吳永芬+陳衛(wèi)衛(wèi)+王真+施蕾+唐艷琴

摘 要 通過探討數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的MOOC教學(xué)模式，希望通過MOOC提供給學(xué)生一種與傳統(tǒng)課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)公開課不同的學(xué)習(xí)渠道，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生探索知識，更好地掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程。

關(guān)鍵詞 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程；MOOC教學(xué)模式；教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）01-0037-03

1 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，涌現(xiàn)出來一種大規(guī)模開放在線課程（MOOC）教育模式。那么什么是MOOC呢？MOOC一詞是由加拿大學(xué)者Dave Cormier和Bryan Alexander提出的[1]。MOOC（Massive Open Online Course）是指大規(guī)模的免費網(wǎng)絡(luò)開放課程。參與MOOC學(xué)習(xí)的人數(shù)規(guī)模龐大，全球各地的參與者都可以免費注冊使用MOOC，參與信息提供、評價過程[2]。MOOC的核心是教學(xué)設(shè)計的改變以及參與者的互動性。

2012年，MOOC在美國取得空前成功，Coursera、edX、

Udacity三大課程提供商的興起，給更多學(xué)生提供了系統(tǒng)學(xué)習(xí)的可能[3]。國內(nèi)的知名大學(xué)如北京大學(xué)、清華大學(xué)、浙江大學(xué)等紛紛發(fā)布MOOC課程。MOOC的到來為高等教育帶來新的機(jī)遇，可以促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享和教育公平[4]。

高等教育的傳統(tǒng)教學(xué)方式作為主流的教學(xué)模式[5-8]不會被替代，但MOOC將導(dǎo)致現(xiàn)有教學(xué)體系的全面革新，幾千年來低效率的課堂教學(xué)將在今后若干年內(nèi)有根本性的改變[9]。

在MOOC框架下如何利用一些新技術(shù)和新手段提高課程的教學(xué)質(zhì)量？數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的核心專業(yè)課程，是一門實用性很強(qiáng)又抽象程度比較高的課程，課程內(nèi)容抽象、復(fù)雜，涉及很多概念和算法技術(shù)，學(xué)習(xí)起來較困難。長期以來，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程通過以教師為主體、學(xué)生被動學(xué)習(xí)的模式開展教學(xué)，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)困難增加，學(xué)習(xí)興趣得不到激發(fā)，教學(xué)效果并不理想。本文通過探討數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的MOOC教學(xué)模式，希望通過MOOC提供給學(xué)生一種與傳統(tǒng)課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)公開課不同的學(xué)習(xí)渠道，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生探索知識，更好地掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程。

2 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)存在的問題

通過長期的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一線崗位的實踐摸索和對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的調(diào)查分析，總結(jié)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)過程中主要存在的幾點問題。

學(xué)生學(xué)習(xí)難度大，學(xué)習(xí)興趣低 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程主要是培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題能力，但由于該課程抽象程度高，對學(xué)生的抽象思維和邏輯思維能力要求較高，學(xué)生學(xué)習(xí)起來難度較大。如果教學(xué)過程中運用生動形象的教學(xué)方法，讓學(xué)生自發(fā)參與學(xué)習(xí)，不僅教師能夠取得較好的教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，學(xué)生也不再是為了考試而死記硬背知識點，而是能真正把所學(xué)的知識點與實際應(yīng)用相結(jié)合

傳統(tǒng)教學(xué)模式不能滿足教學(xué)需求 一直以來，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式都是把教師作為主體，用講授式的教學(xué)方法把相關(guān)知識點大量傳輸給學(xué)生。然而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程涉及繁多的概念和算法，傳統(tǒng)的教學(xué)模式顯然已不能滿足這門邏輯思維能力要求很高的課程，否則教學(xué)目的、教學(xué)效果都會和預(yù)期相差甚大。另外，傳統(tǒng)的教學(xué)方式主要是運用黑板和PPT，但PPT很多時候只是代替黑板和粉筆，演示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法得到改進(jìn)，直觀性更強(qiáng)，而學(xué)生對數(shù)據(jù)之間的繁雜關(guān)系還是很難想象。并且信息量更大后，難以一直吸引學(xué)生的注意力，互動及延續(xù)性不能得到很好的改進(jìn)，教學(xué)效果也受到很大影響。

