基于成果導(dǎo)向理念的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程混合式教學(xué)設(shè)計研究

蔡茜 郭文劍

摘要：針對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程在教學(xué)過程中所存在的問題，本文提出要將成果導(dǎo)向教育理念運用到課程的混合式教學(xué)設(shè)計中。文章通過對比傳統(tǒng)知識結(jié)構(gòu)體系教學(xué)方式，認(rèn)為將成果導(dǎo)向教育理念運用到課程的教學(xué)目標(biāo)確定、混合式教學(xué)、課外學(xué)習(xí)空間拓展等方面，在提高教學(xué)質(zhì)量、滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需求、提升教師教學(xué)設(shè)計能力等方面都有積極效果。

關(guān)鍵詞：成果導(dǎo)向;任務(wù)驅(qū)動;混合式教學(xué)

中圖分類號：G434;TP273-4 ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 引言

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是軟件技術(shù)專業(yè)一門綜合性極強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程在整個軟件技術(shù)專業(yè)教學(xué)體系中占有極其重要的地位。但由于該課程的內(nèi)容具有高度抽象性和綜合性，且實踐性較強(qiáng)，一度成為掛科率最高的課程、學(xué)生認(rèn)為最難的課程。為解決課程特點和學(xué)情的矛盾，針對課程特點和高職學(xué)生學(xué)情重新進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，總體圍繞“降低學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的綜合能力”進(jìn)行。本文結(jié)合市場對軟件技術(shù)專業(yè)人才在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面的實際技能需求，基于成果導(dǎo)向教育理念，采用混合式教學(xué)方法，緊緊圍繞促進(jìn)學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)成果目標(biāo)這一主線，分別從課程總體教學(xué)設(shè)計、線上線下混合式教學(xué)設(shè)計、課外學(xué)習(xí)空間拓展和多元化考評機(jī)制4個方面探討，以期提升課程教學(xué)質(zhì)量。

2 現(xiàn)狀分析

該課程是學(xué)生進(jìn)行算法學(xué)習(xí)和分析的入門課程，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)抽象能力和程序設(shè)計能力，為今后從事軟件編碼等相關(guān)工作提供核心職業(yè)能力和創(chuàng)新能力。在教學(xué)過程中主要存在以下幾個問題：

（1）實現(xiàn)語言多樣化，課程標(biāo)準(zhǔn)有差異

本課程在多個專業(yè)都有開設(shè)，且各專業(yè)學(xué)習(xí)編程語言和課時設(shè)置不同，在實現(xiàn)上采用C語言（軟件技術(shù)專業(yè)）、Java語言（移動互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)）和Python語言（大數(shù)據(jù)專業(yè)），使同一門課的課程標(biāo)準(zhǔn)有差異。

（2）課程內(nèi)容多而全，枯燥無趣難度大

課程屬于傳統(tǒng)課程，課程內(nèi)容穩(wěn)定。但由于課程本身較難，被很多軟件技術(shù)專業(yè)的學(xué)生評為難學(xué)的課程之一，對于重視實踐操作和基礎(chǔ)知識薄弱的高職學(xué)生來說，這種情況更為嚴(yán)重。同時，市面上的教材都是采用完整知識結(jié)構(gòu)方式編寫的，中間穿插小例子，重視算法的展示，少有算法的應(yīng)用，按教材內(nèi)容講解顯得枯燥無味。

（3）課堂教學(xué)效率低，實踐操作時間少

由于課程內(nèi)容難、理論概念多，且需要學(xué)生有較強(qiáng)的邏輯思維能力，同時高職學(xué)制段課程課時安排較少，無法在課堂上保證足夠的練習(xí)時間。因此，該課程的課堂教學(xué)效果普遍不好，主要體現(xiàn)在大部分同學(xué)表示聽懂算法后不知如何實現(xiàn)，同時兩極分化特別嚴(yán)重。

（4）期末統(tǒng)一閉卷考，考核方式太單一

課程考評方式為平時成績占40%，期末閉卷統(tǒng)一考試成績占60%。課程本身實踐性強(qiáng)，課程知識貫穿軟件技術(shù)專業(yè)所有其他核心課程，60%的期末考試成績不能完全體現(xiàn)學(xué)生對課程的掌握情況。同時，40%的平時成績沒有過程性的記錄。

3 基于成果導(dǎo)向教育理念的課程教學(xué)設(shè)計

成果導(dǎo)向教育（Outcome-based Education，簡稱OBE）理念在20世紀(jì)80年代由美國人Spady提出，隨即在美國、英國、加拿大等國家成為教育改革的主流理念，也被國內(nèi)高校開展“新工科”改革所借鑒，其核心是以培養(yǎng)學(xué)生的能力目標(biāo)為導(dǎo)向開展教學(xué)活動、進(jìn)行教學(xué)評價、查找不足并逐步完善。它的三個基本前提是：所有的學(xué)生都能成功學(xué)習(xí)，但不一定是在相同的時間內(nèi)或以同樣的方式實現(xiàn)的;以成功的學(xué)習(xí)來促進(jìn)更成功的學(xué)習(xí);教師控制著決定學(xué)生能否成功學(xué)習(xí)的條件。[1]它的一般設(shè)計模式是：確定預(yù)期課堂教學(xué)成果;設(shè)計教學(xué)活動;設(shè)計合理的評價系統(tǒng);制定評價準(zhǔn)則。[2]成果導(dǎo)向教育的評價采用多元化評價方式，始終跟蹤學(xué)生的能力進(jìn)展，確保學(xué)生達(dá)到高峰成就。

