MOOCs背景下地方院?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐教學(xué)模式

于慶梅, 毛 镠

(1. 上海海洋大學(xué) 信息學(xué)院, 上海 201306；2. 海南大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 海南 ?？?570228)

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”作為計(jì)算機(jī)專業(yè)核心必修課程,其特點(diǎn)是理論抽象程度高、應(yīng)用實(shí)踐性強(qiáng)[1]、課程學(xué)習(xí)難度大。高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程教學(xué)實(shí)施方案對(duì)于科學(xué)型、工程型、應(yīng)用型3類人才,提出了不同的理論能力要求和實(shí)踐能力要求[2]。鑒于地方院校以培養(yǎng)工程型人才為主,應(yīng)在講授典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念、算法的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)上機(jī)操作訓(xùn)練,提高學(xué)生組織數(shù)據(jù)及編寫應(yīng)用程序解決問題的能力,架起從理論走向解決實(shí)際問題的橋梁。因此,在教學(xué)中既要重視理論內(nèi)容的講解,又要充分體現(xiàn)本課程理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的特點(diǎn)。對(duì)于理論內(nèi)容的教學(xué),呈爆發(fā)式增長(zhǎng)的MOOCs(慕課)平臺(tái)課程提供了豐富的資源[3-4],國內(nèi)近20所院校開設(shè)的不同層次的中文在線“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程,均以理論教學(xué)為主。許多院校利用在線課程嘗試如SPOCs教學(xué)模式[5-6]、翻轉(zhuǎn)課堂、線上線下混合教學(xué)[7-10]等,以教師為中心的傳統(tǒng)理論教學(xué)模式得以改變?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐教學(xué)必須適應(yīng)新的理論教學(xué)模式,與理論教學(xué)同步改革,以實(shí)現(xiàn)與MOOCs式理論教學(xué)的有機(jī)結(jié)合。以下分析在MOOCs背景下,“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐教學(xué)改革的必要性和理論依據(jù)——建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論以及具體的改革實(shí)施方案。

1 改革的必要性

在MOOCs背景下,學(xué)生可以隨時(shí)上網(wǎng)學(xué)習(xí),實(shí)踐教學(xué)應(yīng)與這種在學(xué)習(xí)的時(shí)間和內(nèi)容上的開放性相配合[11]。

首先,目前的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐教學(xué)改革,對(duì)于如何利用迅速發(fā)展起來的MOOCs資源為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)環(huán)境,應(yīng)在以下2方面加強(qiáng)研究與探索：一是從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上重視算法設(shè)計(jì)[12-13],設(shè)計(jì)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)方案[14]和教學(xué)體系[15],采用基于問題的實(shí)驗(yàn)教學(xué)法提高學(xué)生實(shí)踐能力[16]；二是從實(shí)踐內(nèi)容設(shè)置上進(jìn)行改革[17],構(gòu)建開放性在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[15, 18]。

其次,由于地方院校學(xué)生個(gè)體在學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法和編程能力等方面的較大差異,特別是程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)普遍薄弱,對(duì)于“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐課程基礎(chǔ)的“程序設(shè)計(jì)語言C/C++”課程掌握不扎實(shí),尤其對(duì)涉及指針、結(jié)構(gòu)、鏈表和數(shù)組等復(fù)雜數(shù)據(jù)類型的理解不透徹,往往在對(duì)實(shí)際問題完成理論分析和設(shè)計(jì)后,卻對(duì)編碼和調(diào)試環(huán)節(jié)感覺無從下手,導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性不高。

第三,學(xué)生通過MOOCs學(xué)習(xí)理論知識(shí)后,根據(jù)要求進(jìn)行上機(jī)操作實(shí)驗(yàn),但只是在規(guī)定的時(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)行上機(jī)操作,才能得到教師的指導(dǎo)。而且通常一個(gè)教師需要同時(shí)指導(dǎo)30名以上的學(xué)生,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生的要求。

最后,已在MOOCs上開設(shè)的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程,也存在一些問題。一是實(shí)驗(yàn)實(shí)踐部分的教學(xué)資源少,并非所有的在線課程都提供實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容；二是即使有實(shí)驗(yàn)部分的教學(xué)資源,也不過是在線編程作業(yè),主要檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)理論教學(xué)的理解和掌握,并不適合互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下學(xué)生基礎(chǔ)差異顯著的情況。