3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程MOOC教學(xué)模式設(shè)計

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程MOOC制作流程 在進(jìn)行MOOC課程規(guī)劃設(shè)計時，要充分了解MOOC教學(xué)模式的特點，以期能夠有針對性地對課題進(jìn)行規(guī)劃。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的MOOC制作流程如圖1所示。

MOOC課程制作要想做得引人入勝，容易學(xué)習(xí)消化，需要專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊的配合，經(jīng)過專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊的錄制和后期制作，內(nèi)容質(zhì)量和視覺風(fēng)格都會得到很好的提升，使得課程脫穎而出，取得理想的傳播影響力。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的MOOC教學(xué)內(nèi)容必須合理碎片化 傳統(tǒng)教學(xué)是教師把學(xué)生召集到指定教室一起學(xué)習(xí)，這種強(qiáng)有力的組織性形成外在驅(qū)動力。在這個驅(qū)動力下，學(xué)生雖然學(xué)習(xí)動力低，也會從枯燥的教學(xué)內(nèi)容和呆板的教學(xué)方式中學(xué)到部分知識點。另外，傳統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)對象是年齡相仿、教育基礎(chǔ)相仿的學(xué)生，教師的教學(xué)內(nèi)容容易組織準(zhǔn)備。然而，MOOC的學(xué)習(xí)對象有不同學(xué)習(xí)目的，來自不同的地方，有著不同的年齡，教育基礎(chǔ)也不相同，因此，MOOC教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，挑戰(zhàn)性更大。開展MOOC教學(xué)模式要想增加吸引力，教師要在自己的課程內(nèi)容設(shè)計上下功夫，增強(qiáng)吸引力，推動學(xué)生向前走。

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)50分鐘課堂上，一般教師會講授至少30分鐘抽象復(fù)雜的知識點。各種心理學(xué)研究顯示，人類的注意力最有效的集中時間段是6～10分鐘，超過這段時間就會下降，接受信息的能力也會隨之降低，因此，信息獲取的趨勢必須是碎片化，如此才能被人類更好地接收。MOOC課程教學(xué)設(shè)計的一個重要內(nèi)容就是把系統(tǒng)化的知識轉(zhuǎn)化為碎片化的信息。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的MOOC教學(xué)設(shè)計中要把傳統(tǒng)課堂50分鐘教學(xué)內(nèi)容，切分為多個10分鐘的小視頻，把整個課程精確地切分轉(zhuǎn)化成多個獨立的小視頻講授。這樣不同學(xué)習(xí)目標(biāo)的學(xué)生可以選擇需要的小視頻學(xué)習(xí)，每個學(xué)生還可以根據(jù)自己的業(yè)余時間隨時隨地學(xué)習(xí)，在注意力最集中的時間里學(xué)到相關(guān)知識點。

