劉建粉 王德永

摘 要：為改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)中學(xué)生不愿聽(tīng)講和不時(shí)玩手機(jī)現(xiàn)狀，進(jìn)行了基于移動(dòng)端的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)探索與實(shí)踐。采用線上線下混合教學(xué)模式，建設(shè)了線上教學(xué)資源，設(shè)計(jì)了線下教學(xué)活動(dòng)，并進(jìn)行了混合教學(xué)模式探索。結(jié)果表明，該教學(xué)模式調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，方便學(xué)生利用智能手機(jī)和零碎時(shí)間隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，獲得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué) 移動(dòng)端 探索與實(shí)踐

中圖分類號(hào)：TG4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）12（a）-0-02

隨著4G及WIFI技術(shù)的普及，越來(lái)越多的人用上了智能手機(jī)，特別是90后、00后已步入大學(xué)校園的學(xué)生們，人手一部。手機(jī)給我們提供了很多便利，使我們的生活變得更美好，但是不合理的使用手機(jī)也給我們帶來(lái)很多不利影響。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大學(xué)生上課使用手機(jī)現(xiàn)象很普遍，有高達(dá)90%的受訪對(duì)象在上課時(shí)使用手機(jī)且上課使用手機(jī)頻率高[1]。上課使用手機(jī)的功能不是為了學(xué)習(xí)或查資料，而是上網(wǎng)聊天、逛淘寶、刷微博微信、打游戲等。造成該現(xiàn)狀的原因有很多，有學(xué)生因素，有老師因素，也有社會(huì)和家庭因素。如何改變?cè)摬涣棘F(xiàn)狀，需要采取一系列的措施，有堵也要疏。從教師的角度出發(fā)，應(yīng)該先從自身找原因，提高自己的綜合素質(zhì)，保持對(duì)學(xué)生的吸引力，講究教學(xué)藝術(shù)，探索教學(xué)方法。

近年來(lái)，隨著大規(guī)模在線開(kāi)放課程（慕課）實(shí)施，以及微課和翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)探索[2-4]，借助于互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，給學(xué)生帶來(lái)了全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力。如何讓智能手機(jī)變成學(xué)生學(xué)習(xí)的利器，這就需要老師改變以往以課堂講授為主的教學(xué)模式，而要探索一種線上線下混合的教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自覺(jué)性，從而通過(guò)智能手機(jī)進(jìn)行移動(dòng)學(xué)習(xí)，充分利用碎片時(shí)間，提高學(xué)習(xí)效率。

本文介紹筆者學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程從傳統(tǒng)的課堂教學(xué)到線上線下混合模式教學(xué)的轉(zhuǎn)變過(guò)程，從教學(xué)團(tuán)隊(duì)研討，制定實(shí)施方案，到分工合作充分做好線上的教學(xué)資源整理、微課錄制和線下的課堂教學(xué)活動(dòng)組織，以及如何實(shí)施線上線下混合教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，再到實(shí)施過(guò)程中問(wèn)題的總結(jié)和對(duì)策，最后是學(xué)習(xí)效果的測(cè)評(píng)。從最終的測(cè)評(píng)結(jié)果看，采用線上線下混合教學(xué)模式，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情有很大提高，教學(xué)效果也明顯提高。

1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)困難分析

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，開(kāi)設(shè)于第三學(xué)期，每周3+1（即3節(jié)理論，1節(jié)實(shí)驗(yàn)），其先修課程C語(yǔ)言已于第一和第二學(xué)期開(kāi)設(shè)，其后繼課程有嵌入式系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理及應(yīng)用和操作系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)目的是要求學(xué)生掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念、基本原理和基本方法；掌握數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及基本操作的實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)λ惴ㄟM(jìn)行時(shí)間復(fù)雜度與空間復(fù)雜度分析；能夠運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本原理和方法進(jìn)行問(wèn)題分析與求解。重點(diǎn)在培養(yǎng)和提高學(xué)生理論、抽象、設(shè)計(jì)的能力，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐和創(chuàng)新能力。

雖然數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在物聯(lián)網(wǎng)工程課程體系中具有舉足輕重的地位，然而由于該課程涉及的算法有些比較抽象，實(shí)驗(yàn)操作又要求學(xué)生具備較強(qiáng)的動(dòng)手能力，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中容易遇到困難和問(wèn)題，導(dǎo)致學(xué)生自信心受挫，學(xué)習(xí)興趣下降，學(xué)習(xí)主動(dòng)性不足，教學(xué)效果不理想。究其原因，主要有以下幾個(gè)方面：（1）學(xué)生的基礎(chǔ)水平和掌握程度差異較大，而傳統(tǒng)的教學(xué)模式不能顧及到每一個(gè)學(xué)生的接受情況，不能及時(shí)解決一些學(xué)生遇到的問(wèn)題；（2）先修課程C語(yǔ)言掌握不好，編程和調(diào)試不熟練，編譯運(yùn)行時(shí)一旦遇到錯(cuò)誤，不知道如何排查和修改，慢慢失去信心；（3）對(duì)課程的重難點(diǎn)不清楚，不知道如何進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，如果一旦聽(tīng)不懂，就會(huì)慢慢失去興趣；（4）某些概念抽象難懂，如時(shí)間復(fù)雜度、抽象數(shù)據(jù)類型等；有些算法較難，不容易理解，如關(guān)鍵路徑、最短路徑等。