在分析“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,總結(jié)對(duì)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”理論教學(xué)開展翻轉(zhuǎn)課堂的經(jīng)驗(yàn),圍繞實(shí)踐教學(xué)改革的核心問題——關(guān)注學(xué)生、關(guān)注課內(nèi)外、關(guān)注結(jié)果與過程相結(jié)合[19],考慮MOOCs教學(xué)資源,運(yùn)用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的情境創(chuàng)設(shè)、自主學(xué)習(xí)和合作探究教學(xué)模式,提出基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的微視頻實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。該模式以學(xué)生為中心,以教師為主導(dǎo),提供線上自主實(shí)驗(yàn)PTA(pintia)[20]開放平臺(tái),支持學(xué)生不受時(shí)間和空間限制,隨時(shí)隨地參與實(shí)驗(yàn),以實(shí)現(xiàn)MOOCs背景下的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)改革。

2 改革的理論依據(jù)——建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

2.1 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,知識(shí)是學(xué)生在一定的情境下,在學(xué)習(xí)過程中借助教師和學(xué)習(xí)伙伴的幫助,利用必要的學(xué)習(xí)資料,通過意義建構(gòu)的方式而獲得的。其中“情境”“協(xié)作”“會(huì)話”和“意義建構(gòu)”是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀的4大要素。“情境”“協(xié)作”和“會(huì)話”強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的條件和過程,而“意義建構(gòu)”是指學(xué)習(xí)過程的最終目標(biāo)[21]。

建構(gòu)主義認(rèn)為,學(xué)習(xí)是在教師指導(dǎo)下,以學(xué)生為中心的過程,既強(qiáng)調(diào)學(xué)生的認(rèn)知主體作用,又重視教師的主導(dǎo)作用。一方面,學(xué)生是信息加工的主體,是意義的主動(dòng)建構(gòu)者。在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生主體作用[22]的發(fā)揮主要體現(xiàn)在：用探索和發(fā)現(xiàn)法建構(gòu)知識(shí)意義；主動(dòng)查找和分析相關(guān)信息和資料,對(duì)所學(xué)內(nèi)容提出各種假設(shè)并努力加以驗(yàn)證；把這些內(nèi)容所反映的事物盡量與自己已知的事物、知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)等相聯(lián)系,并對(duì)這種聯(lián)系加以認(rèn)真思考。另一方面,教師是學(xué)生建構(gòu)意義的幫助者和主導(dǎo)者,在教學(xué)過程中教師主導(dǎo)作用[22]的發(fā)揮主要體現(xiàn)在：激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；通過創(chuàng)設(shè)符合實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容要求的情境和提示理論與實(shí)踐之間的聯(lián)系,幫助學(xué)生建構(gòu)當(dāng)前實(shí)踐活動(dòng)的意義；為了使意義建構(gòu)更有效,教師應(yīng)在可能的條件下組織小組討論與交流等協(xié)作型、探究型學(xué)習(xí),引導(dǎo)協(xié)作學(xué)習(xí)過程朝著有利于意義構(gòu)建的方向發(fā)展。

2.2 基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的學(xué)習(xí)環(huán)境

在上述建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下,與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境相適應(yīng)的教學(xué)模式是,“以學(xué)生為中心,在整個(gè)教學(xué)過程中由教師起到組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者的作用,利用情境、協(xié)作、會(huì)話等學(xué)習(xí)環(huán)境要素充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和首創(chuàng)精神,最終達(dá)到使學(xué)生有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)目的”[22]。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論中的學(xué)習(xí)環(huán)境4要素：“情境”“協(xié)作”“會(huì)話”和“意義建構(gòu)”,在教學(xué)過程中表現(xiàn)為情境創(chuàng)設(shè)、自主學(xué)習(xí)和合作探究。

情境創(chuàng)設(shè)指在實(shí)踐教學(xué)中教師有目的地引入具有一定感情色彩、生動(dòng)具體的場(chǎng)景,引導(dǎo)學(xué)生積極參與體驗(yàn)的過程。要求教師設(shè)計(jì)出的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目能夠反映真實(shí)社會(huì)中的問題,是學(xué)生關(guān)心的現(xiàn)實(shí)問題,從而激發(fā)學(xué)生的好奇心,使之產(chǎn)生學(xué)習(xí)動(dòng)力。

