摘要：隨著信息技術的快速發(fā)展，線上線下混合式教學模式已成為一種新型的教學模式。文章以數(shù)據(jù)結(jié)構課程為例，探索和應用線上線下混合式教學模式，旨在提高學生的學習自主性，促進師生之間的交流和互動，全面提高教學質(zhì)量。

關鍵詞：混合式教學模式；BOPPPS教學模式；學習通；問卷星

一、引言

在大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術的推動下，傳統(tǒng)的以教師為中心、課堂講授為主的教學模式已經(jīng)無法滿足當今學生的學習需求。為了更好地培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，教師在探索能夠適應學生學習需求的新教學模式。

數(shù)據(jù)結(jié)構作為計算機科學的核心課程，其教學質(zhì)量直接影響學生專業(yè)素養(yǎng)的形成。因此，如何創(chuàng)新數(shù)據(jù)結(jié)構課程的教學模式，成為教育界關注的焦點。在這樣的背景下，線上線下混合式教學模式應運而生，它結(jié)合了線上教學和線下教學的優(yōu)點，為數(shù)據(jù)結(jié)構課程的教學提供了新的方向。線上教學具有靈活性、個性化、時空無限制等優(yōu)點，線下教學則強調(diào)實踐性、互動性和深度思考。通過線上線下混合式教學模式，學生可以在課前預習、課中討論、課后復習等環(huán)節(jié)獲得更加豐富、多樣和高效的學習體驗。

二、數(shù)據(jù)結(jié)構課程的特點

數(shù)據(jù)結(jié)構課程是東莞城市學院的軟件工程、計算機科學與技術、大數(shù)據(jù)等相關專業(yè)的核心必修課程，它以離散數(shù)學、計算機概論、程序設計基礎等先修課程為基礎，為后續(xù)的計算機網(wǎng)絡、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理與應用等課程的學習打下基礎。課程教學內(nèi)容以常見的數(shù)據(jù)結(jié)構類型為核心，如線性結(jié)構、樹形結(jié)構、圖形結(jié)構等，并對各數(shù)據(jù)結(jié)構的基本操作進行重點講解。教師以邏輯結(jié)構和存儲結(jié)構為基礎，著重培養(yǎng)學生的算法設計和分析能力，使其能夠靈活運用數(shù)據(jù)結(jié)構解決實際問題。

三、數(shù)據(jù)結(jié)構教學現(xiàn)狀分析

近年來，教育部積極推動新工科的發(fā)展。對計算機專業(yè)而言，數(shù)據(jù)結(jié)構作為基礎課程，傳統(tǒng)教學模式已經(jīng)無法滿足新工科背景下的需求。另外，東莞城市學院學生的基礎相對薄弱，學習過程中缺少主動性，課堂教學存在以下問題。

（一）理論性強，內(nèi)容抽象，學生理解不透徹

數(shù)據(jù)結(jié)構課程涉及面廣，包括線性表、棧和隊列、串、數(shù)組和廣義表、樹、圖等大量的基本概念，以及插入、刪除、查找、排序等一些算法的基本思想，知識點涉及較多，且課程內(nèi)容抽象，基本圍繞數(shù)學模型及其基本運算展開，學生不容易理解。很多學生對數(shù)據(jù)結(jié)構所學概念不清晰，內(nèi)容理解不透徹，所學的知識沒有融會貫通，導致在學習中感覺困難重重，特別是對一些復雜的算法設計，學生更是無從下手，從而產(chǎn)生畏懼學習的心理。

（二）“灌輸式”教學，無法調(diào)動學生的學習積極性

在數(shù)據(jù)結(jié)構的教學中，東莞城市學院大部分教師采用傳統(tǒng)的“灌輸式”教學，即教師講、學生聽，學生需要在較短的時間內(nèi)掌握大量的知識。對于東莞城市學院計算機專業(yè)的學生而言，學習重點是靈活應用和創(chuàng)新各種算法，而不是單純地記憶知識。由于教學忽視了獲取知識的過程，不僅難以調(diào)動學生的學習積極性，而且難以培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性。所以說，傳統(tǒng)的“灌輸式”教學雖然具有“短平快”的特點，但容易出現(xiàn)囫圇吞棗的情況。

（三）理論與實踐脫節(jié)，無法培養(yǎng)學生實踐能力

教師過分強調(diào)理論知識的闡述，往往忽視實際運用的重要性，致使學生沒有真正了解這些知識，不能將所學的理論知識有效運用于實際操作中。另外，在上機課中，學生只是機械地編寫代碼進行模擬，缺乏針對具體問題的實踐驗證，難以提高知識應用能力和問題解決能力。