3.1 以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)+崗位需求確定教學(xué)目標(biāo)

本課程對接的工作崗位是程序員（初始崗位）和軟件設(shè)計師（拓展崗位），從對接培養(yǎng)的職業(yè)崗位能力可以看到，了解或精通數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的分析能力、解決問題能力、領(lǐng)悟能力、歸納能力和邏輯推理能力是必備條件。同時，全國計算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格考試（簡稱軟考）中程序員（初級）和軟件設(shè)計師（中級）考試項目對本課程內(nèi)容相關(guān)考點有明確規(guī)定，如表1所示?？梢钥闯?，初級和中級考試的考核內(nèi)容一致，區(qū)別僅體現(xiàn)在難度上。

根據(jù)高職學(xué)生具體學(xué)情，選取難度合適的內(nèi)容，同時引入工程教育思想，充分考慮市場對專業(yè)人才的實際需求，從培養(yǎng)學(xué)生的知識技能、職業(yè)技能、素質(zhì)養(yǎng)成三個方面確定教學(xué)目標(biāo)及課程內(nèi)容，如表2所示。

3.2 基于OBE的線上線下混合式教學(xué)設(shè)計

依托“智慧課堂”進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)，按照“課前—課中—課后”三個環(huán)節(jié)設(shè)計教學(xué)流程，課前和課后環(huán)節(jié)在線上完成，課中環(huán)節(jié)在實訓(xùn)室結(jié)合線上資源完成，對重難點內(nèi)容如排序算法思想、算法分析、算法應(yīng)用進(jìn)行深入剖析。課前環(huán)節(jié)通過“智慧課堂”平臺推送完成任務(wù)所需相關(guān)學(xué)習(xí)資料，包括任務(wù)講解微課、任務(wù)咨詢、小測試，跟進(jìn)活動完成情況，督促學(xué)生預(yù)習(xí)。課中環(huán)節(jié)以任務(wù)驅(qū)動方式開展“學(xué)中做，做中學(xué)”的理實一體化教學(xué)，算法講解由淺入深、反復(fù)迭代，將抽象的算法講解內(nèi)化在具象化的學(xué)習(xí)實踐任務(wù)之中，提升學(xué)習(xí)興趣，消除畏難情緒。課后環(huán)節(jié)通過OJ在線虛擬實驗平臺為學(xué)生提供虛擬實訓(xùn)場所，輔助學(xué)生獨立進(jìn)行排序算法實現(xiàn)與應(yīng)用的強(qiáng)化實訓(xùn)，學(xué)生在課余時間也能有效實訓(xùn)。以任務(wù)9.1排列撲克牌為例的“雙主線、六階段”設(shè)計如圖1所示。

3.3 基于“分類培養(yǎng)”和“分層教學(xué)”的課外學(xué)習(xí)空間拓展

以校內(nèi)程序設(shè)計比賽、重慶市程序設(shè)計大賽、“藍(lán)橋杯”軟件設(shè)計大賽三大競賽為抓手開展第二課堂拓展教學(xué)。鼓勵有潛力的優(yōu)秀學(xué)生參加競賽，使用OJ平臺進(jìn)行高階算法訓(xùn)練，為實施“分類培養(yǎng)”和“分層教學(xué)”提供途徑。注重學(xué)生職業(yè)素質(zhì)和“雙創(chuàng)”意識的培養(yǎng)，將思政元素和設(shè)計融入課程的導(dǎo)入和總結(jié)環(huán)節(jié)。例如，鼓勵學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上對排序算法進(jìn)一步地優(yōu)化和創(chuàng)新，不斷增強(qiáng)學(xué)生獨立思考問題和解決問題的能力，并引導(dǎo)學(xué)生逐步樹立精益求精的工匠精神。

3.4 構(gòu)建多元化考評機(jī)制

在工科教育理念的背景下，結(jié)合市場實際需求設(shè)立教學(xué)目標(biāo)，采用OBE理念進(jìn)行教學(xué)活動設(shè)計，應(yīng)側(cè)重考核學(xué)生的任務(wù)完成過程及最終完成效果的呈現(xiàn)。因此，本課程采用“過程考核+任務(wù)答辯”的綜合評價方案考察學(xué)生的整體業(yè)務(wù)能力。借助信息化手段加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)過程監(jiān)控和管理，使用智慧課堂收集并統(tǒng)計學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)，依據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果對教學(xué)過程進(jìn)行評價和反思，開展課程質(zhì)量診改，具體考核內(nèi)容及比例如表3所示。

4 結(jié)語

在工程教育背景下，基于成果導(dǎo)向的教學(xué)理念，結(jié)合企業(yè)對專業(yè)人才的實際需求，采用線上線下的混合式教學(xué)方法，以成果為導(dǎo)向，逆向設(shè)計課程教學(xué)環(huán)節(jié)，在一定程度上發(fā)揮了信息化手段的優(yōu)勢，促進(jìn)教師重構(gòu)課程內(nèi)容、改革教學(xué)方法和手段，滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識掌握更牢固，同時個人編程能力和項目設(shè)計管理能力也得到了相應(yīng)的鍛煉和提升。

（責(zé)任編輯：侯辛鋒）

參考文獻(xiàn)：

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