楊曉艷

摘要：隨著在線學(xué)習(xí)的迅猛發(fā)展，高校教學(xué)模式正面臨前所未有的變革與挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為一門理論與實(shí)踐并重的、內(nèi)容抽象的信息專業(yè)基礎(chǔ)核心課程，在線學(xué)習(xí)的興起為其教學(xué)的改進(jìn)帶來新的契機(jī)。該文引入當(dāng)前在線學(xué)習(xí)基于線上線下相結(jié)合的SPOC混合教學(xué)模式，以尊重學(xué)生個體差異、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力為目標(biāo)，提出一種分層次教學(xué)方案，并通過線上輔助平臺發(fā)揮該方案的優(yōu)勢，提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：在線學(xué)習(xí)；SPOC；分層次教學(xué)；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）13-0122-02

1SPOC

自2008年首先提出MOOC概念開始，各大高校紛紛加入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，在線學(xué)校便如火如荼地展開，2012年被稱為MOOC元年。人們在追捧這一新形勢下的學(xué)習(xí)方式時，也不斷發(fā)掘其不足及嘗試各種改革途徑，例如微課、翻轉(zhuǎn)課堂、反慕課、SPOC、混合教學(xué)等概念紛紛提出，2013年則被稱作反MOOC元年。而這些新的改革途徑的主要方案在于加強(qiáng)在線學(xué)習(xí)與實(shí)體教學(xué)的聯(lián)系，發(fā)揮在線學(xué)習(xí)的便利性、可重復(fù)性及知識拓展性等優(yōu)勢，同時保存實(shí)體教學(xué)中教師與學(xué)生間的情感交流及教學(xué)效果的真實(shí)、即時獲取，從而增強(qiáng)學(xué)生的個性化教學(xué)，因材施教，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。

SOPC（small Private Online Courses，小規(guī)模私有在線課程）是由加州大學(xué)伯克利分校阿曼德·福克斯教授最早提出，也被稱為“私播課”，是一種結(jié)合線上和線下學(xué)習(xí)的混合教學(xué)模式。SPOC與MOOC的主要區(qū)別為面向某校某班的學(xué)生，由于受眾面小而增強(qiáng)其靈活性和學(xué)習(xí)個體的針對性，其即具備慕課優(yōu)勢，也吸收了線下課堂在團(tuán)隊(duì)合作、個性化指導(dǎo)方面所具有的無可替代的優(yōu)勢。清華大學(xué)是我國最早利用MOOC平臺Edx進(jìn)行SPOC教學(xué)實(shí)踐的高等院校，于2013年開設(shè)了“云計算與軟件工程"SPOC課程。學(xué)生要在課堂教學(xué)之前自行學(xué)習(xí)課程視頻，并完成相應(yīng)的作業(yè)；課堂教學(xué)以翻轉(zhuǎn)課堂的形式，師生交互討論網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中遇到的問題。同年9月，清華大學(xué)出版社推出了SPOC平臺，即“智學(xué)苑”，該平臺真正實(shí)現(xiàn)了隨時隨地“在線學(xué)習(xí)”。

2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是信息相關(guān)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，其教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生學(xué)會分析研究計算機(jī)加工對象的特性，以便為應(yīng)用涉及的數(shù)據(jù)選擇適當(dāng)?shù)倪壿嫿Y(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的算法，并初步掌握算法的時間分析和空間分析技術(shù)，從而培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，提高程序設(shè)計水平。

