基于微學習的《數據結構》教學改革與研究

樓吉林 胡建華

摘要：移動網絡的飛速發展對學生的日常生活習慣產生了潛移默化的影響，教育工作者無法忽視這一現象，因此傳統的課堂教學必須做出相應的調整以適應這一變化。微信是當前學生中廣泛使用的即時通訊軟件，它支持語音短信、視頻、圖片、文字、多人群聊等功能，應用于教學后能較好地將多媒體課程資源以微內容的形式推送到學生手機。筆者在《數據結構》教學過程中，結合已有的模式，以微信為輔助，以微學習模式提升學生課外學習質量，在實踐中取得了一定的效果。

關鍵詞：微學習;數據結構;微信

中圖分類號：G434 ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? 論文編號：1674-2117（2015）06-0077-03

● 《數據結構》課程的重要性

《數據結構》是計算機學科的核心課程之一，美國的克努特教授在其1968年所著的《計算機程序設計技巧》中第一次系統地闡述了數據結構的邏輯結構、存儲結構及相關操作，由此數據結構開始作為一門獨立的課程而開設。[1]《數據結構》是高級語言程序設計的后繼課程，也是操作系統、編譯原理等課程的前驅課程（如圖1所示）。數據結構貫穿整個程序設計過程，如果缺少數據結構和算法的專業知識和技能培訓，很難設計出高水平的應用程序。《數據結構》課程旨在培養學生掌握程序設計中的數據組織和存儲方式以及相關的算法。訓練學生分析計算機所處理的數據的特性，合理地組織數據，設計正確有效的算法，編寫符合軟件工程規范的復雜程序等能力，這些是計算機相關專業學生必須掌握的技能。

● 教學中存在的問題

《數據結構》是電子信息類專業一門重要的大類基礎課。該門課程內容豐富，概念多，算法多，模型多，知識點相對分散。學生普遍反映內容多而雜，相似相近的概念不易區分，概念抽象難懂，學了后面，忘了前面。并且該課程建立在程序設計基礎之上，學生若編程基礎不好，則不能很好地理解算法，更難用程序實現算法。課程本身已經如此，如果還不能很好地組織教學，很容易使學生的學習過程枯燥，難以激發學生的學習興趣，從而影響教學效果。筆者在與學生的交流中發現，很多同學其實在課程一開始的時候還是有興趣的，但是很快就被晦澀難懂的內容所擊敗，浮躁的心理造成很多人過早放棄了這門課。

傳統的教學過程及其存在的問題，如圖2所示。

1.傳統的教學更注重課堂教學效果

在課堂上，大部分有經驗的教師可以掌控寶貴的課堂教學時間，但是課外時間呢？原本應該做的預習和復習（最重要的是課后的復習練習），有多少學生完成了，或者認真完成了？筆者同時負責培訓學院ACM程序設計比賽的成員，其實這些學生之所以能學好數據結構，原因很簡單，他們在課外（而非課后）花費幾倍于課堂的時間去鉆研。如果課外不能按教師的要求，吸收和消化課堂內容，其影響是連鎖的，不但無法掌握本次課程內容，也無法很好地進入下次課程的學習，同時打擊了學生繼續學習的信心。

2.平時成績的考核缺乏激勵作用

在傳統的教學考核體制中，平時成績主要來自于考勤（當然不會每次都點名）和幾次少量的作業（作業多了，對教師是相當大的負擔）。通過這些年來的教學實踐，筆者覺得我院的部分學生存在著“出工不出力”、上課玩手機（聊天、上網）的情況，僅有的幾次作業也存在抄襲現象。

很顯然學生缺乏一種自主學習的能力和興趣。對于課外的空間，我們不能忽視Web 2.0概念的興起，幾乎每位學生都有智能手機、平板電腦或者其他智能終端，他們每天從早晨睜開雙眼到晚上睡前，總會時不時看看、用用手機或電腦。這是一種現象，無論你喜歡還是討厭，它都存在。一個每天都通過智能設備，通過Web 2.0體系大量接觸外界信息的年輕人，很難靜下心來花費整段的時間進行課外的學習。

因此，如何督促學生完成課外教學，使課內外整個教學過程能夠連貫起來，并借此真實地反映學生整個的學習過程，是所有教師都需要反思和改革的問題，而微學習的模式恰好利用學生愛用新式通訊工具這一特點，彌補了課程教學的缺陷。

● 微學習及微信的引入

微學習是近幾年來隨著混合學習和移動學習的出現而新出現的概念，并沒有一個確切的定義，通常意義上指處理比較小的學習單元并且聚焦于時間較短的學習活動，其學習活動的內容稱為微型內容，延續時間一般不超過3分鐘。

微型內容（Microcontent）的概念最初誕生于1998年，Nielsen所說的Microcontent是指一種用以描述宏大內容的短小扼要的摘要形式的東西，如E-Mail的主題句、網頁的標題介紹、元數據描述詞等這一類的文本。[2]微型內容可以是一個小文本、一幅圖片圖像、一段音頻或視頻小片段、一個小Flash，或者就是一個鏈接。[3]

