基于微學(xué)習(xí)的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)改革與研究

樓吉林 胡建華

摘要：移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展對(duì)學(xué)生的日常生活習(xí)慣產(chǎn)生了潛移默化的影響，教育工作者無(wú)法忽視這一現(xiàn)象，因此傳統(tǒng)的課堂教學(xué)必須做出相應(yīng)的調(diào)整以適應(yīng)這一變化。微信是當(dāng)前學(xué)生中廣泛使用的即時(shí)通訊軟件，它支持語(yǔ)音短信、視頻、圖片、文字、多人群聊等功能，應(yīng)用于教學(xué)后能較好地將多媒體課程資源以微內(nèi)容的形式推送到學(xué)生手機(jī)。筆者在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合已有的模式，以微信為輔助，以微學(xué)習(xí)模式提升學(xué)生課外學(xué)習(xí)質(zhì)量，在實(shí)踐中取得了一定的效果。

關(guān)鍵詞：微學(xué)習(xí);數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);微信

中圖分類(lèi)號(hào)：G434 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? 論文編號(hào)：1674-2117（2015）06-0077-03

● 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的重要性

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計(jì)算機(jī)學(xué)科的核心課程之一，美國(guó)的克努特教授在其1968年所著的《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)技巧》中第一次系統(tǒng)地闡述了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及相關(guān)操作，由此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)開(kāi)始作為一門(mén)獨(dú)立的課程而開(kāi)設(shè)。[1]《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的后繼課程，也是操作系統(tǒng)、編譯原理等課程的前驅(qū)課程（如圖1所示）。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)貫穿整個(gè)程序設(shè)計(jì)過(guò)程，如果缺少數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能培訓(xùn)，很難設(shè)計(jì)出高水平的應(yīng)用程序?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)組織和存儲(chǔ)方式以及相關(guān)的算法。訓(xùn)練學(xué)生分析計(jì)算機(jī)所處理的數(shù)據(jù)的特性，合理地組織數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)正確有效的算法，編寫(xiě)符合軟件工程規(guī)范的復(fù)雜程序等能力，這些是計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必須掌握的技能。

● 教學(xué)中存在的問(wèn)題

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的大類(lèi)基礎(chǔ)課。該門(mén)課程內(nèi)容豐富，概念多，算法多，模型多，知識(shí)點(diǎn)相對(duì)分散。學(xué)生普遍反映內(nèi)容多而雜，相似相近的概念不易區(qū)分，概念抽象難懂，學(xué)了后面，忘了前面。并且該課程建立在程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上，學(xué)生若編程基礎(chǔ)不好，則不能很好地理解算法，更難用程序?qū)崿F(xiàn)算法。課程本身已經(jīng)如此，如果還不能很好地組織教學(xué)，很容易使學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程枯燥，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而影響教學(xué)效果。筆者在與學(xué)生的交流中發(fā)現(xiàn)，很多同學(xué)其實(shí)在課程一開(kāi)始的時(shí)候還是有興趣的，但是很快就被晦澀難懂的內(nèi)容所擊敗，浮躁的心理造成很多人過(guò)早放棄了這門(mén)課。

傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程及其存在的問(wèn)題，如圖2所示。

1.傳統(tǒng)的教學(xué)更注重課堂教學(xué)效果

在課堂上，大部分有經(jīng)驗(yàn)的教師可以掌控寶貴的課堂教學(xué)時(shí)間，但是課外時(shí)間呢？原本應(yīng)該做的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)（最重要的是課后的復(fù)習(xí)練習(xí)），有多少學(xué)生完成了，或者認(rèn)真完成了？筆者同時(shí)負(fù)責(zé)培訓(xùn)學(xué)院ACM程序設(shè)計(jì)比賽的成員，其實(shí)這些學(xué)生之所以能學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，原因很簡(jiǎn)單，他們?cè)谡n外（而非課后）花費(fèi)幾倍于課堂的時(shí)間去鉆研。如果課外不能按教師的要求，吸收和消化課堂內(nèi)容，其影響是連鎖的，不但無(wú)法掌握本次課程內(nèi)容，也無(wú)法很好地進(jìn)入下次課程的學(xué)習(xí)，同時(shí)打擊了學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的信心。

2.平時(shí)成績(jī)的考核缺乏激勵(lì)作用

在傳統(tǒng)的教學(xué)考核體制中，平時(shí)成績(jī)主要來(lái)自于考勤（當(dāng)然不會(huì)每次都點(diǎn)名）和幾次少量的作業(yè)（作業(yè)多了，對(duì)教師是相當(dāng)大的負(fù)擔(dān)）。通過(guò)這些年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐，筆者覺(jué)得我院的部分學(xué)生存在著“出工不出力”、上課玩手機(jī)（聊天、上網(wǎng)）的情況，僅有的幾次作業(yè)也存在抄襲現(xiàn)象。

