工程認證視域下“數據結構”混合式教學模式探究

于俊洋　王龍葛

摘? 要： 基于工程教育認證理念，以“數據結構”課程為例，探索和實踐以學生為中心的線上線下混合式教學模式，同時構建多元評價反饋機制。實踐證明，混合式教學模式融入到專業課程的教學中是可行且有效的，對人才培養有著積極的作用。

關鍵詞： 人才培養; 教學模式; 課程思政; 評價反饋

中圖分類號：G642? ? 文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2022）04-63-03

Research on the hybrid teaching mode of data Structure from

the perspective of engineering certification

Yu Junyang Wang Longge

（School of Software Henan University， Kaifeng， Henan 450004， China）

Abstract： Based on the concept of engineering education certification， taking the "Data Structure" course as an example， a student-centered online and offline blended teaching model is explored and practiced， and a multi-evaluation feedback mechanism is built. Practice has proved that it is feasible and effective to integrate the blended teaching mode into the teaching of professional courses， and it has a positive effect on talent training.

Key words： talent training; teaching mode; curriculum ideology; evaluation and feedback

0 引言

我國從2016年成為工程教育“華盛頓協議”的成員國以來，工程教育認證工作在全國各個高等院校全面開展。我校軟件工程專業從2007年開展專業評估，取得了良好的效果[1]，經過多年摸索，很好地實現了由專業評估向工程教育認證的過渡。工程教育專業認證的核心理念是以學生為中心、以能力產出為導向和持續改進。這三大理念經過實踐證明，在提高人才培養質量方面成效顯著，已逐漸深入人心[2-3]。

混合式教學是線下實體課堂與在線教學的有機融合[4] ，從 MOOC被國內接受，到“后慕課”時代的SPOC的強勢崛起，尤其是2020受疫情影響，混合式教學在國內發展的步伐加速[5]。但在應用的過程中也面臨著迅速擴張所造成的“水土不服”和“生搬硬套”等問題[6]。如何在引入工程認證核心理念后，全面拓展混合式教學模式的內涵，精準化進行混合式教學的設計，已成為高等教育亟需解決的問題[7-8]。

1 “數據結構”混合式教學設計

“數據結構”是軟件工程專業的基礎必修課，是學生進一步深入學習和開展高層次研究的基礎，本課程重點培養學生解決復雜工程問題的能力，同時為后續課程的學習打好基礎，在工程教育專業認證中的畢業要求的支撐中占有非常重要的比例，文章將以“數據結構”課程為例，主要探討基于工程教育認證理念的線上線下混合式金課的建設及實踐。

1.1 課程目標設計

在基于工程教育認證理念下，對“數據結構”在人才培養中的地位和課程教學內容進行了深度的分析，確立了以“問題分析能力、工程設計能力、團隊協作能力和 終身學習能力”為導向的四位一體的教學目標，著重培養工程意識和解決復雜工程問題的能力[9]。依據2018版軟件工程專業培養方案中的12條畢業要求，特制定如下課程目標。

目標1：理解數據結構的基本概念、常見數據結構的兩種結構異同以及各種操作的實現。針對具體的問題，能利用軟件工程基礎和專業知識對問題進行描述，為畢業要求1.2的達成提供支持。

目標2：掌握常見的各種數據結構的基礎知識及操作，針對具體問題能選擇合適的數據結構并建模求解，為畢業要求1.3的達成提供支持。

目標3：能夠針對實際問題選擇合適的數據結構和方法設計較優的算法，培養學生解決復雜工程問題的能力和團隊合作能力。為畢業要求2.1的達成提供支持。

目標4：能夠綜合運用所學的數據結構知識、算法分析與設計知識，為解決復雜軟件工程問題奠定良好基礎并培養學生終生學習能力。為畢業要求3.2的達成提供支持。

基于上述課程目標，“數據結構”課程的設計思路如下。

1.2 教學過程設計

基于工程認證理念的混合式教學，實質就是將線上、線下兩種教學方式相互融合、相互借鑒，借助互連的課程資源，開展新型教學活動，讓學生的活動貫穿整個教學活動， 這種教學模式的實施可以按照 “課前準備→課堂講授→課后引導→雙重考評→改進優化”這條主線開展的[10]，“數據結構”課程的線上部分依托“雨課堂”V4.0實現，將整個教學過程分為課前、課中和課后三個階段進行。課前，線上發布學習目標、任務以及課前自測，讓學生在課前迅速掌握本次課的知識體系;課中，根據課前自測的數據反饋進行統計分析，利用翻轉課堂的教學模式，采用情境教學法、動畫演示法、講述法、問題探究法等多種教學方法，通過生生互動、師生互動針對性的學習，在學習過程中，知識檢測貫穿始終，實時把握學生學習動態;課后，在問答和交流中心布置作業和拓展訓練，并全程在線答疑和指導，督促學生及時完成，提升學生學習積極性，線上線下混合教學思路設計如圖1所示。

