高校信息技術(shù)融合教學(xué)的實(shí)踐探索——以XX大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程為例在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮下，高校教學(xué)正面臨從“知識(shí)傳遞”到“能力建構(gòu)”的深刻變革。信息技術(shù)與教學(xué)的深度融合，不僅是工具的更新，更是教學(xué)理念、模式與評(píng)價(jià)的系統(tǒng)性重構(gòu)。本文以XX大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的融合教學(xué)實(shí)踐為例，剖析技術(shù)賦能下的教學(xué)痛點(diǎn)突破、策略設(shè)計(jì)與成效轉(zhuǎn)化，為同類課程的數(shù)字化改革提供參考。一、案例背景與教學(xué)痛點(diǎn)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》作為計(jì)算機(jī)類專業(yè)的核心基石課程，承擔(dān)著培養(yǎng)“計(jì)算思維”與“算法設(shè)計(jì)能力”的重任。傳統(tǒng)教學(xué)中，二叉樹、圖論等抽象概念常以靜態(tài)板書或PPT呈現(xiàn)，學(xué)生難以建立直觀認(rèn)知；實(shí)踐環(huán)節(jié)受限于實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間，課后編程遇到的“語(yǔ)法錯(cuò)誤”“邏輯漏洞”缺乏即時(shí)指導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)挫敗感強(qiáng)烈。202X年，課程組針對(duì)“理解難、實(shí)踐弱、互動(dòng)少”三大痛點(diǎn)，啟動(dòng)信息技術(shù)融合教學(xué)改革：理解難：抽象算法（如遞歸、哈希沖突解決）缺乏可視化演示，學(xué)生依賴死記硬背，難以遷移應(yīng)用；實(shí)踐弱：實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間有限，課后編程問(wèn)題無(wú)法及時(shí)解決，編程能力提升緩慢；互動(dòng)少：課堂以“教師講授”為主，學(xué)生參與度低，教學(xué)反饋滯后（如作業(yè)批改需3-5天，錯(cuò)過(guò)學(xué)習(xí)黃金期）。二、信息技術(shù)融合的策略設(shè)計(jì)圍繞“讓抽象理論可視化、讓實(shí)踐訓(xùn)練個(gè)性化、讓教學(xué)互動(dòng)實(shí)時(shí)化”的目標(biāo)，課程組構(gòu)建了“三維工具矩陣”，實(shí)現(xiàn)技術(shù)與教學(xué)的精準(zhǔn)耦合：1.概念可視化工具：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)仿真系統(tǒng)自主研發(fā)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)仿真系統(tǒng)”，將抽象算法轉(zhuǎn)化為可交互的動(dòng)態(tài)場(chǎng)景：支持“排序算法（如快速排序）”“樹的遍歷”“圖的最短路徑”等核心算法的步驟級(jí)模擬（學(xué)生可拖拽節(jié)點(diǎn)、調(diào)整參數(shù)，觀察算法執(zhí)行過(guò)程）；內(nèi)置“錯(cuò)誤演示”功能（如二叉樹構(gòu)建時(shí)的邏輯錯(cuò)誤），幫助學(xué)生識(shí)別典型誤區(qū)。2.教學(xué)互動(dòng)中樞：智慧教學(xué)平臺(tái)（雨課堂）依托雨課堂搭建“課前-課中-課后”閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)全流程的數(shù)據(jù)化：課前：推送5-10分鐘微課（含算法動(dòng)畫講解）+基礎(chǔ)測(cè)試，系統(tǒng)自動(dòng)生成學(xué)情報(bào)告（如“80%學(xué)生掌握哈夫曼樹概念，但僅50%能分析完全二叉樹特征”）；課中：通過(guò)“彈幕提問(wèn)”“實(shí)時(shí)答題”捕捉疑惑點(diǎn)，教師針對(duì)性講解（如“棧與隊(duì)列的應(yīng)用場(chǎng)景混淆”）；課后：用“作業(yè)雷達(dá)”分析錯(cuò)誤率，生成個(gè)性化學(xué)習(xí)建議（如“建議復(fù)習(xí)‘KMP算法的next數(shù)組構(gòu)建’”）。3.編程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)：PTA在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)接入PTA在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)“階梯式編程任務(wù)”：基礎(chǔ)層：?jiǎn)嗡惴▽?shí)現(xiàn)（如鏈表反轉(zhuǎn)），系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)測(cè)代碼正確性；進(jìn)階層：算法優(yōu)化（如KMP算法的時(shí)間復(fù)雜度優(yōu)化），教師批注代碼邏輯；創(chuàng)新層：綜合項(xiàng)目（如基于哈希表的學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)），需提交需求分析、代碼及演示視頻。三、教學(xué)實(shí)施過(guò)程（場(chǎng)景化呈現(xiàn)）1.