數據結構的雨課堂智慧教學模式實踐

趙璐 郝琨 袁立明

摘要：數據結構作為計算機大類的學科基礎課非常關鍵，如果學得好，學生對于后續課程不僅儲備堅實基礎，而且建立學習信心。但課程本身內容抽象、概念性強、考核靈活、不易掌握。同時面向移動互聯網時代的大學生，仍采用傳統授課模式，則難以激發其學習興趣。故采用雨課堂智慧教學模式，在課堂的前中后，安排突出動態和實例的教學內容，給學生即時和具體的學習體驗，從而增強學生的自主學習興趣和動力，提高課程考核效果。

關鍵詞：雨課堂; 數據結構; 智慧教學模式

中圖分類號：TP393? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）18-0106-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1 引言

當今教育信息化2.0時代，本科教育正朝著智慧教學方向發展，每位高校教師都應思考如何順應新時代趨勢尋找自己課堂切實可行的教學模式，做到以學生為中心，讓教與學都釋放更多能量[1-2]。作為計算機大類的學科基礎課，數據結構課程主要介紹如何合理地組織數據、有效地存儲和處理數據，正確地設計算法以及對算法進行分析和評價。要求學生掌握數據結構的基本概念及基本算法，從而能夠對給定問題選擇合適的數據結構，并設計相應的算法操作。但數據結構知識的體系復雜、內容抽象，要鍛煉學生具備解決實際問題的靈活思維能力并不容易[3]。同時移動互聯網生態的大學生自主意識強烈，習慣從手機獲取碎片化知識，若仍采用傳統授課模式，則難以激發其學習興趣。故本課程組經過調研及培訓后，將雨課堂智慧教學工具[4-5]融入數據結構教學，實踐研究該模式對學生學習過程和效果的影響。

2 雨課堂智慧教學模式實踐

2.1 數據結構的雨課堂實踐

在2019-2020-1學期，課程組針對18級網絡工程專業1-2班開展了雨課堂模式的數據結構課程教學實踐，如圖1所示，展示了每次理論課的課前、課中和課后的雨課堂教學環節，學與教都發生了明顯變化。

從學的角度，雨課堂是嵌入在手機微信中的一個公眾號和小程序，因此學生圍繞雨課堂的任務都是通過手機操作的，包括：

1）課前手機雨課堂收到預習視頻PPT并觀看;

2）進入教室時通過微信掃描課堂碼登錄雨課堂;

3）課中彈幕發言，練習題作答，手機同步顯示教室投影的PPT，并可隨理解程度標注任意頁為不懂;

4）課后所有課程資料及個人參與活動數據永久保留在自己微信的雨課堂公眾號中;

5）課后收到測試題可繼續復習每節課的重難點知識。

從教的角度，雨課堂上課時是嵌入在手機微信中的一個公眾號和小程序，課前課后是嵌入在PPT中的編輯插件，其網頁版更是涵蓋課程教學的全部數據可計分歸檔，因此授課教師圍繞雨課堂的工作包括：

1）課前搜索合適的慕課視頻制作預習PPT后推送給班級，利用網上資源以簡明易懂方式給學生建立新知識的初步印象;

2）課前在原有章節PPT的合適位置添加課上練習題;

3）課前查看學生預習PPT的觀看數據和上節課課后復習測試題的完成數據，以了解學生對新內容和已學知識點的掌握情況;

4）課中發送練習題給學生作答，展示作答結果并分析;

5）課中用手機雨課堂隨機點名和適時分時段開啟彈幕，讓學生多多參與發言互動;

6）課中查看學生標注的PPT不懂頁，進行有針對性的強調講解和進一步分析;

7）課后用PPT制作復習測試題并推送給班級，考核學生課上講授的重難點，并通過作答結果摸清學生掌握情況;

8）所有課程資源和學生學習數據都可以在網頁版雨課堂查看下載并完成計分存檔。

18級網絡工程專業數據結構的每次理論課基本按照上述雨課堂的學與教環節進行，每次課為2學時，那么48學時的理論課就對應24次圖1的疊加，產生了貫穿學期始末的瀑布型教學流程。最終期末的考核方式隨之更新，納入了平時上課時雨課堂采集的學生學習行為數據，包括出勤和測試答題情況，力爭做到更全面多方位考核學生。

2.2 實踐效果及分析

本次數據結構的雨課堂智慧教學模式實踐的效果明顯，從學與教的角度表現如下：

1）學生課上抬頭率提高了。原本傳統教學模式時學生上課低頭玩手機的現象屢有發生，單方面靠任課教師、班主任、輔導員強調不能上課玩手機，或督導隨機檢查課堂收手機的舉措，都只是外因的作用，不解決問題的根本。只有從學生端內因入手，才能更好杜絕此類現象。雨課堂教學模式是通過手機微信實現的，因此數據結構課不但不禁止學生帶手機，還要求學生上課必須用手機，以學生為中心，讓移動互聯生態下的大學生保持他們獲取信息的習慣，并延續到課堂學習中，這樣一個為學生著想的課堂首先會獲得好感。同時，課上彈幕發言、投稿、做題等小環節，動態活躍著課堂氣氛，讓學生好奇于同班同學彈幕投稿說了什么，自己做題對不對，有多少人做對了，自己和別人比差距有多大等，雖然手機在手，但頭自然都抬起來了，更關注于課上的投影幕布和課堂的教學內容，知識輸入的動力更強了。

