[摘 要] 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)軟件理論和技術(shù)的重要基礎(chǔ)，課程具有相當(dāng)?shù)碾y度和抽象性，其教學(xué)模式是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。本文主要對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程在遠(yuǎn)程開(kāi)放教育中一種基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)作學(xué)習(xí)的教學(xué)模式進(jìn)行論述。

[關(guān)鍵詞] 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);網(wǎng)絡(luò)協(xié)作學(xué)習(xí);學(xué)習(xí)資源;技術(shù)實(shí)現(xiàn)

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2009 . 22 . 046

[中圖分類號(hào)]TP393 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1673 - 0194(2009)22 - 0123 - 03

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容涉及面廣，是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，在計(jì)算機(jī)專業(yè)中具有承前啟后的作用，是一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課。筆者多年來(lái)一直教授這門課程，且主要針對(duì)遠(yuǎn)程教學(xué)。遠(yuǎn)程教學(xué)的特點(diǎn)是:教與學(xué)的模式都不同以往，以學(xué)生自學(xué)為主，教師采用多種媒體教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)，以幫助學(xué)生完成學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)教育的面授退居“二線”，學(xué)生到校參加面授輔導(dǎo)的時(shí)間是極其有限的。對(duì)此，本文提出一種全新的教學(xué)模式:基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)作學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。

一、 網(wǎng)絡(luò)協(xié)作學(xué)習(xí)

網(wǎng)絡(luò)協(xié)作學(xué)習(xí)(Web-Based Collaborative Learning， WBCL)，是指利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及多媒體等相關(guān)技術(shù)，由多個(gè)學(xué)習(xí)者針對(duì)同一學(xué)習(xí)內(nèi)容彼此交互和協(xié)作，以達(dá)到對(duì)教學(xué)內(nèi)容比較深刻理解與掌握的過(guò)程。

二、網(wǎng)絡(luò)協(xié)作學(xué)習(xí)的特點(diǎn)

(1) 突破時(shí)間和空間的限制。網(wǎng)絡(luò)使學(xué)習(xí)突破學(xué)校束縛，成為社會(huì)大環(huán)境下的學(xué)習(xí)，極大地促進(jìn)了社會(huì)化學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)化社會(huì)，也使終身學(xué)習(xí)成為可能。

(2)交互的可控性。在網(wǎng)絡(luò)協(xié)作環(huán)境中，協(xié)作的建立是由利用計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)搭建的協(xié)作平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的，教師和學(xué)生不能脫離此平臺(tái)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，因此保證了協(xié)作的穩(wěn)定和控制權(quán)的合理分配。

(3)學(xué)習(xí)者分組方式更為靈活多樣。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使得協(xié)作學(xué)習(xí)中的分組更為方便、靈活、多樣。

(4)豐富的網(wǎng)絡(luò)資源。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)等各種現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)手段使網(wǎng)絡(luò)協(xié)作環(huán)境擁有豐富的資源，其中包括可供學(xué)習(xí)者選擇的、豐富的和隨時(shí)可得、與解決問(wèn)題有關(guān)的各種信息資源(包括文本、圖形、聲音、視頻和動(dòng)畫等)。

三、網(wǎng)絡(luò)協(xié)作學(xué)習(xí)下面授輔導(dǎo)課的教學(xué)方法和教學(xué)形式

遠(yuǎn)程教育的一個(gè)主要特點(diǎn)是傳統(tǒng)教育的面授退居“二線”，學(xué)生到校參加面授輔導(dǎo)的時(shí)間是極其有限的，在這種情形下就要求更加合理地安排面授輔導(dǎo)課。

(1)注重基礎(chǔ)，突出應(yīng)用，強(qiáng)化程序設(shè)計(jì)基本能力的訓(xùn)練。由淺入深，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由特殊到一般，講解相關(guān)概念和原理。

(2)增加案例教學(xué)的比重，從分析典型的應(yīng)用案例入手，引出相關(guān)概念、理論和技術(shù)。理論教學(xué)采用啟發(fā)式教學(xué)方法，并適當(dāng)組織課堂討論。實(shí)踐教學(xué)可以組織學(xué)生進(jìn)行“程序設(shè)計(jì)技術(shù)交流”。

(3)著重于重點(diǎn)歸納、難點(diǎn)剖析以及案例分析討論等。

四、網(wǎng)絡(luò)協(xié)作學(xué)習(xí)中多種教學(xué)媒體的使用

遠(yuǎn)程教育的另一個(gè)主要特點(diǎn)是以學(xué)生自學(xué)為主，教師采用多種媒體教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)，幫助學(xué)生完成學(xué)習(xí)。

