數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程線上教學(xué)設(shè)計實踐

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摘要：本文以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程為例，設(shè)計和實踐線上教學(xué)模式。利用騰訊課堂進行線上直播和討論；依托中國大學(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；利用實驗輔助教學(xué)平臺PTA，實現(xiàn)課后作業(yè)、實踐、小測和分組協(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。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，依托各級各類在線課程平臺、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，保證疫情防控期間正確有效開展教學(xué)活動[1]。線上教學(xué)活動，包括線上課堂教學(xué)活動和線上輔助教學(xué)活動。設(shè)計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。最后具體設(shè)計教學(xué)流程及準(zhǔn)備相應(yīng)材料。

2線上教學(xué)的特點

線上教學(xué)，打破了時空限制，教師可以在教學(xué)過程中充分利用多媒體資源進行輔助教學(xué)。線上學(xué)習(xí)具有多樣性、即時性、便捷性等特點[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，教師在線授課會感覺比較“孤獨”，不像傳統(tǒng)課堂能直觀地獲得學(xué)生們的即時反饋；對于實踐性較強的課程，無法進行現(xiàn)場指導(dǎo)與討論；開展的測驗也不能確定是否學(xué)生獨立完成。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)生會放松對自己的要求，線上教學(xué)質(zhì)量較難得到保證[3]。因此，教師在設(shè)計線上教學(xué)時，需針對上述線上教學(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

從兩個角度來設(shè)計數(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)。除了要考慮每個環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容外，還要比較測試各個教學(xué)平臺。教學(xué)平臺的首要要求是穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)傳輸、使用方便、在網(wǎng)頁端和移動端都能使用；其次要滿足相應(yīng)的教學(xué)要求。經(jīng)過試用對比及參考其他老師的經(jīng)驗，結(jié)合本課程的教學(xué)需求，選擇應(yīng)用騰訊課堂進行直播授課，同時依托中國大學(xué)MOOC和PTA作為輔助教學(xué)平臺。騰訊課堂提供簽到、答題卡、討論等功能，可以播放PPT或進行屏幕分享。播放PPT時能夠提供畫板功能，對整個教學(xué)過程自動生成回放，用戶體驗較好。中國大學(xué)MOOC是網(wǎng)易與高教社攜手推出的在線教育平臺，承接教育部國家精品開放課程任務(wù)，向大眾提供中國知名高校的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[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是一個程序設(shè)計類輔助教學(xué)平臺，教師可在該平臺上建立各種類型的題目并分享，建立練習(xí)題集或測試題集給學(xué)生完成并查看具體完成情況，同時可對題目、題目集、班級、答卷等進行管理。PTA還提供自動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)計如圖1所示。線上輔助教學(xué)模式的設(shè)計如圖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，另一半視頻針對本校學(xué)生的特點自行錄制。由于實踐課時無法進行當(dāng)面指導(dǎo)，所以挑選一批典型的實踐題目，錄制多個“帶你打代碼”的視頻，內(nèi)容包括思路分析、代碼框架設(shè)計和關(guān)鍵代碼實現(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

5.1課前預(yù)習(xí)設(shè)計

每周上課前，通過班級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)生進行課前預(yù)習(xí)，視頻里穿插了小測環(huán)節(jié)，以單選題為主，用于提高學(xué)生的關(guān)注力和檢驗預(yù)習(xí)效果。

5.2在線課堂教學(xué)設(shè)計

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，以促進學(xué)生堅持課前預(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)、討論或者小測內(nèi)容。接下來安排40分鐘讓學(xué)生自行觀看SPOC指定視頻。最后使用15分鐘對本次學(xué)習(xí)內(nèi)容進行歸納梳理，同時還會進行答疑或討論，以掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。每個時間段的時長會根據(jù)當(dāng)次課程的實際內(nèi)容進行微調(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)動力不足。針對這種情況，對一些關(guān)鍵知識點，在SPOC布置了課后討論，公告必須提交的學(xué)生名單，同時要求本次無需提交的學(xué)生至少要在三位提交學(xué)生下面進行評論，指出其中存在的錯誤、提出疑問或者自己的想法。在截止時間之后，評出本次討論的最佳提交者和最佳評論者，在下次上課時進行表揚及小結(jié)。這個討論及互評環(huán)節(jié)，受到了學(xué)生們的歡迎。據(jù)學(xué)生反饋不但能促進自己進行深入思考，還能通過觀看其他學(xué)生的提交和評論來開拓思路，啟發(fā)自己從不同角度來分析和解決問題?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是一門實踐性較強的課程，要通過實踐才能學(xué)以致用。所以在每個章節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后安排一次課進行限時分組協(xié)作完成任務(wù)。學(xué)生們分為3人一小組，每個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)。截止時間后小組之間進行互評，根據(jù)預(yù)先制定的評分標(biāo)準(zhǔn)進行打分，同時要求每個小組提交分組協(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、收獲和體會等。通過這個環(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，有針對性地與不同學(xué)生進行溝通，起到個性化教學(xué)的作用。

5.3課后練習(xí)設(shè)計

本學(xué)期全部作業(yè)和實踐都布置在PTA平臺，每章布置一個作業(yè)題集和一個實踐題集。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)生對本章節(jié)的理論知識是否掌握到位。后者一般只有編程題，其難度大于作業(yè)里的編程題，用于檢驗學(xué)生的知識運用能力。在PTA布置的每個題目集，都會在題目標(biāo)題處顯示提交的截止時間，以督促學(xué)生按時完成任務(wù)。截止時間后，PTA平臺進行自動判題并顯示得分，學(xué)生們根據(jù)判題結(jié)果進行查漏補缺。教師根據(jù)題集完成情況，有針對性地進行講解。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，針對一些典型的作業(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”；有84.34%的學(xué)生選擇同意或非常同意“我感覺時間的投入是值得的”；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，愿意投入時間和精力進行學(xué)習(xí)并完成教師布置的任務(wù)。

7結(jié)語

經(jīng)過一段時間的準(zhǔn)備和實踐，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)對學(xué)生的提問、討論以及小測情況來看，學(xué)生能跟得上教學(xué)進度，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)生對線上學(xué)習(xí)的積極性、如何更好地識別學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)并得到及時反饋、如何開展小測和考試等[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

[1]教育部應(yīng)對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),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.市場研究,2018(12):15-17

[4]關(guān)于我們_中國大學(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.中國多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報(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)與對策.計算機教育,2020(05):22-24

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