混合式學(xué)習(xí)在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)中的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

汪洋

新疆教育學(xué)院數(shù)學(xué)與信息技術(shù)分院 新疆 830043

0 引言

混合式學(xué)習(xí)(Blended Learning)是教育界出現(xiàn)的新名詞，但是其思想理念已經(jīng)存在多年，目前大家廣泛接受的觀點(diǎn)是整合傳統(tǒng)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)，即“以教師為中心”的教學(xué)方式和E-learning(Electronic Learning,數(shù)字化學(xué)習(xí))的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)就是混合式學(xué)習(xí)。這種學(xué)習(xí)方式不僅有利于提高學(xué)生的知識(shí)技能與創(chuàng)新能力，而且對(duì)學(xué)生情感與價(jià)值觀的培養(yǎng)也有好處。無(wú)可否認(rèn)，混合式學(xué)習(xí)在理論上是一種有效的學(xué)習(xí)模式，但我們卻很少看到成功的混合式學(xué)習(xí)案例。要么混合策略過(guò)于簡(jiǎn)單，不能達(dá)到預(yù)期的效果；要么混合內(nèi)容太復(fù)雜，不能有效地達(dá)到預(yù)期教學(xué)目的。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是很多教師對(duì)混合式學(xué)習(xí)還沒(méi)有深入的認(rèn)識(shí)，特別是對(duì)它的認(rèn)識(shí)還停留在E-learning與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)混合的單一認(rèn)識(shí)層面，從而很難構(gòu)建出有效的混合式學(xué)習(xí)模型。因此，設(shè)計(jì)相應(yīng)框架模型顯得尤為必要。

1 混合式學(xué)習(xí)的相關(guān)理論

1.1 混合式學(xué)習(xí)的形式

混合式學(xué)習(xí)形式上是學(xué)生自主學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)的混合，但其更深層次上包括了基于多種不同教學(xué)理論的教學(xué)模式混合，以教師為主導(dǎo)的活動(dòng)和學(xué)生主體參與活動(dòng)的混合，課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)虛擬課堂的混合，不同教學(xué)媒體和教學(xué)資源的混合等。其核心是強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生主體地位有機(jī)結(jié)合起來(lái)。根據(jù)教學(xué)過(guò)程中不同情境、不同問(wèn)題、不同要求，采用不同的教學(xué)方法來(lái)解決問(wèn)題，從而有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效率。

1.2 混合式學(xué)習(xí)的實(shí)施手段

混合式學(xué)習(xí)的實(shí)施手段是通過(guò)信息技術(shù)來(lái)建立一種理想的教學(xué)和學(xué)習(xí)環(huán)境，這是一種虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境，能實(shí)現(xiàn)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間應(yīng)用合適的學(xué)習(xí)技術(shù)以期達(dá)到最佳學(xué)習(xí)目標(biāo)的目的，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具有基本學(xué)習(xí)技能、信息素養(yǎng)能力、實(shí)踐能力的創(chuàng)新人才的最終目標(biāo)。

2 混合式學(xué)習(xí)下的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)設(shè)計(jì)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程之一，在眾多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件中都要用到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。因此，學(xué)好《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》可以為日后進(jìn)行軟件開發(fā)和后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

2.1 混合式學(xué)習(xí)課程設(shè)計(jì)框架

基于混合式學(xué)習(xí)的相關(guān)理論，提出相應(yīng)課程設(shè)計(jì)框架如圖1所示。根據(jù)這一框架，混合式學(xué)習(xí)課程設(shè)計(jì)工作可以大致分為以下三個(gè)階段：分析階段、教學(xué)設(shè)計(jì)階段和教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)階段。