自主學(xué)習(xí)指教師在創(chuàng)設(shè)的情境下,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行意義建構(gòu),使之在已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,對(duì)新知識(shí)進(jìn)行主動(dòng)探索和主動(dòng)發(fā)現(xiàn)。因?yàn)閷W(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)及理論知識(shí)水平因人而異,所以要為他們提供各種MOOCs資源、網(wǎng)絡(luò)資源或相關(guān)鏈接,幫助他們根據(jù)自身情況自主選擇、自主學(xué)習(xí)。教師從創(chuàng)設(shè)情境出發(fā),促使學(xué)生通過自主學(xué)習(xí),為實(shí)驗(yàn)做好充分準(zhǔn)備。

合作探究是指學(xué)生在自主學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上,以教師為主導(dǎo),以學(xué)生為中心,以小組為單位,以意義建構(gòu)為目標(biāo),在組內(nèi)交流、組間交流、生生交流和師生交流基礎(chǔ)上,通過觀點(diǎn)的碰撞、補(bǔ)充和修正,進(jìn)行智慧和思維共享,探究實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)和疑點(diǎn),最終完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)和實(shí)現(xiàn)意義建構(gòu)。

3 改革實(shí)施方案

基于MOOCs背景下“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐教學(xué)改革必要性分析及建構(gòu)主義理論,設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)踐教學(xué)改革方案。該方案從地方院?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程授課實(shí)際情況出發(fā),同時(shí)考慮基于大規(guī)模MOOCs的自主學(xué)習(xí)需求,設(shè)計(jì)具有情境創(chuàng)設(shè)的題目,提供基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)微視頻,使用開放PTA系統(tǒng),組織線上或線下合作探究,充分利用信息技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)信息化。

3.1 創(chuàng)設(shè)實(shí)踐教學(xué)情境,關(guān)注學(xué)生本身

實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)中要考慮有利于學(xué)生建構(gòu)意義的情境創(chuàng)設(shè)問題。教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,依據(jù)真實(shí)物理情境創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境,使實(shí)驗(yàn)題目具有現(xiàn)實(shí)意義。即把要做的實(shí)驗(yàn)置于一個(gè)真實(shí)情境中,使之與現(xiàn)實(shí)生活中的具體問題聯(lián)系起來,引導(dǎo)學(xué)生積極發(fā)現(xiàn)問題和探究問題,思考應(yīng)采用何種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、何種高效算法及如何編程來解決實(shí)際問題。創(chuàng)設(shè)情境可以使學(xué)生清楚實(shí)驗(yàn)要解決的問題類型,增強(qiáng)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的體驗(yàn),主動(dòng)從相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論知識(shí)中尋找解決方案。

例如在排序?qū)嶒?yàn)中,把設(shè)計(jì)“奧運(yùn)排行榜”作為具體實(shí)驗(yàn)情境,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)排序算法。不同國家的排行榜略有不同。如2008年夏季奧運(yùn)會(huì),中國金牌總數(shù)列第一時(shí),中國媒體就公布“金牌榜”；美國獎(jiǎng)牌總數(shù)第一時(shí),美國媒體就公布“獎(jiǎng)牌榜”；人口少的國家則公布“國民人均獎(jiǎng)牌榜”或“國民人均金牌榜”等,每個(gè)國家的媒體都可給出自己國民樂于看到的“排行榜”。在這樣一個(gè)情境設(shè)定里,學(xué)生會(huì)根據(jù)奧運(yùn)金牌數(shù)和各國人口數(shù)據(jù)及自己感興趣的國家,利用已學(xué)過的各種排序算法理論,編寫程序,得到不同排行榜,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和積極性大大提高。

3.2 提供基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)微視頻等學(xué)習(xí)資源,關(guān)注學(xué)生課內(nèi)外實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅與理論教學(xué)相輔相成,而且對(duì)理論知識(shí)的鞏固和實(shí)踐能力的提高至關(guān)重要。對(duì)于地方院校的學(xué)生,通過“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”在線課程可以學(xué)習(xí)理論知識(shí),但不足以支持他們完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。因此,制作了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)講解教學(xué)視頻,為學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提供在線視頻資源。實(shí)驗(yàn)視頻不僅包括實(shí)驗(yàn)題目分析,而且包括與實(shí)驗(yàn)題目相關(guān)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)代碼講解,為C/C++編程基礎(chǔ)弱的學(xué)生掃除學(xué)習(xí)障礙。

以前文提到的“奧運(yùn)排行榜”實(shí)驗(yàn)題目為例,針對(duì)理論教學(xué)中與排序算法相關(guān)的冒泡、選擇、插入等內(nèi)容,錄制算法實(shí)現(xiàn)及代碼實(shí)現(xiàn)的具體講解視頻。這樣,學(xué)生在算法實(shí)現(xiàn)部分就不會(huì)無從下手,而是能夠輕松愉快地完成實(shí)驗(yàn)題目,激發(fā)了基礎(chǔ)薄弱學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣和積極性。

