基于OBE的數據結構課程在線教學模式探究

殷鳳梅，史君華

(合肥師范學院 計算機學院，合肥 230601)

“數據結構”作為高校計算機專業的核心課程，著重培養學生的算法設計和實現能力[1]。本課程的很多算法例如Kruskal算法、Dijkstra算法、快速排序算法等，學生理解起來較為困難。為此，教學工作者對本課程的教學提出了很多改革措施[2-4]。2020年春季學期，高校教師轉變觀念，走出傳統教學模式，尋找課程建設的新思路，重塑在線課堂形態[6]。結合雙一流建設，基于OBE教育理念，我們對“數據結構”課程進行在線教學模式探究。

1 基于OBE的數據結構課程教學目標

1.1 OBE教育理念

OBE教育理念最早出現在Spady的著作《基于結果的教育：關鍵問題及答案》[7]中，它以學習產出為導向，組織、實施和評價教育結果[8]，即OBE要求教學設計、教學過程都以學生為本，圍繞預期的學習目標來開展活動。以目標為導向的OBE教育理念是對教育模式的全面革新[9]。

1.2 基于OBE的數據結構課程教學目標

結合OBE教育模式，從知識目標、能力目標和素質目標三個方面，設計數據結構課程的學習產出目標如表1所示。

表 1 基于OBE 的數據結構課程教學目標

續 表

2 基于OBE的數據結構課程在線教學實施

2.1 在線教學模式

在線教學肯定不是在線自學，那么到底該怎樣開展在線教學呢？筆者在授課的2019級計算機科學與技術班發起了一個最佳在線教學方式的調查問卷。調查結果為：①58.1%的學生希望本課程采用學生課前自學教學視頻，教師課上直播講解重難點知識，并與學生開展實時交流互動活動；②18.6%的學生認為學生自學教學視頻，教師課上直播答疑即可；③16.3%學生希望教師上課全程直播講解；④4.7%學生認為學生自學即可。

結合調查問卷，數據結構課程在線教學借助超星爾雅教學平臺，采用“課前自主預習—課中連線直播—課后答疑拓展”三段教學模式，引入“微課預習法”“案例教學法”“任務驅動法”等教學方法，以學生為中心，引導學生自主學習、開拓思維主動創新。

2.2 在線教學設計

以“數據結構”中“線性表的應用”教學內容為例，設計在線教學案例。教學案例的設計考慮兩個因素：①2020年春季在線教學半月有余，教師需要引導學生，自律自控實現線上學習“不打折”。②學生學習遺留問題。線性表是數據結構的基礎，尤其是單鏈表，貫穿整個課程。線性表這章學習結束后，教學平臺上的作業統計顯示算法設計題得分較低，表明學生未能完全掌握線性表兩種存儲結構的算法實現。

課前，教師上傳“線性表的應用”微課視頻、發布預習任務，并自制有序表存儲和合并過程的動畫，讓學生直觀地感受線性表兩種存儲結構的區別。課中，教師采用任務驅動方式引導學生實現算法，重點步驟的語句實現，通過與學生視頻連線，師生共同完成。作業講解環節，教師招募學生主播，學生講解，教師點評。課后，教師督促學生及時完成章節測試和課外拓展。在線教學設計流程如圖1所示。

圖1 在線教學設計流程圖

2.3 在線教學舉措

2.3.1 精選資源，夯實在線教學基礎

豐富的線上資源是開展在線教學的基礎。課程組全體教師，集思廣益、分工合作，精心準備課程線上資源。精選了互聯網優質課程資源、收集教師積累的教學資料，在超星學習通平臺上搭建了“數據結構”課程空間，上傳了57個教學視頻、16個演示動畫、電子教材、例題源代碼、課后習題答案解析、PPT等文檔資料；設計了各章作業和章節測試。這些資源較好地滿足了學生在線學習的需求。

2.3.2 精選平臺，提升課堂認同感

在比較學習通直播、QQ直播、釘釘直播等直播平臺后，選用釘釘直播平臺，進行視頻連線直播。師生互相見面，增加課堂的親切感；有效約束師生行為，增加課堂的儀式感；掌握學生聽課狀態，維護課堂的嚴肅性。視頻直播增加了學生對線上課堂的認同感，出勤率達到99%，觀看視頻的時長與直播時長基本一致，學生不僅“出人”，而且“出力”。

2.3.3 多措并舉，提升學生參與度

教師課前發布預習任務，課中開展選人/搶答等活動，課后發布作業、答疑解惑；學生認真預習、完成作業、回帖發帖，參與互動。

開展“作業互評”。學生根據教師上傳的答案解析，互相批閱主觀作業題，培養學生的分析能力和嚴謹作風，促進相互學習。為提高互評成績的公正性，設置每個學生互評兩份作業，每個學生的作業成績取兩個互評成績的平均值。為了防止學生互評時錄入異常成績，互評結束后，教師抽查互評，并及時更正異常成績。

招募“作業小主播”。每次課招募一位學生在線講解作業，然后教師點評，鍛煉學生的思維和表達能力，激發學生的榮譽感和進取心。

2.3.4 潛心教學，提升教育教學效果

案例教學，課程思政入課堂。精心設計每節課的教學案例，開展課程思政。講解線性表的合并，激發學生興趣。

自制動畫，難點教學更直觀。課程難點較多，教師自制動畫幫助學生理解。例如：自制有序表存儲和合并過程的動畫，幫助學生理解線性表兩種存儲結構的區別，實現有序表的合并。

2.4 在線教學效果

開展在線教學已滿一學期，本課程發布課程討論109次，回復量1 520條；發布作業11次，作業平均提交率98%，平均成績87.93分；發布課后測試5次，平均成績86分；發布視頻資源65個，平均觀看率90%。課程訪問總量17 741次，單日最高訪問量1 289次。截止2020年5月31日，教學平臺的成績統計(圖2)可以看出，采用學習通+釘釘直播雙平臺教學模式，學生不僅積極參與各項活動，而且效果良好。

圖2 數據結構課程成績統計圖

3 結語

課程組在超星爾雅教學平臺上搭建了“數據結構”課程空間，基于OBE模式設計了課程教學目標，在線教學過程中融入了選人/搶答、視頻連線等智慧活動，有效保證了在線教學的質量，實現線上線下同質教學。同時，在線教學的經歷也為后續的線上線下混合式教學提供了寶貴的經驗。