戴成秋

（湖南工學(xué)院 計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院，湖南 衡陽 421002）

0 引 言

2015年11月，教育部、國家發(fā)改委、財(cái)政部三部委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》，對地方普通本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的主要任務(wù)做出明確規(guī)定，高等教育發(fā)展逐步步入內(nèi)涵式發(fā)展。眾所周知，高等教育發(fā)展依賴于教育教學(xué)質(zhì)量的提升，也最終落足于課堂教學(xué)[1]。

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，給教育帶來了全新的挑戰(zhàn)。“互聯(lián)網(wǎng)+教育”實(shí)質(zhì)就是利用以MOOC為代表的教育信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)改革[2]，混合式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)為教師提供了全新的教學(xué)模式[3-5]。

1 開展混合式教學(xué)的目標(biāo)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是面向計(jì)算機(jī)、通信、電子等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。它所討論的知識內(nèi)容和提倡的技術(shù)方法，無論對進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的其他課程，還是對從事大型信息工程的開發(fā)，都是重要而必備的基礎(chǔ)。

盡管教師與學(xué)生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程都比較重視，但在目前的教學(xué)過程中，傳統(tǒng)的“滿堂灌”課堂教學(xué)方法造成了學(xué)生理解知識點(diǎn)不透徹，實(shí)踐能力差的問題。在此背景下，混合線上與線下兩種學(xué)習(xí)方式，融入主動學(xué)習(xí)與問題導(dǎo)向教學(xué)理念，開展數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的混合式教學(xué)改革十分必要。

為實(shí)施好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)改革，我們提出開展混合式教學(xué)的目標(biāo)與任務(wù)如下：①加強(qiáng)學(xué)生對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)各重要知識點(diǎn)的理解，提升學(xué)生編程實(shí)踐能力；②促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性；③加強(qiáng)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的學(xué)習(xí)互動；④組織好每次見面課前后的學(xué)習(xí)任務(wù)、反饋、案例、考核等。

2 混合式教學(xué)總體思路

2.1 課程基本信息

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程主要介紹數(shù)據(jù)組織與算法設(shè)計(jì)，使學(xué)生在面對具體應(yīng)用問題時(shí)，能選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出較為高效的算法。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程面向計(jì)算機(jī)學(xué)院本科生開設(shè)，原計(jì)劃課時(shí)為64學(xué)時(shí)。采取混合式教學(xué)改革后，線上學(xué)習(xí)使用的是浙江大學(xué)陳越老師在中國大學(xué)MOOC上開設(shè)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)國家精品在線開放課程，實(shí)踐與作業(yè)結(jié)合“拼題啊” 程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)系統(tǒng)開展，線下翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合藍(lán)墨智能云教學(xué)平臺開展，案例講解與小組討論也采用藍(lán)墨云APP計(jì)分考核。

2.2 混合模式

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混合式教學(xué)改革采取線上線下結(jié)合方式，線上學(xué)時(shí)24，線下學(xué)時(shí)32，具體分配情況見表1。成績采用全量化的形式開展計(jì)分，其中中國大學(xué)MOOC在線課程平臺成績占比20%，“拼題啊”程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)系統(tǒng)平臺成績占比20%，藍(lán)墨智能云教學(xué)平臺占比20%，期末測驗(yàn)占比40%。

表1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混合式教學(xué)課時(shí)分布

3 在線教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程混合式學(xué)習(xí)在一個學(xué)期內(nèi)完成，根據(jù)學(xué)習(xí)知識點(diǎn)按時(shí)間進(jìn)行線上線下學(xué)習(xí)任務(wù)分割，要求按小組做好每次任務(wù)的學(xué)習(xí)反饋。同一小組成員可以給出一些約束性條件，比如不同星座、不同性別、不同地域、不同宿舍等，這樣既避免了主動學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生抱團(tuán)，又能加強(qiáng)學(xué)生之間的溝通交流。每次線下見面課前，要求各小組組長做好如下工作：①視頻學(xué)習(xí)反饋；②測試反饋，導(dǎo)出MOOC測試成績；③數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法編程反饋，從線上“拼題啊”導(dǎo)出上機(jī)編程成績；④集中討論反饋，論壇統(tǒng)計(jì)發(fā)帖。