圖1 混合式學(xué)習(xí)課程設(shè)計(jì)框架

2.1.1 分析階段

在對(duì)課程資源和教學(xué)活動(dòng)等進(jìn)行具體設(shè)計(jì)之前，必須先分析課程教學(xué)的基本情況，以便確定該課程是否適合開展混合式學(xué)習(xí)。分析階段包括三個(gè)方面：(1)學(xué)習(xí)者特征分析，通過(guò)評(píng)估學(xué)習(xí)者的預(yù)備知識(shí)、學(xué)習(xí)能力等，掌握學(xué)習(xí)者的相關(guān)特征，為確定學(xué)習(xí)目標(biāo)提供依據(jù)。本次學(xué)習(xí)者為 10級(jí)計(jì)算機(jī)教育?？瓢鄬W(xué)生，學(xué)生已學(xué)過(guò)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)組成原理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用等課程，對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程有一定了解。但是學(xué)生大多習(xí)慣于教師講授為主，缺乏自我學(xué)習(xí)的能力。在后續(xù)研究和制定學(xué)習(xí)計(jì)劃階段應(yīng)充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，盡量將任務(wù)細(xì)化，提供更多的教學(xué)資源，以確保學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)。(2)學(xué)習(xí)對(duì)象分析，教學(xué)目標(biāo)應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際情況來(lái)確定。通過(guò)對(duì)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程知識(shí)體系的分解，將該課程按照邏輯結(jié)構(gòu)分成八個(gè)教學(xué)活動(dòng)單元，依次是線性表、棧、隊(duì)列、稀疏矩陣、廣義表、樹、二叉樹和圖，每個(gè)單元都需要掌握其物理結(jié)構(gòu)和主要算法。按照上述三個(gè)階段完成混合式學(xué)習(xí)。(3)混合式學(xué)習(xí)的環(huán)境分析，掌握教學(xué)活動(dòng)的外部環(huán)境條件。我校教學(xué)樓已實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，學(xué)生宿舍樓也全部能上網(wǎng)。

2.1.2 教學(xué)設(shè)計(jì)階段

教學(xué)設(shè)計(jì)階段的工作由以下三個(gè)部分組成。(1)整體設(shè)計(jì)。此環(huán)節(jié)中教師應(yīng)當(dāng)在明確課程整體學(xué)習(xí)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，對(duì)相應(yīng)教學(xué)活動(dòng)的順序做出部署。整體設(shè)計(jì)應(yīng)將課程設(shè)計(jì)的主要思路充分地體現(xiàn)出來(lái)，為教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)階段和資源構(gòu)建階段工作確定思路。在此階段中對(duì)課程目標(biāo)和學(xué)習(xí)過(guò)程的設(shè)計(jì)也為課程評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)。(2)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)。在教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)階段教師要規(guī)劃整個(gè)教學(xué)活動(dòng)，這是教學(xué)準(zhǔn)備工作的重要組成部分，是開展教學(xué)活動(dòng)之前的準(zhǔn)備工作，對(duì)整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的計(jì)劃和安排。教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)是在分析學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)、教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容以及學(xué)習(xí)條件的基礎(chǔ)上統(tǒng)籌全局，提出具體的教學(xué)方案，包括教學(xué)中所涉及到的教學(xué)方式、教學(xué)方法、活動(dòng)形式、知識(shí)來(lái)源等。(3)資源構(gòu)建。豐富的教學(xué)資源和合理的教學(xué)設(shè)計(jì)可以有效的激發(fā)學(xué)習(xí)者的求知欲。因此，在資源構(gòu)建中提供了以下教學(xué)資源：(1)課件資源，教學(xué)課件是混合式學(xué)習(xí)過(guò)程中必不可少的教學(xué)資源，便于學(xué)生學(xué)習(xí)或復(fù)習(xí)。當(dāng)前已有完整的制作精良的課件9個(gè)，全部按章節(jié)內(nèi)容呈現(xiàn)。(2)試題庫(kù)資源，為了調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，給學(xué)生提供一個(gè)在線學(xué)習(xí)和在線測(cè)驗(yàn)的環(huán)境是十分必要的，而實(shí)現(xiàn)這一功能的基礎(chǔ)是試題庫(kù)。在資源構(gòu)建過(guò)程中，通過(guò)各種渠道搜集了大量《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程相關(guān)試題并按章節(jié)知識(shí)點(diǎn)整理歸類，建立起了按知識(shí)點(diǎn)劃分的較完整的試題庫(kù)，并提供詳細(xì)完善的解答。(3)教學(xué)素材資源，除了上述資源以外，還為學(xué)習(xí)者提供了一些教學(xué)素材資源，包括書后習(xí)題答案、教學(xué)參考大綱、配套實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、配套課程實(shí)踐及部分參考書中類C算法的CPP源文件等。

2.1.3 教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)是課程設(shè)計(jì)的第三個(gè)階段，包括師生評(píng)價(jià)、學(xué)生互評(píng)和學(xué)生自評(píng)三部分。這些評(píng)價(jià)通過(guò)學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)、課程知識(shí)的測(cè)試(如在線測(cè)試)和組織學(xué)習(xí)活動(dòng)情況評(píng)定等方式對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.2 基于《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的混合式學(xué)習(xí)具體設(shè)計(jì)

