數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)線上線下課程設(shè)計(jì)探索

王祖儷

成都信息工程大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院 四川 成都610225

一、課程背景

混合式教學(xué),是在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來的一種“線上”+“線下”的教學(xué)方式。它將傳統(tǒng)線下面授學(xué)習(xí)與線上網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)相融合,重塑傳統(tǒng)意義上的教與學(xué)的關(guān)系。在這種混合式教學(xué)模式中,學(xué)生不再是被動(dòng)的知識(shí)接受者,而是積極的學(xué)習(xí)者;老師也不再是簡單的知識(shí)傳授者,而是引導(dǎo)、調(diào)動(dòng)、組織學(xué)生自主、自律學(xué)習(xí)的人。在網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)蓬勃發(fā)展的今天,混合式教學(xué)模式是教育領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì),它能夠讓教師根據(jù)學(xué)生的不同層次、實(shí)際教學(xué)安排,分階梯式下達(dá)學(xué)習(xí)任務(wù),滿足了不用水平學(xué)生的學(xué)習(xí)要求,也有效精簡了線下的教學(xué)時(shí)間和內(nèi)容。

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計(jì)算機(jī)、信息安全等相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課程,學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)以及常見的操作和經(jīng)典算法,可以將其與之前的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程(一般是C語言或者JAVA)結(jié)合在一起綜合運(yùn)用,從而培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決綜合問題的能力。但數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程在實(shí)際教學(xué)過程中普遍存在著以下問題:

1)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容理論知識(shí)較多,概念抽象,算法繁多且較難理解,部分學(xué)生學(xué)起來難度較大,特別是對(duì)先修課程(程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、離散數(shù)學(xué))基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢固的學(xué)生,學(xué)起來難度更大。但由于課時(shí)的限制,教學(xué)內(nèi)容安排得比較緊湊,任課教師在課堂上往往因?yàn)檫M(jìn)度原因無法大量引入實(shí)例或演示,深入全面地對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行闡述,導(dǎo)致了有些知識(shí)點(diǎn)學(xué)生在課堂上難以消化。

2)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中部分基礎(chǔ)內(nèi)容與前驅(qū)程序設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)),教師如若將這部分內(nèi)容的課時(shí)適當(dāng)壓縮,補(bǔ)充到其他新的,難的知識(shí)點(diǎn)中,更有利于學(xué)生對(duì)于整體知識(shí)的掌握。但不同學(xué)生對(duì)于前驅(qū)知識(shí)的掌握程度是不一樣的,某種程度上來說,前驅(qū)程序設(shè)計(jì)課程掌握的好壞直接影響到對(duì)后續(xù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的理解和掌握(例如C語言中指針、結(jié)構(gòu)體的學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)有緊密的關(guān)系),這也就對(duì)課堂之外的教學(xué)任務(wù)布置以及落實(shí)提出了考驗(yàn)。

3)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程旨在基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)課程的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生實(shí)際的動(dòng)手能力和解決問題的綜合能力。僅僅靠課堂的時(shí)間是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,對(duì)于課后布置的作業(yè)或者任務(wù),如何進(jìn)行有效的監(jiān)督和考評(píng)也是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)效果好壞的一個(gè)影響條件。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是一門專業(yè)理論課程,知識(shí)點(diǎn)相對(duì)固定,目前,網(wǎng)絡(luò)中有大量教學(xué)資源可供參考,這為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程進(jìn)行線上線下教學(xué)提供了前提。基于以上原因,我們嘗試結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程特色和教學(xué)現(xiàn)狀,提出了線上線下的教學(xué)設(shè)計(jì)。

二、課程線上線下教學(xué)設(shè)計(jì)方案

1.教學(xué)設(shè)計(jì)思想。《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程組以新工科背景下,工程認(rèn)證的思想為培養(yǎng)目標(biāo),基于現(xiàn)有師資和教學(xué)資源、教學(xué)輔助平臺(tái)開展線上線下混合式教學(xué)模式。圍繞課程核心知識(shí)點(diǎn),將課前自學(xué)、課上講授與指導(dǎo)、課后實(shí)踐與學(xué)生自主學(xué)習(xí)充分融合起來,形成“課前自學(xué)+課堂指導(dǎo)+課下復(fù)習(xí)并實(shí)踐”的線上線下教學(xué)模式,優(yōu)化教學(xué)組織形式和自主學(xué)習(xí)內(nèi)容,制定學(xué)生課前學(xué)習(xí)方案,指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、教師課堂教授重點(diǎn)知識(shí)、學(xué)生課后完成作業(yè)和進(jìn)行實(shí)踐鞏固的線上線下學(xué)習(xí)方案,提高學(xué)習(xí)的有效性和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,形成差異化、立體化教學(xué)方式。

