數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)線上教學(xué)實(shí)踐后的總結(jié)與思考

陳曉梅

摘要：2020年春季學(xué)期，受疫情影響，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程開展了完全線上教學(xué)。文章從教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與實(shí)踐、授課方式的選擇、促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和提高學(xué)生線上協(xié)作能力等方面進(jìn)行總結(jié)和思考，為今后開展線上教學(xué)、線上線下混合教學(xué)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);線上教學(xué);主動(dòng)學(xué)習(xí);協(xié)作

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）06-0111-02

1 引言

2020年初，受新冠肺炎疫情的影響，教育部在2月4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》，要求各高校充分利用各種優(yōu)質(zhì)在線課程教學(xué)資源，依托各級(jí)各類在線課程平臺(tái)、校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間等，積極開展線上授課和線上學(xué)習(xí)等在線教學(xué)活動(dòng)，保證疫情防控期間正確有效開展教學(xué)活動(dòng)[1]。

廣東外語(yǔ)外貿(mào)大學(xué)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程，在這個(gè)背景下開展線上教學(xué)工作。這種全新的教學(xué)模式給教師和學(xué)生帶來(lái)前所未有的挑戰(zhàn)。經(jīng)歷了一個(gè)學(xué)期的完整教學(xué)，筆者就本學(xué)期的線上教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)踐做了一些總結(jié)和思考。

2 教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

線上課堂教學(xué)部分，采用“SPOC錄播+騰訊課堂直播”（https：//www.icourse163.org/）授課方式。利用浙江大學(xué)陳越、何欽銘老師《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中的部分視頻建立異步SPOC，同時(shí)針對(duì)本校學(xué)生編程基礎(chǔ)較弱的特點(diǎn)自行錄制另一半授課視頻。對(duì)于實(shí)踐課時(shí)，由于無(wú)法進(jìn)行面對(duì)面指導(dǎo)，故挑選一些典型的實(shí)踐題目，提前錄制“帶你打代碼”的視頻，提供給有需要的同學(xué)參考學(xué)習(xí)。這些視頻的內(nèi)容包括解題思路分析、代碼框架設(shè)計(jì)和關(guān)鍵代碼實(shí)現(xiàn)等。每周上課前，提前在微信群發(fā)布本周學(xué)習(xí)任務(wù)清單，在SPOC發(fā)布視頻及預(yù)習(xí)測(cè)驗(yàn)。上課時(shí)，按照“課前提問(wèn)-上次作業(yè)（測(cè)驗(yàn)/任務(wù)）小結(jié)-學(xué)生看視頻或直播-關(guān)鍵內(nèi)容梳理-答疑”流程進(jìn)行。

線上輔助教學(xué)部分，采用“SPOC討論+PTA（https：//pintia.cn）練習(xí)”形式。對(duì)于關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，在SPOC的相應(yīng)章節(jié)布置討論題目，指定部分同學(xué)提交，其他同學(xué)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。每章都會(huì)在PTA布置作業(yè)題和實(shí)踐題，并規(guī)定完成時(shí)間。除此外，本學(xué)期進(jìn)行了4次分組協(xié)作，三人一個(gè)小組，限時(shí)合作完成指定任務(wù)。在每個(gè)學(xué)習(xí)階段，還會(huì)進(jìn)行小測(cè)，以獲得階段反饋和對(duì)學(xué)生保持一定的學(xué)習(xí)壓力。

3 思考與建議

3.1 授課方式的選擇

一般來(lái)說(shuō)，線上授課方式有直播、錄播，或直播錄播穿插進(jìn)行。從本門課程的實(shí)踐來(lái)看，直播效果優(yōu)于錄播效果。原因有三，其一是能提高學(xué)生的專注度。錄播的課程，學(xué)生對(duì)于不理解的問(wèn)題可以隨時(shí)暫停或回放，但這也讓學(xué)生的聽課心態(tài)比較放松，導(dǎo)致聽課過(guò)程中容易走神。而直播的內(nèi)容只有在直播結(jié)束后才能回放，這讓學(xué)生在聽課時(shí)相對(duì)比較集中精神。而且直播過(guò)程中教師還可以采用提問(wèn)、討論等方式來(lái)引吸引學(xué)生關(guān)注;其二是直播授課可以隨時(shí)獲取學(xué)生學(xué)習(xí)效果的數(shù)據(jù)。教師可以通過(guò)直播平臺(tái)的應(yīng)答器功能進(jìn)行提問(wèn)并向?qū)W生們實(shí)時(shí)反饋全班答題情況，同時(shí)教師根據(jù)答題情況對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，這些都是現(xiàn)場(chǎng)授課和錄播授課所不能比擬的;選擇直播授課的第三個(gè)原因是直播有較強(qiáng)的互動(dòng)性，教師在授課過(guò)程中能針對(duì)學(xué)生在討論區(qū)的發(fā)言進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)解答，這樣既能增強(qiáng)課堂的互動(dòng)性，還能提高學(xué)生的專注度和參與感。

