精品資源共享課程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建設(shè)與實(shí)踐

王秀友，范建中，南淑萍，王 浩，劉華明

（阜陽(yáng)師范學(xué)院 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院，安徽 阜陽(yáng) 236037）

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程，也是計(jì)算機(jī)類專業(yè)考研和計(jì)算機(jī)等級(jí)水平考試的必考科目，而且正逐漸發(fā)展成為眾多理工科專業(yè)的熱門選修課。該課程在我校每年給計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息工程、信息管理與信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)工程、信息與計(jì)算科學(xué)、電子信息科學(xué)與技術(shù)、電子商務(wù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程等專業(yè)開設(shè)一個(gè)學(xué)期，人數(shù)大約為1 000，涉及計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院、數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院、物理與電子工程學(xué)院、經(jīng)濟(jì)學(xué)院、信息工程學(xué)院等5個(gè)學(xué)院的學(xué)生，量大面廣。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在2001年就被列為校級(jí)重點(diǎn)建設(shè)課程，經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)和發(fā)展，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程在師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)理論研究、教材建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)、教學(xué)方法和手段的革新等方面已經(jīng)取得顯著成績(jī)[1-4]。2014年被評(píng)為校級(jí)精品資源共享課程，建設(shè)有課程網(wǎng)站，為學(xué)生課后進(jìn)一步學(xué)習(xí)提供輔助手段，提高學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力，搭建了師生課后交流互動(dòng)的平臺(tái)和立體化的教學(xué)資源體系。

2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程建設(shè)的目標(biāo)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)精品資源共享課程建設(shè)的總體目標(biāo)是：秉承先進(jìn)的教學(xué)理念，打造課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，建設(shè)優(yōu)質(zhì)的課程教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的課程教學(xué)效果，形成鮮明的課程教學(xué)特色，培育豐富的教學(xué)成果。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程建設(shè)要達(dá)到以下具體目標(biāo)：教學(xué)理念上，基于建構(gòu)主義理論及CDIO（conceive,design,implement,operate）工程教育理念，實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程“理論—仿真—實(shí)驗(yàn)”一體化教學(xué)模式。教學(xué)團(tuán)隊(duì)：優(yōu)化課程師資隊(duì)伍的學(xué)歷與職稱結(jié)構(gòu)，支持教師參加企業(yè)實(shí)訓(xùn)與教學(xué)研討，提高教師的工程素養(yǎng)及實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)水平。教學(xué)平臺(tái)：搭建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與交流平臺(tái)，打破課程教學(xué)的時(shí)空限制。教學(xué)資源：建設(shè)包括教材、實(shí)踐指導(dǎo)、項(xiàng)目案例、習(xí)題、試卷、課件、教案、錄像等在內(nèi)的立體化教學(xué)資源，并通過(guò)現(xiàn)代信息技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的開放共享。教學(xué)效果：創(chuàng)新教學(xué)方法方式，推行雙語(yǔ)教學(xué)，拓寬學(xué)生視野，提高學(xué)生滿意度；支持、指導(dǎo)學(xué)生參加各類專業(yè)實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。教學(xué)成果：推進(jìn)課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐，申請(qǐng)相關(guān)質(zhì)量工程項(xiàng)目資助，發(fā)表相關(guān)教學(xué)研究論文，申報(bào)優(yōu)秀教學(xué)成果獎(jiǎng)，發(fā)揮成果的輻射示范作用。

3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程建設(shè)的內(nèi)容

課題組針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的課程體系、實(shí)踐教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、教學(xué)方法、教學(xué)資源、師資隊(duì)伍、考核評(píng)價(jià)等方面開展了一系列教學(xué)研究和教學(xué)改革工作，項(xiàng)目進(jìn)展順利，按計(jì)劃完成了任務(wù)書中的各項(xiàng)指標(biāo)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1 通過(guò)課程調(diào)研與論證完成課程體系的改革

