基于SPOC的数据结构混合式教学模式研究

刘风华

摘   要：數据结构是一门理论性很强的课程，概念很多，内容比较抽象，而且应用实践性极强。传统的教学方式，一方面学生学习起来较吃力，另一方面，实践能力较难提升。本研究基于设计基于SPOC，建立线上线下相结合的混合学习，能够满足学习者个性化学习、自主学习的需求，能够发挥教师主导作用，实现学习者主体地位。

关键词：SPOC  数据结构  混合式教育

中图分类号：TP311                                 文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）10（a）-0220-02

SPOC（Small Private Online Course）即“小规模限制性在线课程”，由加州大学伯克利分校教授阿曼多·福克斯最早提出，与传统课程相比，学习者要通过网络学习课程。SPOC小规模和限制性准入这两个特点有利于提高学习者课程参与度与互动性，能够提升课程的通过率，有利于学习者的个性化学习，保证课程的教学质量[1]。“互联网+教育”是当前教育领域中备受关注的热点，SPOC等新型的在线开放课程都是“互联网+教育”的重要体现，它们能够拓展教学时空、增强教学的吸引力、激发学生的学习积极性和自主性、扩大优质教育资源的受益面，给高等教育的改革发展带来新的机遇和挑战[2]。在高校课程教学中，引入SPOC进行混合学习的方式，能够结合线上学习与线下课堂面对面学习的优点，其线上自定步调的学习能够满足不同学习者的个性化需求，线下课堂的面授能够增加学习者的浸润式学习体验[3]。

“数据结构”是一门计算机类的基础课程，是数据库、操作系统等后续课程的重要理论技术基础，该课程的学习影响到学生很多后续内容的开展和学习，甚至对今后从事理论研究、技术开发管理等都具有重要的影响。但同时，“数据结构”也是公认的难学的一门课程，数据结构抽象性高，知识点丰富，内容繁多，课时量不足使得难以支撑一些新的教学模式的开展，主要的教学方式还是以课堂教师授课为主，学生很难参与进来。若在“数据结构”课程教学中引入SPOC的学习模式，线上、线下学习相结合，理论与实践并重，能有效提高课堂效率，课外学生也有充分时间和较大自由度自主安排学习，满足学习者个性化学习、自主学习的需求，发挥教师主导作用，实现学习者主体地位，提高学生学习效果[4-5]。

1  模式构建

基于SPOC的混合式教学流程为课堂外->课堂内->课程考评，其中，在课堂外，利用教师建设的在线课程平台，学生学习教师提供的学习资料，观看视频，完成教师布置的任务;在高校线下课堂内，采用灵活的多样的教学方法，如教师讲解、分组讨论、翻转课堂、编程实践等，进行课堂教学;课程考评则综合线上、线下测试，作业考试及教师评价、学生评价，课程平台学习情况自动打分等情况完成考评。

基于此流程，进行如下教学模式设计。模式分课前分析、教学设计、学习活动和学习评价、教学效果与反思五大模块，如图1所示。

1.1 课前分析

课前分析包括学情分析、教学内容分析、教学目的分析。对于数据结构而言，学情分析需要分析学生C语言学习情况，包括基础知识掌握情况，指针、结构体的学习情况，编程能力等;另外，结合视频观看、课前自测题完成情况，分析学生对教学内容的理解情况。教学内容分析包括理论学习内容和实践内容，主要完成知识点切割，将每小节内容切割为若干个相对独立，具有完整结构的知识点，并分析各小知识点间的关联关系;理论学习和实践学习的难度层次切割，可将难度层次划分为容易、中等、难点三个层次，将相应知识点进行难度划分。

1.2 教学设计

本部分主要包括教学目标、学习任务设计、学习指南设计、学习资源设计、拓展资料设计。数据结构的教学目标需切分为理论学习目标和实践目标两部分，并注重二者的结合。学习任务设计是针对课程每次课前学生的学习任务的分解设计。学习指南设计部分主要针对每个章节，学生的学习方法、学习资源的合理利用进行设计。学习资源设计主要包括视频、电子教案、动画演示、自测题、编程实例、编程实践等内容的设计。视频可以是自己录制的微视频，也可以选用MOOC、超星平台等在线优秀的频频资源;电子教案需分隔到每个章节、知识点，越细化越好，并标识出难易度;对于数据结构中的算法，为帮助学生理解，应提供对应的算法演示动画;自测题又划分为课前自测和课后测试;针对数据结构很多教材只提供了算法，缺乏完整的程序，教学资源需提供相应的完整程序供学生学习;并配合相应的编程题目，供学生练习，即编程实践部分。拓展资料部分主要包括数据结构中的知识在现实生活中的应用，在计算机实现数据管理中的应用，开拓学生眼界。