在直播授課時(shí)，要注意控制節(jié)奏。人的注意力時(shí)長(zhǎng)是有限的。研究表明：對(duì)于被動(dòng)的聆聽，大多數(shù)人的注意力只能持續(xù)10～18分鐘[2]。教師可以在每個(gè)注意力高度集中的時(shí)間邊界通過(guò)提問(wèn)或者說(shuō)一兩句題外話來(lái)“刺激”學(xué)生，讓學(xué)生重新開啟下一輪注意力高度專注區(qū)。

3.2 促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)

線上學(xué)習(xí)效果，比線下課堂更依賴于學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。除了設(shè)計(jì)合理的教學(xué)模式和教學(xué)流程外，根據(jù)本學(xué)期的線上教學(xué)實(shí)踐，還可以從以下方面來(lái)提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。

3.2.1 課后開展討論和評(píng)論

SPOC平臺(tái)設(shè)有討論區(qū)功能，教師可以在每個(gè)章節(jié)發(fā)布討論題目，學(xué)生可以提交解答和評(píng)論其他同學(xué)的提交內(nèi)容。本學(xué)期共開展了8次討論與評(píng)論活動(dòng)。在相應(yīng)章節(jié)發(fā)布討論題目，微信群公告必須提交的學(xué)生名單，同時(shí)要求本次無(wú)須提交的同學(xué)要進(jìn)行評(píng)論，對(duì)其他同學(xué)的提交內(nèi)容提出自己的想法或指出錯(cuò)誤。因?yàn)樘峤坏挠懻搩?nèi)容會(huì)被展示出來(lái)接受其他同學(xué)的“審查”，所以提交的同學(xué)必然會(huì)深思熟慮。而評(píng)論的同學(xué)不但要理解展示者的展示內(nèi)容，還要找出錯(cuò)漏或者提出自己的想法，這有利于培養(yǎng)他們的批判性思維。這個(gè)討論和評(píng)論環(huán)節(jié)，受到了學(xué)生們的歡迎，他們認(rèn)為不但能促進(jìn)自己深入思考，還能通過(guò)瀏覽其他同學(xué)的提交和評(píng)論，取長(zhǎng)補(bǔ)短，開拓思路。圖1是第5章樹與二叉樹中的一道關(guān)于二叉樹存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的討論題中，某位同學(xué)的討論區(qū)的部分截圖。

在開展討論和評(píng)論時(shí)，要注意題目設(shè)置的合理性和可分析性，這樣既能鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，也能引導(dǎo)學(xué)生深入理解及運(yùn)用知識(shí)。比如，在第3章棧和隊(duì)列里，布置給學(xué)生的其中一道討論題是“對(duì)于漢諾塔問(wèn)題，若有5個(gè)盤子，則一共需要移動(dòng)多少次才能完成任務(wù)？請(qǐng)給出具體的分析過(guò)程”;在第5章樹和二叉樹里，其中一道討論題是“假設(shè)二叉樹有五個(gè)葉子結(jié)點(diǎn)，它們的權(quán)值分別是{1，2，3，4，5}。以此權(quán)值序列可以構(gòu)造出多棵形態(tài)不同的二叉樹。請(qǐng)畫出其中兩棵并計(jì)算其WPL值，再以哈夫曼算法構(gòu)造第三棵，并驗(yàn)證其WPL值一定小于等于前兩棵”。類似這些題目，都是從具體問(wèn)題出發(fā)，學(xué)生們?cè)诓粩嗵峤缓突ピu(píng)的過(guò)程中深入分析歸納和推理，最終抽象出解決問(wèn)題的模型。圖2是第3章漢諾塔問(wèn)題的部分評(píng)論區(qū)截圖。

3.2.2 及時(shí)反饋與有效溝通

在缺乏反饋與教師激勵(lì)的線上學(xué)習(xí)環(huán)境中， 學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)難以持續(xù)保持[3]。及時(shí)的反饋，能夠讓學(xué)生實(shí)時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)效果，繼而調(diào)整學(xué)習(xí)策略，激發(fā)新的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。本課程的輔助教學(xué)手段包括課后討論、每章作業(yè)/實(shí)踐、分組協(xié)作完成任務(wù)以及階段小測(cè)。其中課后討論、分組協(xié)作和階段小測(cè)穿插進(jìn)行。每次活動(dòng)截止時(shí)間之后，在微信群上傳本次的活動(dòng)小結(jié)，總結(jié)優(yōu)點(diǎn)，指出問(wèn)題不足，并對(duì)本次活動(dòng)表現(xiàn)突出或進(jìn)步的同學(xué)提出表?yè)P(yáng)。