基于以上原因，決定采用線上線下混合教學(xué)模式，將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)分散，制作成微課、動(dòng)畫、習(xí)題等各種豐富資源，學(xué)生可以根據(jù)自身需要隨時(shí)通過(guò)線上學(xué)習(xí)，老師提供多種方式與學(xué)生互動(dòng)，及時(shí)答疑，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

2 線上線下混合教學(xué)模式探索與實(shí)踐

針對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中遇到的各種問(wèn)題，課程組老師一起進(jìn)行了多次研討，最后決定采用線上線下混合教學(xué)模式，并制定了相應(yīng)的教學(xué)方案。

（1）教學(xué)計(jì)劃修訂。

鑒于新的教學(xué)模式需要學(xué)生利用手機(jī)和零碎時(shí)間進(jìn)行移動(dòng)學(xué)習(xí)，把原來(lái)課堂被動(dòng)接受變?yōu)橹鲃?dòng)汲取，另外要加強(qiáng)實(shí)踐操作，故把原來(lái)3+1的教學(xué)計(jì)劃修改為2+2。

（2）線上教學(xué)資源建設(shè)。

筆者學(xué)校現(xiàn)在大力支持網(wǎng)絡(luò)課程、慕課、微課、精品課程等建設(shè)，校園已全部覆蓋無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，為線上教學(xué)資源建設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原已建設(shè)有教學(xué)網(wǎng)站，上面已有教學(xué)大綱、課件、習(xí)題等資源，現(xiàn)在為方便學(xué)生充分利用零碎時(shí)間，通過(guò)移動(dòng)端進(jìn)行學(xué)習(xí)，就重新進(jìn)行整理。主要是微課、實(shí)踐案例、在線習(xí)題測(cè)試和收集的其他優(yōu)秀慕課資源等。

（3）線下教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)。

線下教學(xué)活動(dòng)是為了幫助學(xué)生將線上內(nèi)化的知識(shí)進(jìn)一步鞏固，并通過(guò)相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題求解能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。線下教學(xué)活動(dòng)一個(gè)是理論課堂上的活動(dòng)設(shè)計(jì)，另一個(gè)是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的活動(dòng)設(shè)計(jì)。理論課堂上活動(dòng)組織分3個(gè)部分：第一部分是問(wèn)題討論：這些問(wèn)題提前在線上發(fā)送給學(xué)生，需要學(xué)生在討論課前做好準(zhǔn)備。第二部分是問(wèn)題解決方案總結(jié)以及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)講解、延伸和擴(kuò)展。第三部分是下一節(jié)知識(shí)點(diǎn)的提醒和點(diǎn)撥。其中第一部分討論問(wèn)題的案例設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵，它決定討論是否成功和有效。因此一個(gè)好的討論案例，應(yīng)該能和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合，并能將重要知識(shí)點(diǎn)囊括其中。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的活動(dòng)設(shè)計(jì)主要圍繞應(yīng)用案例，設(shè)計(jì)它的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和操作的實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)分為兩部分：第一部分是學(xué)生自己完成設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試和運(yùn)行，在此階段，老師對(duì)程序設(shè)計(jì)能力較弱的學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)或幫助解決學(xué)生遇到的問(wèn)題。第二部分是對(duì)學(xué)生實(shí)現(xiàn)算法的點(diǎn)評(píng)，找出幾個(gè)有特色的學(xué)生程序進(jìn)行比較評(píng)講，從而開(kāi)闊學(xué)生思路。

（4）線上線下混合教學(xué)模式實(shí)施。

考慮到培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，采用了先線上再線下的混合教學(xué)模式[5]。該模式的優(yōu)點(diǎn)是讓學(xué)生真正變成學(xué)習(xí)的主體，將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生。學(xué)生可以根據(jù)自己需求靈活地掌握線上學(xué)習(xí)內(nèi)容、方式、時(shí)間和次數(shù)，真正地學(xué)會(huì)自學(xué)?？紤]到總有學(xué)生不愿主動(dòng)學(xué)習(xí)，就需要對(duì)學(xué)生線上學(xué)習(xí)進(jìn)行監(jiān)督和提醒。另外，也想獲得學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的分析，以便及時(shí)調(diào)整教學(xué)活動(dòng)。因此學(xué)習(xí)資源除上傳到本校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上外，還通過(guò)清華大學(xué)的“雨課堂”進(jìn)行有選擇的推送。學(xué)校所有的多媒體教室電腦都安裝了“雨課堂”插件，方便老師通過(guò)“雨課堂”來(lái)組織班級(jí)線上線下的教學(xué)活動(dòng)。

