基于多元在線平臺的《數據結構》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《數據結構》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。《數據結構》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：數據結構; 優慕課; 混合式教學

所謂混合式教學就是要把傳統學習方式的優勢和e-Learning （即數字化或網絡化學習）的優勢結合起來。與傳統課堂教學相比，混合式教學具有很強的復雜性、不確定性與非線性特點，對硬環境與軟環境都有更高要求。混合式教學的本質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，以求得傳統教學與網絡教學的優點相統一的教學模式。

一、數據結構課程教學現狀

《數據結構》課程是計算機類的專業核心課，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、數據映射能力以及對實際問題提出有效解決方案并付諸實現的能力。在教學過程中存在如下問題。

一是課內學時有限，使師生之間缺乏有效交流和溝通，出現能力強的學生不滿足，而相對較弱的學生比較吃力的現象。這種單向的知識傳輸方式，影響了學生創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《數據結構》的作用，導致學生感覺課程內容抽象、算法復雜、實用性不強，缺少主動學習的驅動力。

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節進行設計，充分利用優慕課、微助教、騰訊會議、微信等在線平臺的優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

發揮各個在線平臺的優勢將線上/線下相結合是混合式設計中重要的一環。學院提供了由清華大學教育技術研究所開發的優慕課平臺，其優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+線下環節設計

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慕課在線平臺的優勢，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。根據教學內容設計，理論課選擇 25% 的課程內容做線上教學。課中設計主要通過任務驅動+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動引導學生思考、發言、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，有效的發揮線上資源學習平臺，調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，兼顧網絡教學平臺、微助教等過程性監督學習平臺，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、生生關系比傳統教學方式更密切，從而幫助學生取得較好的學習效果。優慕課平臺是數據結構課程的資源學習平臺，它豐富了課程的教學內容，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計表。

3.評價反饋

調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

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

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