線上教學(xué)的其中一個(gè)最大特點(diǎn)是無(wú)法與學(xué)生進(jìn)行面對(duì)面交流。本學(xué)期充分利用聊天軟件，創(chuàng)建與不同學(xué)生之間個(gè)性化的人際關(guān)系環(huán)境，消除師生之間的距離感。有針對(duì)性地與學(xué)生溝通，既能讓學(xué)生感受到教師對(duì)他/她的關(guān)注與期望，也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自信心。對(duì)于進(jìn)步明顯的同學(xué)，提出鼓勵(lì);對(duì)于學(xué)習(xí)效果欠佳的同學(xué)，了解原因，共同制定改進(jìn)策略;對(duì)于學(xué)習(xí)困難的同學(xué)，對(duì)其進(jìn)行具體輔導(dǎo)。

一個(gè)學(xué)期下來(lái)，受到表?yè)P(yáng)的同學(xué)越來(lái)越多，需要私下溝通的同學(xué)逐漸減少，課后線上討論的氛圍越來(lái)越活躍，而且評(píng)論的內(nèi)容從剛開始的夸贊，轉(zhuǎn)變?yōu)榛趯W(xué)習(xí)問(wèn)題的各種思考與探討，實(shí)現(xiàn)了良性循環(huán)。這充分說(shuō)明，對(duì)于線上教學(xué)，及時(shí)反饋和有效溝通是促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的有效措施。

3.3 提高學(xué)生線上協(xié)作能力

文獻(xiàn)[4]里談到，協(xié)作編程有利于引導(dǎo)學(xué)生審視自己的思考和路徑， 與同伴一起審查和討論彼此的想法， 使計(jì)算概念更加鞏固。安排線上協(xié)作任務(wù)，不但能提升學(xué)生的計(jì)算思維能力，還能打破線上學(xué)習(xí)的“孤獨(dú)感”，培養(yǎng)學(xué)生們的線上協(xié)作能力。本學(xué)期挑選了四個(gè)實(shí)踐任務(wù)，由學(xué)生們分組協(xié)作完成。學(xué)生們分成三人一個(gè)小組，在限定時(shí)間內(nèi)編程解決問(wèn)題。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生們嘗試不同的線上溝通工具和協(xié)作編程工具，以提升線上溝通合作能力。

每次的線上協(xié)作任務(wù)，都會(huì)安排每個(gè)小組在截止時(shí)間后進(jìn)行自評(píng)和互評(píng)。每個(gè)小組在閱讀評(píng)價(jià)其他小組的代碼時(shí)，也會(huì)檢討和反思本小組的編程思路和合作過(guò)程，最終提高自己的實(shí)踐水平。圖3是分組協(xié)作完成“最深的葉子”任務(wù)里，小組互評(píng)的部分截圖，也從側(cè)面反饋了線上小組協(xié)作對(duì)提升線上教學(xué)質(zhì)量的有效性。

4 結(jié)語(yǔ)

在教育信息化2.0時(shí)代，隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展和線上教學(xué)平臺(tái)的不斷創(chuàng)新和優(yōu)化，移動(dòng)學(xué)習(xí)、混合式學(xué)習(xí)和遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)等非正式學(xué)習(xí)模式將成為主流[5] 。高質(zhì)量開展線上教學(xué)，是高等教育發(fā)展大勢(shì)所趨[6]。教育部高等教育司司長(zhǎng)吳巖透露，疫情過(guò)后，線上教學(xué)將從“新鮮感”走向“新常態(tài)”，“臨時(shí)教改”要變成“質(zhì)量行動(dòng)”。作為高校教師，要積極擁抱這個(gè)新趨勢(shì)，回到校園內(nèi)上課后，發(fā)揮線上教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)，重構(gòu)師生關(guān)系[7]，大力開展“線上+線下”的混合式教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 教育部應(yīng)對(duì)新型冠狀病毒感染肺炎疫情工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室關(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（教高廳[2020]2號(hào)）.[2020-2-4].

[2] 陳欣虹.引入課堂應(yīng)答系統(tǒng) “喚回”學(xué)生注意力[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2019（19）：74-75.

[3] 馬秀麟，梁靜，李小文，蘇幼園.群體感知效應(yīng)促進(jìn)線上協(xié)作學(xué)習(xí)成效的實(shí)證研究[J].電化教育研究，2019，40（5）：81-89.

[4] 蔡榮華，樊蒙蒙.基于協(xié)作結(jié)對(duì)編程的計(jì)算思維培養(yǎng)方法探究[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備，2018（14）：75-77.

[5] 喬沛昕，李紅波，魏冬雨.互聯(lián)網(wǎng)+智慧校園：教育信息化2.0時(shí)代智慧校園新形態(tài)[J].教育探索，2019（5）：63-68.

[6] 左惟.趨勢(shì)與變革：高校開展線上教學(xué)的幾點(diǎn)思考[J].中國(guó)高等教育，2020（7）：10-12.

[7] 田蕊，熊梓吟，Normand Romuald.疫情之下全球教與學(xué)面臨的挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)之策——OECD《2020應(yīng)對(duì)COVID-19教育指南》解析與思考[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2020，38（4）：3-14.

【通聯(lián)編輯：王力】