1. 文字教材

主要教學(xué)媒體。文字教材的內(nèi)容是教學(xué)大綱所規(guī)定的教學(xué)基本內(nèi)容，是該課程教與學(xué)和考核的基本依據(jù)。文字教材要求體系完整，適合成人自主學(xué)習(xí)的需求，體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的規(guī)律和特點(diǎn)。

2. 錄像教材

輔媒體。講授課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，思路和方法。充分利用電視教材直觀性的特點(diǎn)，通過(guò)動(dòng)畫、演示等手段講解抽象的概念和某些操作性內(nèi)容的細(xì)節(jié)。

3. CAI課件

輔媒體。主要內(nèi)容有算法執(zhí)行過(guò)程演示、模擬實(shí)驗(yàn)、自測(cè)練習(xí)等。通過(guò)交互式的設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生掌握課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，提高對(duì)算法和程序的分析、設(shè)計(jì)能力。

五、創(chuàng)建豐富的網(wǎng)絡(luò)協(xié)作學(xué)習(xí)資源

在資源設(shè)計(jì)中要遵循以下幾個(gè)原則:①信息量要足夠，且與所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān);②資源結(jié)構(gòu)要合理，要有一定的廣度和深度，同時(shí)要具有層次性，以便滿足不同程度學(xué)生的需要;③資源的表現(xiàn)形式要多樣(文本、圖形、動(dòng)畫、錄像、案例等)，要便于檢索和查找。

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源包括教學(xué)大綱、實(shí)施細(xì)則、考核說(shuō)明等教學(xué)文件，各章教學(xué)輔導(dǎo)、階段性總結(jié)和復(fù)習(xí)，IP課件、VOD點(diǎn)播，課程討論區(qū)、在線答疑等。

1. 導(dǎo)學(xué)模塊

包括:課程簡(jiǎn)介、課程要求、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)方法、教學(xué)活動(dòng)安排表。學(xué)生可以根據(jù)這些內(nèi)容來(lái)制訂自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃，合理地安排學(xué)習(xí)時(shí)間。

2. 直播課堂

包括章節(jié)內(nèi)容、章節(jié)習(xí)題、補(bǔ)充練習(xí)，這是學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容和課程基礎(chǔ)，用于配合課堂教學(xué)。

3. 算法演示

提供了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中重要算法的動(dòng)態(tài)交互演示，便于學(xué)生對(duì)算法的理解和掌握，符合聯(lián)想性思維特點(diǎn)，動(dòng)畫直觀、生動(dòng)、形象等特點(diǎn)有助于學(xué)生深刻理解相應(yīng)的算法，利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維和建構(gòu)性知識(shí)結(jié)構(gòu)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4. 習(xí)題解答

習(xí)題是獲得反饋的重要途徑，習(xí)題的選擇必須廣度和難度兼顧，要覆蓋所學(xué)的內(nèi)容，對(duì)課本上的習(xí)題選其精華，盡量選有啟發(fā)性的習(xí)題。對(duì)練習(xí)中暴露出來(lái)的普遍問(wèn)題，進(jìn)行網(wǎng)上輔導(dǎo)或進(jìn)行課堂集中講評(píng)，幫助學(xué)生澄清模糊和錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。

5. 實(shí)踐環(huán)節(jié)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，引導(dǎo)學(xué)生利用上機(jī)實(shí)驗(yàn)來(lái)加深理解和鞏固所學(xué)的知識(shí)，提高學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和調(diào)試算法的能力和水平。

(1)實(shí)驗(yàn)選題。依據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求，針對(duì)計(jì)算機(jī)和非計(jì)算機(jī)專業(yè)所要達(dá)到的不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，以及考慮學(xué)生的個(gè)體差異，將實(shí)驗(yàn)設(shè)置成不同的類型，如必做實(shí)驗(yàn)和選做實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)。

(2)實(shí)驗(yàn)提交。使用在線討論來(lái)有效地輔導(dǎo)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)上載將實(shí)驗(yàn)成果提交到服務(wù)器中，教師進(jìn)行評(píng)定和批改。