教學(xué)中存在的主要問題：1）課程本身抽象l生強(qiáng)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門理論和實(shí)踐緊密結(jié)合的課程，其理論學(xué)習(xí)內(nèi)容抽象、豐富，又各成體系，同時要求學(xué)生具備一定程序設(shè)計能力和經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)踐中完善理論知識的理解。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，經(jīng)常覺得理論知識能夠理解、算法思想能夠明白而上機(jī)操作卻無從下手，整個課程學(xué)完后仍無法在實(shí)際中應(yīng)用，即缺乏從抽象到具體的實(shí)踐能力；2）學(xué)生程序設(shè)計能力參差不齊。隨著在線學(xué)習(xí)資源的豐富，該形式成為許多學(xué)生程序設(shè)計能力提升和知識拓展的途徑，但由于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力的差異，最終導(dǎo)致程序設(shè)計能力差異性大，給課程教學(xué)實(shí)施帶來難度；3）由于學(xué)時限制，在教學(xué)中實(shí)施針對個體教學(xué)困難。隨著高校對實(shí)踐活動的重視，各課程基本學(xué)時相對減少，如何在有限的時間內(nèi)，完成教學(xué)任務(wù)，又激發(fā)各層次學(xué)時的學(xué)習(xí)信心和熱情，是高校教師普遍探索的問題。

3SPOC模式下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程改革探索

在線學(xué)習(xí)以其勢不可擋的力度在各大高校盛行，而其優(yōu)勢與不足已得到廣泛認(rèn)識，對于高等教育受眾群體，完全依靠在線學(xué)習(xí)必然不能滿足大多數(shù)學(xué)生需求，根據(jù)學(xué)生個體差異、合理制訂教學(xué)計劃、發(fā)揮線上線下混合教學(xué)的優(yōu)勢是SPOC模式的主要目標(biāo)，也是實(shí)現(xiàn)新形勢下教學(xué)改革的主要途徑。

3.1因材施教，指定分層次培養(yǎng)方案

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)的目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計思維與對實(shí)際問題的抽象解決能力，因此程序設(shè)計基礎(chǔ)能力的差異直接決定課程教學(xué)效果，而學(xué)生通過自身興趣和在線學(xué)習(xí)等途徑導(dǎo)致差異顯著，本文以分析學(xué)生實(shí)際能力為基礎(chǔ)，以激發(fā)學(xué)生主動性為引導(dǎo)，以線上線下混合教學(xué)為手段，提出一種分層次培養(yǎng)方案：將學(xué)生分為較弱、普通及較好三種類型，對較弱的同學(xué)通過在線學(xué)習(xí)對數(shù)組、指針、結(jié)構(gòu)體及函數(shù)等重要銜接知識及重難點(diǎn)部分進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，對較好的同學(xué)則引人當(dāng)前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域有趣的研究課題及實(shí)際問題進(jìn)行嘗試拓展學(xué)生知識面。同時在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中指定不同的任務(wù)要求，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中模擬游戲通關(guān)的過程，激發(fā)學(xué)生需求。在注重學(xué)生個體差異的同時，充分發(fā)揮學(xué)生傳幫帶的作用，提高整體教學(xué)質(zhì)量。

3.2線下課堂教學(xué)

由于學(xué)時限制，線下課堂教學(xué)主要針對普通學(xué)生進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。首先，注重引入當(dāng)前研究前沿激發(fā)學(xué)生興趣，如當(dāng)前前沿的alpha狗人機(jī)對弈、社交網(wǎng)絡(luò)等問題與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的關(guān)聯(lián)；其次，夯實(shí)理論基礎(chǔ)，抓緊各章節(jié)間的關(guān)聯(lián)，把握重點(diǎn)，加強(qiáng)算法分析設(shè)計能力培養(yǎng)；最后，通過課前精心組織收集問題，采用基于實(shí)例化、問題驅(qū)動的啟發(fā)式趣味教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要討論3種邏輯結(jié)構(gòu)及2種運(yùn)算，各種結(jié)構(gòu)形式上又相互獨(dú)立，通過生活中熟悉的實(shí)例引人教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)其實(shí)用性，并將基本概念在實(shí)例中講解，最后通過對多個相近的概念運(yùn)用比較的方法串聯(lián)起來，加深印象，強(qiáng)化理解。在各章的講解中，通過提問一解決問題一再提問的方式，將其內(nèi)部串接，使學(xué)生在思考中深入理解。

3.3線上輔助教學(xué)

