數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)線上教學(xué)實踐后的總結(jié)與思考

陳曉梅

摘要：2020年春季學(xué)期，受疫情影響，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程開展了完全線上教學(xué)。文章從教學(xué)模式的設(shè)計與實踐、授課方式的選擇、促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和提高學(xué)生線上協(xié)作能力等方面進(jìn)行總結(jié)和思考，為今后開展線上教學(xué)、線上線下混合教學(xué)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);線上教學(xué);主動學(xué)習(xí);協(xié)作

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）06-0111-02

1 引言

2020年初，受新冠肺炎疫情的影響，教育部在2月4日印發(fā)《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》，要求各高校充分利用各種優(yōu)質(zhì)在線課程教學(xué)資源，依托各級各類在線課程平臺、校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間等，積極開展線上授課和線上學(xué)習(xí)等在線教學(xué)活動，保證疫情防控期間正確有效開展教學(xué)活動[1]。

廣東外語外貿(mào)大學(xué)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程，在這個背景下開展線上教學(xué)工作。這種全新的教學(xué)模式給教師和學(xué)生帶來前所未有的挑戰(zhàn)。經(jīng)歷了一個學(xué)期的完整教學(xué)，筆者就本學(xué)期的線上教學(xué)設(shè)計和實踐做了一些總結(jié)和思考。

2 教學(xué)模式的設(shè)計與實踐

線上課堂教學(xué)部分，采用“SPOC錄播+騰訊課堂直播”（https：//www.icourse163.org/）授課方式。利用浙江大學(xué)陳越、何欽銘老師《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中的部分視頻建立異步SPOC，同時針對本校學(xué)生編程基礎(chǔ)較弱的特點自行錄制另一半授課視頻。對于實踐課時，由于無法進(jìn)行面對面指導(dǎo)，故挑選一些典型的實踐題目，提前錄制“帶你打代碼”的視頻，提供給有需要的同學(xué)參考學(xué)習(xí)。這些視頻的內(nèi)容包括解題思路分析、代碼框架設(shè)計和關(guān)鍵代碼實現(xiàn)等。每周上課前，提前在微信群發(fā)布本周學(xué)習(xí)任務(wù)清單，在SPOC發(fā)布視頻及預(yù)習(xí)測驗。上課時，按照“課前提問-上次作業(yè)（測驗/任務(wù)）小結(jié)-學(xué)生看視頻或直播-關(guān)鍵內(nèi)容梳理-答疑”流程進(jìn)行。

線上輔助教學(xué)部分，采用“SPOC討論+PTA（https：//pintia.cn）練習(xí)”形式。對于關(guān)鍵知識點，在SPOC的相應(yīng)章節(jié)布置討論題目，指定部分同學(xué)提交，其他同學(xué)進(jìn)行點評。每章都會在PTA布置作業(yè)題和實踐題，并規(guī)定完成時間。除此外，本學(xué)期進(jìn)行了4次分組協(xié)作，三人一個小組，限時合作完成指定任務(wù)。在每個學(xué)習(xí)階段，還會進(jìn)行小測，以獲得階段反饋和對學(xué)生保持一定的學(xué)習(xí)壓力。

3 思考與建議

3.1 授課方式的選擇

一般來說，線上授課方式有直播、錄播，或直播錄播穿插進(jìn)行。從本門課程的實踐來看，直播效果優(yōu)于錄播效果。原因有三，其一是能提高學(xué)生的專注度。錄播的課程，學(xué)生對于不理解的問題可以隨時暫停或回放，但這也讓學(xué)生的聽課心態(tài)比較放松，導(dǎo)致聽課過程中容易走神。而直播的內(nèi)容只有在直播結(jié)束后才能回放，這讓學(xué)生在聽課時相對比較集中精神。而且直播過程中教師還可以采用提問、討論等方式來引吸引學(xué)生關(guān)注;其二是直播授課可以隨時獲取學(xué)生學(xué)習(xí)效果的數(shù)據(jù)。教師可以通過直播平臺的應(yīng)答器功能進(jìn)行提問并向?qū)W生們實時反饋全班答題情況，同時教師根據(jù)答題情況對授課內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，這些都是現(xiàn)場授課和錄播授課所不能比擬的;選擇直播授課的第三個原因是直播有較強(qiáng)的互動性，教師在授課過程中能針對學(xué)生在討論區(qū)的發(fā)言進(jìn)行現(xiàn)場解答，這樣既能增強(qiáng)課堂的互動性，還能提高學(xué)生的專注度和參與感。

