國家級網絡教育精品課程“數據結構與算法設計”的建設與實踐

高飛 聶青 薛艷明 沈英

摘要:本文針對遠程網絡教育的特點,從網絡資源建設、師資隊伍建設、教學和學習活動設計以及網絡服務支持等幾方面總結了國家級網絡教育精品課程“數據結構與算法設計”的建設與實踐過程。教學實踐表明,該課程的建設符合遠程網絡教育的規律和教學改革的方向,所建設的網絡資源已經在遠程教育中發揮了重要作用。

關鍵詞:網絡精品課程;遠程教育;網絡資源建設

中圖分類號:G642文獻標識碼:B

1引言

實施網絡教育精品課程建設對于促進優質網絡教育資源的建設和共享,減少低層次重復開發,促進網絡教學改革和創新,提升網絡教育的社會地位等都具有十分重要的意義。2007年4月,教育部頒發了《關于2007年度國家精品課程申報工作的通知》(教高廳[2007]25 號),把網絡教育精品課程納入到國家精品課程建設體系。網絡教育精品課程是具有一流的教師隊伍、一流的教學內容、一流的教學方法、一流的資源和教材、一流的教學管理和支持服務的高水平網絡課程。因此,網絡精品課程的建設是“高等學校教學質量和教學改革工程”重要內容之一。本文針對網絡教育的特殊性,從網絡資源建設、師資隊伍建設、教學和學習活動設計以及網絡服務支持等幾方面,介紹了國家級網絡教育精品課程“數據結構與算法設計”的建設與實踐。

2針對網絡教育的特殊性,構建資源豐富的網絡教學平臺

網絡教育是指遠程網絡教育。這種教育不同于一般的在校面授教育,其教育的對象不像全日制學生那樣有大塊的學習時間,而是利用零散的、業余的時間學習,而且學生的基礎也不一樣。他們更多的是為了學習實用的知識幫助他們解決工作中的問題。在學習的過程中還會有工作和學習的矛盾、家庭負擔等影響因素。因此,遠程教育課程教學設計的總體原則應該是,所教授知識有充分的實用價值和可實踐性,適合于在職從業人員業余學習和終身學習,滿足遠程教育對象最緊迫的工作和應用需要。而在教學內容的選取上,則應采用教學與應用相結合的方式,將課程的基礎性的理論與綜合應用知識相結合,優化課程知識內容體系,達到應用型人才培養目標。

遠程教育師生時空分離導致遠程學習中學與教的時空分離,這是遠程教育的重要特征之一。因此,要構建資源豐富的網絡教學平臺,將教學內容與學習資源整合起來,以實現遠程教育。

北京理工大學現代遠程教育學院成立于2000年,是經教育部2000年批準的15所現代遠程教育試點高校之一。在發展和建設中,逐步形成了以人為本的教育理念。在實施遠程教育過程中,加強對教學過程管理,并不斷完善教育質量管理體系。“數據結構與算法設計”課程作為計算機基礎教學基本要求的第三層次課程,2003年開始了網絡教學和網絡輔助教學。

“數據結構與算法設計”網絡教學平臺充分利用了多種媒體技術,構建了多種媒體資源優勢互補的、支撐網絡教學的立體化資源,風格獨特,特色鮮明,實現了以“學生為中心,教師為主導”的教育思想。在選取教學內容和學習資源的建設時依據以下四個原則:第一,以學生為中心的原則,按照業余學習特點進行教學設計;第二,圍繞網絡教育應用型人才培養目標,選擇適合遠程教育對象學習的教學內容組織教學;第三,緊扣時代和學科最前沿,為學生提供多種形式的學習資源的原則;第四,緊扣網絡教育特點和要求,選擇適當課程授課方式。在學習資源建設方面,根據學生的學習條件和自身基礎的差異性,采用多種媒體(文字、音頻、視頻、模擬、仿真、動畫等)技術的應用呈現課程內容,為學生自主學習提供最大方便。我們編寫并開發了該課程的教材、實驗指導書、視頻、電子教案、流媒體課件、Flash動畫、實驗案例、素材庫、網絡課件等,形成了豐富的立體化的教學資源,并將這些資源放在教學網站上供教師和學生瀏覽。在媒體設計上一體化,突出各自優勢、形成優勢互補。除具備課程所需的課件外,還設置了諸如實時交互、網上答疑、遠程網站、自學導讀、電子閱覽等網絡教育可以實現的現代教學形式。