很顯然學(xué)生缺乏一種自主學(xué)習(xí)的能力和興趣。對(duì)于課外的空間，我們不能忽視Web 2.0概念的興起，幾乎每位學(xué)生都有智能手機(jī)、平板電腦或者其他智能終端，他們每天從早晨睜開(kāi)雙眼到晚上睡前，總會(huì)時(shí)不時(shí)看看、用用手機(jī)或電腦。這是一種現(xiàn)象，無(wú)論你喜歡還是討厭，它都存在。一個(gè)每天都通過(guò)智能設(shè)備，通過(guò)Web 2.0體系大量接觸外界信息的年輕人，很難靜下心來(lái)花費(fèi)整段的時(shí)間進(jìn)行課外的學(xué)習(xí)。

因此，如何督促學(xué)生完成課外教學(xué)，使課內(nèi)外整個(gè)教學(xué)過(guò)程能夠連貫起來(lái)，并借此真實(shí)地反映學(xué)生整個(gè)的學(xué)習(xí)過(guò)程，是所有教師都需要反思和改革的問(wèn)題，而微學(xué)習(xí)的模式恰好利用學(xué)生愛(ài)用新式通訊工具這一特點(diǎn)，彌補(bǔ)了課程教學(xué)的缺陷。

● 微學(xué)習(xí)及微信的引入

微學(xué)習(xí)是近幾年來(lái)隨著混合學(xué)習(xí)和移動(dòng)學(xué)習(xí)的出現(xiàn)而新出現(xiàn)的概念，并沒(méi)有一個(gè)確切的定義，通常意義上指處理比較小的學(xué)習(xí)單元并且聚焦于時(shí)間較短的學(xué)習(xí)活動(dòng)，其學(xué)習(xí)活動(dòng)的內(nèi)容稱(chēng)為微型內(nèi)容，延續(xù)時(shí)間一般不超過(guò)3分鐘。

微型內(nèi)容（Microcontent）的概念最初誕生于1998年，Nielsen所說(shuō)的Microcontent是指一種用以描述宏大內(nèi)容的短小扼要的摘要形式的東西，如E-Mail的主題句、網(wǎng)頁(yè)的標(biāo)題介紹、元數(shù)據(jù)描述詞等這一類(lèi)的文本。[2]微型內(nèi)容可以是一個(gè)小文本、一幅圖片圖像、一段音頻或視頻小片段、一個(gè)小Flash，或者就是一個(gè)鏈接。[3]

單次學(xué)習(xí)持續(xù)時(shí)間之所以特別短，是因?yàn)閷W(xué)生受外界干擾多，注意力分散，處于一種邊緣性投入與非連續(xù)的注意狀態(tài)。

微信是騰訊公司2011年推出的一款為智能手機(jī)提供的，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送語(yǔ)音短信、視頻、圖片和文字等信息，同時(shí)支持群聊的即時(shí)通訊應(yīng)用軟件技術(shù)。微信所具有的高效率信息傳輸速度、多樣化的傳播內(nèi)容，推動(dòng)了人與人信息交流和溝通方式的創(chuàng)新，使人們不再局限于網(wǎng)絡(luò)條件下的PC、電話、博客、微博等信息發(fā)布平臺(tái)。最大的特點(diǎn)是突破了時(shí)空局限，可以通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)或WiFi在用戶(hù)群間傳播信息，使用戶(hù)能不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制進(jìn)行交流與溝通。微信的使用者主要是大學(xué)生和白領(lǐng)。

微信有其特色功能：①支持發(fā)送語(yǔ)音短信、視頻、圖片（包括表情）和文字;②支持多人群聊（最高10人）;③支持查看所在位置附近使用微信的人（LBS功能）;④多平臺(tái)，支持iPhone、Android、S60平臺(tái)的手機(jī)之間相互收發(fā)消息;⑤省流量，圖片、語(yǔ)音和視頻優(yōu)化，1M可發(fā)約1000條文字信息，1000秒語(yǔ)音信息，約1分鐘視頻信息，后臺(tái)運(yùn)行只消耗約2.4K/小時(shí)。[4]

鑒于微信有上述功能，教師借助微信可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，也可以發(fā)布學(xué)習(xí)內(nèi)容供學(xué)生自主、協(xié)作學(xué)習(xí)，還可以設(shè)計(jì)主題供教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間展開(kāi)討論。在此過(guò)程中，教師可對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行形成性評(píng)價(jià)，以幫助學(xué)生順利地完成主題的學(xué)習(xí)，并對(duì)主題學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)。手機(jī)的廣泛應(yīng)用給協(xié)作式學(xué)習(xí)帶來(lái)了優(yōu)越的條件，成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)的便捷工具，微信具有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)面相結(jié)合的傳播形式，用戶(hù)可以利用微信有選擇地與好友進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)溝通，也可以使用微信的群聊功能與好友們進(jìn)行點(diǎn)對(duì)面的交流。把微信的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)面的交流與溝通方式作為教學(xué)的一種指導(dǎo)方式，可以為師生搭建一個(gè)有效溝通的橋梁，增強(qiáng)教師與學(xué)生之間的情感交流，進(jìn)而改善教育教學(xué)效果。[5]