2.教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整。在線上線下教學(xué)方案中,《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程組與《C語言程序設(shè)計(jì)》課程組成立了課程群,統(tǒng)一確定了兩門課程的教學(xué)內(nèi)容,特別是C語言程序最后幾章涉及指針、結(jié)構(gòu)體、鏈表等復(fù)雜操作的內(nèi)容及講解程度。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程組以此為基礎(chǔ),重新梳理課程的知識(shí)點(diǎn)和各部分講解的深度,將課堂講解內(nèi)容按難易程度分為易于掌握的(包括C語言中已經(jīng)學(xué)過的)和需要講授的內(nèi)容。其中,易于掌握的內(nèi)容可以作為學(xué)生線上學(xué)習(xí)的內(nèi)容,需要講授的內(nèi)容則作為線下課堂中教師重點(diǎn)教授的內(nèi)容。由于減少了相對(duì)簡單內(nèi)容的講授時(shí)間,使得原有重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容有更多的時(shí)間進(jìn)行透徹的講解。

對(duì)于實(shí)踐部分,根據(jù)前期和C語言程序設(shè)計(jì)課程的溝通,結(jié)合線上線下課程的特點(diǎn),將原有C語言課程中講過的靜態(tài)結(jié)構(gòu)簡單操作的實(shí)現(xiàn),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(nèi)容或課前鞏固的內(nèi)容由學(xué)生自主完成,同時(shí)將原有課程實(shí)踐環(huán)節(jié)中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)按難易程度分配到學(xué)生線上預(yù)習(xí)和課后作為作業(yè)完成。

3.課程資源調(diào)整。由于大綱中部分內(nèi)容是由學(xué)生在線上自主完成,雖然這部分內(nèi)容是前驅(qū)課程學(xué)習(xí)過或者相對(duì)簡單,但為了保證學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量,仍然需要盡可能精地給學(xué)生提供這部分內(nèi)容的課程資源。課程的教學(xué)資源包括課程組制定的線上學(xué)習(xí)對(duì)應(yīng)課時(shí)的學(xué)習(xí)方案,課程內(nèi)容PPT、動(dòng)畫演示、代碼演示范例和根據(jù)不同知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容選取的慕課、微課的內(nèi)容。這些教學(xué)資源可以幫助學(xué)生進(jìn)一步了解每個(gè)線上學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)了線上指定內(nèi)容后可以提出不清楚的地方,并通過在線測(cè)試檢測(cè)預(yù)習(xí)和線上內(nèi)容的學(xué)習(xí)情況。

4.線上教學(xué)平臺(tái)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程目前有兩個(gè)教學(xué)平臺(tái),一個(gè)是用于作業(yè)發(fā)布、答疑、教學(xué)資料發(fā)布的教學(xué)平臺(tái),另一個(gè)是用于實(shí)踐的過程化考核平臺(tái)。在新的線上線下混合教學(xué)模式中,教學(xué)平臺(tái)用于發(fā)布所有課程資源,學(xué)生在完成線上課程資源的學(xué)習(xí)后可以將有疑問的地方在教學(xué)平臺(tái)上通過留言的形式反饋給任課老師,老師在線下課堂教學(xué)前查看學(xué)生反饋的意見,查漏補(bǔ)缺,進(jìn)行解答;同時(shí),在學(xué)生完成了線上學(xué)習(xí)后,需要在過程化平臺(tái)中完成對(duì)應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的測(cè)試,作為線上內(nèi)容的考核。教師可以通過查看學(xué)生測(cè)試結(jié)果,獲取學(xué)生學(xué)習(xí)的情況。過程化平臺(tái)還提供題庫供學(xué)生課后基礎(chǔ)、代碼的練習(xí),以及進(jìn)行實(shí)踐部分的過程化考核。

三、結(jié)論

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的線上線下教學(xué)的探索符合培養(yǎng)應(yīng)用型高級(jí)人才的目標(biāo),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(shí)踐相結(jié)合,充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性,全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果。當(dāng)然,在具體實(shí)施過程中還需要解決線上線下的銜接問題,不同差異的學(xué)生的適應(yīng)性、線上線下考核評(píng)估改進(jìn)等多個(gè)問題。