每次課前，老師會(huì)通過(guò)“雨課堂”向班級(jí)學(xué)生推送該節(jié)課的知識(shí)列表、課件以及微課，并發(fā)送相應(yīng)的自測(cè)試題以及課堂討論案例。自測(cè)試題一般以選擇題的形式出現(xiàn)，用于檢查學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)的程度。課堂討論案例是為了培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力。為便于學(xué)生使用零碎時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，制作短、小、精的微課，時(shí)長(zhǎng)一般不超過(guò)15min。老師會(huì)經(jīng)常查看學(xué)生線上學(xué)習(xí)進(jìn)度并根據(jù)需要發(fā)出提醒，并會(huì)對(duì)表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生發(fā)出表?yè)P(yáng)。另外為了能保持學(xué)生自學(xué)興趣，克服學(xué)生自身惰性，以及方便開(kāi)展討論，將學(xué)生分為若干學(xué)習(xí)小組，并選取小組長(zhǎng)。一般以3個(gè)或4個(gè)人為一個(gè)組，通常都是一個(gè)宿舍的同學(xué)組成，方便大家在平時(shí)能集體學(xué)習(xí)和討論，并起到相互激勵(lì)和督促的作用，形成好的學(xué)習(xí)氛圍。

在線下課堂教學(xué)時(shí)，老師可以通過(guò)“雨課堂”組織討論，每個(gè)小組遞交討論結(jié)果，最后由老師總結(jié)講評(píng)。在線下實(shí)驗(yàn)課時(shí)，老師也可以通過(guò)“雨課堂”共享學(xué)生的編碼并進(jìn)行討論和講評(píng)。在線下教學(xué)活動(dòng)結(jié)束后，老師根據(jù)情況決定是否需要再發(fā)送相關(guān)習(xí)題給學(xué)生，以便進(jìn)一步掌握和鞏固學(xué)過(guò)的知識(shí)點(diǎn)。老師還可以關(guān)于學(xué)習(xí)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面發(fā)起調(diào)查問(wèn)卷，通過(guò)匯總分析后，對(duì)教學(xué)內(nèi)容和方法等及時(shí)做出調(diào)整。

通過(guò)線上線下多種方式與學(xué)生互動(dòng)，解答學(xué)生疑惑，如微信群、QQ群、“雨課堂”等多種方式，確保學(xué)生遇到問(wèn)題能及時(shí)解決，保持學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

（5）課程考核與效果測(cè)評(píng)。

由于線上線下混合教學(xué)模式由線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)構(gòu)成，而且線上學(xué)習(xí)占了很大比重，為了能真實(shí)反映學(xué)習(xí)效果，課程考核方案需重新制定。課程考核成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末筆試成績(jī)構(gòu)成，各占50%，其中平時(shí)成績(jī)包括考勤（占比10%）、線上學(xué)習(xí)成績(jī)（占比20%）以及實(shí)踐成績(jī)（占比20%）。線上學(xué)習(xí)成績(jī)的判定主要依據(jù)課件、微課是否按時(shí)完成，自測(cè)題和習(xí)題完成數(shù)量和正確率，這些成績(jī)可以通過(guò)“雨課堂”自動(dòng)生成。通過(guò)考核結(jié)果看出，實(shí)施混合教學(xué)模式后，學(xué)生成績(jī)有很大提升，由原來(lái)20%的不及格率下降到10%。

同時(shí)通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷調(diào)查學(xué)生對(duì)該混合教學(xué)模式的支持情況，結(jié)果顯示85%的學(xué)生喜歡該教學(xué)模式。另外學(xué)生對(duì)課程教師的評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)也明顯提高。

3 結(jié)語(yǔ)

線上線下混合教學(xué)模式將學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)交與學(xué)生，方便學(xué)生利用智能手機(jī)和零碎時(shí)間隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生自學(xué)的主動(dòng)性，也提高了學(xué)習(xí)積極性，并且獲得了較好的教學(xué)效果。因此今后應(yīng)積極進(jìn)行傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式改革，進(jìn)一步推動(dòng)線上線下混合教學(xué)模式實(shí)施，并在實(shí)施過(guò)程中不斷改進(jìn)和完善。

參考文獻(xiàn)

[1] 閔珍.大學(xué)生課堂“手機(jī)控”現(xiàn)狀心理學(xué)分析及其干預(yù)研究[J].才智，2018（8）：106-108.

[2] 趙媛，王杰，周立軍，等.以計(jì)算思維為導(dǎo)向的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)MOOC建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2018，35（4）：147-150.

[3] 趙海冰，李瑛，邢翠芳，等.計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的微課程案例設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)，2016（11）：55-57.

[4] 渠慎明，劉珊，王青博，等.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代，2018（9）：66-68.

[5] 朱正東，張小雨，田靖軒，等.MOOC混合教學(xué)模式及其實(shí)施中出現(xiàn)的主要問(wèn)題與對(duì)策[J].計(jì)算機(jī)教育， 2017（9）：94-97.