面向在線開放課程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材建設(shè)研究

王夢菊

（哈爾濱金融學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150030）

1 在線開放課程的特征分析

1．1 課程視頻模塊化，內(nèi)容橫向化

課程內(nèi)容設(shè)置“顆粒度小”，總體組織“邏輯關(guān)系完整”。視頻長度一般在10到20分鐘左右，適合模塊化學(xué)習(xí)。打破學(xué)科界限和傳統(tǒng)教材內(nèi)容，跨學(xué)科組織課程，強(qiáng)調(diào)廣度。通過課程視頻的在線開放，使學(xué)習(xí)者能夠?qū)崿F(xiàn)過程化共享，而不僅僅局限于知識點的共享。

1.2 提供虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)，鼓勵在線學(xué)習(xí)交流

在授課過程中，教師預(yù)先在討論區(qū)中發(fā)布主題供學(xué)習(xí)者參與討論。通過社交媒體增強(qiáng)學(xué)習(xí)者交互的共享性和社會化。

1.3 課程考核強(qiáng)調(diào)過程性評價，進(jìn)行全面評估

通過分析在線開放平臺的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。因此，在線開放課程對學(xué)生的評價不僅包括終結(jié)性評價，而且突出診斷性評價與形成性評價。

2 面向在線開放課程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材建設(shè)策略

2．1 結(jié)構(gòu)清晰，模塊完整

教材的首要目標(biāo)是保證教學(xué)的科學(xué)性，即能夠體現(xiàn)教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)的要求，具備完整嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R體系結(jié)構(gòu)，內(nèi)容闡釋準(zhǔn)確、深入淺出，將“原理－技術(shù)－應(yīng)用”相結(jié)合，編排內(nèi)容合乎邏輯、科學(xué)合理。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容十分豐富，初學(xué)者往往會感到知識點龐大混亂、學(xué)后忘前。解決這一問題最好的方法就是知識組織清晰、重點突出。同時，從教學(xué)需求及讀者需求出發(fā)，對課程知識體系進(jìn)行梳理。為此，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材應(yīng)圍繞“全局概述—三大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)—兩大算法”這條主線展開講述，知識體系應(yīng)力求清晰完整；對于各章中的重點、難點及總結(jié)性知識點可考慮設(shè)置突出標(biāo)識（如陰影文字），使學(xué)生易于抓住重點，便于學(xué)習(xí)。也可考慮配以知識結(jié)構(gòu)圖、使讀者對本章知識結(jié)構(gòu)一目了然。作為在線開放課程“算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的通用教材，在編寫中應(yīng)注意到知識模塊的獨立性和相關(guān)性，不同院校、不同專業(yè)、不同基礎(chǔ)的學(xué)生可以根據(jù)不同的需要進(jìn)行組合使用，從而適應(yīng)各類高等院校和各類學(xué)習(xí)者的多樣化人才培養(yǎng)需求?？稍诟髡略O(shè)有“重點知識整理”環(huán)節(jié)，幫助讀者記憶總結(jié)。各章節(jié)圍繞“基本知識提要—典型題解析—拓展知識—測試習(xí)題”這條主線展開，符合教學(xué)和學(xué)習(xí)規(guī)律。

2.2 突出重點，講透難點

就教材而言，編者的主要工作是講解準(zhǔn)確、突出重點、講透難點，這也是在線開放課程教材編寫遵循的原則?；A(chǔ)概念和術(shù)語、算法思想及規(guī)律應(yīng)作為重點講解內(nèi)容；將算法的設(shè)計、實現(xiàn)和分析比較作為難點。針對難點，應(yīng)配以適當(dāng)?shù)睦?，幫助學(xué)生參照例子進(jìn)行模仿練習(xí)，舉一反三。因此，對于經(jīng)典算法應(yīng)采用實際編程語言，編寫函數(shù)。如采用C語言，只要添加上主函數(shù)，程序既可運(yùn)行。這樣，有利于讀者的在難點問題上的模仿訓(xùn)練。同時，算法編寫應(yīng)注意要風(fēng)格統(tǒng)一、可讀性強(qiáng)。各種數(shù)據(jù)類型的抽象數(shù)據(jù)類型設(shè)計應(yīng)考慮便于用其他高級編程語言來改寫，這有利于讀者在難點問題上的拓展學(xué)習(xí)，也有利于在線開放課程的講授。

2.3 概念準(zhǔn)確，語言流暢

在專業(yè)基礎(chǔ)課教材中，概念準(zhǔn)確十分重要。然而，由于計算機(jī)科學(xué)十分年輕，發(fā)展又快，使得許多概念在文獻(xiàn)中沒有統(tǒng)一的定義。因此，在概念第一次出現(xiàn)的位置提出可能的不同定義，盡可能給出所有概念的準(zhǔn)確定義。對“一名多義”及“多名一義”的術(shù)語進(jìn)行介紹，方便讀者辨別和閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)作鋪墊。同時，在線開放課程面向的受眾具有多元化特點，不同的學(xué)習(xí)者同一概念的理解和接受能力是不一致的，多方面講解有助于引領(lǐng)學(xué)習(xí)者盡快領(lǐng)悟概念、術(shù)語在計算機(jī)領(lǐng)域的相關(guān)內(nèi)涵。例如，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中出現(xiàn)的二維表中的記錄，在先行課C語言程序設(shè)計中對應(yīng)的是結(jié)構(gòu)體，在后續(xù)課程數(shù)據(jù)庫原理中對應(yīng)的是關(guān)系中的元組，而在Excel等應(yīng)用軟件中又可稱為“行”。也就是說，記錄、結(jié)構(gòu)體、元組、行，是在不同的課程中同一概念的不同稱謂或?qū)崿F(xiàn)方式。以上述方式講解概念、名詞、術(shù)語，有助于打破課程間壁壘，幫助學(xué)習(xí)者更早地看到計算機(jī)專業(yè)知識架構(gòu)的全貌。