當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化的時(shí)候，教師也要跟著變。筆者希望基于微學(xué)習(xí)的理念，配套相應(yīng)的教學(xué)資源，用碎片化的教學(xué)手段來(lái)輔助彌補(bǔ)斷裂的課外教學(xué)過(guò)程，并真實(shí)反映學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的成績(jī)。

以筆者授課的兩個(gè)班級(jí)為例，經(jīng)調(diào)查，所有學(xué)生均有一部以上智能手機(jī)，其中大部分學(xué)生使用安卓系統(tǒng)的手機(jī)，其次是iPhone系列，個(gè)別使用Wp系列機(jī)型，其他智能系統(tǒng)沒(méi)有。

在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)過(guò)程中，整個(gè)教學(xué)過(guò)程如下：

（1）完成微信公眾號(hào)的配置，當(dāng)同學(xué)關(guān)注后，按班級(jí)分組，并向?qū)W生強(qiáng)調(diào)微信模式在教學(xué)過(guò)程中的重要性，以防止其有意無(wú)意地取消關(guān)注。

（2）搜集、完善、整理、增加數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)各個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)的微學(xué)習(xí)內(nèi)容，可以是文字、圖像、動(dòng)畫(huà)、視頻、鏈接，等等，依據(jù)教學(xué)進(jìn)程，配套推送至學(xué)生終端設(shè)備。盡管微學(xué)習(xí)過(guò)程是碎片式的，但是教師在微型內(nèi)容的設(shè)計(jì)上需要依據(jù)教學(xué)大綱保持連貫性。

（3）配合編程題在線測(cè)試系統(tǒng)（即已經(jīng)投入使用的OJ系統(tǒng)），布置課外作業(yè)。改變傳統(tǒng)單次完成大量題目的模式，而由微學(xué)習(xí)平臺(tái)每次布置少量題目，并給予提示。及時(shí)分析學(xué)生的作業(yè)情況，調(diào)整出題策略，保證大部分學(xué)生能跟上學(xué)習(xí)的節(jié)奏。

（4）課堂教學(xué)依據(jù)微學(xué)習(xí)平臺(tái)和OJ系統(tǒng)的反饋信息，調(diào)整教學(xué)的難度、內(nèi)容和進(jìn)度，以適應(yīng)大部分學(xué)生的要求。

微學(xué)習(xí)大致過(guò)程如圖3所示。

在這一過(guò)程中，及時(shí)了解學(xué)生課外微學(xué)習(xí)的狀態(tài)對(duì)于這一教學(xué)實(shí)踐的效果至關(guān)重要，并且其反饋并非技術(shù)手段能夠完全解決，教師需要在課堂教學(xué)及測(cè)試練習(xí)中及時(shí)了解學(xué)生課外的學(xué)習(xí)情況，盡量避免“出工不出力”的現(xiàn)象發(fā)生。

通過(guò)一段時(shí)間的學(xué)習(xí)實(shí)踐后，筆者從系統(tǒng)搜集的文字、圖片、語(yǔ)音以及視頻中可以看出，學(xué)生參與此系統(tǒng)的積極性逐漸提高，并養(yǎng)成了利用該系統(tǒng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣。同時(shí)學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間的溝通明顯增多，學(xué)習(xí)更加主動(dòng)。

● 小結(jié)

基于混合教學(xué)模式，培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和能力，在獨(dú)立學(xué)院計(jì)算機(jī)教學(xué)中取得了一定效果，如在這幾年的二級(jí)考試中，C語(yǔ)言的通過(guò)率始終大于70%，缺考率在下降;而作為獨(dú)立學(xué)院，ACM協(xié)會(huì)的隊(duì)員近兩年取得過(guò)兩次本科組浙江省三等獎(jiǎng)的成績(jī)，每年參加“藍(lán)橋杯”程序設(shè)計(jì)大賽斬獲頗多，參賽學(xué)生除個(gè)別外均有獲獎(jiǎng)，還有兩人次進(jìn)入決賽階段，這對(duì)于筆者所在的獨(dú)立學(xué)院而言實(shí)屬不易。新的教學(xué)手段的加入，讓它成為學(xué)生學(xué)習(xí)的必要途徑，并從中反饋學(xué)習(xí)信息，切實(shí)減輕了教師的工作負(fù)擔(dān)，能讓教師有精力有針對(duì)性地解決學(xué)生的疑問(wèn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]嚴(yán)蔚敏，吳偉民.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語(yǔ)言版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.

[2]吳軍其，齊利利，等.微課件的學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)電化教育，2012（9）.

[3]朱學(xué)偉，朱昱，等.微信支持下的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)研究與設(shè)計(jì)[J].中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2014（4）.

[4]微信[DB/OL]（2012-02-26）.[2013-04-25].http：//wenku.baidu.com/view/cc73027a5acfa1c7aa00cc46.html.

[5]柳素霞，武法提.基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的協(xié)作式學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究，2006（2）：37-40.

基金項(xiàng)目：浙江農(nóng)林大學(xué)諸暨學(xué)院重點(diǎn)教改項(xiàng)目（TMKT1301）;浙江省高等教育課堂教學(xué)改革（kg2013570）。