我們可以從混合式學(xué)習(xí)課程設(shè)計(jì)框架中看出，教師和學(xué)生在混合式學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)分別承擔(dān)相應(yīng)的工作和任務(wù)，才能完成混合式學(xué)習(xí)的教學(xué)過(guò)程。也就是說(shuō)，教師的課堂教學(xué)和學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)資源自主完成學(xué)習(xí)任務(wù)的活動(dòng)組成了完整的教學(xué)活動(dòng)。其中教師的課堂應(yīng)包括“知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)入”、“制定學(xué)習(xí)方案”、“實(shí)施計(jì)劃”和“總結(jié)與評(píng)價(jià)”四個(gè)環(huán)節(jié)。

“知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)入”是起始環(huán)節(jié)，先由教師向?qū)W生展示相關(guān)學(xué)習(xí)資源并布置學(xué)習(xí)任務(wù)，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生充分了解通過(guò)學(xué)習(xí)最終要完成的任務(wù)和目標(biāo)。本案例以線性表為例，教師首先通過(guò)準(zhǔn)備好的教學(xué)資源向?qū)W生講解什么是線性表，它的物理結(jié)構(gòu)有哪些，通過(guò)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的分析，有選擇的著重講解部分算法(如插入元素、合并和查找算法)，然后讓學(xué)生完成剩余算法的學(xué)習(xí)，最終讓學(xué)生掌握線性表的物理結(jié)構(gòu)及相關(guān)算法。

“制定學(xué)習(xí)方案”是混合式學(xué)習(xí)的第二個(gè)階段，主要是引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用自己掌握的知識(shí)，分解學(xué)習(xí)任務(wù)，制定相應(yīng)學(xué)習(xí)計(jì)劃。教師將任務(wù)分成幾個(gè)部分，要求學(xué)生是獨(dú)立或分組完成。這個(gè)過(guò)程由學(xué)生自主完成。如果是以小組的形式完成，則要求小組成員獨(dú)立完成計(jì)劃以及解決方案。

第三個(gè)環(huán)節(jié)是“實(shí)施計(jì)劃”，是由學(xué)生或小組按學(xué)習(xí)計(jì)劃逐步完成任務(wù)。在這個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生通過(guò)已學(xué)習(xí)到的知識(shí)獨(dú)立完成自己所承擔(dān)的工作。如果在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到問(wèn)題，學(xué)生可以通過(guò)教師提供的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行查找，教師可以通過(guò)虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境與學(xué)生交流溝通，最終協(xié)助學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)。本案例中，學(xué)生通過(guò)教師對(duì)順序表的插入操作的講解結(jié)合學(xué)習(xí)資源和收集的信息資源可以較容易的完成刪除操作的學(xué)習(xí)。

在第四個(gè)環(huán)節(jié)中，學(xué)生通過(guò)“總結(jié)與評(píng)價(jià)”來(lái)補(bǔ)充知識(shí)的學(xué)習(xí)。學(xué)生和教師共享學(xué)習(xí)成果，以獲得未掌握的知識(shí)。學(xué)生可以通過(guò)做報(bào)告的形式展示其學(xué)習(xí)成果，大家共同討論，使知識(shí)得到鞏固。最后，教師給予反饋評(píng)價(jià)，可以有效的激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)。學(xué)生通過(guò)與他人的學(xué)習(xí)成果對(duì)比，作出自我評(píng)價(jià)。學(xué)生通過(guò)展示成果，接受他人意見，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，形成學(xué)生互評(píng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

混合式學(xué)習(xí)就是將各種學(xué)習(xí)理論、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)媒體、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)模式、學(xué)習(xí)資源以及學(xué)習(xí)環(huán)境合理的混合。在學(xué)習(xí)理念上改變了學(xué)習(xí)者的認(rèn)知方式，教師的教學(xué)模式、教學(xué)策略、角色地位也都發(fā)生改變。通過(guò)初步的教學(xué)實(shí)踐證明，在應(yīng)用性強(qiáng)的課程中實(shí)踐混合式學(xué)習(xí)，既可以保證教師的主導(dǎo)作用，又可以激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)積極性，拓展知識(shí)面。對(duì)培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新精神、自我設(shè)計(jì)能力和自主學(xué)習(xí)意識(shí)有積極的推動(dòng)作用。

[1]何克抗.從 Blended Learning看教育技術(shù)理論的新發(fā)展[J],國(guó)家教育行政學(xué)院學(xué)報(bào).2005.

[2]解文明,黃少敏.混合式學(xué)習(xí)在《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用》教學(xué)中的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備.2007.

[3]黃榮懷,馬丁,鄭蘭琴,張海森.基于混合式學(xué)習(xí)的課程設(shè)計(jì)理論[J].電化教育研究.2009.

[4]田富鵬,焦道利.信息化環(huán)境下高?；旌辖虒W(xué)模式的實(shí)踐探索[J].電化教育研究.2005.