通過構(gòu)建基于SPOC模式的輔助教學(xué)平臺構(gòu)建，結(jié)合課堂教學(xué)情況，任課教師將分層次培養(yǎng)模式融入到各個輔助教學(xué)環(huán)節(jié)，錄制或通過鏈接引人設(shè)定相應(yīng)教學(xué)資源，如課堂知識查漏補(bǔ)缺、知識點(diǎn)拓展、校外優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源整合、同步習(xí)題、在線實(shí)驗(yàn)與在線答疑等功能。不同層次學(xué)生自己選擇相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)與知識拓展，從而解決MOOC模式中滿足課程受眾個性化需求不夠、課程完成率不高、虛擬環(huán)境下學(xué)習(xí)缺乏及時分析和學(xué)生直觀感不夠等問題。該平臺與當(dāng)前的教學(xué)輔助及微課程平臺又存在一定區(qū)別，在優(yōu)質(zhì)資源利用和學(xué)生高度互動性、學(xué)習(xí)主動性特性上有更充分的體現(xiàn)。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)學(xué)生個體差異的分層次教學(xué)，首先針對課程教學(xué)中的重難點(diǎn)、課程間銜接、實(shí)驗(yàn)操作及拓展知識點(diǎn)，采用在線優(yōu)質(zhì)課程鏈接設(shè)置與針對授課客體的課程個性化錄制相結(jié)合的方式構(gòu)建微視頻，在錄制視頻中注重教學(xué)內(nèi)容引入、教學(xué)策略設(shè)定、教學(xué)主題突出、教學(xué)互動性、問題啟發(fā)性及知識的片段性，使不同層次學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容；其次通過同步練習(xí)分層次地實(shí)現(xiàn)對課堂教學(xué)內(nèi)容鞏固，使得學(xué)生選擇性完善知識點(diǎn)，并根據(jù)學(xué)生答題情況進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘統(tǒng)計，而后反饋指導(dǎo)課題教學(xué)，提高課堂教學(xué)針對性；然后，通過在線實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)自身情況選擇實(shí)驗(yàn)課題，并在線完成提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，老師則在線批改實(shí)驗(yàn)報告；最后，通過在線答疑功能實(shí)現(xiàn)學(xué)生、教師和產(chǎn)學(xué)研基地技術(shù)人員間的交流，及時解決學(xué)生問題及加強(qiáng)對學(xué)生的引導(dǎo)。由此，該網(wǎng)站建設(shè)過程中，對課程與拓展知識點(diǎn)的把握錄制及互動環(huán)節(jié)的設(shè)置、優(yōu)質(zhì)資源鏈接的選定、分層次習(xí)題的選取與分析統(tǒng)計等方面是分層次教學(xué)方案的重要體現(xiàn)。

線上輔助教學(xué)平臺是分層次教學(xué)實(shí)施的重要媒介。其由教師、學(xué)生和管理員三個角色組成：教師主要完成錄制微視頻及ppt等教案上傳，在線發(fā)布作業(yè)及實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在線作業(yè)情況分析統(tǒng)計及在線論壇等功能；學(xué)生主要完成在線學(xué)習(xí)、在線實(shí)驗(yàn)、在線答題和在線論壇四個功能組成；管理員主要完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理和維護(hù)功能。該系統(tǒng)利用XAMPP+PhpStorm開發(fā)工具實(shí)現(xiàn)。

4總結(jié)

基于SPOC模式的線上線下混合教學(xué)模式即彌補(bǔ)了在線學(xué)習(xí)對授課個體針對性不夠的問題，又避免了課堂學(xué)習(xí)學(xué)時限制及靈活性不足等問題。本文將其用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革探索，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐并重，并將其抽象思維通過線上啟發(fā)式教學(xué)、線下實(shí)踐操作及拓展知識視頻想結(jié)合的方式使得學(xué)生更易于理解，同時增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性，激發(fā)學(xué)習(xí)動力，提升教學(xué)效果。