基于OBE的数据结构课程在线教学模式探究

殷凤梅，史君华

(合肥师范学院 计算机学院，合肥 230601)

“数据结构”作为高校计算机专业的核心课程，着重培养学生的算法设计和实现能力[1]。本课程的很多算法例如Kruskal算法、Dijkstra算法、快速排序算法等，学生理解起来较为困难。为此，教学工作者对本课程的教学提出了很多改革措施[2-4]。2020年春季学期，高校教师转变观念，走出传统教学模式，寻找课程建设的新思路，重塑在线课堂形态[6]。结合双一流建设，基于OBE教育理念，我们对“数据结构”课程进行在线教学模式探究。

1 基于OBE的数据结构课程教学目标

1.1 OBE教育理念

OBE教育理念最早出现在Spady的著作《基于结果的教育：关键问题及答案》[7]中，它以学习产出为导向，组织、实施和评价教育结果[8]，即OBE要求教学设计、教学过程都以学生为本，围绕预期的学习目标来开展活动。以目标为导向的OBE教育理念是对教育模式的全面革新[9]。

1.2 基于OBE的数据结构课程教学目标

结合OBE教育模式，从知识目标、能力目标和素质目标三个方面，设计数据结构课程的学习产出目标如表1所示。

表 1 基于OBE 的数据结构课程教学目标

续 表

2 基于OBE的数据结构课程在线教学实施

2.1 在线教学模式

在线教学肯定不是在线自学，那么到底该怎样开展在线教学呢？笔者在授课的2019级计算机科学与技术班发起了一个最佳在线教学方式的调查问卷。调查结果为：①58.1%的学生希望本课程采用学生课前自学教学视频，教师课上直播讲解重难点知识，并与学生开展实时交流互动活动；②18.6%的学生认为学生自学教学视频，教师课上直播答疑即可；③16.3%学生希望教师上课全程直播讲解；④4.7%学生认为学生自学即可。

结合调查问卷，数据结构课程在线教学借助超星尔雅教学平台，采用“课前自主预习—课中连线直播—课后答疑拓展”三段教学模式，引入“微课预习法”“案例教学法”“任务驱动法”等教学方法，以学生为中心，引导学生自主学习、开拓思维主动创新。

2.2 在线教学设计

以“数据结构”中“线性表的应用”教学内容为例，设计在线教学案例。教学案例的设计考虑两个因素：①2020年春季在线教学半月有余，教师需要引导学生，自律自控实现线上学习“不打折”。②学生学习遗留问题。线性表是数据结构的基础，尤其是单链表，贯穿整个课程。线性表这章学习结束后，教学平台上的作业统计显示算法设计题得分较低，表明学生未能完全掌握线性表两种存储结构的算法实现。

课前，教师上传“线性表的应用”微课视频、发布预习任务，并自制有序表存储和合并过程的动画，让学生直观地感受线性表两种存储结构的区别。课中，教师采用任务驱动方式引导学生实现算法，重点步骤的语句实现，通过与学生视频连线，师生共同完成。作业讲解环节，教师招募学生主播，学生讲解，教师点评。课后，教师督促学生及时完成章节测试和课外拓展。在线教学设计流程如图1所示。

图1 在线教学设计流程图

2.3 在线教学举措

2.3.1 精选资源，夯实在线教学基础

丰富的线上资源是开展在线教学的基础。课程组全体教师，集思广益、分工合作，精心准备课程线上资源。精选了互联网优质课程资源、收集教师积累的教学资料，在超星学习通平台上搭建了“数据结构”课程空间，上传了57个教学视频、16个演示动画、电子教材、例题源代码、课后习题答案解析、PPT等文档资料；设计了各章作业和章节测试。这些资源较好地满足了学生在线学习的需求。

2.3.2 精选平台，提升课堂认同感

在比较学习通直播、QQ直播、钉钉直播等直播平台后，选用钉钉直播平台，进行视频连线直播。师生互相见面，增加课堂的亲切感；有效约束师生行为，增加课堂的仪式感；掌握学生听课状态，维护课堂的严肃性。视频直播增加了学生对线上课堂的认同感，出勤率达到99%，观看视频的时长与直播时长基本一致，学生不仅“出人”，而且“出力”。

2.3.3 多措并举，提升学生参与度

教师课前发布预习任务，课中开展选人/抢答等活动，课后发布作业、答疑解惑；学生认真预习、完成作业、回帖发帖，参与互动。

开展“作业互评”。学生根据教师上传的答案解析，互相批阅主观作业题，培养学生的分析能力和严谨作风，促进相互学习。为提高互评成绩的公正性，设置每个学生互评两份作业，每个学生的作业成绩取两个互评成绩的平均值。为了防止学生互评时录入异常成绩，互评结束后，教师抽查互评，并及时更正异常成绩。

招募“作业小主播”。每次课招募一位学生在线讲解作业，然后教师点评，锻炼学生的思维和表达能力，激发学生的荣誉感和进取心。

2.3.4 潜心教学，提升教育教学效果

案例教学，课程思政入课堂。精心设计每节课的教学案例，开展课程思政。讲解线性表的合并，激发学生兴趣。

自制动画，难点教学更直观。课程难点较多，教师自制动画帮助学生理解。例如：自制有序表存储和合并过程的动画，帮助学生理解线性表两种存储结构的区别，实现有序表的合并。

2.4 在线教学效果

开展在线教学已满一学期，本课程发布课程讨论109次，回复量1 520条；发布作业11次，作业平均提交率98%，平均成绩87.93分；发布课后测试5次，平均成绩86分；发布视频资源65个，平均观看率90%。课程访问总量17 741次，单日最高访问量1 289次。截止2020年5月31日，教学平台的成绩统计(图2)可以看出，采用学习通+钉钉直播双平台教学模式，学生不仅积极参与各项活动，而且效果良好。

图2 数据结构课程成绩统计图

3 结语

课程组在超星尔雅教学平台上搭建了“数据结构”课程空间，基于OBE模式设计了课程教学目标，在线教学过程中融入了选人/抢答、视频连线等智慧活动，有效保证了在线教学的质量，实现线上线下同质教学。同时，在线教学的经历也为后续的线上线下混合式教学提供了宝贵的经验。