四、線上線下混合式教學模式的實踐

為了增強數(shù)據(jù)結(jié)構課程的教學效果，滿足學生的學習需求，教學團隊精心整合教學資料，建設豐富的線上資源，并融合線上線下混合式教學模式。

（一）線上資源的建設

教學團隊系統(tǒng)梳理了線上教學內(nèi)容，明確了各個課程知識點的錄制需求，并積極組織團隊成員進行錄制工作，最終成功錄制了15個知識點視頻和8個上機實驗視頻，總時長為312分鐘。團隊從教學內(nèi)容、知識點整理、重點和難點梳理、課件美觀等角度出發(fā)，精心設計了課件，使課件內(nèi)容更豐富、更完整、更準確，編排更美觀、更易讀，對提高學生的學習效率具有很大的幫助。

教學團隊認真編寫了32個教案，這些教案不僅注重培養(yǎng)學生的知識技能，還融入思政元素，21198a3b64ad6fad9f5004650fd1e6edf1382f3face9c3bb70fe4db14e3fbe4d旨在培養(yǎng)學生的理想信念、價值取向、政治信念、社會責任感。為了幫助學生鞏固知識點，教學團隊還精選了多個經(jīng)典題型，建立了包含132題的課程題庫；通過網(wǎng)上測試、作業(yè)提交、批改等功能，密切關注并把控學生的學習進度和效果；建立課程交流群，鼓勵學生與教師互動合作，營造積極的學習氛圍。此外，教學團隊在超星學習通平臺上傳了豐富的教學資源，讓學生在任何時間和地點都能學習。

（二）線上線下相融合

結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)構的特點和東莞城市學院學生的實際情況，教師采用BOPPPS教學模式重構課堂教學。教師通過超星學習通平臺，將教學分為課前、課中、課后三個模塊，旨在增強師生的互動，調(diào)動學生參與課堂教學的積極性。教學流程如圖1所示。

課前，教師通過超星學習通平臺發(fā)布學習視頻和任務要求，學生觀看在線教學視頻，不僅能強化責任意識，還能自主學習并掌握相關的理論知識。在實際課堂教學中，教師采用BOPPPS教學模式，該教學模式包括導入（Bridge-in）、目標（Objective）、前測（Pre-assessment）、參與式學習（Participatory Learning）、后測（Post Assessment）和總結(jié)（Summary）六大教學基本要素。

第一，導入。教師可以采用案例或提問的方式，引出課程內(nèi)容。例如，教師展示一張公園的圖片，引導學生思考：“如果從大門口出發(fā)，去參觀每一個景點，我們怎么走才能把所有景點都參觀一遍，并且沒有重復參觀?！弊詈笠鰣D遍歷。

第二，目標。教師向?qū)W生明確教學目標，包括知識目標、能力目標和素質(zhì)目標。例如，圖遍歷的教學目標，使得學生熟練掌握圖的深度優(yōu)先和廣度優(yōu)先遍歷的性質(zhì)與方法，能夠靈活運用遍歷算法，處理各種圖的應用場景，并在學習過程中不斷提高學生的邏輯思維和分析問題的能力。

第三，前測。教師通過測試、提問等活動，根據(jù)課前視頻學習，對學生預習情況進行綜合評估，進而對教學過程進行調(diào)整和完善。例如，教師根據(jù)圖遍歷的定義，詢問學生：“我們應該遵循什么樣的規(guī)則來進行遍歷呢？”如果學生回答深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索，說明學生有進行課前視頻學習，對圖遍歷的知識掌握得比較好，教師可以直接對圖遍歷的兩種規(guī)則進行深入教學。如果學生回答不出來，說明學生沒有進行課前視頻學習，那么教師要先講解圖遍歷的定義。

