數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程線上教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐

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摘要：本文以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程為例，設(shè)計(jì)和實(shí)踐線上教學(xué)模式。利用騰訊課堂進(jìn)行線上直播和討論；依托中國(guó)大學(xué)MOOC的在線開放課程資源，建立面向校內(nèi)學(xué)生的SPOC課程，實(shí)現(xiàn)課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)和課后討論等教學(xué)活動(dòng)；利用實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)平臺(tái)PTA，實(shí)現(xiàn)課后作業(yè)、實(shí)踐、小測(cè)和分組協(xié)作等環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；線上教學(xué)；騰訊課堂；SPOC；PTA

1引言

2020年初，病毒肺炎席卷全國(guó)。2月4日，教育部印發(fā)《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》，要求各高校充分利用各種優(yōu)質(zhì)在線課程教學(xué)資源，依托各級(jí)各類在線課程平臺(tái)、校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間等，積極開展線上授課和線上學(xué)習(xí)等在線教學(xué)活動(dòng)，保證疫情防控期間正確有效開展教學(xué)活動(dòng)[1]。線上教學(xué)活動(dòng)，包括線上課堂教學(xué)活動(dòng)和線上輔助教學(xué)活動(dòng)。設(shè)計(jì)者首先要考慮是采用直播方式、錄播方式，還是直播與錄播相結(jié)合方式。其次要考慮利用哪些優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源以及所依托哪些教學(xué)平臺(tái)。最后具體設(shè)計(jì)教學(xué)流程及準(zhǔn)備相應(yīng)材料。

2線上教學(xué)的特點(diǎn)

線上教學(xué)，打破了時(shí)空限制，教師可以在教學(xué)過程中充分利用多媒體資源進(jìn)行輔助教學(xué)。線上學(xué)習(xí)具有多樣性、即時(shí)性、便捷性等特點(diǎn)[2]。學(xué)生可以根據(jù)自己的需要，提前觀看或者回放教學(xué)視頻，學(xué)習(xí)方式比傳統(tǒng)的課堂教學(xué)靈活。但是，與傳統(tǒng)課堂相比，教師在線授課會(huì)感覺比較“孤獨(dú)”，不像傳統(tǒng)課堂能直觀地獲得學(xué)生們的即時(shí)反饋；對(duì)于實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，無(wú)法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)與討論；開展的測(cè)驗(yàn)也不能確定是否學(xué)生獨(dú)立完成。學(xué)生們?nèi)狈ι险n的“儀式感”，容易走神，不能像傳統(tǒng)課堂一樣進(jìn)行當(dāng)面交流和討論。由于缺少一些有效的約束手段，部分學(xué)生會(huì)放松對(duì)自己的要求，線上教學(xué)質(zhì)量較難得到保證[3]。因此，教師在設(shè)計(jì)線上教學(xué)時(shí)，需針對(duì)上述線上教學(xué)存在的不足，采取相應(yīng)措施。

3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在線教學(xué)模式

從兩個(gè)角度來(lái)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的在線教學(xué)模式：線上課堂教學(xué)和線上輔助教學(xué)。除了要考慮每個(gè)環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容外，還要比較測(cè)試各個(gè)教學(xué)平臺(tái)。教學(xué)平臺(tái)的首要要求是穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)傳輸、使用方便、在網(wǎng)頁(yè)端和移動(dòng)端都能使用；其次要滿足相應(yīng)的教學(xué)要求。經(jīng)過試用對(duì)比及參考其他老師的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本課程的教學(xué)需求，選擇應(yīng)用騰訊課堂進(jìn)行直播授課，同時(shí)依托中國(guó)大學(xué)MOOC和PTA作為輔助教學(xué)平臺(tái)。騰訊課堂提供簽到、答題卡、討論等功能，可以播放PPT或進(jìn)行屏幕分享。播放PPT時(shí)能夠提供畫板功能，對(duì)整個(gè)教學(xué)過程自動(dòng)生成回放，用戶體驗(yàn)較好。中國(guó)大學(xué)MOOC是網(wǎng)易與高教社攜手推出的在線教育平臺(tái)，承接教育部國(guó)家精品開放課程任務(wù)，向大眾提供中國(guó)知名高校的MOOC課程[4]。疫情期間，MOOC課程的選課人數(shù)、選課高校、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)均有爆發(fā)式增長(zhǎng)[5]。在MOOC上相關(guān)的教學(xué)資源非常多，向開課教師提供三種靈活的SPOC教學(xué)模式：本校自建課程（獨(dú)立SPOC）、使用他校已結(jié)束的課程資源（異步SPOC）和使用他校開課中的課程資源（同步SPOC）。本課程采用異步SPOC模式。PTA是一個(gè)程序設(shè)計(jì)類輔助教學(xué)平臺(tái)，教師可在該平臺(tái)上建立各種類型的題目并分享，建立練習(xí)題集或測(cè)試題集給學(xué)生完成并查看具體完成情況，同時(shí)可對(duì)題目、題目集、班級(jí)、答卷等進(jìn)行管理。PTA還提供自動(dòng)判題功能及試卷分析功能，大大減輕了教師工作量。線上課堂教學(xué)模式的設(shè)計(jì)如圖1所示。線上輔助教學(xué)模式的設(shè)計(jì)如圖2所示。