單次學習持續時間之所以特別短，是因為學生受外界干擾多，注意力分散，處于一種邊緣性投入與非連續的注意狀態。

微信是騰訊公司2011年推出的一款為智能手機提供的，通過網絡發送語音短信、視頻、圖片和文字等信息，同時支持群聊的即時通訊應用軟件技術。微信所具有的高效率信息傳輸速度、多樣化的傳播內容，推動了人與人信息交流和溝通方式的創新，使人們不再局限于網絡條件下的PC、電話、博客、微博等信息發布平臺。最大的特點是突破了時空局限，可以通過移動互聯網絡或WiFi在用戶群間傳播信息，使用戶能不受時間、地點的限制進行交流與溝通。微信的使用者主要是大學生和白領。

微信有其特色功能：①支持發送語音短信、視頻、圖片（包括表情）和文字;②支持多人群聊（最高10人）;③支持查看所在位置附近使用微信的人（LBS功能）;④多平臺，支持iPhone、Android、S60平臺的手機之間相互收發消息;⑤省流量，圖片、語音和視頻優化，1M可發約1000條文字信息，1000秒語音信息，約1分鐘視頻信息，后臺運行只消耗約2.4K/小時。[4]

鑒于微信有上述功能，教師借助微信可以對學生進行個別指導，也可以發布學習內容供學生自主、協作學習，還可以設計主題供教師與學生、學生與學生之間展開討論。在此過程中，教師可對學生的學習情況進行形成性評價，以幫助學生順利地完成主題的學習，并對主題學習結果進行總結。手機的廣泛應用給協作式學習帶來了優越的條件，成為學生自主學習與協作學習的便捷工具，微信具有點對點、點對面相結合的傳播形式，用戶可以利用微信有選擇地與好友進行點對點溝通，也可以使用微信的群聊功能與好友們進行點對面的交流。把微信的點對點、點對面的交流與溝通方式作為教學的一種指導方式，可以為師生搭建一個有效溝通的橋梁，增強教師與學生之間的情感交流，進而改善教育教學效果。[5]

當環境發生變化的時候，教師也要跟著變。筆者希望基于微學習的理念，配套相應的教學資源，用碎片化的教學手段來輔助彌補斷裂的課外教學過程，并真實反映學生平時學習的成績。

以筆者授課的兩個班級為例，經調查，所有學生均有一部以上智能手機，其中大部分學生使用安卓系統的手機，其次是iPhone系列，個別使用Wp系列機型，其他智能系統沒有。

在《數據結構》教學過程中，整個教學過程如下：

（1）完成微信公眾號的配置，當同學關注后，按班級分組，并向學生強調微信模式在教學過程中的重要性，以防止其有意無意地取消關注。

（2）搜集、完善、整理、增加數據結構各個重要知識點的微學習內容，可以是文字、圖像、動畫、視頻、鏈接，等等，依據教學進程，配套推送至學生終端設備。盡管微學習過程是碎片式的，但是教師在微型內容的設計上需要依據教學大綱保持連貫性。

（3）配合編程題在線測試系統（即已經投入使用的OJ系統），布置課外作業。改變傳統單次完成大量題目的模式，而由微學習平臺每次布置少量題目，并給予提示。及時分析學生的作業情況，調整出題策略，保證大部分學生能跟上學習的節奏。

（4）課堂教學依據微學習平臺和OJ系統的反饋信息，調整教學的難度、內容和進度，以適應大部分學生的要求。

微學習大致過程如圖3所示。

在這一過程中，及時了解學生課外微學習的狀態對于這一教學實踐的效果至關重要，并且其反饋并非技術手段能夠完全解決，教師需要在課堂教學及測試練習中及時了解學生課外的學習情況，盡量避免“出工不出力”的現象發生。

通過一段時間的學習實踐后，筆者從系統搜集的文字、圖片、語音以及視頻中可以看出，學生參與此系統的積極性逐漸提高，并養成了利用該系統學習的習慣。同時學生之間、學生與教師之間的溝通明顯增多，學習更加主動。

● 小結

基于混合教學模式，培養和激發學生自主學習的興趣和能力，在獨立學院計算機教學中取得了一定效果，如在這幾年的二級考試中，C語言的通過率始終大于70%，缺考率在下降;而作為獨立學院，ACM協會的隊員近兩年取得過兩次本科組浙江省三等獎的成績，每年參加“藍橋杯”程序設計大賽斬獲頗多，參賽學生除個別外均有獲獎，還有兩人次進入決賽階段，這對于筆者所在的獨立學院而言實屬不易。新的教學手段的加入，讓它成為學生學習的必要途徑，并從中反饋學習信息，切實減輕了教師的工作負擔，能讓教師有精力有針對性地解決學生的疑問。

參考文獻：

[1]嚴蔚敏，吳偉民.數據結構（C語言版）[M].北京：清華大學出版社，2008.

[2]吳軍其，齊利利，等.微課件的學習活動設計[J].中國電化教育，2012（9）.

[3]朱學偉，朱昱，等.微信支持下的移動學習平臺研究與設計[J].中國遠程教育，2014（4）.

[4]微信[DB/OL]（2012-02-26）.[2013-04-25].http：//wenku.baidu.com/view/cc73027a5acfa1c7aa00cc46.html.

[5]柳素霞，武法提.基于任務驅動的協作式學習環境設計及實驗研究[J].現代遠程教育研究，2006（2）：37-40.

基金項目：浙江農林大學諸暨學院重點教改項目（TMKT1301）;浙江省高等教育課堂教學改革（kg2013570）。