《數據結構(Java)》課程微課的設計與制作

摘要：伴隨著高校教育的快速發展，以及網絡應用的普及，微課在高校教學中的作用逐漸顯現。微課充分利用網絡資源，將豐富多樣的教學資源，通過網絡傳播。微課能夠提升教學的效率，提高學生的學習動力，實現以學生為主體的教學。本課程遵循“啟發引導、循序漸進、促進發展”的原則，及“融教書育人、知識傳授、能力培養、素質教育于一體”的教學理念，課程中貫穿一個完整的教學案例——蘇州園林旅游線路咨詢系統。圍繞該教學案例，設計并制作微課。本文介紹了《數據結構（JAVA）》課程中微課的設計與制作過程。

關鍵詞：微課;數據結構

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）17-0101-03

1微課的概念

計算機技術和網絡通信技術的發展，促使人們在網絡時代更傾向于多元化和碎片化的學習[1]。

伴隨著高校教育的快速發展，以及網絡應用的普及，微課在高校教學中的作用逐漸顯現。微課充分利用網絡資源，將豐富多樣的教學資源，通過網絡傳播。教師使用各種信息化手段，制作生動形象的教學資源，發布在網絡平臺。學生能夠隨時對地靈活安排學習的時間和地點，提高學習的效率。微課能夠提升教學的效率，提高學生的學習動力，實現以學生為主體的教學。

微課是指運用信息技術與手段，遵循認知規律，將學習內容碎片化展現的過程中的數字化資源，包括教學視頻、動畫、課件、測驗等教學資源。與傳統的課件相比，課程資源是微課核心，需要多樣化、有針對性、符合學情[2]。微課具有諸多優點：（1）微課的教學視頻時長一般控制在5～8分鐘內，最多不超過10分鐘。短小精悍的微課視頻，使學生方便利用碎片化的時間觀看學習，可以提高學習的效率。（2）微課呈現的是碎片化的知識點，突出的是學習內容的重點或難點，內容短小精悍，學生能夠有重點地學習。（3）基于以上兩個特點，微課視頻所占的存儲空間較小，方便在網絡平臺傳播，教師在網絡平臺發布，學生通過手機、電腦等終端設備，可以輕松地下載資源或在線觀看學習。（4）微課具有模擬真實情景的特點，學生在學習微課的過程中，能夠在微課中感受真實的應用場景，能夠激發學生的學習興趣，提高學習的主動性。（5）微課的教學資源形式多樣，可以是視頻、動畫、PPT等，學生可以按照自身的特點，選擇適合自己的學習資源，激發學生的興趣。（6）微課在網絡平臺存儲，方便學生隨時觀看學習，并且按照學習的效果，可以反復多次地觀看，有利于增強學習效果。（7）在課前觀看學習微課，能夠使學生帶著問題進入線下課堂，教師能夠在課堂教學中有針對性地教學，提高了教學的效率。

2《數據結構（JAVA）》課程混合式教學微課設計

2.1案例設計

遵循“啟發引導、循序漸進、促進發展”的原則，在教學中注重理論聯系實際， 多種教學方法靈活應用，形成“融教書育人、知識傳授、能力培養、素質教育 于一體”的教學理念。本課程中貫穿一個完整的教學案例——蘇州園林旅游線路咨詢系統。該蘇州園林旅游線路咨詢系統，是按照應用需求轉化而得，集技術性、理論性和實踐性于一體。應用任務驅動法，以蘇州園林旅游線路咨詢系統為驅動，組織實施課堂教學;結合網絡教學平臺，通過課前布置任務，課中小組討論、組建互評、 教師點評，學生自主地獲取知識。學生通過網絡教學平臺或課堂現場，展示自己的任務成果，教師課中 現場演示、講解、點評原理、步驟、文檔及代碼。結合園林旅游線路咨詢系統，演示實際的系統功能，激發學生的興趣和動力。各小組按照企業的軟件開發流程，通過團隊合作、共同探討研究，實現園林旅游線路咨詢系統的功能[3]。