6. 在線測(cè)試

試題類型包括:填空、單選、多選、判斷、匹配、簡(jiǎn)答、論述、計(jì)算、其他。由教師選題，自動(dòng)組卷，學(xué)生在完成相應(yīng)章節(jié)的內(nèi)容的學(xué)習(xí)后，進(jìn)行在線測(cè)試，教師通過(guò)在線閱卷，學(xué)生可實(shí)時(shí)獲得測(cè)試成績(jī)，查看對(duì)錯(cuò)情況以及正確答案。有利于學(xué)生及時(shí)糾正錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，調(diào)整學(xué)習(xí)策略。

網(wǎng)上教學(xué)資源可以隨時(shí)更新和補(bǔ)充，及時(shí)反映新的科研成果。學(xué)習(xí)者可根據(jù)網(wǎng)上教學(xué)資源的更新，隨時(shí)增加新知識(shí)，了解學(xué)科新動(dòng)向，實(shí)現(xiàn)自己的知識(shí)更新。

六、網(wǎng)絡(luò)協(xié)作學(xué)習(xí)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及通信技術(shù)的發(fā)展，支持協(xié)作學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)工具也日益豐富，實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、可視化成為網(wǎng)絡(luò)協(xié)作學(xué)習(xí)的發(fā)展趨勢(shì)。先進(jìn)的BBS、在線聊天等實(shí)時(shí)交流技術(shù)，為使用者提供了一個(gè)平等交流的機(jī)會(huì)，使交互式學(xué)習(xí)成為可能，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)了一種相互交流、信息共享、合作學(xué)習(xí)的環(huán)境。

1. 課程討論區(qū)

教師做到經(jīng)常上網(wǎng)，及時(shí)處理問(wèn)題，使學(xué)生隨時(shí)都能感受到教師的存在。在“課程討論區(qū)”所發(fā)的帖子既有對(duì)一周網(wǎng)上學(xué)習(xí)的總結(jié)、階段性學(xué)習(xí)建議、對(duì)學(xué)生作品的評(píng)論等與課程學(xué)習(xí)相關(guān)的信息，也有涉及課程疑難和非學(xué)科學(xué)習(xí)問(wèn)題的解答。學(xué)生除了按要求參加討論外，有的還對(duì)其他同學(xué)所發(fā)出的帖子做出回應(yīng)或評(píng)論，也有的根據(jù)老師的提議，將自己的作業(yè)發(fā)送到這里供其他同學(xué)參考，還有一些是學(xué)生自發(fā)的社交類交流。課程討論區(qū)的活動(dòng)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)的重要部分，既有在教師指導(dǎo)下展開(kāi)的，也有隨意進(jìn)行的，對(duì)幫助學(xué)生加深對(duì)課程的理解和學(xué)會(huì)協(xié)同學(xué)習(xí)等有很大促進(jìn)作用。

2. 課程答疑室

可通過(guò)“課程答疑室”開(kāi)展實(shí)時(shí)討論會(huì)，以此作為幫助學(xué)生期末總復(fù)習(xí)的主要手段。學(xué)生可以向教師提出問(wèn)題，請(qǐng)求指導(dǎo)，并且發(fā)表自己的看法;學(xué)生之間也可發(fā)生這種交互作用，從而有利于發(fā)揮小組學(xué)習(xí)的作用，進(jìn)行協(xié)同式學(xué)習(xí)。

3. E-mail

電子郵件協(xié)作學(xué)習(xí)內(nèi)容范圍很廣，除了文字內(nèi)容的交流以外，還可以用E-mail來(lái)傳遞圖形、圖像和語(yǔ)音信息，它使信件從文字到字圖結(jié)合，從無(wú)聲到有聲，豐富了協(xié)作學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

4. 網(wǎng)絡(luò)聊天室

網(wǎng)絡(luò)聊天具有更高的協(xié)作學(xué)習(xí)性能。它接近于人與人之間的面對(duì)面的交流，它增加了協(xié)作學(xué)習(xí)時(shí)雙方的表情、動(dòng)作，使協(xié)作學(xué)習(xí)更加逼真形象。網(wǎng)絡(luò)聊天的一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)是協(xié)作學(xué)習(xí)的即時(shí)性，只要協(xié)作學(xué)習(xí)雙方都在線，協(xié)作學(xué)習(xí)的速度就是輸入信息的速度，為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中師生交互的及時(shí)性提供了保障。

七、結(jié)束語(yǔ)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)目的在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力， 隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和培養(yǎng)人才的需要， 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)模式及相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法必將不斷發(fā)展完善。

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