組織教學(xué)豐富的一線教師進(jìn)行認(rèn)真調(diào)研和充分討論，對(duì)原有課程教學(xué)大綱、教材、教學(xué)模式、教學(xué)評(píng)價(jià)重新進(jìn)行了審視和評(píng)估，在廣泛征求相關(guān)企業(yè)專家的基礎(chǔ)上，結(jié)合社會(huì)的發(fā)展需求及學(xué)生自身狀況，對(duì)課程教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整、更新和完善，刪繁就簡(jiǎn)，改造更新。制定出符合社會(huì)發(fā)展需求的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程新的教學(xué)目標(biāo)要求與教學(xué)大綱,以及本課程的建設(shè)發(fā)展規(guī)劃，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門理論抽象實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，增設(shè)與之配套的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐課程，通過(guò)“讀代碼-模仿編寫算法-改進(jìn)算法-探究問(wèn)題”的讀仿改究的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和創(chuàng)新思維。從而實(shí)現(xiàn)了培養(yǎng)學(xué)生“計(jì)算思維、工程思維、創(chuàng)新思維”三位一體的課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)。課程教學(xué)組織和思維培養(yǎng)關(guān)系如圖1所示，結(jié)合課程特點(diǎn)與時(shí)俱進(jìn)，并在我校2016年人才培養(yǎng)方案中體現(xiàn)和實(shí)施，學(xué)生反應(yīng)較好。

圖1 課程教學(xué)組織與思維培養(yǎng)關(guān)系

3.2 更新教學(xué)理念，進(jìn)行教學(xué)方法的革新

結(jié)合課程改革，進(jìn)一步完善多媒體課件，課程借鑒CDIO工程教育理念，引入工程項(xiàng)目案例教學(xué)、討論式教學(xué)等多方位、立體化的教學(xué)方法和教學(xué)手段，充分展示教學(xué)案例的現(xiàn)場(chǎng)情景，充實(shí)課堂教學(xué)信息量。設(shè)計(jì)了問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的課程教學(xué)模式[5]，如圖2所示。組織學(xué)生參加大學(xué)生程序設(shè)計(jì)等各級(jí)專業(yè)大賽和申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的潛能和探究欲望，培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)[6]。

進(jìn)一步深化教學(xué)改革，以“以問(wèn)題求解能力培養(yǎng)為核心的計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課程聯(lián)動(dòng)改革研究與實(shí)踐（2014jyxm224）”的省級(jí)重點(diǎn)教研項(xiàng)目建設(shè)為契機(jī)，探索并實(shí)施了程序設(shè)計(jì)、離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程聯(lián)動(dòng)的教學(xué)模式。

3.3 教學(xué)團(tuán)隊(duì)的優(yōu)化

圖2 問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的課程教學(xué)設(shè)計(jì)模式

鼓勵(lì)教師提升自身學(xué)歷提高專業(yè)水平，積極參加國(guó)家和省有關(guān)部門組織的職業(yè)資格和技能鑒定培訓(xùn)班，并獲得職業(yè)資格和技能證書。定期到合作的實(shí)踐實(shí)習(xí)基地企業(yè)鍛煉，不斷更新知識(shí)，增強(qiáng)了實(shí)踐技能。采取老教師的傳幫帶作用，不斷提高年輕教師的業(yè)務(wù)水平。進(jìn)一步加強(qiáng)師資力量，形成以中青年教師為主講教師的師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，保證精品課程教學(xué)質(zhì)量。程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)（2016PPTD07）被列為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)校級(jí)品牌專業(yè)子項(xiàng)目獲得校級(jí)立項(xiàng)。通過(guò)校企協(xié)同育人項(xiàng)目，提升教師實(shí)踐指導(dǎo)能力和學(xué)生動(dòng)手能力，軟件工程專業(yè)實(shí)踐基地及實(shí)訓(xùn)體系建設(shè)（201602010005）獲得教育部·中軟國(guó)際產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目（教育部高等教育司關(guān)于公布有關(guān)企業(yè)支持的2016年第二批產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目立項(xiàng)名單的函[教高司函[2017]1號(hào)]）。三年來(lái)有兩位教師評(píng)聘為教授，一位教師評(píng)聘為副教授，教師外出學(xué)習(xí)培訓(xùn)達(dá)30人次。

