線上線下混合教學(xué)模式在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中的應(yīng)用

胡章平 羅代忠

摘要：在分析傳統(tǒng)教學(xué)模式的現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了新的基于混合式的教學(xué)模式，分別介紹了課前、課堂和課后各環(huán)節(jié)如何實施教學(xué)并提出了一些非常關(guān)鍵而適用的建設(shè)性意見，給出了過程性評價考核方式的組成比例，最后總結(jié)了在2017級學(xué)生中實施該教學(xué)模式的收獲、經(jīng)驗與不足。

關(guān)鍵詞：SPOC;混合式;翻轉(zhuǎn)課堂;數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）08-0108-02

1 傳統(tǒng)教學(xué)現(xiàn)狀分析

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是所有與計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程主要研究數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的存儲和處理方法，培養(yǎng)學(xué)生如何編寫效率高、結(jié)構(gòu)好的程序的能力，以及培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。學(xué)好《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》，對后續(xù)課程如操作系統(tǒng)、編譯原理、軟件工程等都是十分有益的[1]?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是軟件工程師的必考科目，也是計算機(jī)相關(guān)專業(yè)考研的主考科目。

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的課程內(nèi)容不僅十分抽象而且晦澀難懂，大多數(shù)學(xué)生反映在學(xué)習(xí)過程中十分吃力，理解和掌握過程異常艱辛。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，主要存在以下問題：

現(xiàn)有教學(xué)模式單一。傳統(tǒng)教學(xué)靠一種教學(xué)模式解決教學(xué)的各種問題，教師采用講授式（或填鴨式）教學(xué)，幾乎占據(jù)全部課堂時間和空間。這種模式嚴(yán)重束縛學(xué)生思維，學(xué)生遠(yuǎn)離獨立思考、分析、探究、質(zhì)疑，學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維、實踐能力。學(xué)生處于被動和消極接受狀態(tài)和死記硬背的從屬地位。其實，教學(xué)是非常復(fù)雜的活動，需要因不同的具體情境而不斷地變化，需要多元化的教學(xué)模式才能真正解決問題和全面提升教學(xué)質(zhì)量。

傳統(tǒng)課堂低效。傳統(tǒng)課堂存在的主要問題：一是教師主導(dǎo)和掌控學(xué)生的學(xué)習(xí)，導(dǎo)致學(xué)生的自主性不能發(fā)展和發(fā)揮，學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能受到嚴(yán)重的壓制，學(xué)習(xí)興趣很弱，學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率低下;二是采取整齊劃一的教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)速度快的學(xué)生深受束縛，而學(xué)習(xí)速度慢的學(xué)生跟不上，同時也不能適應(yīng)學(xué)習(xí)速度中等的學(xué)生，即使同一程度的學(xué)生，在學(xué)習(xí)方式、方法和不同的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)上的學(xué)習(xí)速度也是各不相同的。

信息技術(shù)在課堂應(yīng)用流于形式。近年來，信息技術(shù)廣泛深入教學(xué)，建設(shè)了一批網(wǎng)絡(luò)課程、課件等資源，然而這些資源的利用率極低，有些更是成了項目評估資源，與課程教學(xué)沒有任何關(guān)系;即使應(yīng)用了信息技術(shù)資源，但由于缺乏整體規(guī)劃和明確的個性化學(xué)習(xí)觀念，缺乏對信息技術(shù)背景下個性化學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行的相關(guān)研究，仍然采取滿堂灌的教學(xué)方式，僅僅是課堂教學(xué)改革被捆綁上了信息技術(shù)而已，缺乏實質(zhì)性的推動。

由此可見，傳統(tǒng)的教學(xué)方法只能滿足基礎(chǔ)教學(xué)的需要，不能適應(yīng)新時代培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新需求[2]，不能滿足學(xué)生人性化、個性化和自主學(xué)習(xí)的要求，也不利于學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、樂于探究、勤于動手，形成積極主動的學(xué)習(xí)態(tài)度和正確價值觀，因此，構(gòu)筑新型教學(xué)模式勢在必行。