碎片的內(nèi)容要緊扣主題，切割碎片時，內(nèi)容不可以太長。比如堆排序，如果切割成一個視頻，必然要至少20分鐘，就要把內(nèi)容進(jìn)一步碎化，但又要使切割后的內(nèi)容各成一主題。因此，如何使得內(nèi)容切割的碎片更合理，使得邏輯組織更清晰，需要在PPT制作部分就考慮這個問題。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程MOOC教學(xué)小視頻制作要有吸引力和實效 視線引導(dǎo)是吸引學(xué)生注意力的一種方式。在傳統(tǒng)課堂上，學(xué)生的視線跟隨教師多樣的肢體語言和教鞭等教學(xué)工具的指引發(fā)生變化，視線也會跟著講臺上教師位置的移動發(fā)生變化，增強(qiáng)了對學(xué)生的吸引力，讓學(xué)生的思路跟隨教師的節(jié)奏。在MOOC小視頻制作中，可以通過講授者的動作、動畫播放、PPT放映中文字或者圖片的層次進(jìn)入以及視頻編輯軟件提供的高亮、筆畫等功能達(dá)到同樣的效果。至于講授者和課件是穿插出現(xiàn)的，出現(xiàn)的比例、頻率到底應(yīng)該多少為宜，并沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)鍵是保持屏幕上要盡量變化，并且變而不亂、引人入勝。像靜止的畫面，或者充滿文字的畫面，在視頻中不能持續(xù)較長時間。

思路引導(dǎo)較視線引導(dǎo)更為重要。課件設(shè)計風(fēng)格應(yīng)該是簡單的，對所有課件中動畫的設(shè)計，原則上是對思考過程的展示，所有無助于此的元素都不必出現(xiàn)。例如：在展示一個復(fù)雜算法的偽代碼時，并不是一次性將全部偽代碼放映出來，再逐行講解其功能——這是計算機(jī)執(zhí)行的過程，并不是人類思考的過程；應(yīng)從整體思路入手，先根據(jù)算法流程展示出代碼框架，再逐步演示框架內(nèi)各個模塊的細(xì)化過程，必要時輔以實例的動畫演示。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程MOOC教學(xué)模式的互動性 傳統(tǒng)課堂上教師習(xí)慣于通過提問、設(shè)問的方式進(jìn)行互動，在MOOC教學(xué)過程中可以通過在視頻內(nèi)插入提問、在視頻間隙插入測驗的方式進(jìn)行師生互動，有助于增強(qiáng)教學(xué)效果。

在MOOC視頻內(nèi)插入提問，等同于傳統(tǒng)課堂上教師提出一個簡單問題，用來吸引學(xué)生的注意力，避免學(xué)生的思維懈怠。在傳統(tǒng)課堂上，教師提出問題后，懈怠的學(xué)生可能不會思考，只是等其他學(xué)生的回答。但在MOOC教學(xué)過程中，看視頻的所有學(xué)生必須對插入的問題做出思考及回答，才能繼續(xù)觀看視頻。

在MOOC視頻之間插入測驗，是在一個小視頻播放結(jié)束后，插入前一段小視頻的相關(guān)測驗，學(xué)生給出回答結(jié)果，MOOC系統(tǒng)會自動判題，立即給出測驗結(jié)果。這樣學(xué)生盡快發(fā)現(xiàn)問題，掌握自己對知識點的理解程度，對于不明白的還可以再次觀看前一段視頻。然而傳統(tǒng)課堂測驗會對教學(xué)進(jìn)度造成影響，而且教師課后批改測驗的工作量會增加，學(xué)生存在的問題也不能及時反饋。因此，在師生互動方面，MOOC比傳統(tǒng)課堂的互動效果要更好。

MOOC的互動性優(yōu)點，除了師生互動，還有生生互動。學(xué)生提交的作業(yè)是需要交流和分享的，并且還有學(xué)生的互評，這是MOOC的一個創(chuàng)新。通過互相之間的分享、觀摩，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，端正學(xué)習(xí)態(tài)度，這是傳統(tǒng)的教學(xué)互動層次做不到的。

4 總結(jié)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程重在培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，在教學(xué)過程中希望通過教學(xué)手段如互動式學(xué)習(xí)等方式來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。在設(shè)計和實施數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程MOOC教學(xué)時，重點要考慮如何組織教學(xué)內(nèi)容，使得碎片化后的內(nèi)容組織更合理，以滿足不同對象的學(xué)習(xí)需求，以及如何制作更有吸引力的視頻、動畫或數(shù)字特效等，能突出算法的設(shè)計、清晰問題的求解思路以及不同方法之間的特點。

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