3.4 積極參加教科研課題的研究

鼓勵(lì)課程組老師在教學(xué)過(guò)程中不斷研究教學(xué)方法和教學(xué)手段，開展專項(xiàng)課題研究，進(jìn)行總結(jié)和歸納，撰寫和發(fā)表教研論文。積極參加本專業(yè)領(lǐng)域的科學(xué)研究，通過(guò)研究不僅能將最新的研究成果和教學(xué)理念充實(shí)進(jìn)課程教學(xué)，也能夠?qū)⒖蒲羞^(guò)程中的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)精神，求實(shí)創(chuàng)新的態(tài)度帶入課程教學(xué)，提高課程組教師的教學(xué)與科研水平，達(dá)到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育的深度融合。課程組教師申報(bào)各類教科研項(xiàng)目踴躍，成果豐碩。其中基于實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)示范中心的計(jì)算機(jī)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的多層次實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)(2015cgj175)獲安徽省教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，面向工科的信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系的研究與實(shí)踐（2017jxcgj480）獲安徽省教學(xué)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

3.5 教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)

鼓勵(lì)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師積極參與教材及擴(kuò)充教材編寫工作和課件制作。提高教師業(yè)務(wù)素質(zhì)，同時(shí)將教學(xué)反饋信息和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)帶到教材建設(shè)中，優(yōu)化更新教材內(nèi)容和結(jié)構(gòu)。根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與安慶師范大學(xué)合著出版了安徽省高等學(xué)?！笆濉笔〖?jí)規(guī)劃教材——《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社），它將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)科學(xué)及信息科學(xué)中的一些典型應(yīng)用引入到教材中，以使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。同時(shí)也初步建立了科學(xué)、完整的電子教案和多媒體課件，該教材難度適中、結(jié)構(gòu)合理。2018年4月該教材已再次由安慶師范大學(xué)程玉勝教授申報(bào)安徽省規(guī)劃教材（2017ghjc157修訂）。

打造以課程體系、教學(xué)工程項(xiàng)目案例資源、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)以及習(xí)題試題庫(kù)資源的四位一體的立體化精品共享課程資源；開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)端和移動(dòng)終端的兩種學(xué)習(xí)和交流平臺(tái)，極大方便學(xué)生隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，打破了課程教學(xué)的時(shí)空限制[7]。

在課程教學(xué)中，利用多媒體教學(xué)手段，運(yùn)用網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上論壇、網(wǎng)上自測(cè)和考試等多種形式，以加強(qiáng)師生交流，培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)用于解決實(shí)際問(wèn)題的能力。2018年4月，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被審批立項(xiàng)為安徽省省級(jí)MOOC課程，經(jīng)過(guò)建設(shè)將進(jìn)一步豐富課程教學(xué)資源[8]。

3.6 課程考核體系的變革

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程組改變以期末理論考試評(píng)定課程成績(jī)的方法。注重加強(qiáng)學(xué)習(xí)過(guò)程性考核，主要包括上課考勤、課堂發(fā)言、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、綜合設(shè)計(jì)、參與程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽等。采取教師、學(xué)生、社會(huì)等多方參與的評(píng)價(jià)方式，強(qiáng)調(diào)過(guò)程評(píng)價(jià)及多元化評(píng)價(jià)相結(jié)合。這種過(guò)程性多元化的評(píng)價(jià)體系激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。3年來(lái)，學(xué)生參加安徽省程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽、藍(lán)橋杯等獲得省級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)達(dá)30多項(xiàng)。

4 精品資源共享課程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和示范作用

4.1 加強(qiáng)信息化教學(xué)，充分發(fā)揮精品資源共享課程網(wǎng)站作用，實(shí)現(xiàn)資源共享

運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)等手段，改變教學(xué)思想觀念、教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)管理。打造以課程內(nèi)容體系、教學(xué)工程項(xiàng)目案例資源、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)資源平臺(tái)以及習(xí)題試題庫(kù)資源的四位一體的立體化精品共享課程資源。精品課程使用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)與管理，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)大綱、教案、電子課件、授課錄像、習(xí)題試題、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、課程設(shè)計(jì)、參考文獻(xiàn)等資源上網(wǎng)并免費(fèi)開放，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享，帶動(dòng)其他課程的建設(shè)。