在中國大學(xué)MOOC平臺和PTA實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)平臺下，課程教學(xué)知識的描述形式多樣化、更生動，學(xué)生學(xué)習(xí)按自己需求開展，可重復(fù)看也可考核之后學(xué)習(xí)等。線上學(xué)習(xí)平臺使得抽象知識生動化、學(xué)習(xí)工作效率化，比如開設(shè)混合式教學(xué)課程的教師在每次見面課授課前，可以在中國大學(xué)MOOC和PTA實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)平臺上導(dǎo)出學(xué)生在線學(xué)習(xí)與編程的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，表2為PTA平臺導(dǎo)出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)線性表編程練習(xí)學(xué)生的得分情況。

表2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)線性表學(xué)習(xí)情況統(tǒng)計(jì)

4 線下教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

4.1 課前任務(wù)單設(shè)計(jì)

見面課是線下教學(xué)的重要一環(huán)，在每次見面課前一周的時(shí)間里，給出學(xué)習(xí)任務(wù)單內(nèi)容，包含章節(jié)名稱、學(xué)習(xí)目標(biāo)、要點(diǎn)等，要求各學(xué)習(xí)小組組長做好學(xué)習(xí)監(jiān)督反饋，任務(wù)單內(nèi)容見表3。

表3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)線性表學(xué)習(xí)任務(wù)單

4.2 課上教學(xué)設(shè)計(jì)

線下教學(xué)開展形式采用SPOC（Small Private Online Course），SPOC是指使用MOOC的技術(shù)平臺和教學(xué)手段進(jìn)行授課的校內(nèi)課程。SPOC通常只允許本校的學(xué)生參加，教師會組織線下教學(xué)活動，從而實(shí)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)，發(fā)揮各自優(yōu)勢的效果。

本項(xiàng)目中線下課程教學(xué)主要結(jié)合藍(lán)墨云智能云教學(xué)平臺開展。平臺擁有簽到、分組、課堂表現(xiàn)、互助答疑、頭腦風(fēng)暴、投票問卷、學(xué)習(xí)效果測試、教學(xué)周報(bào)等功能，能輔助翻轉(zhuǎn)課堂中的分組討論、設(shè)計(jì)問題、實(shí)踐展示等操作。

5 教學(xué)效果評估與總結(jié)

5.1 教學(xué)效果評估

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程混合式教學(xué)改革實(shí)施結(jié)束后，需要開展歷史成績、平行班成績的比較工作，結(jié)合學(xué)生問卷分析教學(xué)改革的效果。

圖1所示為往屆同課程教學(xué)班級物聯(lián)1401試卷分析表，圖2所示為實(shí)施數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混合式教學(xué)改革的軟件1502班的試卷分析表，在試卷難度略有提升的情況下，軟件1502班的及格率高于物聯(lián)1401班，且其班級平均成績79.55分都高于往屆數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)物聯(lián)網(wǎng)1401班72.35分，高分區(qū)（90～100）人數(shù)及比例也明顯高于往屆班級，反映混合式教學(xué)改革對于優(yōu)秀學(xué)生影響更大。

圖1 傳統(tǒng)教學(xué)物聯(lián)網(wǎng)1401班教學(xué)成績分布

圖2 混合式教學(xué)軟件1502班教學(xué)成績分布

為了讓對比更客觀，平行班同課程成績對比采用15級其他教師擔(dān)任課程教學(xué)的班級成績來對比分析，圖3所示為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混合式教學(xué)班與彭、伍兩位教師擔(dān)任教學(xué)的同屆其他班級期末考試成績及格率的對比。對比結(jié)果也充分說明，開展混合式教學(xué)改革后，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績總體好于傳統(tǒng)式教學(xué)。

圖3 不同教師數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)成績及格率分布

后續(xù)跟蹤混合式教學(xué)班級學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，得知該班學(xué)生在學(xué)科競賽和軟件水平資格考試中表現(xiàn)都優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)班級。

5.2 混合式教學(xué)總結(jié)

混合式教學(xué)模式的混合不是簡單地從線上線下教學(xué)方式混合，而是多方位的混合。

其一，視頻和老師講解混合。課程主講采用網(wǎng)絡(luò)集中視頻授課的在線教學(xué)方式。參與課程學(xué)習(xí)的學(xué)生還能獲得本地教師的個性化授課和輔導(dǎo)，此外參與該課程的助教團(tuán)隊(duì)會根據(jù)課程內(nèi)容的要求提前錄制好相應(yīng)的視頻上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺上供學(xué)生集中學(xué)習(xí)討論。

