線上線下混合模式的實(shí)驗(yàn)課程改革

摘要：該文以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程為例，從課程性質(zhì)和內(nèi)容進(jìn)行介紹，利用線上線下混合式教學(xué)，對實(shí)驗(yàn)實(shí)施改革。以數(shù)據(jù)分析作為基礎(chǔ)進(jìn)行方法總結(jié)，對實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容進(jìn)行全方位的改革和實(shí)施。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);線上線下;數(shù)據(jù)分析

中圖分類號：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）09-0001-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

The Experimental Course Reform of Online and Offline Mix-Model — With the Course of "Data Structure" as an Example

ZHANG Yuan-yuan

（Software School， University of? Science and Technology Liaoning， Anshan 114001， China）

Abstract： This paper takes the data structure as an example， it introduces the nature and content of the course， uses online and offline hybrid teaching and reforms the experiment. Based on data analysis， the method is summarized. Reform and implement the content of experiment course in an all-round way.

Key words： Data Structure; online and offline; data analysis

1 研究意義及現(xiàn)狀分析

1.1 研究意義

按照教育部“以學(xué)生為中心”的教學(xué)精神，以在學(xué)校轉(zhuǎn)型的大好形勢下，以培養(yǎng)社會需要的應(yīng)用型人才以及創(chuàng)新型人才為培養(yǎng)目標(biāo)，應(yīng)用最新的教學(xué)理念和改革方法，努力提高教學(xué)水平和質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，團(tuán)隊(duì)合作能力以及動(dòng)手實(shí)踐能力[1]?；谝陨夏康?，建設(shè)線上線下混合式一流本科課程，主要利用校內(nèi)SPOC，建立自主的課程相關(guān)資源，運(yùn)用適當(dāng)?shù)男畔⒒虒W(xué)工具，結(jié)合本校實(shí)際對校內(nèi)課程進(jìn)行改革[2]。本項(xiàng)目主要以線上線下混合模式為項(xiàng)目立項(xiàng)點(diǎn)，主要依托的課程為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。本門課程是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是培養(yǎng)計(jì)劃課程體系中的一門核心課程，同時(shí)也是考研課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生的程序調(diào)試能力、算法設(shè)計(jì)與分析能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、自主創(chuàng)新能力以及自學(xué)能力。培養(yǎng)學(xué)生編寫結(jié)構(gòu)清晰、正確易懂，符合軟件工程規(guī)范的程序[3]。

1.2 現(xiàn)狀分析

本課程不僅重視學(xué)生對理論知識的理解和掌握。鍛煉學(xué)生的抽象思維能力，更加注重學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。在相關(guān)專業(yè)有著承上啟下的重要作用。通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生學(xué)會分析數(shù)據(jù)，為項(xiàng)目設(shè)計(jì)選擇適當(dāng)?shù)倪壿嫿Y(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)及最合適的算法，并能對算法的時(shí)間和空間效率進(jìn)行分析，讓學(xué)生具備良好的編程技能和習(xí)慣[4]。這門課程，主要面向網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)大一學(xué)生開設(shè)。對于本門課程概念多，算法難，不易懂等特點(diǎn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度與積極性不一致，出現(xiàn)畏難情緒。而且由于學(xué)生剛剛接觸計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的課程，獨(dú)立分析和完成算法的能力有所欠缺。課程之前的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都是完全按照傳統(tǒng)的課堂內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，缺乏創(chuàng)新性以及行業(yè)相關(guān)性。對于學(xué)生而言，也是只能將課上的內(nèi)容進(jìn)行重復(fù)的驗(yàn)證操作，沒有達(dá)到分析，創(chuàng)新以及自學(xué)的能力。

1.3 項(xiàng)目研究達(dá)到的目的

本項(xiàng)目立足線上線下混合模式的最新教學(xué)理念，將課程結(jié)合，以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，做到了“以學(xué)生為中心、產(chǎn)出為導(dǎo)向”，學(xué)生更多地參與到課程中來。通過本項(xiàng)目的實(shí)施，基于學(xué)生的學(xué)情特點(diǎn)，本門課程的主要教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為三個(gè)方面：