4創(chuàng)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)線上課程資源

利用MOOC中浙江大學(xué)陳越、何欽銘老師的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》建立了面向任教班級(jí)的異步SPOC。課程中大約一半內(nèi)容采用陳老師和何老師的授課視頻，另一半視頻針對(duì)本校學(xué)生的特點(diǎn)自行錄制。由于實(shí)踐課時(shí)無(wú)法進(jìn)行當(dāng)面指導(dǎo)，所以挑選一批典型的實(shí)踐題目，錄制多個(gè)“帶你打代碼”的視頻，內(nèi)容包括思路分析、代碼框架設(shè)計(jì)和關(guān)鍵代碼實(shí)現(xiàn)等，提供給編程基礎(chǔ)較弱的學(xué)生參考學(xué)習(xí)。

5在線教學(xué)設(shè)計(jì)

5.1課前預(yù)習(xí)設(shè)計(jì)

每周上課前，通過班級(jí)微信群告知本周的課堂學(xué)習(xí)任務(wù)、課后討論內(nèi)容和本周要求完成的作業(yè)等，并明確完成時(shí)間及提交方式。提前開放SPOC里相關(guān)章節(jié)的視頻，讓學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，視頻里穿插了小測(cè)環(huán)節(jié)，以單選題為主，用于提高學(xué)生的關(guān)注力和檢驗(yàn)預(yù)習(xí)效果。

5.2在線課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

在線課堂教學(xué)，每次80分鐘，一般先安排10分鐘用于提問，提問內(nèi)容是上次課堂或本次課堂的相關(guān)內(nèi)容，以促進(jìn)學(xué)生堅(jiān)持課前預(yù)習(xí)和課后回顧。然后安排15分鐘小結(jié)上次課堂布置的作業(yè)、討論或者小測(cè)內(nèi)容。接下來(lái)安排40分鐘讓學(xué)生自行觀看SPOC指定視頻。最后使用15分鐘對(duì)本次學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行歸納梳理，同時(shí)還會(huì)進(jìn)行答疑或討論，以掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。每個(gè)時(shí)間段的時(shí)長(zhǎng)會(huì)根據(jù)當(dāng)次課程的實(shí)際內(nèi)容進(jìn)行微調(diào)。在線學(xué)習(xí)，有些學(xué)生反饋缺乏交流，不了解其他學(xué)生學(xué)得怎樣，學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。針對(duì)這種情況，對(duì)一些關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，在SPOC布置了課后討論，公告必須提交的學(xué)生名單，同時(shí)要求本次無(wú)需提交的學(xué)生至少要在三位提交學(xué)生下面進(jìn)行評(píng)論，指出其中存在的錯(cuò)誤、提出疑問或者自己的想法。在截止時(shí)間之后，評(píng)出本次討論的最佳提交者和最佳評(píng)論者，在下次上課時(shí)進(jìn)行表?yè)P(yáng)及小結(jié)。這個(gè)討論及互評(píng)環(huán)節(jié)，受到了學(xué)生們的歡迎。據(jù)學(xué)生反饋不但能促進(jìn)自己進(jìn)行深入思考，還能通過觀看其他學(xué)生的提交和評(píng)論來(lái)開拓思路，啟發(fā)自己從不同角度來(lái)分析和解決問題?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，要通過實(shí)踐才能學(xué)以致用。所以在每個(gè)章節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后安排一次課進(jìn)行限時(shí)分組協(xié)作完成任務(wù)。學(xué)生們分為3人一小組，每個(gè)小組充分利用線上溝通工具和編程協(xié)作工具合作完成編程任務(wù)。截止時(shí)間后小組之間進(jìn)行互評(píng)，根據(jù)預(yù)先制定的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分，同時(shí)要求每個(gè)小組提交分組協(xié)作小結(jié)，陳述本次合作使用的溝通工具和協(xié)作工具、每位成員的具體貢獻(xiàn)、收獲和體會(huì)等。通過這個(gè)環(huán)節(jié)，教師可以充分了解學(xué)生們的學(xué)習(xí)效果和存在問題，有針對(duì)性地與不同學(xué)生進(jìn)行溝通，起到個(gè)性化教學(xué)的作用。

