以學(xué)生為中心的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程在線教學(xué)的探索

李筠 姜學(xué)軍 苑擎飏

摘要：本文敘述了線上教學(xué)的特點(diǎn)，學(xué)生為中心教學(xué)的要素。從《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》跨校修讀學(xué)分課程mooc或spoc的教學(xué)出發(fā)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中，線上、線下課程教學(xué)過程與方法的探索，并探索以學(xué)生為主體的教學(xué)方法的過程。

關(guān)鍵詞：融合式教學(xué);mooc;線上線下

一、在線教學(xué)的需求

2020年初的這場疫情給舉國上下各類學(xué)校的教學(xué)工作帶來了特殊挑戰(zhàn)，為打好疫情防控的人民戰(zhàn)爭，教育部做出了2020年春季延期開學(xué)、如期開課的決定。要求老師們充分利用信息技術(shù)手段全方位推進(jìn)在線教學(xué)，按照教學(xué)日歷如期開課。但在線教學(xué)過程中，教師們難免遇到各種學(xué)生線上學(xué)習(xí)時出現(xiàn)的問題。如何確保學(xué)生的在線學(xué)習(xí)質(zhì)量，如何開展以學(xué)生為中心的線上教學(xué)，在線教學(xué)方法如何設(shè)計等等，有許多亟待解決的問題。

二、課程的教學(xué)現(xiàn)狀

早在2014年遼寧省教育廳開始，通過遼寧省網(wǎng)上金課開展在線教學(xué)跨校修讀學(xué)分，校間學(xué)分互認(rèn)工作。沈陽理工大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》跨校修讀分別于2015學(xué)年━2020學(xué)年在信息科學(xué)與工程學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)中開始實(shí)施。目前已經(jīng)完成了五個年級的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》跨校修讀項(xiàng)目的完整實(shí)施過程，學(xué)生參與修讀學(xué)分的人數(shù)超過五百名。

幾屆學(xué)生的跨校修讀除2020外，學(xué)生都是在校進(jìn)行的。跨校修讀學(xué)分課程的教學(xué)設(shè)計中，線上教學(xué)和線下教學(xué)按不大于2：1的比例分配課時，即三分之二是學(xué)生觀看慕課、課上討論等線上教學(xué)，約三分之一課時教師課堂授課，包括翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)過程。

三、在線教學(xué)設(shè)計方案的特點(diǎn)

在教學(xué)中我們首先要從理念上確認(rèn)，學(xué)習(xí)成效是在線教學(xué)的核心。其次要在教學(xué)中綜合利用各種資源和工具，使得學(xué)生積極參與，教學(xué)有的放矢。對教學(xué)內(nèi)容分類進(jìn)行不同的教學(xué)，在知識點(diǎn)中按理解程度的難易分類，將知識點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容分為三類：一般了解類、理解類和應(yīng)用類。分類的思路和方法，按知識體系，把本教學(xué)中講解的內(nèi)容按三種分開。線性結(jié)構(gòu)、樹形結(jié)構(gòu)、圖結(jié)構(gòu)以及集合幾部分都是同樣的設(shè)計思路。例如線性表是首先講解的知識，學(xué)習(xí)這部分知識時學(xué)習(xí)者對整體知識的的概念還沒有一個系統(tǒng)的認(rèn)識，所以需要有大量的實(shí)例把實(shí)體映像到知識構(gòu)架中。開講不是介紹線性表的知識，而是以一個熟悉的一元多項(xiàng)式切入，直觀明了，豁然開朗。

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中，使用精品開放課程資源，實(shí)現(xiàn)在線修讀、在線考核與課堂教學(xué)與輔導(dǎo)相結(jié)合，使得教與學(xué)過程結(jié)合更緊密。通過網(wǎng)絡(luò)平臺，教師可以隨時掌握學(xué)生在線學(xué)習(xí)的情況，包括：視頻觀看情況、課程的作業(yè)完成情況、參與學(xué)習(xí)的時間、討論問題的回答、學(xué)習(xí)的主動性、課程內(nèi)容理解程度等。教師可以依據(jù)所有學(xué)生情況可以隨時拿出問題進(jìn)行討論、留作業(yè)、考核、輔導(dǎo)等，也可以針對某個同學(xué)發(fā)出提醒，或單獨(dú)解答問題，可以實(shí)現(xiàn)便捷的互動。