1.3 学习活动

学习活动分为线上自学和线下课堂学习。线上自学主要是学生根据教师提供的学习指南，通过观看视频、电子教案、演示动画，完成自测题等完成教师下发的学习任务。线下课堂是高校课堂学习，数据结构的学习分为理论和实践，二者结合紧密，具体的学习方法有共同点，学习行为又有所区别。理论学习主要是以教师讲解、学生讲解、任务驱动、小组讨论、合作探究等方式进行知识内化的翻转课堂与传统讲授相结合的混合式教学，在课堂中又可加入在线抢答、随机选人回答等多种形式活跃课堂，教师要及时对疑难点进行梳理和点评。实践活动应以任务驱动和团队合作为主，结合难点讲解，教师应针对编程实践中学生易错部分进行统一指导，还要注意针对不同水平的学生进行分层次个性化指导。

1.4 學习评价

数据结构基于SPOC的混合式学习模式，改变了传统的主要以考试结果进行学习评价的方式，比较重视学习过程的考核。学习评价结合线上评价和线下评价。线上评价主要以线上作业完成情况、线上任务点完成情况、学生互评和平台根据学生对平台的使用情况的自动打分进行综合评价;线下评价主要依据有学生课堂表现、线下作业完成情况、实践单元完成情况、平时测验和期末考试情况综合评价。

1.5 教学效果与反思

每完成一个章节的学习后，根据学生学习情况及学习反馈，也可运用问卷调查，对课程的教学设计、教学组织、教学效果进行教学反思，对实施混合式教学过程中存在的问题及时进行调整，优化教学设计。

2  模式应用情况

针对17信计嵌1班和2班进行小班授课，实施基于SPOC的混合式教学方案。课前对所授课程班级学生进行学情分析，根据课程教学总目标和每周的教学任务，完成对所授课章节的教学设计;并完成相关教学课件、教学视频、作业、试卷、任务点等资源准备;之后，布置自主学习任务，如需要预习的知识点，需要观看的视频等;课堂上以教师讲授和翻转课堂相结合，重点、难点教师进行讲授，简单的知识点让学生来讲解，并加入分组讨论、抢答、选人等多种形式活跃课堂。课后，以书面作业和在线作业相结合进行学生知识掌握情况的检测，并就疑难问题进行在线互动讨论。取得了较好的学习效果，与往届采用传统教学方式学生相比，学生期末考试成绩有了大幅提升，对知识点的掌握更牢固，动手能力也有了显著提高。

经验与教训：该模式的教学方法，对教学资源的要求非常高，需要教师花费很大心力和时间进行建设，由于是第一年进行该模式的教学尝试，教学资源存在着欠缺，任务点的分配不够具体等问题，可能会影响学生的学习进度。由于在线课程中学习资源一提前推送给学生，课堂上不能再像传统教学中所有知识点逐一讲解了，对于较容易的知识点，学生在线学习已充分掌握了，教师课堂就不需要进行详细阐述了，否则，会影响学生的学习兴趣。对于教师在课堂中的教学掌控能力要求变高，课堂教学中更加侧重于教师随时追踪学生的学习情况。

3  结语

基于SPOC的数据结构在线课程，教师可以根据学情分析有针对性进行备课，将翻转教学，差异性教学变为可能;学生在学习过程中的参与度增强，自主学习意识提高，部分同学能程度更深地进行拓展学习。本文建立的模式结构仍存在着不足，在课程教学中仍需逐步修改完善，亦可作为计算机类其他课程教学时进行参考借鉴。

参考文献

[1] 杨婷婷，贾树文.SPOC混合学习教学模式探索[J].产业与科技论坛，2015（21）：184-185.

[2] 教育部.关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见[EB/OL].[2015-04-28].http：//www.gov.cn/xinwen/2015-04/28/content_2854089.htm.

[3] 贺斌，曹阳.SPOC：基于MOOC的教学流程创新[J].中国电化教育，2015（3）：22-29.

[4] 张晓娟，吕立杰.SPOC平台下指向深度学习的深度教学模式建构[J].中国电化教育，2018（4）：96-101，130.

[5] 庄科君，贺宝勋.基于任务驱动的大学计算机基础课程SPOC翻转课堂教学模式[J].计算机教育，2018（3）：55-58.