在直播授課時，要注意控制節(jié)奏。人的注意力時長是有限的。研究表明：對于被動的聆聽，大多數(shù)人的注意力只能持續(xù)10～18分鐘[2]。教師可以在每個注意力高度集中的時間邊界通過提問或者說一兩句題外話來“刺激”學(xué)生，讓學(xué)生重新開啟下一輪注意力高度專注區(qū)。

3.2 促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)

線上學(xué)習(xí)效果，比線下課堂更依賴于學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。除了設(shè)計合理的教學(xué)模式和教學(xué)流程外，根據(jù)本學(xué)期的線上教學(xué)實踐，還可以從以下方面來提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性。

3.2.1 課后開展討論和評論

SPOC平臺設(shè)有討論區(qū)功能，教師可以在每個章節(jié)發(fā)布討論題目，學(xué)生可以提交解答和評論其他同學(xué)的提交內(nèi)容。本學(xué)期共開展了8次討論與評論活動。在相應(yīng)章節(jié)發(fā)布討論題目，微信群公告必須提交的學(xué)生名單，同時要求本次無須提交的同學(xué)要進(jìn)行評論，對其他同學(xué)的提交內(nèi)容提出自己的想法或指出錯誤。因為提交的討論內(nèi)容會被展示出來接受其他同學(xué)的“審查”，所以提交的同學(xué)必然會深思熟慮。而評論的同學(xué)不但要理解展示者的展示內(nèi)容，還要找出錯漏或者提出自己的想法，這有利于培養(yǎng)他們的批判性思維。這個討論和評論環(huán)節(jié)，受到了學(xué)生們的歡迎，他們認(rèn)為不但能促進(jìn)自己深入思考，還能通過瀏覽其他同學(xué)的提交和評論，取長補(bǔ)短，開拓思路。圖1是第5章樹與二叉樹中的一道關(guān)于二叉樹存儲結(jié)構(gòu)的討論題中，某位同學(xué)的討論區(qū)的部分截圖。

在開展討論和評論時，要注意題目設(shè)置的合理性和可分析性，這樣既能鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，也能引導(dǎo)學(xué)生深入理解及運用知識。比如，在第3章棧和隊列里，布置給學(xué)生的其中一道討論題是“對于漢諾塔問題，若有5個盤子，則一共需要移動多少次才能完成任務(wù)？請給出具體的分析過程”;在第5章樹和二叉樹里，其中一道討論題是“假設(shè)二叉樹有五個葉子結(jié)點，它們的權(quán)值分別是{1，2，3，4，5}。以此權(quán)值序列可以構(gòu)造出多棵形態(tài)不同的二叉樹。請畫出其中兩棵并計算其WPL值，再以哈夫曼算法構(gòu)造第三棵，并驗證其WPL值一定小于等于前兩棵”。類似這些題目，都是從具體問題出發(fā)，學(xué)生們在不斷提交和互評的過程中深入分析歸納和推理，最終抽象出解決問題的模型。圖2是第3章漢諾塔問題的部分評論區(qū)截圖。

3.2.2 及時反饋與有效溝通

在缺乏反饋與教師激勵的線上學(xué)習(xí)環(huán)境中， 學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)難以持續(xù)保持[3]。及時的反饋，能夠讓學(xué)生實時了解自己的學(xué)習(xí)效果，繼而調(diào)整學(xué)習(xí)策略，激發(fā)新的學(xué)習(xí)動機(jī)。本課程的輔助教學(xué)手段包括課后討論、每章作業(yè)/實踐、分組協(xié)作完成任務(wù)以及階段小測。其中課后討論、分組協(xié)作和階段小測穿插進(jìn)行。每次活動截止時間之后，在微信群上傳本次的活動小結(jié)，總結(jié)優(yōu)點，指出問題不足，并對本次活動表現(xiàn)突出或進(jìn)步的同學(xué)提出表揚。