1）知識目標(biāo)，能夠根據(jù)具體問題選擇合適的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)，能夠說出不同的排序查找算法的思想以及特點(diǎn)，能夠完成重要算法的代碼實(shí)現(xiàn)。

2）能力目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生編寫高質(zhì)量算法的實(shí)踐能力，應(yīng)用高級語言，編寫和實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)清晰，正確，易讀的有效算法。

3）素養(yǎng)目標(biāo)，使學(xué)生具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算機(jī)思維，養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣，適應(yīng)了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才和應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，真正達(dá)到了學(xué)以致用的目的。

2 改革的內(nèi)容和具體實(shí)施辦法

2.1 項(xiàng)目基本內(nèi)容

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程在前期利用跨校選課的項(xiàng)目支持，利用現(xiàn)代化手段，在課前對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行線上的重點(diǎn)講解，并且結(jié)合目前的OJ訓(xùn)練題庫，進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施。學(xué)生可以提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容了解重難點(diǎn)，更加有助于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)效率。如有問題，可做適當(dāng)調(diào)整，最終實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的頁面和功能。學(xué)生學(xué)習(xí)由被動(dòng)變主動(dòng)，必然會提高學(xué)生的實(shí)踐能力，自主學(xué)習(xí)能力和溝通協(xié)調(diào)能力。

2.2 擬解決的關(guān)鍵問題和創(chuàng)新點(diǎn)

關(guān)鍵問題：實(shí)驗(yàn)課程的進(jìn)度和內(nèi)容安排，把握好學(xué)生項(xiàng)目演練環(huán)節(jié)系統(tǒng)的選取和設(shè)計(jì)。

創(chuàng)新點(diǎn)：線上線下混合模式結(jié)合是本項(xiàng)目的創(chuàng)新之處。使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐相結(jié)合，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，團(tuán)隊(duì)合作能力，就業(yè)競爭力。

2.3 項(xiàng)目實(shí)施方案和實(shí)施計(jì)劃

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程在跨校選課的基礎(chǔ)上，利用高水平的視頻教學(xué)，讓學(xué)生能夠更加便利的獲取知識。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置上，在OJ系統(tǒng)上對于每個(gè)部分設(shè)置對應(yīng)的項(xiàng)目練習(xí)題目，并且在實(shí)驗(yàn)前，將重難點(diǎn)通過視頻或者資料下發(fā)的形式，讓學(xué)生可以提前對內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)和自主學(xué)習(xí)。這樣可以避免在實(shí)驗(yàn)課堂上，對于大班型的學(xué)生指導(dǎo)不夠的弊端，減少學(xué)生的疑難問題，提高實(shí)驗(yàn)課堂的效率。這門課程主要采用的教學(xué)方法有，任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，啟發(fā)式教學(xué)法以及混合式教學(xué)等方法。因材施教，運(yùn)用參與式學(xué)習(xí)和互動(dòng)式學(xué)習(xí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及參與度。

3 方案實(shí)施

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程在跨校選課的基礎(chǔ)上，利用高水平的視頻教學(xué)，讓學(xué)生能夠更加便利的獲取知識。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置上，在OJ系統(tǒng)上對于每個(gè)部分設(shè)置對應(yīng)的項(xiàng)目練習(xí)題目，并且在實(shí)驗(yàn)前，將重難點(diǎn)通過視頻或者資料下發(fā)的形式，讓學(xué)生可以提前對內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)和自主學(xué)習(xí)。這樣可以避免在實(shí)驗(yàn)課堂上，對于大班型的學(xué)生指導(dǎo)不夠的弊端，減少學(xué)生的疑難問題，提高實(shí)驗(yàn)課堂的效率。可以讓學(xué)生在大一的時(shí)候，對于算法有深層次的理解，為后續(xù)課程提供優(yōu)質(zhì)的前期編程準(zhǔn)備，提高學(xué)生的編程思維和算法設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，具體問題的分析能力，提高了就業(yè)等方面的競爭力，更加適合在現(xiàn)代軟件企業(yè)中發(fā)展。根據(jù)BOPPPS的教學(xué)理念，在課程中主要采用SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂的手段，利用混合式教學(xué)模式結(jié)合在線測評系統(tǒng)，全方位的有效組織課堂教學(xué)。利用順序和鏈?zhǔn)絻纱蟠鎯Y(jié)構(gòu)具體實(shí)現(xiàn)線性，樹和圖三種重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并在各種常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)排序和查找算法。

