蔡秋茹 戴仁俊 柳益君 李紅衛(wèi)

【摘要】在高校紛紛啟動(dòng)線上教學(xué)的背景下，如何確保線上教學(xué)課堂的質(zhì)量是擺在教師面前的一道必答題。本文探討計(jì)算機(jī)專業(yè)核心課程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的線上直播課堂教學(xué)，闡述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程直播教學(xué)的課前、課中、課后實(shí)施過程，為高校線上直播教學(xué)提供參考。

【關(guān)鍵詞】線上直播 ?課堂教學(xué) ?數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

【基金項(xiàng)目】教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目“工程認(rèn)證理念下服務(wù)外包類專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容與課程體系的研究與實(shí)踐”（201901240031）;江蘇理工學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目（11210512050，11610311722，11610311905）。

【中圖分類號(hào)】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2020）24-0083-02

1.引言

隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，線上線下混合式教學(xué)模式被運(yùn)用到高校課堂中[1]。2020春季學(xué)期伊始，新冠肺炎疫情洶涌而來。受疫情影響，教育部做出了2020春季學(xué)期延期開學(xué)的決定，并于2020年2月5日印發(fā)《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》。文件要求保證在線教學(xué)與線下課堂教學(xué)質(zhì)量實(shí)質(zhì)等效，同時(shí)開放全部在線教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)資源共享，為保證線上教學(xué)質(zhì)量提供有力支撐。如何確保線上教學(xué)課堂的質(zhì)量是擺在教育工作者面前的一道必答題。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是高等教育計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的必修基礎(chǔ)課，它的前導(dǎo)課程是程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和離散數(shù)學(xué)，同時(shí)它又是算法設(shè)計(jì)與分析、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件工程等專業(yè)課程的前導(dǎo)課，在課程體系中起到承上啟下的關(guān)鍵作用。當(dāng)前，共享經(jīng)濟(jì)的出現(xiàn)改變著人們的生活，“互聯(lián)網(wǎng)+”的推進(jìn)使共享經(jīng)濟(jì)更加多元化[2]，也極大地促進(jìn)了教學(xué)資源的共享。本文作者在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的線上教學(xué)中采用異步SPOC+長(zhǎng)江雨課堂的線上教學(xué)方式教學(xué)，異步SPOC源課程采用國(guó)家級(jí)精品課程西北大學(xué)耿國(guó)華教授的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程，智慧教學(xué)工具選擇清華大學(xué)的長(zhǎng)江雨課堂，長(zhǎng)江雨課堂具有強(qiáng)大的課堂實(shí)時(shí)交互以及教學(xué)數(shù)據(jù)留存功能，可以為線上教學(xué)提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持，有效解決不能和學(xué)生面對(duì)面交流的問題，同時(shí)通過彈幕、紅包等措施可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，活躍課堂氣氛。本文以“算法和算法分析”的教學(xué)內(nèi)容為例，闡述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程線上直播教學(xué)的實(shí)施過程。

2.線上教學(xué)的課前預(yù)習(xí)

上課前一周教師在雨課堂推送通知，布置學(xué)生在異步SPOC平臺(tái)觀看算法基礎(chǔ)知識(shí)的兩個(gè)視頻，視頻時(shí)長(zhǎng)分別是8分6秒和14分59秒，如圖1所示。學(xué)生不需要花費(fèi)大量時(shí)間和精力，通過觀看視頻便可基本了解算法和算法分析的基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)，以及算法性能評(píng)價(jià)的方法。教師登錄SPOC平臺(tái)查看學(xué)生觀看視頻的數(shù)據(jù)，并且在上課前兩天通過QQ群提醒學(xué)生完成課前預(yù)習(xí)。為保證教學(xué)效果，將SPOC平臺(tái)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)計(jì)入學(xué)生的平時(shí)成績(jī)，學(xué)生通過共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源開闊了視野，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)積極性。

3.線上教學(xué)的課中課堂教學(xué)

課堂教學(xué)在長(zhǎng)江雨課堂進(jìn)行。學(xué)生簽到進(jìn)入課堂，教師可以實(shí)時(shí)獲取到課的學(xué)生名單，同時(shí)及時(shí)提醒未到課的學(xué)生盡快進(jìn)入課堂。為了檢測(cè)學(xué)生的課前預(yù)習(xí)效果，同時(shí)也為了集中學(xué)生的注意力，布置學(xué)生做兩道基礎(chǔ)題目，每道題目回答時(shí)間是1分鐘，如圖2所示。從圖中可以看出，77位學(xué)生回答正確，預(yù)習(xí)到位。為活躍課堂氣氛，同時(shí)激勵(lì)學(xué)生，教師給回答正確的學(xué)生發(fā)紅包，既是對(duì)學(xué)生課前預(yù)習(xí)的肯定，又把學(xué)生的注意力吸引到課堂上，同時(shí)拉近了師生關(guān)系，讓學(xué)生切身體會(huì)到課堂的真實(shí)存在。

