数据结构新形态一体化教材建设与反思

刘晓宁，耿国华，卢燕宁，李 康，王小凤

(西北大学信息科学与技术学院,陕西西安710127)

0 引言

西北大学《数据结构》教学团队于2012年在高等教育出版社出版了“教材+光盘+网站”形式的教材，为读者提供了立体化学习资源。但实际使用中发现，光盘造价高，但利用率却非常低，很多学生学完课程后甚至不知道光盘内容。

随着光盘时代的远去和“互联网+”时代的到来，读者群体思想多元开放，原有“教材+光盘”或“教材+网站”的形式已不能满足线上线下的学习需求。新形态一体化教材是以纸质教材为核心，以数字资源为配合的新型教材,充分发挥了纸质教材完整性和数字资源多样性的特点,满足教师课内课外教学、学生线上线下学习等信息时代的教学新需求[1-2]。

鉴于《数据结构》课程抽象性强，为了适应翻转课堂教学以及移动学习需求，2015年，西北大学《数据结构》教学团队出版了第二版《数据结构-C语言描述》教材，以新形态资源为特色，针对各章的难点和重点，提供了国家教学名师耿国华教授的课堂教学视频、电子教案以及算法拓展等资源，实现了“纸质教材+名师讲课+电子教案”的新形态一体化教材。

本文从教材建设思路、新形态资源使用情况统计两方面总结了新形态教材的建设工作，并根据课堂教学和资源使用统计分析，对新形态一体化教材建设给出一些建议。

1 数据结构新形态一体化教材建设思路

按照如图1所示的流程，进行了新形态教材及资源建设。

图1 构建新形态一体化教材流程

经多次讨论、设计，我们将数据结构的重点和难点知识点归纳为161个，资源分为4类，如表1所示，各类资源数量对比如图2所示。

表1 教材资源分类

图2 各类资源数量

以第7章为例，提供给出版社的资源列表如表2所示。可以看出，难点和重点都以微视频形式给出，读者可以通过扫码，随时线上学习。

2 一体化教材资源使用情况统计

2.1 资源使用方式

出版社以版权保护为原则，在新形态教材中，数字资源的访问方式多样，图3是出版社在书中标识的对各类资源访问形式。其中，微视频通过扫描二维码随时访问，电子教案、算法拓展及附加资源需通过数字资源平台网站访问。

纸质教材的封底提供了访问数字资源的平台网址和充值密码。学生在数字平台注册账号、使用密码进行充值后，即可访问教材的数字资源，数字平台网站如图4所示。由于密码只有购买教材后才能获得，一方面保护了作者的版权，一方面使数字资源真正成为新形态教材不可分割的一部分。

表2 提供给出版社的资源列表(以第7章图为例)

图3 各类资源在教材中的表现形式

图4 新形态教材数字平台网站

2.2 资源使用情况统计

图5统计了教材出版3年来按章的资源平均下载和浏览次数。可以看出，第一章的浏览和下载次数比较高，但随着学习的深入，平均浏览和下载次数逐渐降低。图6为各类资源平均下载和浏览次数。可以看出，附加资源更受关注，平均下载和浏览次数均比较高，其次为电子教案、算法拓展和微视频。微视频因版权保护没有提供下载功能，下载次数为0。

图5 每章资源平均下载与浏览次数

3 新形态一体化资源建设反思与建议

虽然新形态一体化资源提供了比较方便的线上线下资源访问形式，但随着读者对移动学习、快捷访问资源的要求日益提高，网站形式的资源已经不受学习者的推崇。学习者更偏向于“一手捧书，一手捧手机(电子老师)”的学习方式。因此，针对下一代新形态一体化教材资源建设，笔者建议：

(1)资源应尽可能支持移动学习。比如将所有资源以二维码形式给出，方便学习者随时扫码。同时，对一些算法拓展、习题讲解以及附加资源，还应提供下载功能，方便学习者下载后消化。

图6 各类资源平均下载、浏览次数

(2)微视频资源应尽可能小。不能仅仅将真实课堂教学的视频截断给出，而应该以微课形式，重新录制，对难点和重点提供3～5min的精简视频讲授，为学习者节约流量，使学习者更易接受。

(3)针对数据结构学习抽象性特点，增补的一些习题讲解也录制为视频，比如第一章绪论的算法时间复杂度分析、完整程序编写、难点应用算法等。

(4)给出每章习题答案或思路讲解，便于学习者核对自己的理解。

(5)按章给出一套测试试卷和答案，由学习者自行判断对本章知识的掌握程度。

4 总结与展望

《数据结构》课一直是学习者反应比较抽象的课程之一，虽然MOOC、SPOC学习受众面越来越广，但作为教学三要素之一的纸质教材，在学习过程中依然扮演着不可替代的角色。

本文总结了第一代新形态教材的建设思路、资源使用方式以及使用情况。针对已有资源近3年的使用情况，对下一代新形态教材建设给出了建议。