3.1 教學(xué)模式：兩門課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，都已經(jīng)錄好視頻，發(fā)布在學(xué)習(xí)通的資料，供學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，

在實(shí)驗(yàn)課上老師的主要任務(wù)是有針對性地進(jìn)行答疑和講解。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都是在OJ系統(tǒng)上完成，將每次的實(shí)驗(yàn)，都做成了競賽形式，可以直接地看到學(xué)生完成情況。

3.2 教學(xué)內(nèi)容：

1）講：所有的課上內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，都已經(jīng)由任課老師錄制好視頻講解的形式，用于學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。所有的視頻內(nèi)容都是根據(jù)學(xué)生的具體情況和學(xué)情進(jìn)行整理和調(diào)整的，在跨校選課資源的整理下，結(jié)合本校學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行綜合，將符合同學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣的授課內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行視頻講解的錄制，能夠做到有的放矢。

2）練：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程直接將每節(jié)課的內(nèi)容編輯在OJ系統(tǒng)中，開放每節(jié)課的競賽，及時(shí)了解學(xué)生的完成情況。錄制的實(shí)驗(yàn)講解視頻，主要針對的是課上重點(diǎn)算法的整體實(shí)現(xiàn)過程，因?yàn)檎n時(shí)有限，在課堂上重點(diǎn)是進(jìn)行算法的理解與重點(diǎn)代碼的實(shí)現(xiàn)講解，但是在教學(xué)過程中卻發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生沒有整體思想，對于整個(gè)算法的實(shí)現(xiàn)是有困難的，因此利用視頻講解，將整個(gè)算法的實(shí)現(xiàn)過程以視頻的形式發(fā)放給學(xué)生，在課下進(jìn)行學(xué)習(xí)和臨摹是非常有效的解決方法。在實(shí)驗(yàn)課上，對基礎(chǔ)算法進(jìn)行考核和升級，考察一些重點(diǎn)的代碼實(shí)現(xiàn)以及應(yīng)用類的題目，讓學(xué)生學(xué)以致用。利用OJ系統(tǒng)可以讓老師和同學(xué)最直觀地了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的完成情況。

3）考核內(nèi)容和方式：

考核方式中的平時(shí)成績主要是以學(xué)習(xí)通的學(xué)生數(shù)據(jù)作為平時(shí)的成績認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)，在學(xué)習(xí)通中發(fā)放大量的課堂活動(dòng)以及課后的作業(yè)以及測試。

4 存在的問題

1）個(gè)別學(xué)生作業(yè)完成情況較差，有雷同情況。

2）作業(yè)量較大，批改花費(fèi)大量時(shí)間和精力。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程采用的跨校選課+線上線下翻轉(zhuǎn)的模式，得到了同學(xué)的歡迎，但是通過問卷的形式，同學(xué)們更加傾向于自己的任課老師進(jìn)行視頻授課，將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程嘗試做成校內(nèi)SPOC課，吸取兩周期的跨校選課的成功經(jīng)驗(yàn)，繼續(xù)將課程改革進(jìn)行下去。

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[3] 張媛媛，馬云吉，宮璽.《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程跨校選課模式教學(xué)的實(shí)踐與研究[J].電腦知識與技術(shù)，2019，15（34）：118-119.

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【通聯(lián)編輯：謝媛媛】