5.3課后練習(xí)設(shè)計(jì)

本學(xué)期全部作業(yè)和實(shí)踐都布置在PTA平臺(tái)，每章布置一個(gè)作業(yè)題集和一個(gè)實(shí)踐題集。前者包括判斷題、選擇題、程序填空題、編程題、主觀題等題目類型，用于全面檢查學(xué)生對(duì)本章節(jié)的理論知識(shí)是否掌握到位。后者一般只有編程題，其難度大于作業(yè)里的編程題，用于檢驗(yàn)學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力。在PTA布置的每個(gè)題目集，都會(huì)在題目標(biāo)題處顯示提交的截止時(shí)間，以督促學(xué)生按時(shí)完成任務(wù)。截止時(shí)間后，PTA平臺(tái)進(jìn)行自動(dòng)判題并顯示得分，學(xué)生們根據(jù)判題結(jié)果進(jìn)行查漏補(bǔ)缺。教師根據(jù)題集完成情況，有針對(duì)性地進(jìn)行講解。為了照顧編程能力較弱的學(xué)生，讓他們不至于產(chǎn)生畏難情緒，提前錄制了一系列“帶你打代碼”視頻并上傳到SPOC課程平臺(tái)，針對(duì)一些典型的作業(yè)題目或?qū)嵺`題目，一邊敲代碼一邊講解。

6在線學(xué)習(xí)效果反饋

在線教學(xué)開展第4周，對(duì)學(xué)生了電子問卷調(diào)查，全部學(xué)生都參與了匿名調(diào)查。問卷里設(shè)置6道調(diào)查題目，調(diào)查結(jié)果顯示，有79.52%的學(xué)生選擇同意或非常同意“我學(xué)到了許多新知識(shí)”；有84.34%的學(xué)生選擇同意或非常同意“我感覺時(shí)間的投入是值得的”；有83.13%的學(xué)生同意或非常同意“討論和作業(yè)有挑戰(zhàn)性，經(jīng)過努力能夠完成”；有90.36%的學(xué)生同意或非常同意“老師在MOOC上面安排的視頻，對(duì)我的學(xué)習(xí)有幫助”。最后，有81.93%的學(xué)生同學(xué)接受這種線上學(xué)習(xí)方式（與完全直播相比）。調(diào)查表明，學(xué)生們接受本課程的在線教學(xué)模式及教師安排的學(xué)習(xí)方案，愿意投入時(shí)間和精力進(jìn)行學(xué)習(xí)并完成教師布置的任務(wù)。

7結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過一段時(shí)間的準(zhǔn)備和實(shí)踐，本課程初步形成一套完整的在線教學(xué)模式，學(xué)生們對(duì)該模式的認(rèn)可度較高，并逐步適應(yīng)這種新的教學(xué)模式。根據(jù)對(duì)學(xué)生的提問、討論以及小測(cè)情況來(lái)看，學(xué)生能跟得上教學(xué)進(jìn)度，學(xué)習(xí)效果良好。本輪線上教學(xué)模式，還存在著很多需要改進(jìn)和完善的地方，也面臨著許多挑戰(zhàn)，比如如何保持學(xué)生對(duì)線上學(xué)習(xí)的積極性、如何更好地識(shí)別學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)并得到及時(shí)反饋、如何開展小測(cè)和考試等[6]。隨著在線教育的普遍開展，可以將其中的優(yōu)勢(shì)融入到面授課堂中，形成線上線下混合教學(xué)模式，以更好地開展教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量和提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

參考文獻(xiàn)

[1]教育部應(yīng)對(duì)病毒感染肺炎疫情工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見(教高廳[2020]2號(hào)),2020,2,4

[2]趙亮,陳韻,余博.智慧教育視域下普通高校線上教學(xué)模式研究.電腦知識(shí)與技術(shù),2019,15(30):158-159

[3]房林.淺談高?！熬€上教學(xué)”的現(xiàn)狀、問題及嵌入路徑.市場(chǎng)研究,2018(12):15-17

[4]關(guān)于我們_中國(guó)大學(xué)MOOC(慕課).

[5]楊海軍,張惠萍,程鵬.肺炎疫情期間高校在線教學(xué)探析.中國(guó)多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報(bào)(上旬刊),2020(04):194-196

[6]葉崇涼.疫情下線上教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)與對(duì)策.計(jì)算機(jī)教育,2020(05):22-24

作者：陳曉梅 單位：廣東外語(yǔ)外貿(mào)大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院