基于多元在线平台的《数据结构》混合式课程改革与研究

李丹丹 赵玲玲 赵学良 刘雪梅

摘要：本文针对《数据结构》课程学时有限、授课形式单一、学生学习积极性不高等问题，以混合式理论为基础，利用優慕课、微助教、腾讯会议等多元在线平台探索提升学习兴趣、提高学生解决复杂问题能力。通过线上/线下的混合式教学设计、线上课程资源建设、导学设计等引导学生课前自主学习。课中结合学生预习效果，教师更有针对的开展教学，师生互动以及学习效果评估。课后则通过课后测试以及课后项目训练加以巩固提升实践能力。《数据结构》课程的混合式教学在一定程度上提高了教与学的效果。

关键词：数据结构; 优慕课; 混合式教学

所谓混合式教学就是要把传统学习方式的优势和e-Learning （即数字化或网络化学习）的优势结合起来。与传统课堂教学相比，混合式教学具有很强的复杂性、不确定性与非线性特点，对硬环境与软环境都有更高要求。混合式教学的本质是把面对面教学和在线学习两种学习有机整合，教师对各种教学资源自由安排，以求得传统教学与网络教学的优点相统一的教学模式。

一、数据结构课程教学现状

《数据结构》课程是计算机类的专业核心课，是一门较为抽象，对理论和实践要求都非常高的课程。主要训练学生对实际问题的建模能力、数据映射能力以及对实际问题提出有效解决方案并付诸实现的能力。在教学过程中存在如下问题。

一是课内学时有限，使师生之间缺乏有效交流和沟通，出现能力强的学生不满足，而相对较弱的学生比较吃力的现象。这种单向的知识传输方式，影响了学生创造和分析问题的能力。

二是学习目的性不明确，使学生丧失学习积极性，缺少自主学习能力。由于学生不明确《数据结构》的作用，导致学生感觉课程内容抽象、算法复杂、实用性不强，缺少主动学习的驱动力。

通过混合教学模式改革，能够关注到学生的个体差异和不同的学习需求，通过优慕课、微助教、腾讯会议、微信等线上平台和线下翻转课堂的有机结合，实现以学生为主体，以教师为主导，线上线下相结合的混合式教学模式，以及激励学生的学习主动性。

二、以学生为中心多元线上平台的混合式教学设计

以学为中心的对课程环节进行设计，充分利用优慕课、微助教、腾讯会议、微信等在线平台的优势通过线上线下相结合的方式进行课前（线上）、课中（线下+线上）和课后（线下）的教学设计，如图1所示。

1.在线平台选择

发挥各个在线平台的优势将线上/线下相结合是混合式设计中重要的一环。学院提供了由清华大学教育技术研究所开发的优慕课平台，其优势是支持课程滚动建设，有利于教学资源建设与框架设计。因此课前和课后的自主学习则采用该平台仅实施。微助教是一款可以随时随地了解学生学习情况的平台，参与课堂互动无需任何下载，自动签到功能免去课堂点名浪费时间的烦恼，课上测试随时分析对刚讲知识点的掌握情况。因此选择此平台作为课中设计的线上辅助资源。腾讯会议和微信可以开启一对一或集体的答疑辅导的模式，因此课后答疑采用两类平台进行交互。

2.线上+线下环节设计

每一次课的教学进程分为课前、课中和课后 3 个阶段。课前设计主要利用优慕课在线平台的优势，通过课前导学任务+短小精悍微视频/微课件/微任务+精心设计的开放式问答题/课前测试/课前讨论进行设计和实施。根据教学内容设计，理论课选择 25% 的课程内容做线上教学。课中设计主要通过任务驱动+微助教+学生分享互动设计进行实施。课中在讲解实际问题时会引入课前导学的内容，引导学生进一步思考同时在课中会适当增加生活实际的小任务以驱动引导学生思考、发言、表达自己的观点和想法。课中通过微助教平台检测学生随时检测学生课程中的掌握情况。课后设计主要通过优慕课平台资源+拓展学习+小组讨论巩固+腾讯会议/微信线上答疑。课后设计的目标则是对当次课程的复习和巩固。

三、以学生为中心多元线上平台的混合式教学评价与效果

1.课程评价

在课前课中课后的教学设计基础上，为达到本课程教学目标，有效的发挥线上资源学习平台，调动学生课堂参与的积极性，提升学生自主学习能力，本课程采用多元化考核评价，兼顾网络教学平台、微助教等过程性监督学习平台，课程成绩由平时考核（20%）+阶段考核（30%）+期末考核（50%）构成，其中平时考核由在线资源学习及课堂测（50%）+出勤（25%）+实验项目完成情况（25%）构成。

2.效果评价

混合式教学实施突出了明确性、参与度和多元化，使得师生、生生关系比传统教学方式更密切，从而帮助学生取得较好的学习效果。优慕课平台是数据结构课程的资源学习平台，它丰富了课程的教学内容，为学生提供了自主学习的渠道，提高了学生自主学习的能力。表1为混改班线上学习情况统计表。

3.评价反馈

调查问卷设计主要从课程资源使用情况，能力提升情况，学习情况等方面对试点班学生进行问卷调查。其中79%的学生认为线上线下混合方式在知识运用方面能力有了提升，68%的学生认为沟通能力有了较高提升，80.1%的学生认为自主学习能力有了明显提升，教学效果较为明显。95%的学生认为线上资源对他们学习非常有帮助，有87%的学生认为“线上线下混合”方式丰富了教学内容，使得他们接触到更多的知识，认为该种方式给带来更多的自主权。可见通过混合式教学，学生的学习兴趣提高，而且学习自觉性也大幅增长。

四、结语

数据结构课程是一门理论性和实践性都非常强的课程，单纯课内教学存在局限，课内学时有限，难以对课程内容进行全面讲解。通过混合式教学，利用多元在线平台可以将部分课上内容移到网上供学生自行学习，充分发挥学生自主能动性，结合课堂上教师组织讨论、答疑解惑等方式实现巩固提高，从而在有限的课时内完成更多的案例分析和综合程序设计。

参考文献：

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[4]付美艳等.基于线上线下混合式数据结构的教学研究[J].电脑知识与技术，2020，16（32）.

[5]蔡秋茹等.一流本科课程建设背景下的应用型本科金课教学探索-以数据结构课程为例[J].中国多媒体与网络教学学报，2020（7）

北京城市学院 李丹丹 赵玲玲 赵学良 刘雪梅