課前：精準(zhǔn)診斷，靶向?qū)W(xué)教師提前3天在平臺(tái)發(fā)布預(yù)習(xí)包：微課《哈夫曼樹的構(gòu)建原理》（結(jié)合仿真動(dòng)畫演示權(quán)重合并過(guò)程）、測(cè)試題《判斷二叉樹是否為完全二叉樹》。系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)：80%學(xué)生掌握了哈夫曼樹的概念，但僅50%能正確分析完全二叉樹的層序遍歷特征。教師據(jù)此將課堂重點(diǎn)調(diào)整為“完全二叉樹的判定邏輯+代碼實(shí)現(xiàn)”。2.課中：雙軌并行，深度探究課堂以“校園外賣配送路徑優(yōu)化”為情境導(dǎo)入，學(xué)生需用圖的最短路徑算法（如Dijkstra）設(shè)計(jì)方案。小組討論時(shí)，學(xué)生在仿真平臺(tái)模擬不同算法的執(zhí)行過(guò)程（如對(duì)比Dijkstra與Floyd的效率差異），直觀感受時(shí)間復(fù)雜度的影響。雨課堂的“實(shí)時(shí)答題”環(huán)節(jié)，教師拋出“棧的后進(jìn)先出特性在表達(dá)式求值中的應(yīng)用”，學(xué)生通過(guò)手機(jī)端提交答案，系統(tǒng)1分鐘內(nèi)統(tǒng)計(jì)出70%的正確率。教師隨即選取典型錯(cuò)誤（如混淆棧與隊(duì)列的應(yīng)用場(chǎng)景）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)答疑，結(jié)合仿真工具演示“表達(dá)式求值的棧操作過(guò)程”。3.課后：分層進(jìn)階，持續(xù)賦能作業(yè)分為三級(jí)，滿足差異化需求：基礎(chǔ)層：實(shí)現(xiàn)“二叉排序樹的插入與刪除”（系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)測(cè)代碼正確性，錯(cuò)誤用例實(shí)時(shí)反饋）；進(jìn)階層：優(yōu)化“KMP字符串匹配算法”的時(shí)間復(fù)雜度（教師批注代碼邏輯，提供優(yōu)化思路）；創(chuàng)新層：開發(fā)“簡(jiǎn)易圖書推薦系統(tǒng)”（需結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)，提交需求分析、代碼及演示視頻）。平臺(tái)討論區(qū)中，學(xué)生圍繞“如何用紅黑樹優(yōu)化推薦算法”展開熱議，教師每周開展1次直播答疑，針對(duì)共性問(wèn)題（如平衡樹的旋轉(zhuǎn)操作）進(jìn)行可視化講解。四、教學(xué)成效與反思1.量化成效學(xué)業(yè)表現(xiàn)：實(shí)驗(yàn)班期末成績(jī)平均分82.5（對(duì)照班72.3），其中“算法設(shè)計(jì)”模塊得分提升最為明顯（實(shí)驗(yàn)班85.2vs對(duì)照班68.7）；實(shí)踐成果：學(xué)生在省級(jí)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽中，3項(xiàng)作品圍繞“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化”獲獎(jiǎng)（如《基于跳表的校園二手交易平臺(tái)搜索系統(tǒng)》）；學(xué)生反饋：“仿真系統(tǒng)讓我終于明白遞歸的‘回溯’過(guò)程，以前覺(jué)得抽象的算法現(xiàn)在像‘搭積木’一樣清晰”（202X級(jí)計(jì)算機(jī)專業(yè)李同學(xué)）。2.反思與改進(jìn)不足：部分教師對(duì)仿真工具的二次開發(fā)能力不足，導(dǎo)致資源更新滯后；虛擬仿真場(chǎng)景與產(chǎn)業(yè)實(shí)際需求（如大數(shù)據(jù)場(chǎng)景下的分布式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）存在差距。改進(jìn)方向：聯(lián)合企業(yè)工程師成立“技術(shù)攻堅(jiān)小組”，每月開展“工具應(yīng)用工作坊”；引入真實(shí)企業(yè)項(xiàng)目（如物流路徑優(yōu)化）作為仿真案例。五、經(jīng)驗(yàn)啟示：融合教學(xué)的“三化”路徑1.內(nèi)容可視化：降低認(rèn)知門檻將抽象知識(shí)轉(zhuǎn)化為可交互的動(dòng)態(tài)場(chǎng)景（如算法步驟模擬、錯(cuò)誤演示），讓學(xué)生“眼見(jiàn)為實(shí)”，突破理解瓶頸。2.過(guò)程數(shù)據(jù)化：實(shí)現(xiàn)以學(xué)定教通過(guò)平臺(tái)沉淀學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)（如預(yù)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、代碼提交次數(shù)、錯(cuò)誤類型），教師據(jù)此調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，精準(zhǔn)解決共性問(wèn)題。3.評(píng)價(jià)多元化：關(guān)注能力成長(zhǎng)將“代碼質(zhì)量”“創(chuàng)新應(yīng)用”“團(tuán)隊(duì)協(xié)作”納入評(píng)價(jià)體系，設(shè)計(jì)“基礎(chǔ)+進(jìn)階+創(chuàng)新”的分層作業(yè)，避免“唯分?jǐn)?shù)論”。結(jié)語(yǔ)信息技術(shù)融合教學(xué)的本質(zhì)，是用技術(shù)打破“教”與“學(xué)”的邊界，讓學(xué)習(xí)從“被動(dòng)接受”走向“主動(dòng)建構(gòu)”。本案例的實(shí)踐表明，當(dāng)技術(shù)工具與教學(xué)目標(biāo)深度耦合、教學(xué)流程與認(rèn)知規(guī)律