2.2動畫設計

動畫圍繞蘇州園林旅游線路咨詢的核心進行構思。選用蘇州園林相關的素材、資料，突出視覺物體的形象化。動畫整體風格為卡通與國風風格，動畫突出蘇州園林的意境，產生情緒共鳴。動畫的創意構思具有整體性，圍繞蘇州園林線路查詢的核心問題，統一所有場景、角色和風格。動畫的構思有完整的思路，從整體的園林線路查詢，到細化后的每一個局部，如真實的園林地圖、計算機中的園林地圖，動畫內容保證邏輯思路清晰。在進行場景設計時，緊密把握蘇州園林線路咨訊的主題，確定動畫的基調，情節發展循序漸進，氛圍輕松活潑，色彩鮮明。

結合園林旅游線路咨詢系統，通過動畫演示直觀地呈現教學內容，將抽象的問題用生動的形式展現，引起學生繼續探究的欲望。通過課前布置思考任務，各小組提交解決方案，小組討、互評，學生講解，教師點評、總結等活動，引導學生自主地發現問題的解決方法，提升學生的自我認同感、成就感，激發繼續深入學習的興趣和熱情。動畫內容生動有趣，能夠在短時間吸引學生的注意力，提升學習的興趣和效率。

2.3 PPT設計

PPT不是紙質教材的電子重現[4]。PPT需要提煉知識要點，通過文字、視頻、動畫等多種形式展現教學內容。PPT的內容明確邏輯清晰，將學習內容并列或遞進的展現通過標題分層，有利于學生理解知識之間的邏輯關系。內容表達精簡，配合圖片、圖表、鮮明的藝術風格，明朗的布局等，使學習變得輕松愉悅。確定PPT的學習對象為大學生，其易于接受活潑鮮明主題的PPT。整理所有知識點的架構，通過思維導圖梳理知識點之間的邏輯關系。提煉學習內容中的重點難點，使用精簡的文字吸引學生的注意力，使用圖標扎線枯燥的概念，配合嵌入的動畫，提升學生對學習內容的興趣。使用生動形象的圖片，更加直觀地表達內容，易于學生的理解。

PPT內容圍繞圖展開，通過蘇州園林旅游的視頻引出圖這一概念，通過動畫演示實際生活中的圖轉變成計算機中圖的過程。在此基礎上，概括圖的概念與定義，并針對圖定義的難點問題進行深入的剖析。提出任務，激發學生的主動性和積極性，思考討論現實中圖的其他應用場景。最后提出疑問，為下一次課的學習做好鋪墊。PPT的設計思路如圖1所示：

2.4教學視頻設計

將學習內容分割成若干個知識點，為每個知識點錄制單獨的教學視頻，時長不超過10分鐘，內容突出，使學生在觀看完一個教學視頻后，能夠有針對性地掌握相關的知識點。所有的教學視頻內容相互銜接，內容層層遞進，使學生循序漸進地完成整體知識的學習。視頻通過網絡平臺發布，學生利用網絡終端，能夠隨時隨地反復多次地觀看。

教學視頻以實際的蘇州園林旅游線路資訊為背景，將故事、人物、配音、背景等融入視頻中。在真實的應用場景中，安排真實的人物和故事情節，在故事的進展中，引出蘇州園林旅游線路咨詢系統的功能需求，提升學生對知識點的重要性的認識，激發學生的學習動力。