通過兩道基礎(chǔ)題目的練習(xí)，了解到學(xué)生對(duì)于算法和算法分析的基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況，正式進(jìn)入課堂教學(xué)。課堂教學(xué)的核心內(nèi)容是兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)：算法描述和算法性能評(píng)價(jià)。首先，通過開啟彈幕的形式引入算法的概念，將學(xué)生回答情況生成詞云后投屏發(fā)給每位學(xué)生。繼而，引入一道經(jīng)典的程序設(shè)計(jì)題目使學(xué)生對(duì)算法有具體的認(rèn)識(shí)，通過共享屏幕將程序代碼展示給學(xué)生并上機(jī)調(diào)試，使學(xué)生的注意力集中到算法這個(gè)知識(shí)點(diǎn)上，結(jié)合課前觀看視頻，將知識(shí)點(diǎn)的講解具體化。布置學(xué)生上機(jī)調(diào)試打印N個(gè)整數(shù)的程序，并對(duì)比輸入分別為100、1000、10000、1000000的運(yùn)行結(jié)果，查閱資料，思考原因。通過該題目的教學(xué)，強(qiáng)調(diào)算法和算法分析的重要性，讓學(xué)生懂得再簡(jiǎn)單的問題都有多種解決方法，每種方法都有各自的特點(diǎn)，學(xué)習(xí)的過程就是積累的過程，也是增長(zhǎng)智慧的過程。程序代碼和學(xué)生反饋如下圖3所示。

然后，通過典型例題講解算法時(shí)間復(fù)雜度分析和計(jì)算方法，總結(jié)算法時(shí)間復(fù)雜度的計(jì)算技巧。同時(shí)強(qiáng)調(diào)，從現(xiàn)在開始在每次設(shè)計(jì)算法的時(shí)候，養(yǎng)成評(píng)價(jià)算法時(shí)間效率的習(xí)慣。開啟彈幕，讓學(xué)生們通過彈幕回答“程序設(shè)計(jì)課程中學(xué)習(xí)過的哪個(gè)算法的時(shí)間效率是對(duì)數(shù)階？”使學(xué)生把理論和實(shí)踐有效結(jié)合在一起，同時(shí)強(qiáng)調(diào)線性對(duì)數(shù)階時(shí)間復(fù)雜度的算法在后續(xù)學(xué)習(xí)中有重要應(yīng)用。最后，對(duì)本次課堂內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。

4.線上教學(xué)的課后學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

課后布置作業(yè)，將作業(yè)及要求通過雨課堂推送通知學(xué)生。要求學(xué)生以思維導(dǎo)圖的形式整理課堂筆記，完成相關(guān)作業(yè)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)通過智慧教學(xué)工具提交?；诖髷?shù)據(jù)分析的智慧教學(xué)工具為教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)提供了很大方便[3]。教師通過批改學(xué)生作業(yè)，查看學(xué)生筆記，整理智慧教學(xué)工具在教學(xué)過程中的留存數(shù)據(jù)得到學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，如圖4所示。教師根據(jù)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)結(jié)果，通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行分類指導(dǎo)，重點(diǎn)幫扶學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生，并對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行提優(yōu)。

5.結(jié)束語

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程直播教學(xué)的初步實(shí)踐表明，優(yōu)質(zhì)課程資源選擇、智慧教學(xué)工具應(yīng)用、教學(xué)內(nèi)容的合理設(shè)計(jì)、課堂實(shí)時(shí)大規(guī)模數(shù)據(jù)交互，以及課后及時(shí)反饋跟蹤是線上教學(xué)質(zhì)量的保障。在此，引用清華大學(xué)于歆杰老師在“如何以高質(zhì)量在線教學(xué)應(yīng)對(duì)高校疫情防控大考？”講話中的一段話：“人才培養(yǎng)是校園各種方式、載體、人員交流和文化的浸潤(rùn)，方能熏陶出具有這個(gè)群體形象和氣息的人，故此，教師不會(huì)敗給AI（Artificial Intelligence）大學(xué)，更不會(huì)被精品課程所取代”，與各位在疫情中投身于直播教學(xué)的教育工作者共勉。

參考文獻(xiàn)：

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