构》课程教学的思考[J].教育理论与实践,2010(6):62-63.

[4]万军.WebQuest网络课程的设计与实现[D].成都：电子科技大学,2010.

[5]曹君.基于WebQuest的计算机教学模式探究[J].教育技术导刊,2006(2):8-10.

(责任编辑:王海波)