王 璨徐 東王森永

（1.大連科技學院 遼寧·大連 116052；2.沈陽農(nóng)業(yè)大學 遼寧·沈陽 110000）

1 學情分析

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是普通高等院校計算機相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，該課程具有理論性和實踐性，受眾為軟件工程、網(wǎng)絡工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、計算機科學與技術(shù)、信息管理與信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術(shù)等專業(yè)本科或?qū)？埔?、二年級的學生，旨在培養(yǎng)學生在具備一定的編程基礎(chǔ)的前提下，具備復雜問題的分析與解決能力。通過教學反饋情況來看，學生雖具有一定的編程能力，但自制力較差、缺乏戰(zhàn)勝困難的勇氣和決心。而《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中涉及大量的算法，需要學生具有較強的理解能力，同時動手操作能力也應有所提升。鑒于此，傳統(tǒng)的教學方法并不能解決上述問題，本文通過引入SAM模型，圍繞學生的興趣和能力培養(yǎng)展開深入探討。

2 SAM模型

SAM模型內(nèi)涵。

SAM模型是一個實現(xiàn)課程開發(fā)的持續(xù)優(yōu)化與改進的過程。學習方案的開發(fā)是多方參與、發(fā)揮協(xié)調(diào)優(yōu)勢的團隊共同完成的。這個過程與AGILE模型很像。在實際的項目中重復步驟，使每一個階段的目標都接近既定的質(zhì)量要求[1]。SAM包含三個階段：

（1）準備階段：即收集信息，集中思考，生成創(chuàng)意。

（2）迭代設(shè)計階段：確定內(nèi)容并進行設(shè)計，生成模型大綱并持續(xù)優(yōu)化迭代。

（3）迭代開發(fā)階段：實現(xiàn)課程內(nèi)容。根據(jù)環(huán)境（培訓對象）的不同開發(fā)出多種版本，并進行測試、評估和完善[2]。

SAM模型和AGILE模型如圖1圖2所示：

圖1：SAM模型

圖 2：AGILE 模型

3 基于SAM的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程研究

3.1 基于棧的SAM模型

圍繞課程中的章節(jié)──棧，學生參與初級版本課程內(nèi)容的評估，并根據(jù)自身的學習狀況提出修改意見；課程組根據(jù)學生的修改意見生成中級版本的課程內(nèi)容，具體增加出棧序列的問題，提高學生運用所學知識的能力，再將中級版本的課程內(nèi)容交給學生評估，學生可以借助互聯(lián)網(wǎng)，也可以對教師提問和留言，在討論的過程中整理好修改意見；如此迭代至下一個版本，增加卡特蘭數(shù)的推導，提高學生演繹推理的能力，再交由學生評估；再迭代生成下一個版本，增加卡特蘭數(shù)的實踐環(huán)節(jié)，提高學生的實操能力及解決問題的能力，至此完善最終版本的教學設(shè)計方案。

在實施過程中，由教師組織學生分組進行討論，不同版本的課程內(nèi)容有助于實現(xiàn)分層次教學。

基于SAM的教學設(shè)計目標在于讓學生理解棧的特點及棧適用于解決什么類型的問題，對出棧序列背后的一系列問題進行演繹、推理和實踐，通過構(gòu)建SAM模型，提高學生分析問題和解決問題的能力、團隊合作的素質(zhì)，最終提高學生的綜合能力。

實施步驟如下所示：

圖3：實施步驟

3.2 基于學生認知層次的SAM模型

按學生認知由低到高的次序，可以將課程內(nèi)容劃分為知識層—簡單應用層—拓展應用層，仔細研讀課程內(nèi)容，圍繞不同的層次設(shè)置不同層次的任務，調(diào)動學生參與的積極性，將學生進行分組，讓學生在小組中完成任務并達到該層任務對應的能力培養(yǎng)。

3.2.1 針對知識層能力的培養(yǎng)

圍繞知識層的能力培養(yǎng)，需要讓學生理清每章的主要內(nèi)容和重點內(nèi)容，可以將任務按章節(jié)進行劃分，如《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程共8章，分別是緒論、線性表、棧和隊列、多維數(shù)組和廣義表、樹、圖、排序、查找，共劃分為8個任務，每個任務交由一組完成，讓學生繪制章節(jié)的思維導圖或魚骨圖等，理清章節(jié)的重難點內(nèi)容，并與其他章節(jié)融會貫通。參與分組任務的同學按完成的程度，給予課堂表現(xiàn)60-75的分數(shù)。

3.2.2 針對簡單應用層能力的培養(yǎng)

目前，已經(jīng)針對單鏈表的建立和二叉樹的建立開展了上機實驗，實驗屬于驗證性實驗，并沒有進行分組。為了調(diào)動學生參與的積極性，經(jīng)過課程組深入地研討，將課程內(nèi)容進行了梳理和細化，精心挑選了6個分組任務，具體包括：直接插入排序、起泡排序、直接選擇排序、快速排序、順序查找、二分查找，參與此任務的學生，需要編寫代碼、調(diào)試程序，并進行演示匯報。參與分組任務的同學按完成的程度，給予課堂表現(xiàn)76-90的分數(shù)。

3.2.3 針對拓展應用層能力的培養(yǎng)

拓展應用層要求學生具有分析解決復雜問題的能力，在實踐中一般設(shè)置課后思考題作為自主學習的延伸，針對這一層次，主要針對藍橋杯競賽的題目，設(shè)置一組分組任務，例如猴子選大王，參與分組任務的學生需要做到熟練掌握知識，并能做到舉一反三，涉及的能力較多，也需要編寫代碼、調(diào)試程序，并進行演示匯報。參與分組任務的同學按完成的程度，給予課堂表現(xiàn)90-100的分數(shù)?？梢圆捎脤W習通進行分組。

4 總結(jié)

本文從教學實踐出發(fā)，在深入了解了學生的學情后，由課程組進行深入探討，圍繞SAM模型，針對棧迭代開發(fā)出不同的版本，隨后根據(jù)學生認知由低到高的次序，將課程內(nèi)容劃分為知識層—簡單應用層—拓展應用層，并設(shè)置了不同層次的分組任務，加強學生對重點內(nèi)容的融會貫通，提高動手能力，最終提高分析問題解決問題的能力。