2 混合教學(xué)模式

SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂的線上線下混合式教學(xué)模式，就是借助MOOC平臺，通過重構(gòu)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，翻轉(zhuǎn)教學(xué)流程，提高教學(xué)質(zhì)量的一種新型教學(xué)模式。將優(yōu)質(zhì)MOOC資源與課堂面對面教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來[3]，SPOC的“小規(guī)模性”與“專有性”也是開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的有利條件[4]。

相比與傳統(tǒng)教學(xué)以“教師”為中心，新的教學(xué)改革理念是以“學(xué)生”為中心，將學(xué)習(xí)天平以“教”為重心向以“學(xué)”為重心傾斜。所以我們的教學(xué)理念是以學(xué)生為中心，讓學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，注重對學(xué)生平時學(xué)習(xí)的過程考核，以提升學(xué)習(xí)效果為主要目標(biāo)。重構(gòu)后的教學(xué)活動分為課前、課堂和課后三部分：學(xué)生在課前通過MOOC平臺，完成課程知識的自主學(xué)習(xí);而課堂變成了師生之間和學(xué)生之間互動的場所，包括討論.答疑解惑、知識運(yùn)用等，結(jié)合探究性、啟發(fā)式、討論式等多種教學(xué)方法的靈活應(yīng)用，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果;課后學(xué)生可以通過在線資源復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識。對每個教學(xué)環(huán)節(jié)嚴(yán)格把控，以真正實施好教學(xué)改革，達(dá)到預(yù)期效果。教學(xué)改革模式如圖1所示。

3 實施過程

為了更好地實施混合式教學(xué)模式，需要按照新的教學(xué)模式，在每一個教學(xué)環(huán)節(jié)上把握好可能影響實施的因素，才能取得切實的成效。

（1）課前自主學(xué)習(xí)一提升自主學(xué)習(xí)能力

根據(jù)BLOOM認(rèn)知理論，把對知識的認(rèn)知分為六個層次，傳統(tǒng)的課堂主要完成低階認(rèn)知的記憶、理解和應(yīng)用，我們現(xiàn)在把這部分的學(xué)習(xí)放在課前學(xué)生自主完成，以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，課前學(xué)習(xí)流程如圖2所示。

為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，保證學(xué)習(xí)效果，可以采取一些措施。第一，提前給學(xué)生下發(fā)學(xué)習(xí)任務(wù)單，讓學(xué)生根據(jù)任務(wù)單的問題進(jìn)行視頻學(xué)習(xí)，并完成在線測試，供學(xué)生了解對知識的掌握情況。并將學(xué)生的視頻學(xué)習(xí)和在線測試成績作為期末成績的一部分，以促使學(xué)習(xí)主動性不夠高的部分學(xué)生能主動參與學(xué)習(xí)。第三，對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，及時在線解答，以幫助學(xué)生解決課前視頻學(xué)習(xí)中的疑難問題。

（2）課堂翻轉(zhuǎn)——提升解決問題能力

學(xué)生課前通過線上完成了知識的初級認(rèn)識學(xué)習(xí)，在課堂上主要來完成“知識內(nèi)化”，視頻上沒涉及的重難點以及拓展、知識應(yīng)用、分析、創(chuàng)新等高級認(rèn)知都可以在線下課堂來完成。

首先，在課堂上利用5到8分鐘完成對課前學(xué)習(xí)的在線檢測，對了解學(xué)生對本次課知識的掌握情況，對得分率較低的知識點，課堂上花費(fèi)多一點的時間來共同解決。課堂大部分的時間則用來解決知識的拓展、應(yīng)用及創(chuàng)新。在教學(xué)方法上，可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，采用案例驅(qū)動的方式，結(jié)合探究式、啟發(fā)式等教學(xué)方法，以學(xué)生展示為主，教師做好引導(dǎo)，起到一名主持人的作用，以培養(yǎng)學(xué)生的思考質(zhì)疑能力和解決問題能力。最后教師根據(jù)學(xué)生的課堂展示情況，結(jié)合課堂內(nèi)容作簡短的講解與評價，進(jìn)行歸納和總結(jié)，起到畫龍點睛的作用。以講解直接插入排序這個知識點為例，圖3詳細(xì)列出了各個環(huán)節(jié)的教學(xué)設(shè)計。

