數據結構線上線下課程設計探索

王祖儷

成都信息工程大學 網絡空間安全學院 四川 成都610225

一、課程背景

混合式教學,是在線教學和傳統教學的優勢結合起來的一種“線上”+“線下”的教學方式。它將傳統線下面授學習與線上網絡化學習相融合,重塑傳統意義上的教與學的關系。在這種混合式教學模式中,學生不再是被動的知識接受者,而是積極的學習者;老師也不再是簡單的知識傳授者,而是引導、調動、組織學生自主、自律學習的人。在網絡資源和網絡建設蓬勃發展的今天,混合式教學模式是教育領域發展的趨勢,它能夠讓教師根據學生的不同層次、實際教學安排,分階梯式下達學習任務,滿足了不用水平學生的學習要求,也有效精簡了線下的教學時間和內容。

《數據結構》課程是計算機、信息安全等相關專業的一門專業基礎必修課程,學生通過學習掌握數據的結構以及常見的操作和經典算法,可以將其與之前的程序設計基礎課程(一般是C語言或者JAVA)結合在一起綜合運用,從而培養學生利用計算機解決綜合問題的能力。但數據結構課程在實際教學過程中普遍存在著以下問題:

1)數據結構課程內容理論知識較多,概念抽象,算法繁多且較難理解,部分學生學起來難度較大,特別是對先修課程(程序設計基礎、離散數學)基礎知識掌握不牢固的學生,學起來難度更大。但由于課時的限制,教學內容安排得比較緊湊,任課教師在課堂上往往因為進度原因無法大量引入實例或演示,深入全面地對知識點進行闡述,導致了有些知識點學生在課堂上難以消化。

2)數據結構課程中部分基礎內容與前驅程序設計課程有重合,(例如:查找排序中的順序查找,折半查找、排序中的簡單排序的操作和實現),教師如若將這部分內容的課時適當壓縮,補充到其他新的,難的知識點中,更有利于學生對于整體知識的掌握。但不同學生對于前驅知識的掌握程度是不一樣的,某種程度上來說,前驅程序設計課程掌握的好壞直接影響到對后續數據結構課程的理解和掌握(例如C語言中指針、結構體的學習與數據結構中鏈式結構的實現有緊密的關系),這也就對課堂之外的教學任務布置以及落實提出了考驗。

3)數據結構課程旨在基礎程序設計課程的基礎上進一步增強學生實際的動手能力和解決問題的綜合能力。僅僅靠課堂的時間是遠遠不夠,對于課后布置的作業或者任務,如何進行有效的監督和考評也是數據結構課程教學效果好壞的一個影響條件。

數據結構課程是一門專業理論課程,知識點相對固定,目前,網絡中有大量教學資源可供參考,這為數據結構課程進行線上線下教學提供了前提?；谝陨显?我們嘗試結合數據結構課程特色和教學現狀,提出了線上線下的教學設計。

二、課程線上線下教學設計方案

1.教學設計思想?！稊祿Y構》課程組以新工科背景下,工程認證的思想為培養目標,基于現有師資和教學資源、教學輔助平臺開展線上線下混合式教學模式。圍繞課程核心知識點,將課前自學、課上講授與指導、課后實踐與學生自主學習充分融合起來,形成“課前自學+課堂指導+課下復習并實踐”的線上線下教學模式,優化教學組織形式和自主學習內容,制定學生課前學習方案,指導學生自主學習、教師課堂教授重點知識、學生課后完成作業和進行實踐鞏固的線上線下學習方案,提高學習的有效性和學生的自主學習能力,形成差異化、立體化教學方式。

2.教學內容的調整。在線上線下教學方案中,《數據結構》課程組與《C語言程序設計》課程組成立了課程群,統一確定了兩門課程的教學內容,特別是C語言程序最后幾章涉及指針、結構體、鏈表等復雜操作的內容及講解程度。數據結構課程組以此為基礎,重新梳理課程的知識點和各部分講解的深度,將課堂講解內容按難易程度分為易于掌握的(包括C語言中已經學過的)和需要講授的內容。其中,易于掌握的內容可以作為學生線上學習的內容,需要講授的內容則作為線下課堂中教師重點教授的內容。由于減少了相對簡單內容的講授時間,使得原有重點、難點內容有更多的時間進行透徹的講解。

對于實踐部分,根據前期和C語言程序設計課程的溝通,結合線上線下課程的特點,將原有C語言課程中講過的靜態結構簡單操作的實現,例如線性表中順序表的基本操作,排序中的簡單排序等作為線上內容或課前鞏固的內容由學生自主完成,同時將原有課程實踐環節中的驗證性實驗按難易程度分配到學生線上預習和課后作為作業完成。

3.課程資源調整。由于大綱中部分內容是由學生在線上自主完成,雖然這部分內容是前驅課程學習過或者相對簡單,但為了保證學生的學習質量,仍然需要盡可能精地給學生提供這部分內容的課程資源。課程的教學資源包括課程組制定的線上學習對應課時的學習方案,課程內容PPT、動畫演示、代碼演示范例和根據不同知識點內容選取的慕課、微課的內容。這些教學資源可以幫助學生進一步了解每個線上學習知識點的重點和難點。學生在自主學習了線上指定內容后可以提出不清楚的地方,并通過在線測試檢測預習和線上內容的學習情況。

4.線上教學平臺。數據結構課程目前有兩個教學平臺,一個是用于作業發布、答疑、教學資料發布的教學平臺,另一個是用于實踐的過程化考核平臺。在新的線上線下混合教學模式中,教學平臺用于發布所有課程資源,學生在完成線上課程資源的學習后可以將有疑問的地方在教學平臺上通過留言的形式反饋給任課老師,老師在線下課堂教學前查看學生反饋的意見,查漏補缺,進行解答;同時,在學生完成了線上學習后,需要在過程化平臺中完成對應知識點的測試,作為線上內容的考核。教師可以通過查看學生測試結果,獲取學生學習的情況。過程化平臺還提供題庫供學生課后基礎、代碼的練習,以及進行實踐部分的過程化考核。

三、結論

數據結構課程的線上線下教學的探索符合培養應用型高級人才的目標,通過這種方式將課上、課下,線上、線下自然融合在一起,理論與實踐相結合,充分發揮學生的學習自主性,全面提升學生的學習積極性和學習效果。當然,在具體實施過程中還需要解決線上線下的銜接問題,不同差異的學生的適應性、線上線下考核評估改進等多個問題。