語言流暢是提高教材可讀性的基礎(chǔ)。語言風(fēng)格可考慮講義的方式，并通過潤色使其更加準(zhǔn)確、流暢。

2.4 題型豐富，知識覆蓋全面，難度比例適當(dāng)，兼顧教學(xué)與讀者自學(xué)

可設(shè)置“典型題解析”環(huán)節(jié)，對于經(jīng)典題目不只是簡單地給出參考答案，而是進(jìn)行詳細(xì)的闡述解析，道其所以然，并講解解題技巧，有利于學(xué)生舉一反三，運(yùn)用原理規(guī)律。由于在線開放課程的過程化特性，學(xué)生容易忽略課程中提及的中英文術(shù)語，可在教材中加入附錄——常用術(shù)語中英文對照，對于初學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的學(xué)生將大有幫助。

習(xí)題與實訓(xùn)教材的題型應(yīng)盡量豐富，“典型題解析”部分則不局限于某種題型，針對知識特點以圖示、列表、過程演示等方法進(jìn)行解析，為學(xué)生提供豐富多樣的學(xué)習(xí)素材。習(xí)題來源應(yīng)廣泛，如歷屆考研真題、軟考真題、企業(yè)校招真題及多年一線教學(xué)的教案。選題應(yīng)參考多所本科高校計算機(jī)類專業(yè)的教學(xué)大綱，依據(jù)教學(xué)重點、難點設(shè)置各知識點習(xí)題比例。

針對教學(xué)的講授需求，注意下述方面。教材中引例與典型例題取材應(yīng)適當(dāng)，重點突出、深度適宜，適合在講授中引課、論證、練習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維與科學(xué)方法；具有豐富的實例，經(jīng)典算法應(yīng)給出相應(yīng)的C語言函數(shù)及程序，稍加改動即可上機(jī)運(yùn)行，以方便教師演示和學(xué)生驗證。考慮案例啟發(fā)式的知識編排，以激發(fā)學(xué)生的思考，方便帶動課堂氣氛；各章末可安排小結(jié)，注重問題的探索性，為學(xué)生和教師留有足夠的空間，使統(tǒng)一要求與因材施教相結(jié)合。

為滿足學(xué)生的自學(xué)需求，可注意以下方面。通過對復(fù)雜理論知識進(jìn)行梳理并模塊化設(shè)置，使學(xué)生能夠按照不同需求來選擇、整合；設(shè)置重點知識整理與典型題解析，為學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和相互合作創(chuàng)造良好的教材環(huán)境；設(shè)置測試習(xí)題與參考答案，為學(xué)生提供了檢測學(xué)習(xí)效果的平臺，便于發(fā)展學(xué)生的自學(xué)能力。

為便于開展實驗實訓(xùn)，可設(shè)置如下內(nèi)容。提供了向?qū)嶋H應(yīng)用的實踐性題目和需要綜合運(yùn)用多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)才能解答的題目，使學(xué)生通過上機(jī)實踐，一方面鞏固、深化了課堂講授內(nèi)容，另一方面又能提高學(xué)生獨立綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題和難題的能力，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，提升實驗課教學(xué)效果。

2．5 選取描述語言，方便多專業(yè)適用

目前，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材采用的語言主要有面向?qū)ο笳Z言和面向過程語言兩大類。作為面向?qū)ο蟮腃++和JAVA描述，程序表面的可讀性很好，內(nèi)涵十分豐富，但要具體分析一個獨立算法的時間和空間的代價往往比較困難。而這些內(nèi)容恰恰是學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一個重要目標(biāo)，也是許多專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)計算機(jī)的主要因素。加上教學(xué)計劃安排的課程順序、學(xué)時要求等因素，所以在編寫教材時也可考慮C語言描述。C語言雖然是一個小語言，但具有豐富的表達(dá)能力，這使它簡單、易學(xué)，又能滿足基本的教學(xué)需求。另外，C語言是一個過程語言，用C描述的算法，其時間和空間代價分析最直觀、準(zhǔn)確。同時，算法編寫風(fēng)格應(yīng)統(tǒng)一，以便具有良好的可讀性強(qiáng)和可移植性，用其他高級編程語言來改寫這些程序也可以輕松實現(xiàn)。

2.6 圖文設(shè)計規(guī)范，教材編制精良

教材的文字表達(dá)是否規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)，論證是否明確，嚴(yán)重影響著教材的質(zhì)量。教材中的圖表制作應(yīng)清晰規(guī)范；編寫形式和版式設(shè)計應(yīng)規(guī)整、有吸引力；印刷應(yīng)力求精美，裝幀精致，同時注意紙質(zhì)和裝訂質(zhì)量；教材定價應(yīng)合理，為多數(shù)學(xué)生所能承擔(dān)。