課程的教學平臺是立體化的,在設計上既體現了基于建構主義理論的教師主導型,引領型的價值理念,又給予學生自主選擇、自主討論、自我測試的平臺空間,實現了教師主導引領和學生自主選擇的統一。通過導學,學生可以快速掌握網絡學習的方法,利用教學平臺進行師生交互。同時,我們還創建了一個完整的教學支持服務體系,可以合理、有效地組織每個教學環節,注重教學過程和教學質量的跟蹤管理,以確保應有的教學成效,培養了學生網絡環境下的自主學習能力與實踐能力,達到培養優秀應用型人才的目標。

3針對網絡教育的特點,建設師資隊伍

在網絡教育中,師生分離的特征決定了師生之間的交流不方便、不及時,教師從學生身上獲得的信息很少,相反也是如此。這就從客觀上決定了網絡教學中的師生需要建立更多同步或異步的交流途徑,以彌補師生交互的缺失,而教師則需要投入大量的時間和精力與學生進行交流,如解答學生疑問,指導學習過程,組織網上教學活動等。

在現代遠程教育中,教師通常由學校教師兼任,教師的學校教學和網絡教學之間經常發生矛盾。為了解決這些問題,我們在師資隊伍建設時注意了各種不同類型人員的配備,包括了主講教師、教學輔導教師、班主任以及網絡維護技術人員。其中,主講教師主要負責課程的學術質量,包括:制定課程目標,設計教學大綱,組織教學內容,完成教學設計,錄制課程講解,設計考試試題等;輔導教師主要負責教學過程的指導與支持,包括:發布課程信息,組織教學活動,指導學習過程,答疑討論,布置和批閱作業,批閱試卷等;班主任則負責學生的管理工作,隨時在網上和學生溝通,一方面增加了學生的歸屬感,另一方面能及時把握學生各方面的動態,及時解決他們的問題,對促進學生持續、有效的學習,降低輟學率有很大的幫助。網絡維護技術人員則全天候為學生提供技術支持服務,維護與建設網絡教學資源,確保系統平臺正常運行。

經過幾年的建設,目前我們已經形成了一支穩定的教師隊伍。在完善的網絡教學制度管理下,促進了學生個性化的自主學習,規范學生個性化自主學習的行為,引導學生按照開放教育的要求學習,并保證學生個性化自主學習的質量。

4網絡資源建設中的教學設計與學習活動設計

在網絡教育中,網絡教學資源是學生進行自主學習、獲得知識和技能的基本途徑。遠程學習者與本科生在自身特征上存在很大不同,需要建立導學策略和組織學習活動,引導和督促其完成學業。通過網絡教學資源,應該能為學生系統化呈現教學內容,促進學生對課程的理解,引導學生進行學習。因此,我們在課程的網絡教學資源建設時,精心進行了教學設計,主要包括以下幾個方面:

(1) 學習內容設計:選擇適應應用型人才培養的課程內容;打破課程內容的線性章節結構,設計出適合學生自主學習的內容組織結構。

(2) 教學策略設計:設計教學內容的呈現方式和使用方式,如文字呈現、教師講解、動畫演示、效果對比、模擬操作等。

(3) 動機策略設計:設計富有激勵性的學習環境,激發和維持學生的學習動機,如技術的新穎性、界面的藝術性、反饋語的歸因導向、學習伙伴的伴學等。

(4) 學習指導設計:設計學習指導的內容和呈現策略,包括學習的重點、難點、學習方法的建議等。

(5) 學習評價設計:設計學生自我評價的內容和評價策略,如自測練習、模擬考試、學習游戲等。

(6) 學習資源設計:設計并提供與教學內容緊密相關的擴展學習資源。

同時為滿足學習者的需要,學習活動則設計了以下一些模塊:

(1)“課程概況”,包括“課程介紹”、“課程大綱”、“考試大綱”和“參考資源”等模塊,為學生提供學習的準備性材料。

(2)“自學周歷”模塊為學生的學習時間和活動安排提供指導。

(3)“教學互動”中“主講教師”、“課程論壇”、“小組論壇”、“語音答疑”、“留言信息”、“問題解答”等模塊是學生與老師和同學進行交流討論學習的平臺。

(4)“教學互動”中“學習進度”、“在線作業”等模塊,幫助學員把握自己的學習進度以完成學習任務。

(5) 每一章的學習中,給學生提供了“學前指導”、“內容講解”、“總結評價”和“擴展學習”模塊。“學前指導”為學生學習章的內容提供準備性的材料,使學生明確學習的目標、方法、重點難點等;“內容講解”是學生學習的主要內容,由老師進行講授;“總結評價”讓學生及時地評價自己對內容的學習情況及效果;“擴展學習”為學生提供更多的學習資料,滿足學生的個性化學習需求。