“數據結構”課程內容的建設要符合高階性、創新性、挑戰度等標準，才能培養符合新工科背景下市場需要的人才，根據這一需求，在充分利用現有資源的基礎上，對數據結構課程的內容進行了優化重構。為了擴展學生的視野，積極吸取國內外一些優秀的算法案例資源和一些企業在解決實際工程問題中所用的算法，教學采用利用算法解決工業領域中問題的典型案例，例如故障巡檢時的最短路徑，快遞投送時優先遍歷方法等，將數據結構的前沿知識和應用充分帶入到課堂中，充分利用線上已有的資源和數據結構，將它們應用于實踐，在原有實驗的基礎上又設計了三個綜合性實驗，并讓學生在課外分組實現，在這個過程中，既能培養學生知識能力和專業素質，更能培養學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維。

在資源的構建過程中，融入課程思政，把培育踐行社會主義核心價值觀融入教書育人的全過程，將學科資源、學術資源轉化為育人資源，真正實現“知識傳授”、“能力培養”和“價值引領”的“三位一體”的人才培養。這些優質的資源結合教學平臺的討論區功能，極大的促進了學生學習的興趣、積極性和主動性。

1.3 多元化評價反饋體系構建

“數據結構”是一門理論兼實踐的課程，學生不僅要具有選擇合適的數據結構進行算法設計的能力，也要具備主動學習、協作學習、系統思維、團隊合作等綜合素質。因此本課程采用過程性評價+終結性評價相結合的考核機制，不以期末考試成績作為唯一的考核標準。課程考核方式包括期末試卷考核、線上學習考核、實驗考核和作業考核。其中，期末試卷考核占60%，實驗考核占15%，線上學習考核15%，平時作業考核占10%。課程考核方式及依據如表1所示。

除了以上考核評價方式，還利用雨課堂的數據統計功能、教務處的教務管理系統和學院教務辦的教學反饋評價機制對整個教學過程進行評價，通過第三方評價、師生互評相結合，過程性評價和終結性評價相結合，課堂評價反饋和階段評價反饋相結合，突破課堂盲點，并對教學中的不足之處進行持續改進。

2 教學效果分析

為了驗證文章提出的線上線下混合教學的效果，筆者對兩個學期的課程教學情況進行了分析，參與的學生是普通本科一本軟件工程專業的2018級和2019級的大約400名學生，采用的培養方案均為2018年春指定的2018版的培養方案，其中，兩份試卷的題型相同，考核內容遵從2018版培養方案的大綱，經課程負責人、系主任及主管教學院長審核，兩份試卷的難度系數基本相同。采用傳統的教學模式和采用線上線下混合教學模式的期末考核情況如圖2所示。由圖中數據可以明顯看出，采用新的教學模式后，90-100分，80-90分這兩個區間的人數有了較大幅度的增長，不及格的人數有了大幅度的下降，由此可見，引入工程專業認證理念，采用的混合教學模式教學效果明顯提升。

為了更好的掌握學生對混合式教學模式的接受情況，特在這兩屆學生中進行了問卷調查，調查結果顯示，92%以上的學生贊同使用混合式教學模式，他們表示采用這種模式可以充分利用網絡教學平臺和網絡資源進行課前預習，在課堂中的學習就更具有針對性，課后教學平臺上的答疑大大增強了學生學習的積極性和主動性，有5%的學生表示采用哪種方式都行，從調查結果來看，線上線下的混合式教學深得學生之認可，收到了良好效果。

3 結束語

本文在工程教育專業認證理念下，依托雨課堂智慧教學平臺，探討了“數據結構”金課的建設。實驗證明，采用混合式教學模式能真正實現對學生的因材施教，提升學生的專業能力，更好的培養學生解決復雜工程問題的能力，最終提升人才培養的質量。但是有關混合式教學模式在實踐類課程中的應用還不夠深入，仍然需要進一步研究與實踐。

參考文獻（References）：

[1] 畢家駒.中國工程專業評估的過去、現狀和使命———以土木工程專業為例[J].高教發展與評估，2005，21（1）：40-42

[2] 郭琦，尹海軍，閆雯，等.工程教育專業認證中核心理念驅動下的“混凝土結構設計原理”課程建設研究[J].教育教學論壇，2020（20）：223-225

[3] 葉樹江，袁海燕.適應認證要求推進工程教育問題學習（PBL）教學模式實施[J].黑龍江高教研究，2016（2）：171-173

[4] Garrison D.R.，Vaughan N. D. Blended Learning in HigherEducation： Framework，Principles and Guidelines [M]. SanFrancisco：Jossey，Bass，2008

[5] 李逢慶.混合式教學的理論基礎與教學設計[J].現代教育技術，2016，26（9）：18-24

[6] 甘容輝.高校混合式教學法存在的問題及改進措施[J].黑龍江高教研究，2016（7）：174-176

[7] 鄧敏.“互聯網+”背景下“雨課堂”混合式教學模式的應用研究[J].高教學刊2019（9）：100-102

[8] 段珊珊.基于翻轉課堂理念線上線下混合式教學實踐探索[J].高教學刊，2017（9）：124-125

[9] 曾聰，劉衛星.工程認證理念下土木工程專業課程混合式教學模式研究[J].高教學刊，2021（11）：123-126

[10] 劉三榮，徐麗，張強.基于工程教育專業認證的計算機組成原理混合式教學組織模式[J].計算機教育，2021.3：104-107