以學生為中心的《數(shù)據(jù)結構》課程在線教學的探索

李筠 姜學軍 苑擎飏

摘要：本文敘述了線上教學的特點，學生為中心教學的要素。從《數(shù)據(jù)結構》跨校修讀學分課程mooc或spoc的教學出發(fā)，數(shù)據(jù)結構教學中，線上、線下課程教學過程與方法的探索，并探索以學生為主體的教學方法的過程。

關鍵詞：融合式教學;mooc;線上線下

一、在線教學的需求

2020年初的這場疫情給舉國上下各類學校的教學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、如期開課的決定。要求老師們充分利用信息技術手段全方位推進在線教學，按照教學日歷如期開課。但在線教學過程中，教師們難免遇到各種學生線上學習時出現(xiàn)的問題。如何確保學生的在線學習質量，如何開展以學生為中心的線上教學，在線教學方法如何設計等等，有許多亟待解決的問題。

二、課程的教學現(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跨校修讀學分，校間學分互認工作。沈陽理工大學《數(shù)據(jù)結構》跨校修讀分別于2015學年━2020學年在信息科學與工程學院計算機科學與技術專業(yè)中開始實施。目前已經(jīng)完成了五個年級的《數(shù)據(jù)結構》跨校修讀項目的完整實施過程，學生參與修讀學分的人數(shù)超過五百名。

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

三、在線教學設計方案的特點

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

在數(shù)據(jù)結構教學中，使用精品開放課程資源，實現(xiàn)在線修讀、在線考核與課堂教學與輔導相結合，使得教與學過程結合更緊密。通過網(wǎng)絡平臺，教師可以隨時掌握學生在線學習的情況，包括：視頻觀看情況、課程的作業(yè)完成情況、參與學習的時間、討論問題的回答、學習的主動性、課程內容理解程度等。教師可以依據(jù)所有學生情況可以隨時拿出問題進行討論、留作業(yè)、考核、輔導等，也可以針對某個同學發(fā)出提醒，或單獨解答問題，可以實現(xiàn)便捷的互動。

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

《數(shù)據(jù)結構》的教學，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，學生在學習中很容易疲勞，有時候積極性不高。所以教學中，教師可以采用過關式給出問題，引起學生的學習興趣，教學效果會更好。通過幾年的跨校修讀教學中遇到的問題，從2019年開始，教學使用了自己制作的spoc課程，將大的部分內容碎片化整合，這種教學效果更加滿意。spoc課程在教學中的優(yōu)勢明顯，首先課程的視頻時間按人體規(guī)律設計，當時間為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，讓學習者在看視頻的效率提高，從而增強了學生的學習效果。

四、以學生為中心的教學

教學的主體是學生，學生是教學的中心，教師如何圍繞學生完成教學是教學中的重要課題。資源固然重要，比如優(yōu)質spoc的制作開發(fā)，但是擁有優(yōu)質教育資源，不等于有效學習行為發(fā)生。以學生為中心的教學是涉及方方面面，比如翻轉課堂，將課堂的主體從教轉變到學生上，學生課前預習到學生課上講解完成了一個學習的飛躍。在教學中，教師對學生的引導作用很大。講課成的體系中的關鍵點，設置成漸進式。以一些思考題作為進入的臺階，從低到高設置作業(yè)、測試、討論題。讓學生在測試中發(fā)現(xiàn)不足，作業(yè)中進一步學會應用，在學生的討論中將理論內容逐步理解等等。表面上看學生走上講臺，學生來主導課堂，但教師在這個過程中作用更重要，即是老師又是導演的角色。將教學的設計、學生的角色安排、課堂完成的目標等由教師掌控。對教師的理論水平要求更高，綜合能力要求更高。

五、學習評價與展望

跨校修讀作為一種新模式，是利用優(yōu)質資源進行線上教學，是今后教學的方向。在跨校修讀mooc和spoc課程的學習中，學生的成績都有不同程度提高，spoc課程的提高顯著，學生反映效果更好。下面圖1和圖2分別是學習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。總體成績上提高很快，學生平均分提高8分。從學生的實際學習效果看，解決問題的能力有所提高、課堂的參與積極性加強了。

打造最適合學生學習的教學資源是，課件趣味性的增強、結構合理、場景與教師形象的設計加強。探索一種適合學生學習規(guī)律的教學模式一直是教學中一個重要的課題，通過在線課程學習的效果比較，可以看到學習效果的成效是顯著的。以學生為中心的教學是打造最適合學生學習的教學資源，在課堂中讓學生調動出內在的自發(fā)性和主動性，教師和學生、線上線下融合為一個整體。

參考文獻：

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

[2]吳偉民.數(shù)據(jù)結構和算法的可視化教學研究與實踐[J].現(xiàn)代計算機，1999，7

（沈陽理工大學 遼寧省沈陽市 110159）