(6)“原理動畫”模塊將課程中比較難以掌握的學習知識點內容,以動畫和具體操作的方式呈現,幫助學生更好地理解學習內容。

(7)“概念速查”為學生學習提供一些輔助性的工具。

(8)“參考資源”模塊給學生以廣博的輔助材料,拓展學生的理論視野,增強學生的學習興趣和知識面。

上述的教學設計和學習活動設計,在課程的遠程教學方面起到了重要的作用。

5網絡支持服務

遠程教育不僅要為學生提供教學內容和資源、組織學習活動,還要提供強大的學習支持服務。這不僅包括提供關于課程內容答疑、資源、實踐等與學習有關的服務,而且包括提供與教學管理及其他相關的支持服務。

為了網絡教育的順利開展,在本課程在網絡資源建設中,提供了包括授課、課程發送、學習輔導、學習資料提供、作業批改和意見反饋、考試實施和成績管理,技術培訓等支持服務內容。

授課過程中,注重培養學生的自主學習、協作學習和探究性學習的能力,包括對資料的收集、整理、分析、判斷、評價、綜合等能力。

通過在線課程基本信息和課程導學完成了“學習目標、學習要求、學習內容、學習模式、學習方法、考核方式、評價標準、評價內容”等課程發送功能。

在學習過程中提供“語音答疑”,使學生能跟老師實時地交流學習中問題;在“主講教師”、“小組論壇”、“班級論壇”等教學互動的模塊中,可以通過發帖提問、跟帖學習的方式,讓師生共同參與,討論學習中出現的問題,引導學生積極思考,逐步提高;另外,學生還可以通過“友情鏈接”進入到與課程相關的資源網站。

完成課程學習后通過“總結評價”、“自測習題”、“模擬試題”等模塊,幫助學生總結所學的知識,并對學習效果進行評價;通過“擴展學習”、“參考資源”等模塊,幫助學生拓寬學科的視野,把握學科前景。

提供的學習資源具體包括:靜態資源和動態資源。教學視頻、教學講義、教學實驗錄像、參考書目、歷年考卷、在線習題、案例討論、在線答疑、網絡課堂、課程論壇、優秀作業等等。

考試實施和成績管理,具體包括“編制考卷、施測、評閱考卷、成績查詢”,考卷的編制,由教學辦公室組織,任課教師具體完成。考試工作的開展,由學院統一組織,各教學點配合,統一按北京理工大學考試管理制度進行實施。教師閱卷后,在線登錄成績,學生可在線查詢成績。

專職技術人員全天候為學生提供技術支持服務。北京理工大學現代遠程教育學院還設立了技術支持免費網絡電話,用來提供關于網絡學習、操作指南、常見問題的支持。

另外,北京理工大學遠程教育學院堅持定期開展教學效果評價和實時跟蹤評價。建立了包括教學內容、教學手段、教學過程、媒體應用、考試管理等方面的多種評價措施,對教學效果進行全面評估。

對學習過程的監控,則利用教學管理平臺,統計學生網上資源使用情況和教師對學生開展支持學習服務的情況。

經過幾年的建設,本課程的學習支持服務系統全部實現了網絡化,極大提高了服務的效率和水平。

6結論

“數據結構與算法設計”網絡教育精品課程的建設,主要是針對遠程教育的特性進行的。通過對“一流的教師隊伍、一流的教學內容、一流的教學方法、一流的資源和教材、一流的教學管理和支持服務”的建設,體現了一流網絡教學的特點,體現應用型人才培養目標,符合科學性、先進性及網絡教育規律和教學改革的方向,適合于在職從業人員和業余學習和終身學習。通過現代教育技術、方法和手段的運用,到位的學習支持服務,發揮著示范、輻射和共享的作用。“數據結構與算法設計”2008年被評為國家級網絡教育精品課程。該課程所建設的網絡教學資源始終開放,這些資源已經與北京理工大學該門課程的本科教學共享。課程資源網址為http://jpkc.bitsde.com/2008/ public/。課程資源今后將會不斷地更新維護,以保障該課程的可持續建設與發展。

參考文獻:

[1] 教育部辦公廳. 關于2007年度國家精品課程申報工作的通知(高教廳函[2007]25 號)[EB/OL]. http://www.jpkcnet. com/new/ zhengce/default.asp.

[2] 教育部高教司. 關于2007年度網絡教育精品課程建設與申報工作的通知(教高司函[2007]103 號)[EB/OL]. http://www. jpkcnet.com/new/zhengce/Announces_detail.asp?Announces_ID=98.

[3] 黃勇. 論網絡教育精品課程建設的若干關鍵問題[J]. 現代教育技術,2008(2):61-69.

[4] 吳暇,陳庚. 網絡教育精品課程評審指標變化的啟示[J]. 計算機教育,2008(24):134-137.