第四，參與式學習。教師要以學生為中心，充分調(diào)動學生的學習積極性。例如，教師先詳細講解深度優(yōu)先搜索的原理，解釋它是如何遍歷圖。接下來，教師邀請一個學生上臺，闡述基于鄰接表結(jié)構的深度優(yōu)先搜索算法實現(xiàn)。學生解釋如何通過第一個指針參數(shù)找到給定頂點的第一個鄰接點，并檢查這個鄰接點是否已被訪問過。如果鄰接點存在且未被訪問，則遞歸調(diào)用深度優(yōu)先搜索算法。對于已訪問過的頂點，學生可以通過下一個指針參數(shù)繼續(xù)尋找該頂點的下一個鄰接點。隨后，另一個學生也來分享基于鄰接矩陣結(jié)構的深度優(yōu)先搜索算法。學生解釋在查找第一個鄰接點和下一個鄰接點時，如何遍歷給定頂點所在的行，并檢查哪一列的值非零且對應的頂點未被訪問過。一旦找到這樣的鄰接點，就遞歸調(diào)用深度優(yōu)先搜索算法。最后，教師總結(jié)，強調(diào)鄰接矩陣和鄰接表是兩種不同的圖存儲結(jié)構，它們在深度優(yōu)先搜索算法中的實現(xiàn)方式也有所不同。在實際應用中，學生應堅持“一切從實際出發(fā)”的原則，根據(jù)問題的具體需求和圖的特性，選擇適合的存儲結(jié)構來編寫高效的深度優(yōu)先搜索算法。此外，針對實際需要的課程內(nèi)容，教師靈活安排了課堂練習環(huán)節(jié)。例如，教師給出一個圖的鄰接表結(jié)構，要求學生討論并編寫從頂點3出發(fā)的深度優(yōu)先搜索序列，答題結(jié)果如圖2所示。

第五，后測。為了評估學生在本次課程中的學習效果，教師可以根據(jù)課堂內(nèi)容的類型和特點，采用多種考核方式。例如，對于深度優(yōu)先搜索DFS算法的算法分析，教師采用分組討論的形式，鼓勵學生深入探究算法原理，并將討論結(jié)果通過大屏幕展示出來，如包含回溯、時間復雜度等關鍵詞。

第六，總結(jié)。教師通過思維導圖等方式，歸納教學內(nèi)容，突出重點和難點，幫助學生形成一張層次分明的知識網(wǎng)絡。

課后，教師通過超星學習通平臺發(fā)布作業(yè)，學生可以借助平臺回顧自己所學的內(nèi)容，完成相關作業(yè)。同時，教師通過批改作業(yè)，發(fā)現(xiàn)存在的問題并加以鞏固，及時給學生指導課堂上講授的知識。

五、項目實踐運行情況分析

經(jīng)過教學模式的改革，學生學習的積極性和主動性得到了顯著提高。這一變化不僅使得期末綜合成績的優(yōu)秀率有所提高，而且增強了學生的編程思維，提高了學生的編程能力和團隊協(xié)作精神。通過對比表1的成績數(shù)據(jù)，筆者發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構課程的及格率和優(yōu)秀率均有明顯提高。

通過問卷星對本次線上線下混合式教學模式進行了深度調(diào)研，結(jié)果顯示，有20.99%的學生偏愛線上教學模式，18.52%的學生更傾向于線下教學模式，高達60.49%的學生則明確表示喜歡線上線下混合式教學模式。這種教學模式已經(jīng)取得了顯著的教學效果，并獲得學生的良好評價。以調(diào)研結(jié)果為依據(jù)，筆者后續(xù)將對線上線下混合式教學模式進行優(yōu)化。

六、總結(jié)

作為計算機專業(yè)的核心必修課程，數(shù)據(jù)結(jié)構的重要性日益凸顯。為了適應這種變革，采用線上線下混合式教學模式已經(jīng)成為一種趨勢，并在課程改革過程中取得了顯著的成績。

參考文獻：

[1]孫兵.人工智能時代職業(yè)教育教師發(fā)展路徑探析[J].中國電化教育，2021（10）.

[2]張鵬偉.基于在線開放課程的混合式教學模式的探索與研究[J].科教導刊，2020（10）.

[3]邱勁，王平.以項目為導向的數(shù)據(jù)結(jié)構課程改革與實踐探索[J].西南師范大學學報（自然科學版），2019（9）.

[4]蒲菊華，盛浩，胡偉，等.研究型大學數(shù)據(jù)結(jié)構課程教學對比與研究[J].計算機教育，2021（6）.

[5]冉光仙.探索專業(yè)課課程思政建設路徑[J].中國社會科學報，2022（12）.

[6]張琴，周福娜，向陽.基于BOPPPS的新工科課堂教學設計[J].科教導刊，2023（7）.

基金項目：2023—2024學年東莞城市學院高等教育教學改革一般項目“數(shù)據(jù)結(jié)構課程的線上線下混合教學模式的創(chuàng)新與實踐探索”，項目編號：2023yjjg020。

（作者單位：東莞城市學院）