為了激發(fā)學(xué)生的參與熱情，課堂在線檢測成績和在課堂上的發(fā)言及展示都將作為課堂成績計入期末總成績。另外，課堂上要討論的問題及學(xué)生要展示的內(nèi)容，可以在課前布置給學(xué)生，讓學(xué)生在課前做好相關(guān)資料的充分準(zhǔn)備，不然可能學(xué)生無法參與課堂上相關(guān)的活動，也就達(dá)不到相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)了。

（3）課后復(fù)習(xí)鞏固—提升歸納總結(jié)能力

為了鞏固知識，學(xué)生需要完成網(wǎng)上的在線作業(yè)，還可以根據(jù)需要去觀看視頻進(jìn)行復(fù)習(xí)。另外，為了讓學(xué)生對課堂知識進(jìn)行歸納總結(jié)，可以要求對所學(xué)知識在課后形成思維導(dǎo)圖并以作業(yè)的形式提交。這種方式不但可以讓學(xué)生對知識掌握更熟練，還能提高學(xué)生的歸納總結(jié)能力。

4 過程性評價一考核評價方式改革

除了要注重課堂活動的三個階段的實施，還要改革課程評價方式，由傳統(tǒng)的理論考核為主轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程性考核方式。為了提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和參與課堂的熱情，需要提高過程考核成績的比例，因此綜合成績的計算比例可以設(shè)置為：課堂表現(xiàn)20%+線上成績20%+項目實踐成績20%+期末成績40%。其中課堂表現(xiàn)為學(xué)生在課堂話動的參與及展示情況的成績，包括上課回答問題情況、參與討論的情況以及課堂展示環(huán)節(jié)的表現(xiàn)情況的成績等;線上成績組成為：SPOC視頻學(xué)習(xí)（40%）+課后線上作業(yè)（30%）+課堂自主學(xué)習(xí)在線測試成績（30%）;項目實踐成績?yōu)閷W(xué)生完成項目的成績;期末成績?yōu)槠谀├碚摽荚嚦煽?。注重線下課堂表現(xiàn)成績和線上成績，才能與混合教學(xué)模式相適應(yīng)，以促進(jìn)新的教學(xué)模式的應(yīng)用并取得更好的教學(xué)效果。

5 總結(jié)

通過在2017級信息工程班《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)中應(yīng)用該模式實施教學(xué)，取得了較好的教學(xué)效果。翻轉(zhuǎn)課堂模式大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，通過問卷了解到，學(xué)生非常喜歡這種上課模式，因為參與性增強(qiáng)同時也增加了學(xué)生與教師的交流，增強(qiáng)了學(xué)生的自信。更好的培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、語言表達(dá)能力，思考質(zhì)疑能力等綜合能力，與同級普通班的成績做對比，平均分提高13分。學(xué)生自主學(xué)習(xí)的參與度逐步增加，使得學(xué)習(xí)效果得到了較好提升。在教學(xué)過程中也遇到一些問題和以后需要改進(jìn)的地方：一是對學(xué)生課前學(xué)習(xí)情況的了解應(yīng)更及時，對沒有及時學(xué)習(xí)的學(xué)生加強(qiáng)督促，并且與學(xué)生加強(qiáng)在線交流，及時參與線上互動，回答學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中的疑問。二是學(xué)生參與課堂情況不夠廣泛，應(yīng)采用多種方式激發(fā)學(xué)生課堂上的參與熱情。三是課堂要討論的問題，提前發(fā)放給學(xué)生，讓學(xué)生有時間準(zhǔn)備以便更好地參與課堂。

參考文獻(xiàn)：

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【通聯(lián)編輯：王力】

基金項目：重慶市教委高等教育教學(xué)改革重點項目資助（編號：192037）;重慶文理學(xué)院教改項目（編號：140338）;重慶文理學(xué)院科研項目（編號：22018RJ08）

作者簡介：胡章平（1974-），女，碩士，主要研究方向為深度學(xué)習(xí)與圖像處理;羅代忠（1972-），男，教授，碩士，主要研究方向為軟件工程、軟件產(chǎn)品線、數(shù)據(jù)庫技術(shù)。