以學生為中心的《數據結構》課程在線教學的探索

李筠 姜學軍 苑擎飏

摘要：本文敘述了線上教學的特點，學生為中心教學的要素。從《數據結構》跨校修讀學分課程mooc或spoc的教學出發，數據結構教學中，線上、線下課程教學過程與方法的探索，并探索以學生為主體的教學方法的過程。

關鍵詞：融合式教學;mooc;線上線下

一、在線教學的需求

2020年初的這場疫情給舉國上下各類學校的教學工作帶來了特殊挑戰，為打好疫情防控的人民戰爭，教育部做出了2020年春季延期開學、如期開課的決定。要求老師們充分利用信息技術手段全方位推進在線教學，按照教學日歷如期開課。但在線教學過程中，教師們難免遇到各種學生線上學習時出現的問題。如何確保學生的在線學習質量，如何開展以學生為中心的線上教學，在線教學方法如何設計等等，有許多亟待解決的問題。

二、課程的教學現狀

早在2014年遼寧省教育廳開始，通過遼寧省網上金課開展在線教學跨校修讀學分，校間學分互認工作。沈陽理工大學《數據結構》跨校修讀分別于2015學年━2020學年在信息科學與工程學院計算機科學與技術專業中開始實施。目前已經完成了五個年級的《數據結構》跨校修讀項目的完整實施過程，學生參與修讀學分的人數超過五百名。

幾屆學生的跨校修讀除2020外，學生都是在校進行的?？缧Ｐ拮x學分課程的教學設計中，線上教學和線下教學按不大于2：1的比例分配課時，即三分之二是學生觀看慕課、課上討論等線上教學，約三分之一課時教師課堂授課，包括翻轉課堂的教學過程。

三、在線教學設計方案的特點

在教學中我們首先要從理念上確認，學習成效是在線教學的核心。其次要在教學中綜合利用各種資源和工具，使得學生積極參與，教學有的放矢。對教學內容分類進行不同的教學，在知識點中按理解程度的難易分類，將知識點的教學內容分為三類：一般了解類、理解類和應用類。分類的思路和方法，按知識體系，把本教學中講解的內容按三種分開。線性結構、樹形結構、圖結構以及集合幾部分都是同樣的設計思路。例如線性表是首先講解的知識，學習這部分知識時學習者對整體知識的的概念還沒有一個系統的認識，所以需要有大量的實例把實體映像到知識構架中。開講不是介紹線性表的知識，而是以一個熟悉的一元多項式切入，直觀明了，豁然開朗。

在數據結構教學中，使用精品開放課程資源，實現在線修讀、在線考核與課堂教學與輔導相結合，使得教與學過程結合更緊密。通過網絡平臺，教師可以隨時掌握學生在線學習的情況，包括：視頻觀看情況、課程的作業完成情況、參與學習的時間、討論問題的回答、學習的主動性、課程內容理解程度等。教師可以依據所有學生情況可以隨時拿出問題進行討論、留作業、考核、輔導等，也可以針對某個同學發出提醒，或單獨解答問題，可以實現便捷的互動。

教師要學會整合+組合各種資源，在線學習資源、電子網絡資源、平臺選擇等。最后還要在線上教學中對原有教法進行調整以適應需要。2020年以前的跨校修讀教學中，在線教學都是集中進行的，學生自主學習是有老師和同學們集體學習，學習氛圍好效果好。2020年給教學提出新的考驗，由于學生在各自家中在線學習，長時間學習注意力容易分散。不論是集中教學還是分散的自主學習，連續的長時間的教學中，還需要有更為豐富的交互式手段，才能吸引學生注意力。

《數據結構》的教學，開始使用的是遼寧省金課，是mooc的課程。這個課程在觀看中，由于觀看視頻的時間較長，場景特技單一，學生在學習中很容易疲勞，有時候積極性不高。所以教學中，教師可以采用過關式給出問題，引起學生的學習興趣，教學效果會更好。通過幾年的跨校修讀教學中遇到的問題，從2019年開始，教學使用了自己制作的spoc課程，將大的部分內容碎片化整合，這種教學效果更加滿意。spoc課程在教學中的優勢明顯，首先課程的視頻時間按人體規律設計，當時間為5-15分鐘觀看時，效果最佳。spoc課程將大塊的理論，合理的分割，讓學習者在看視頻的效率提高，從而增強了學生的學習效果。

四、以學生為中心的教學

教學的主體是學生，學生是教學的中心，教師如何圍繞學生完成教學是教學中的重要課題。資源固然重要，比如優質spoc的制作開發，但是擁有優質教育資源，不等于有效學習行為發生。以學生為中心的教學是涉及方方面面，比如翻轉課堂，將課堂的主體從教轉變到學生上，學生課前預習到學生課上講解完成了一個學習的飛躍。在教學中，教師對學生的引導作用很大。講課成的體系中的關鍵點，設置成漸進式。以一些思考題作為進入的臺階，從低到高設置作業、測試、討論題。讓學生在測試中發現不足，作業中進一步學會應用，在學生的討論中將理論內容逐步理解等等。表面上看學生走上講臺，學生來主導課堂，但教師在這個過程中作用更重要，即是老師又是導演的角色。將教學的設計、學生的角色安排、課堂完成的目標等由教師掌控。對教師的理論水平要求更高，綜合能力要求更高。

五、學習評價與展望

跨校修讀作為一種新模式，是利用優質資源進行線上教學，是今后教學的方向。在跨校修讀mooc和spoc課程的學習中，學生的成績都有不同程度提高，spoc課程的提高顯著，學生反映效果更好。下面圖1和圖2分別是學習前后的成績分布對比圖，從圖上可以看出，前圖1每個人的成績偏低，圖2成績提高不少?？傮w成績上提高很快，學生平均分提高8分。從學生的實際學習效果看，解決問題的能力有所提高、課堂的參與積極性加強了。

打造最適合學生學習的教學資源是，課件趣味性的增強、結構合理、場景與教師形象的設計加強。探索一種適合學生學習規律的教學模式一直是教學中一個重要的課題，通過在線課程學習的效果比較，可以看到學習效果的成效是顯著的。以學生為中心的教學是打造最適合學生學習的教學資源，在課堂中讓學生調動出內在的自發性和主動性，教師和學生、線上線下融合為一個整體。

參考文獻：

[1]遼寧省普通高等學校本科教學網.[EB/OL]www.upln.cn.

[2]吳偉民.數據結構和算法的可視化教學研究與實踐[J].現代計算機，1999，7

（沈陽理工大學 遼寧省沈陽市 110159）