2）學生學習不受空間限制。傳統學習要么去教室圖書館，要么在宿舍，一般要有桌椅還要有教材等學習資料。采用雨課堂智慧教學模式的數據結構課學生想要預習復習這門課的知識，只要手機在手，就萬事俱備。因為雨課堂就在學生的手機微信里，預習視頻PPT、課上課件、課上練習題、課后復習測試題等都已分門別類地存放在雨課堂“我聽的課”中。手機已經是當今人們隨身必備的工具，如此便捷的方式讓學生走到哪都可以打開微信學一學，抓住零散時間就能靈活高效完成課程學習，鞏固復習的頻度也更高。

3）教師對班級學習情況掌握率達全環節全班覆蓋。過去因為班級人數較多和課上教學時間有限，任課教師一般僅能對學習積極認真的同學和多次曠課或不遵守課上紀律的同學有較清楚了解，對其他同學僅有粗略印象，要想知道某個知識點的全班掌握情況只能通過課上小測試，其統計結果的反饋也不及時。現在教師借助雨課堂這種考量學習情況的智慧工具，通過手機即可實時查看各環節的全班數據。比如課前預習視頻的數據包括多少人完成和每人用時，課堂出勤和未到名單，授課PPT有哪頁學生點了“不懂”及幾人不懂，課上練習題作答準確率和詳情，課堂彈幕發言，課后復習測試題作答詳情等，雨課堂都做出了圖表的統計和顯示，非常便于教師準確實時獲取反饋。期末考核計分時教師可通過網頁版雨課堂下載所有學習行為數據Excel版，如圖2所示為本次雨課堂實踐的網頁版數據中心，這里記載了所有設定環節的全班學習數據，獲取數據會彈出如圖3所示的數據導出頁面即可全部下載。

4）教師可實現更多教學設計。傳統模式的課程教學因為沒有助力的工具不容易加入新的想法，實現起來費時費力。隨著科技的發展雨課堂智慧教學工具應運而生，而且網絡慕課視頻資源豐富，通過雨課堂插入合適的慕課短視頻推送給學生，讓本校的學生也能借助國內外優秀同行教師的力量學習，擴大學生視野，縮短其學習時間和資源不充分的差距。雨課堂的易用性使得教師可以很快上手，豐富的PPT題型可覆蓋紙質卷面所有題型，完成多種形式考核。這些幫助讓教師有更多精力和時間考慮如何設計教學和怎樣教會學生。

2.3實踐特色

雨課堂作為智慧教學工具，在高校課程教學中，保持大學生用手機獲取信息的習慣，提升學生學習知識的積極性，幫助教師運用先進信息技術提升教學水平和質量。課程組概括本次數據結構的雨課堂智慧教學模式實踐具有動、實、增的特色。

動：預習視頻是動態畫面，彈幕發言是滾動飄出，課上習題作答結果圖例可實時動態顯示，類似這些環節都以動的形式吸引學生的注意，反觀僅以PPT和板書的靜態教學模式，雨課堂的動模式能有效提高學生學習本課程的興趣。

實：預習視頻通過畫面感舉出課程內容涉及的實際生活例子，課上習題和課后復習測試題是一個個抽象概念和重點知識的考題實例，類似這些環節都以實的形式具象化知識，讓學生看得懂學得會，落地理論知識，讓理論聯系實際。雨課堂工具還有實時反饋的數據處理能力，讓教師第一時間掌握教學節奏是否合拍，是否要依據實際情況調整和側重，這是雨課堂的另一種實模式體現。

增：增加課堂的時間域，課程教學從原來集中在課上，擴展到課前課后;增加推慕課和推題的多樣形式;增加更多的教學環節設計和教師新點子實現;增加學生的期末結課成績和本課程的考研成績。雨課堂的增模式凝聚成教與學的正能力。

3 結論

此次數據結構課程完成了一個學期的雨課堂智慧教學模式實踐，每次理論課的課前、課中和課后都設計了雨課堂教學環節，與傳統教學模式相比學與教發生了明顯變化，具有動、實、增的特色。未來課程組將繼續沿用雨課堂模式，探索將其引入到實驗教學課時，激發學生對實驗編程的學習動力，并加強計分歸檔、音視頻直播等雨課堂新增功能的使用。

參考文獻：

[1] 史曉楠，張小艷.高校計算機專業學生創新能力培養的多維平臺構建與實踐[J].西部素質教育，2017，3（4）：51-52.

[2] 李志圣，苑伯達，郝琨，等.以計算思維能力培養為核心的計算機類專業一體化教學體系研究[J].計算機教育，2018（8）：109-112.

[3] 羅富貴，覃運初，李明珍.基于雨課堂平臺的數據結構課程教學改革與探索[J].電腦知識與技術，2021，17（2）：111-112.

[4] 雨課堂官網[EB/OL].https：//www.yuketang.cn/.

[5] 翟偉芳，王艷，盧秀麗，等.基于雨課堂數據采集與分析的混合式教學效果評價與研究——以“C程序設計”課程為例[J].電腦知識與技術，2019，15（30）：149-150，163.

【通聯編輯：王力】