教師要學(xué)會整合+組合各種資源，在線學(xué)習(xí)資源、電子網(wǎng)絡(luò)資源、平臺選擇等。最后還要在線上教學(xué)中對原有教法進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)需要。2020年以前的跨校修讀教學(xué)中，在線教學(xué)都是集中進(jìn)行的，學(xué)生自主學(xué)習(xí)是有老師和同學(xué)們集體學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)氛圍好效果好。2020年給教學(xué)提出新的考驗(yàn)，由于學(xué)生在各自家中在線學(xué)習(xí)，長時間學(xué)習(xí)注意力容易分散。不論是集中教學(xué)還是分散的自主學(xué)習(xí)，連續(xù)的長時間的教學(xué)中，還需要有更為豐富的交互式手段，才能吸引學(xué)生注意力。

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的教學(xué)，開始使用的是遼寧省金課，是mooc的課程。這個課程在觀看中，由于觀看視頻的時間較長，場景特技單一，學(xué)生在學(xué)習(xí)中很容易疲勞，有時候積極性不高。所以教學(xué)中，教師可以采用過關(guān)式給出問題，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果會更好。通過幾年的跨校修讀教學(xué)中遇到的問題，從2019年開始，教學(xué)使用了自己制作的spoc課程，將大的部分內(nèi)容碎片化整合，這種教學(xué)效果更加滿意。spoc課程在教學(xué)中的優(yōu)勢明顯，首先課程的視頻時間按人體規(guī)律設(shè)計，當(dāng)時間為5-15分鐘觀看時，效果最佳。spoc課程將大塊的理論，合理的分割，讓學(xué)習(xí)者在看視頻的效率提高，從而增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

四、以學(xué)生為中心的教學(xué)

教學(xué)的主體是學(xué)生，學(xué)生是教學(xué)的中心，教師如何圍繞學(xué)生完成教學(xué)是教學(xué)中的重要課題。資源固然重要，比如優(yōu)質(zhì)spoc的制作開發(fā)，但是擁有優(yōu)質(zhì)教育資源，不等于有效學(xué)習(xí)行為發(fā)生。以學(xué)生為中心的教學(xué)是涉及方方面面，比如翻轉(zhuǎn)課堂，將課堂的主體從教轉(zhuǎn)變到學(xué)生上，學(xué)生課前預(yù)習(xí)到學(xué)生課上講解完成了一個學(xué)習(xí)的飛躍。在教學(xué)中，教師對學(xué)生的引導(dǎo)作用很大。講課成的體系中的關(guān)鍵點(diǎn)，設(shè)置成漸進(jìn)式。以一些思考題作為進(jìn)入的臺階，從低到高設(shè)置作業(yè)、測試、討論題。讓學(xué)生在測試中發(fā)現(xiàn)不足，作業(yè)中進(jìn)一步學(xué)會應(yīng)用，在學(xué)生的討論中將理論內(nèi)容逐步理解等等。表面上看學(xué)生走上講臺，學(xué)生來主導(dǎo)課堂，但教師在這個過程中作用更重要，即是老師又是導(dǎo)演的角色。將教學(xué)的設(shè)計、學(xué)生的角色安排、課堂完成的目標(biāo)等由教師掌控。對教師的理論水平要求更高，綜合能力要求更高。

五、學(xué)習(xí)評價與展望

跨校修讀作為一種新模式，是利用優(yōu)質(zhì)資源進(jìn)行線上教學(xué)，是今后教學(xué)的方向。在跨校修讀mooc和spoc課程的學(xué)習(xí)中，學(xué)生的成績都有不同程度提高，spoc課程的提高顯著，學(xué)生反映效果更好。下面圖1和圖2分別是學(xué)習(xí)前后的成績分布對比圖，從圖上可以看出，前圖1每個人的成績偏低，圖2成績提高不少?？傮w成績上提高很快，學(xué)生平均分提高8分。從學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)效果看，解決問題的能力有所提高、課堂的參與積極性加強(qiáng)了。

打造最適合學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)資源是，課件趣味性的增強(qiáng)、結(jié)構(gòu)合理、場景與教師形象的設(shè)計加強(qiáng)。探索一種適合學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律的教學(xué)模式一直是教學(xué)中一個重要的課題，通過在線課程學(xué)習(xí)的效果比較，可以看到學(xué)習(xí)效果的成效是顯著的。以學(xué)生為中心的教學(xué)是打造最適合學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)資源，在課堂中讓學(xué)生調(diào)動出內(nèi)在的自發(fā)性和主動性，教師和學(xué)生、線上線下融合為一個整體。

參考文獻(xiàn)：

[1]遼寧省普通高等學(xué)校本科教學(xué)網(wǎng).[EB/OL]www.upln.cn.

[2]吳偉民.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的可視化教學(xué)研究與實(shí)踐[J].現(xiàn)代計算機(jī)，1999，7

（沈陽理工大學(xué) 遼寧省沈陽市 110159）