將優(yōu)秀學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)題目的分析、求解過程及對(duì)問題的討論過程也錄制成視頻,供其他學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)參考,發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)生的示范作用。

3.3 提供開放平臺(tái)PTA,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)

PTA是由杭州百騰教育科技有限公司開發(fā)的程序設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)平臺(tái)?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐教學(xué)中利用該系統(tǒng),可通過預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)題目的輸入、輸出和限制條件,實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)代碼的自動(dòng)檢查和評(píng)測(cè)?；诮?gòu)主義學(xué)習(xí)理論,教師給出的實(shí)驗(yàn)題目要有利于意義建構(gòu),要反映復(fù)雜實(shí)際問題,要針對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn),把實(shí)驗(yàn)題目按照內(nèi)容分為基礎(chǔ)型、設(shè)計(jì)型和綜合型,按照題目形式分為函數(shù)題和編程題。

(1) 基礎(chǔ)型題目主要以函數(shù)題的方式在PTA系統(tǒng)中給出。這部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及理論教學(xué)中講過的基本算法,并已在實(shí)驗(yàn)微視頻中對(duì)具體的代碼進(jìn)行了講解。學(xué)生及其他MOOCs學(xué)習(xí)者在進(jìn)行理論學(xué)習(xí)時(shí),通過獨(dú)立完成這部分實(shí)驗(yàn),進(jìn)行理論知識(shí)的內(nèi)化。

(2) 設(shè)計(jì)型題目主要以編程題的方式在PTA系統(tǒng)中給出。這部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容旨在解決簡(jiǎn)單實(shí)際問題,通常是只涉及一種簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或算法。學(xué)生首先對(duì)問題進(jìn)行分析,然后通過線上、線下討論,得到問題求解的基本算法,最后通過編程求解實(shí)際問題。

(3) 綜合型題目也是以編程題的方式在PTA系統(tǒng)中給出的。這部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容旨在解決復(fù)雜實(shí)際問題。相對(duì)于設(shè)計(jì)型題目,綜合型題目涉及多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法,考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。由于題目較為復(fù)雜,通常通過小組協(xié)作來完成。

3.4 開展以教師為主導(dǎo)的合作探究,構(gòu)建協(xié)作和會(huì)話環(huán)境要素

在教師指導(dǎo)下,學(xué)生基于個(gè)人主動(dòng)性,并通過小組合作、會(huì)話、交流和競(jìng)爭(zhēng),運(yùn)用“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”理論知識(shí),完成對(duì)問題的求解。這種形式的合作探究貫穿實(shí)驗(yàn)的全過程,包括對(duì)實(shí)驗(yàn)資料的共享、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)和最終實(shí)驗(yàn)程序的實(shí)現(xiàn)等。

所謂教師主導(dǎo)就是教師圍繞已確定的主題,設(shè)計(jì)引起爭(zhēng)論的初始問題及將討論進(jìn)一步引向深入的后續(xù)問題。例如對(duì)于前文中情境創(chuàng)設(shè)中給出的“奧運(yùn)排行榜”問題,教師設(shè)置以下初始問題：需要知道哪些信息？這些信息采用什么樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？對(duì)求解時(shí)間和空間的要求是什么？何種算法能夠滿足排行榜的時(shí)間和空間要求？這樣,一步一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行意義建構(gòu),運(yùn)用意義建構(gòu)結(jié)果解決實(shí)際問題。

所謂協(xié)作包括學(xué)生與實(shí)驗(yàn)資源間協(xié)作、學(xué)生與學(xué)生間協(xié)作和學(xué)生與教師間協(xié)作,協(xié)作形式可以是線上網(wǎng)絡(luò)協(xié)作或線下面對(duì)面協(xié)作。協(xié)作過程中最基本的方式是會(huì)話,協(xié)作學(xué)習(xí)的過程就是會(huì)話的過程。

(1) 學(xué)生與實(shí)驗(yàn)資源間協(xié)作。學(xué)生根據(jù)已確定的實(shí)驗(yàn)主題,在教師指導(dǎo)下,查找相關(guān)資源,包括視頻資源與文本資源,對(duì)資源進(jìn)行梳理,剔除與實(shí)驗(yàn)主題不相關(guān)的資源,不斷積累和補(bǔ)充具有意義建構(gòu)的資源,并予以有效利用。

