基于多元在線平臺的《數(shù)據(jù)結構》混合式課程改革與研究

李丹丹 趙玲玲 趙學良 劉雪梅

摘要：本文針對《數(shù)據(jù)結構》課程學時有限、授課形式單一、學生學習積極性不高等問題，以混合式理論為基礎，利用優(yōu)慕課、微助教、騰訊會議等多元在線平臺探索提升學習興趣、提高學生解決復雜問題能力。通過線上/線下的混合式教學設計、線上課程資源建設、導學設計等引導學生課前自主學習。課中結合學生預習效果，教師更有針對的開展教學，師生互動以及學習效果評估。課后則通過課后測試以及課后項目訓練加以鞏固提升實踐能力。《數(shù)據(jù)結構》課程的混合式教學在一定程度上提高了教與學的效果。

關鍵詞：數(shù)據(jù)結構; 優(yōu)慕課; 混合式教學

所謂混合式教學就是要把傳統(tǒng)學習方式的優(yōu)勢和e-Learning （即數(shù)字化或網(wǎng)絡化學習）的優(yōu)勢結合起來。與傳統(tǒng)課堂教學相比，混合式教學具有很強的復雜性、不確定性與非線性特點，對硬環(huán)境與軟環(huán)境都有更高要求?；旌鲜浇虒W的本質(zhì)是把面對面教學和在線學習兩種學習有機整合，教師對各種教學資源自由安排，以求得傳統(tǒng)教學與網(wǎng)絡教學的優(yōu)點相統(tǒng)一的教學模式。

一、數(shù)據(jù)結構課程教學現(xiàn)狀

《數(shù)據(jù)結構》課程是計算機類的專業(yè)核心課，是一門較為抽象，對理論和實踐要求都非常高的課程。主要訓練學生對實際問題的建模能力、數(shù)據(jù)映射能力以及對實際問題提出有效解決方案并付諸實現(xiàn)的能力。在教學過程中存在如下問題。

一是課內(nèi)學時有限，使師生之間缺乏有效交流和溝通，出現(xiàn)能力強的學生不滿足，而相對較弱的學生比較吃力的現(xiàn)象。這種單向的知識傳輸方式，影響了學生創(chuàng)造和分析問題的能力。

二是學習目的性不明確，使學生喪失學習積極性，缺少自主學習能力。由于學生不明確《數(shù)據(jù)結構》的作用，導致學生感覺課程內(nèi)容抽象、算法復雜、實用性不強，缺少主動學習的驅(qū)動力。

通過混合教學模式改革，能夠關注到學生的個體差異和不同的學習需求，通過優(yōu)慕課、微助教、騰訊會議、微信等線上平臺和線下翻轉課堂的有機結合，實現(xiàn)以學生為主體，以教師為主導，線上線下相結合的混合式教學模式，以及激勵學生的學習主動性。

二、以學生為中心多元線上平臺的混合式教學設計

以學為中心的對課程環(huán)節(jié)進行設計，充分利用優(yōu)慕課、微助教、騰訊會議、微信等在線平臺的優(yōu)勢通過線上線下相結合的方式進行課前（線上）、課中（線下+線上）和課后（線下）的教學設計，如圖1所示。

1.在線平臺選擇

發(fā)揮各個在線平臺的優(yōu)勢將線上/線下相結合是混合式設計中重要的一環(huán)。學院提供了由清華大學教育技術研究所開發(fā)的優(yōu)慕課平臺，其優(yōu)勢是支持課程滾動建設，有利于教學資源建設與框架設計。因此課前和課后的自主學習則采用該平臺僅實施。微助教是一款可以隨時隨地了解學生學習情況的平臺，參與課堂互動無需任何下載，自動簽到功能免去課堂點名浪費時間的煩惱，課上測試隨時分析對剛講知識點的掌握情況。因此選擇此平臺作為課中設計的線上輔助資源。騰訊會議和微信可以開啟一對一或集體的答疑輔導的模式，因此課后答疑采用兩類平臺進行交互。

2.線上+線下環(huán)節(jié)設計

每一次課的教學進程分為課前、課中和課后 3 個階段。課前設計主要利用優(yōu)慕課在線平臺的優(yōu)勢，通過課前導學任務+短小精悍微視頻/微課件/微任務+精心設計的開放式問答題/課前測試/課前討論進行設計和實施。根據(jù)教學內(nèi)容設計，理論課選擇 25% 的課程內(nèi)容做線上教學。課中設計主要通過任務驅(qū)動+微助教+學生分享互動設計進行實施。課中在講解實際問題時會引入課前導學的內(nèi)容，引導學生進一步思考同時在課中會適當增加生活實際的小任務以驅(qū)動引導學生思考、發(fā)言、表達自己的觀點和想法。課中通過微助教平臺檢測學生隨時檢測學生課程中的掌握情況。課后設計主要通過優(yōu)慕課平臺資源+拓展學習+小組討論鞏固+騰訊會議/微信線上答疑。課后設計的目標則是對當次課程的復習和鞏固。

三、以學生為中心多元線上平臺的混合式教學評價與效果

1.課程評價

在課前課中課后的教學設計基礎上，為達到本課程教學目標，有效的發(fā)揮線上資源學習平臺，調(diào)動學生課堂參與的積極性，提升學生自主學習能力，本課程采用多元化考核評價，兼顧網(wǎng)絡教學平臺、微助教等過程性監(jiān)督學習平臺，課程成績由平時考核（20%）+階段考核（30%）+期末考核（50%）構成，其中平時考核由在線資源學習及課堂測（50%）+出勤（25%）+實驗項目完成情況（25%）構成。

2.效果評價

混合式教學實施突出了明確性、參與度和多元化，使得師生、生生關系比傳統(tǒng)教學方式更密切，從而幫助學生取得較好的學習效果。優(yōu)慕課平臺是數(shù)據(jù)結構課程的資源學習平臺，它豐富了課程的教學內(nèi)容，為學生提供了自主學習的渠道，提高了學生自主學習的能力。表1為混改班線上學習情況統(tǒng)計表。

3.評價反饋

調(diào)查問卷設計主要從課程資源使用情況，能力提升情況，學習情況等方面對試點班學生進行問卷調(diào)查。其中79%的學生認為線上線下混合方式在知識運用方面能力有了提升，68%的學生認為溝通能力有了較高提升，80.1%的學生認為自主學習能力有了明顯提升，教學效果較為明顯。95%的學生認為線上資源對他們學習非常有幫助，有87%的學生認為“線上線下混合”方式豐富了教學內(nèi)容，使得他們接觸到更多的知識，認為該種方式給帶來更多的自主權。可見通過混合式教學，學生的學習興趣提高，而且學習自覺性也大幅增長。

四、結語

數(shù)據(jù)結構課程是一門理論性和實踐性都非常強的課程，單純課內(nèi)教學存在局限，課內(nèi)學時有限，難以對課程內(nèi)容進行全面講解。通過混合式教學，利用多元在線平臺可以將部分課上內(nèi)容移到網(wǎng)上供學生自行學習，充分發(fā)揮學生自主能動性，結合課堂上教師組織討論、答疑解惑等方式實現(xiàn)鞏固提高，從而在有限的課時內(nèi)完成更多的案例分析和綜合程序設計。

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