線上教學(xué)的其中一個最大特點是無法與學(xué)生進(jìn)行面對面交流。本學(xué)期充分利用聊天軟件，創(chuàng)建與不同學(xué)生之間個性化的人際關(guān)系環(huán)境，消除師生之間的距離感。有針對性地與學(xué)生溝通，既能讓學(xué)生感受到教師對他/她的關(guān)注與期望，也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自信心。對于進(jìn)步明顯的同學(xué)，提出鼓勵;對于學(xué)習(xí)效果欠佳的同學(xué)，了解原因，共同制定改進(jìn)策略;對于學(xué)習(xí)困難的同學(xué)，對其進(jìn)行具體輔導(dǎo)。

一個學(xué)期下來，受到表揚的同學(xué)越來越多，需要私下溝通的同學(xué)逐漸減少，課后線上討論的氛圍越來越活躍，而且評論的內(nèi)容從剛開始的夸贊，轉(zhuǎn)變?yōu)榛趯W(xué)習(xí)問題的各種思考與探討，實現(xiàn)了良性循環(huán)。這充分說明，對于線上教學(xué)，及時反饋和有效溝通是促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的有效措施。

3.3 提高學(xué)生線上協(xié)作能力

文獻(xiàn)[4]里談到，協(xié)作編程有利于引導(dǎo)學(xué)生審視自己的思考和路徑， 與同伴一起審查和討論彼此的想法， 使計算概念更加鞏固。安排線上協(xié)作任務(wù)，不但能提升學(xué)生的計算思維能力，還能打破線上學(xué)習(xí)的“孤獨感”，培養(yǎng)學(xué)生們的線上協(xié)作能力。本學(xué)期挑選了四個實踐任務(wù)，由學(xué)生們分組協(xié)作完成。學(xué)生們分成三人一個小組，在限定時間內(nèi)編程解決問題。同時鼓勵學(xué)生們嘗試不同的線上溝通工具和協(xié)作編程工具，以提升線上溝通合作能力。

每次的線上協(xié)作任務(wù)，都會安排每個小組在截止時間后進(jìn)行自評和互評。每個小組在閱讀評價其他小組的代碼時，也會檢討和反思本小組的編程思路和合作過程，最終提高自己的實踐水平。圖3是分組協(xié)作完成“最深的葉子”任務(wù)里，小組互評的部分截圖，也從側(cè)面反饋了線上小組協(xié)作對提升線上教學(xué)質(zhì)量的有效性。

4 結(jié)語

在教育信息化2.0時代，隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展和線上教學(xué)平臺的不斷創(chuàng)新和優(yōu)化，移動學(xué)習(xí)、混合式學(xué)習(xí)和遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)等非正式學(xué)習(xí)模式將成為主流[5] 。高質(zhì)量開展線上教學(xué)，是高等教育發(fā)展大勢所趨[6]。教育部高等教育司司長吳巖透露，疫情過后，線上教學(xué)將從“新鮮感”走向“新常態(tài)”，“臨時教改”要變成“質(zhì)量行動”。作為高校教師，要積極擁抱這個新趨勢，回到校園內(nèi)上課后，發(fā)揮線上教學(xué)的優(yōu)勢，創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計，重構(gòu)師生關(guān)系[7]，大力開展“線上+線下”的混合式教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 教育部應(yīng)對新型冠狀病毒感染肺炎疫情工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見（教高廳[2020]2號）.[2020-2-4].

[2] 陳欣虹.引入課堂應(yīng)答系統(tǒng) “喚回”學(xué)生注意力[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2019（19）：74-75.

[3] 馬秀麟，梁靜，李小文，蘇幼園.群體感知效應(yīng)促進(jìn)線上協(xié)作學(xué)習(xí)成效的實證研究[J].電化教育研究，2019，40（5）：81-89.

[4] 蔡榮華，樊蒙蒙.基于協(xié)作結(jié)對編程的計算思維培養(yǎng)方法探究[J].中國教育技術(shù)裝備，2018（14）：75-77.

[5] 喬沛昕，李紅波，魏冬雨.互聯(lián)網(wǎng)+智慧校園：教育信息化2.0時代智慧校園新形態(tài)[J].教育探索，2019（5）：63-68.

[6] 左惟.趨勢與變革：高校開展線上教學(xué)的幾點思考[J].中國高等教育，2020（7）：10-12.

[7] 田蕊，熊梓吟，Normand Romuald.疫情之下全球教與學(xué)面臨的挑戰(zhàn)與應(yīng)對之策——OECD《2020應(yīng)對COVID-19教育指南》解析與思考[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2020，38（4）：3-14.

【通聯(lián)編輯：王力】