4.2 以精品資源共享課程建設(shè)為引擎，增強(qiáng)專業(yè)的優(yōu)勢(shì)、實(shí)力和特色

根據(jù)精品課程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，充分發(fā)揮精品課程建設(shè)的輻射作用，以精品課程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求專業(yè)內(nèi)的課程，優(yōu)先考慮特色和優(yōu)勢(shì)課程，不斷的完善和深化課程設(shè)置的內(nèi)涵和外延，在本專業(yè)現(xiàn)有相關(guān)的精品課程C程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)上，以點(diǎn)帶面，建設(shè)更多的“精品課程”。以示范輻射作用推動(dòng)計(jì)算機(jī)專業(yè)的特色發(fā)展，使專業(yè)形成一流的師資隊(duì)伍、一流的課程建設(shè)、一流的辦學(xué)條件以及一流的教學(xué)管理。

4.3 引領(lǐng)更多的教師進(jìn)行教學(xué)改革，切實(shí)加強(qiáng)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)

不斷以精品課程的建設(shè)來(lái)提升一線教師的榮譽(yù)感，促進(jìn)教師不斷提高實(shí)踐技能、自覺學(xué)習(xí)和教學(xué)改革，提高教師整體素質(zhì)。同時(shí)，促進(jìn)教師之間的合作，有利于實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源的共享，全面提高課堂教學(xué)質(zhì)量，牢固樹立教學(xué)工作在學(xué)校的核心地位，促進(jìn)教研和科研的有機(jī)結(jié)合。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程師資建設(shè)逐步形成一支結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)水平高、教學(xué)效果好的教師梯隊(duì)。

4.4 建立多元化、過(guò)程性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程評(píng)價(jià)體系，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程組注重學(xué)習(xí)和實(shí)踐過(guò)程性評(píng)價(jià)，教師、學(xué)生、社會(huì)三方多元化評(píng)價(jià)，使評(píng)價(jià)更加科學(xué)、客觀、公正、全面。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查，大部分學(xué)生樂于接受此種評(píng)價(jià)方式，多元化過(guò)程性的評(píng)價(jià)體系激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，更能夠與就業(yè)崗位要求的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)吻合，有助于學(xué)生畢業(yè)后更好地適應(yīng)工作崗位需求，從而提升了學(xué)生的就業(yè)實(shí)力。

5 進(jìn)一步努力的方向

雖然取得了一些成績(jī)，但還有一些深層次的問(wèn)題有待在今后的工作中進(jìn)一步破解。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容的確定與整理，如何在國(guó)內(nèi)外浩如煙海的教學(xué)資源中做取舍。教學(xué)中如何精選案例、教材建設(shè)過(guò)程中如何選取典型案例和習(xí)題。

如何培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力和自主學(xué)習(xí)能力。我們認(rèn)為，學(xué)生在校期間，應(yīng)該注重能力的培養(yǎng)，而不是單純的知識(shí)獲取。有兩種能力是最重要的，一是知識(shí)運(yùn)用能力，二是自主學(xué)習(xí)能力。

如何加強(qiáng)專業(yè)及課程設(shè)置與地方產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)深層次對(duì)接；課程教學(xué)中如何加強(qiáng)學(xué)生人文素質(zhì)教育，提升學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力。

6 小結(jié)

課程組依據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)精品資源共享課程的建設(shè)目標(biāo)，借鑒CDIO先進(jìn)的工程教育理念，圍繞著課程體系、教學(xué)方法、教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)、課程考核評(píng)價(jià)體系等方面進(jìn)行了建設(shè)和實(shí)踐。課程建設(shè)措施得當(dāng)，發(fā)揮了精品課程建設(shè)引領(lǐng)和示范作用，取得了豐富的教學(xué)效果和課程建設(shè)成果。將以省級(jí)MOOC課程建設(shè)為契機(jī)，進(jìn)一步豐富課程教學(xué)資源，形成鮮明的課程教學(xué)特色。