3《數據結構（JAVA）》課程混合式教學微課制作

3.1案例制作

通過思維導圖將教學內容分解成有邏輯關系的若干子模塊。結合蘇州園林旅游線路咨詢系統，每個子模塊按照課前、課中、課后的順序，設置有回顧已學知識、導入新知識、探討解決方案、演算、企業導師指導、需求分析探討、撰寫需求分析文檔、概要設計探討、撰寫概要設計文檔、詳細設計探討、撰寫詳細分析文檔、編碼、編碼分享、測試、測試分享等環節，模擬真實的企業軟件開發情景，將企業軟件開發的新技術、新規范融入課堂。結合蘇州園林景點旅游線路咨詢系統，將抽象的問題用生動的形式展現，引起學生繼續探究的欲望，激勵學生團隊合作、共同探討研究，由具體到抽象，由簡單到復雜，一步步地深入發現和探索，讓學生在生動的簡單的操作步驟中，逐漸掌握知識。撰寫課程教案，將蘇州園林景點旅游線路咨詢的功能分解到每個子模塊中，在每個子模塊的教案中，針對某一個功能，實施教學內容的展現。園林旅游線路咨詢系統如圖2所示：

3.2動畫制作

使用以圖的定義知識點的動畫制作為例，前期確定主題圖的定義，確定人物為虛擬的動畫游客，環境為蘇州，情節為游客需要查詢蘇州的園林地圖。整個動畫分為四場，第一場人物出場，通過配音臺詞，提出查看地圖的需求。第二場展現實際生活中的蘇州園林地圖，并通過旁白的臺詞，引出計算機中圖的概念。第三場，動畫演示真實的地圖轉變成計算機中圖的過程。第四場，展現計算機中的圖。動畫的整體風格為卡通風格，生動有趣，前后統一。整個動畫時長3分鐘，第一場30秒，第二場60秒，第三場70秒，第四場20秒。使用Flash制作動畫，并導出為swf文件，發布至網絡平臺。

3.3 PPT制作

以圖的定義的PPT制作為例，整體風格為簡約風格，大氣沉穩。共10頁幻燈片。第一頁為標題，點出知識點——圖的定義與存儲，使學生認識本微課的學習內容。第二頁回顧復習前期內容，前期內容是新知識的基礎與鋪墊，回顧復習前期內容，能夠做到學習的過渡和內容的銜接，使學生對所學知識形成整體的系統架構。第三頁嵌入視頻，視頻內容由真實的人物和場景構成，引出游客查詢園林線路的需求。動畫內容圍繞園林旅游線路咨詢的問題，引出本次微課的重點內容，激發學生的學習興趣。用生動形象的動畫代替枯燥的文字，更能引起學生的注意力。第四頁嵌入視頻，視頻內容為真實運行的園林線路咨詢系統，提出計算機中圖的需求。以真實的能運行的園林旅游線路咨詢系統為目標，展示該系統的運行過程和功能，使學生意識到本次微課學習內容的重要性，提高學生的學習動力。本頁內容體現了任務驅動的教學理念。第5頁提出問題———如何實現計算機中的圖。通過前一頁的系統功能演示，已經激發了學生的學習興趣，本頁總結上一頁的系統功能，提出實現系統所需要解決的核心問題，突出本次微課的學習重點，為下一頁內容做好鋪墊。第6頁嵌入動畫演示，動畫內容為生活中地圖轉變為計算機中的圖的過程。本頁是整個PPT的重點，本頁中通過動畫，由淺入深、循序漸進地展示了計算機中的圖，通過動畫將計算機中圖的形成過程，以生動的方式呈現給學生，將枯燥抽象的數據結構知識，用具體形象的動畫展現給學生，符合學生的學情，有利于學生的主動學習。第7頁展現學習重點——圖的概念。本頁是對前幾頁內容的總結與概括。經過前面生動形象的視頻與動畫的演示，學生能夠將現實中的園林地圖抽象成計算機中的圖，以此為基礎，推而廣之，得出計算機中圖的定義。第8頁難點分析——有向圖和無向圖的區別。內容進一步深化，提出本次微課的難點。第9頁給出小組討論的任務。通過園林旅游線路系統，學生已經掌握了計算機中圖的概念，本頁請學生分組討論，思考在現實生活中，有哪些圖的應用場景。學生在討論的過程中，激發思想的火花，聯系生活中的實際場景，進一步深刻體會計算機中的應用及重要性。第10頁引出圖的存儲的思考，為下一次微課的學習做好鋪墊和準備。