其二，學(xué)習(xí)環(huán)境的混合。將課堂教學(xué)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)施教環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)討論環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)互評環(huán)境有機(jī)結(jié)合。老師在教學(xué)過程中，可發(fā)布話題、問卷調(diào)查、專題等活動，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性和主動性。學(xué)生可寫學(xué)習(xí)感受、心得，而且學(xué)生的整個學(xué)習(xí)活動都被存儲在系統(tǒng)中，學(xué)生隨時(shí)可查看，這便于學(xué)生復(fù)習(xí)、總結(jié)。

其三，學(xué)習(xí)方式的混合。充分利用3個平臺的內(nèi)容與特色，將網(wǎng)絡(luò)互助、自主學(xué)習(xí)同教師面授有機(jī)混合，小組內(nèi)部協(xié)作學(xué)習(xí)、進(jìn)行討論，共同為完成一個目標(biāo)而學(xué)習(xí)。同時(shí)小組之間也可以討論，請教問題。

其四，學(xué)習(xí)過程中采用了游戲化教學(xué)設(shè)計(jì)，游戲化學(xué)習(xí)將轉(zhuǎn)變“以教師為中心”的傳統(tǒng)思路，讓學(xué)習(xí)者在教學(xué)活動中主動地建構(gòu)自己的知識體系，并且能形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

6 存在的問題與建議

俗語稱教學(xué)相長，一輪混合式教學(xué)改革后，需開展教學(xué)反思與總結(jié)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程混合式教學(xué)反思如下。

1）加強(qiáng)過程監(jiān)控，多做教學(xué)反思。

混合式教學(xué)改革最大的提升就是更加注重教學(xué)過程，讓學(xué)生重視學(xué)習(xí)過程，循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)，花更多的心思和精力去學(xué)習(xí)，而不是考前突擊，更注重于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力，但在本次混合式教學(xué)過程中，難以避免地出現(xiàn)了刷題、代做等異常情況。下一步要思考相應(yīng)的對策，促進(jìn)學(xué)生加強(qiáng)學(xué)習(xí)，提升程序設(shè)計(jì)能力。

2）調(diào)整或自建網(wǎng)絡(luò)課程。

網(wǎng)上學(xué)習(xí)的浙江大學(xué)陳越教授主講的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程難度層次偏高，學(xué)生反映學(xué)習(xí)起來較為困難，如何調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容，或者利用平臺自建，是值得探討的方法。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，又是學(xué)生考研課程，要求深度學(xué)習(xí)，所以課程的見面課課時(shí)并未大幅度減少，相比以往只是額外增加了課外學(xué)習(xí)和豐富了教學(xué)方式與手段，所以才能提升教學(xué)效果。

3）加強(qiáng)課程資源與案例建設(shè)。

混合式教學(xué)改革的重心依然是課程建設(shè)，而課程建設(shè)離不開師資和教學(xué)資源建設(shè)，在立項(xiàng)建立混合式教學(xué)的時(shí)候，應(yīng)優(yōu)先考慮已經(jīng)初步建設(shè)成形的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，先行建設(shè)幾門優(yōu)秀在線課程。

4）激發(fā)學(xué)生的潛能，持續(xù)給學(xué)生布置任務(wù)。

混合式教學(xué)關(guān)鍵在于培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，在學(xué)習(xí)過程中，在保持一定張力的同時(shí)，要持續(xù)不斷地給學(xué)生布置任務(wù)及要求，重心在加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

5）主持混合式教學(xué)的教師要對自己和學(xué)生有信心。

混合式教學(xué)過程中，有一部分為翻轉(zhuǎn)課堂，要發(fā)揮學(xué)生的主導(dǎo)作用，要對自己有信心，課前做好充分準(zhǔn)備，對學(xué)生提出的問題不至于措手不及；要對學(xué)生有信心，相信學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課堂翻轉(zhuǎn)PPT、綜合問題求解等都可以很好解決。

6）教改是求變，不能閉門造車，要多出去學(xué)習(xí)交流。

多去同類型學(xué)校交流研討，多參加主題鮮明的教學(xué)研討會，對教師理念更新和教學(xué)水平提升都大有益處。