(2) 學(xué)生與學(xué)生間協(xié)作。包括組內(nèi)協(xié)作與組間協(xié)作。教師依據(jù)組內(nèi)異質(zhì)和組間同質(zhì)的原則劃分學(xué)習(xí)小組。由于組內(nèi)各成員間的差異性,組內(nèi)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)問題的理解會(huì)有所不同。因此他們需在自主學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上,發(fā)揮各自特長(zhǎng)和優(yōu)勢(shì),通過相互溝通和交流,更深入、更全面地理解問題。組間同質(zhì)性使各個(gè)小組總體水平基本一致,確保各小組間的公平競(jìng)爭(zhēng)。經(jīng)過小組討論并形成小組觀點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)解決方案之后,各小組在實(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行組間交流,比較不同實(shí)驗(yàn)方案和算法的特點(diǎn),進(jìn)行方案和算法優(yōu)化。在前文提到的“奧運(yùn)排行榜”例子中,不同小組提出了不同的排序算法,并用實(shí)驗(yàn)程序驗(yàn)證了他們算法的可行性和效率。

(3) 學(xué)生與教師間協(xié)作。包括教師與單個(gè)學(xué)生之間、教師與學(xué)生小組之間以及教師與全體學(xué)生之間的協(xié)作,具體體現(xiàn)在教師課后面對(duì)面和網(wǎng)絡(luò)在線對(duì)學(xué)生一對(duì)一的答疑輔導(dǎo)、參與小組的討論交流及針對(duì)實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)的課上引導(dǎo)等。在實(shí)踐教學(xué)中,教師通過情境創(chuàng)設(shè),引導(dǎo)學(xué)生討論問題,提供與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的微視頻及解決問題線索,支持學(xué)生自主學(xué)習(xí)；學(xué)生有問題時(shí)可通過線上和線下隨時(shí)向教師請(qǐng)教,進(jìn)行互動(dòng)與交流。在協(xié)作中,教師還可對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評(píng)估。

(4) 線上網(wǎng)絡(luò)協(xié)作與線下面對(duì)面協(xié)作。對(duì)于簡(jiǎn)單問題,學(xué)生可以通過教師提供的實(shí)驗(yàn)微視頻和理論教學(xué)中教授的相關(guān)知識(shí)找到答案,對(duì)于復(fù)雜問題,學(xué)生可通過MOOCs線上或在實(shí)驗(yàn)課中面對(duì)面與教師及其他學(xué)習(xí)者交流協(xié)作,探究解決問題的方法。

在合作探究的同時(shí),教師能夠記錄學(xué)生參與討論與交流的過程,并對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)給予正確評(píng)價(jià),作為對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核的主要內(nèi)容,體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)過程相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念。

4 效果及結(jié)論

通過對(duì)MOOCs背景下“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐教學(xué)改革必要性分析,構(gòu)建符合地方院校學(xué)生特點(diǎn)的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐教學(xué)模式,并在我校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2016級(jí)學(xué)生的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐教學(xué)中進(jìn)行了嘗試。經(jīng)與2015級(jí)學(xué)生進(jìn)行對(duì)比,得到學(xué)生“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程平均成績(jī)(其中包括實(shí)驗(yàn)成績(jī)30%)、獲得MOOCs證書數(shù)和學(xué)生參加中國高校計(jì)算機(jī)大賽——團(tuán)體程序設(shè)計(jì)天梯賽成績(jī),如表1所示。

表1 “數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐教學(xué)改革前后教學(xué)效果對(duì)比

數(shù)據(jù)表明：實(shí)踐教學(xué)改革有益于學(xué)生提高理論知識(shí)水平；適合學(xué)生水平的實(shí)驗(yàn)資源有助于學(xué)生達(dá)到MOOCs教學(xué)水平要求,提高課程通過率；學(xué)生實(shí)踐能力的提高,大大提高了學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽成績(jī)。

5 結(jié)語

以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為依據(jù),將以情境創(chuàng)設(shè)、微視頻和PTA開放平臺(tái)相結(jié)合的合作探究式實(shí)踐教學(xué)應(yīng)用于“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐教學(xué),既可為通過MOOCs進(jìn)行“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”理論學(xué)習(xí)的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)踐服務(wù),又可為基于MOOCs開展的SPOCs教學(xué)及翻轉(zhuǎn)課堂混合式教學(xué)提供豐富的教學(xué)資源,具有借鑒意義。