3.4教學視頻制作

以圖的定義的視頻制作為例，地圖查詢功能的視頻由真人在真實的地點演出拍攝，故事性強，易于吸引學生的注意力。圖的定義的課堂實況視頻，依托網絡中心，結合信息技術與現代教育技術資源的軟件實訓工場，拍攝教師線下教學的實況。課堂實錄視頻采用單機方式全程連續錄制，采用MP4格式封裝。教學視頻的內容，根據課程標準，突出重點，解決難點，調動學生的學習積極性，采用基于項目的混合式教學法。強調以學生為中心，學生建立學習小組，采用多種教學方法。

教學視頻按照真實的教學場景拍攝，圍繞蘇州園林旅游線路咨詢的主題，遵循“啟發引導、循序漸進、促進發展”的原則，將抽象復雜的問題用形象簡單的教學手段，由淺入深地展開，教學視頻內容如下：

（1）視頻開始，教師帶領學生回顧已經學習的前期內容，根據課程的整體知識架構，引出新的數據結構——圖。（2）教師播放視頻短片，展示園林旅游線路咨詢系統的案例，引出圖結構。教師播放動畫，講解圖結構的抽象過程，并給出圖的定義。學生觀看視頻，認識圖結構;學生發表觀后感，學生觀看動畫，直觀地理解圖的定義。（3）教師點評泛雅平臺上，課前線上預習的測試情況，針對得分低的問題，重點講解。 （4）教師發布分組任務，根據現實生活中的真實創景，設計相對應的圖。學生分別小組討論，設計各種場景中的圖，提交小組作品，并進行組間互評。（5）教師巡回指導，解答疑惑。學生聽教師的點評，更正預習期間的錯誤認知，進一步強化圖的定義。

4總結

本課程的微課制作，以線上線下相結合的混合式教學為基礎，以蘇州園林旅游線路咨詢系統為背景，設計并制作了教學案例、PPT、動畫、視頻等多種形式的教學資源。各種教學資源內容統一，有機結合，突出教學的重點難點，展示真實的場景。微課能夠實現分層教學[5]，針對不同程度的學生，設計個性化的學習內容和分層任務。通過超星平臺發布微課，能夠培養學生自主學習的良好習慣，完成預習練習，實現小組間互評，教師評價，做到以學生為中心，提高學生的學習主動性和教學效果。使教學更為直觀，方便學生小組的相互配合、團結合作，有助于職業能力素質的培養，幫助學生更好地適應崗位需求，實踐操作熟練程度有待進一步提高。以園林旅游為切入口，提升文化自信，激發文化創新創造活力，鼓勵學生用自己的軟件技術專業知識，為園林旅游做出貢獻。

參考文獻：

[1] 李明昱.高校微課移動云平臺設計研究初探[J].菏澤學院學報，2021，43（6）：66-70.

[2] 季文心.基于首要教學原理的微課資源建設與應用研究——以應用本科《基礎德語》課程為例[J].牡丹江教育學院學報，2021（11）：95-98.

[3] 山美娟.基于微課的高校體育線上線下混合式教學體系構建[J].辦公自動化，2021，26（24）：38-40.

[4] 呂苗苗.淺談高職院校教學PPT制作技巧[J].信息與電腦（理論版），2021，33（13）：254-256.

[5] 吳雨倫.翻轉課堂模式下微課教學模型的設計與應用——以“水土保持與防護林學”課程為例[J].科技與創新，2022（4）：154-156，160.

收稿日期：2022-02-08

基金項目：蘇州市職業大學2021年教學改革項目一般項目“融合思政元素的《數據結構（Java）》課程混合式教學模式的探索與實踐”（SZDJG-21012）

作者簡介：朱敏（1981—），女，江蘇南京人，碩士，講師，研究方向為系統集成與分析。