基于SPOC平台的数据结构课程线上线下混合教学模式改革
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第30卷 第2期 苏州市职业大学学报 Vol.30,No.2 2019年6月 Journal of Suzhou Vocational University Jun. ,2019
基于SPOC平台的“数据结构”课程线上线下混合教学模式改革曾 海,尚鲜连,朱 敏(苏州市职业大学 计算机工程学院,江苏 苏州 215104)
摘 要: 高职院校课程改革过程中,应该根据变化的学情,通过信息化技术手段拓展学习时
空,实施个性化、分层次教学。以苏州市职业大学“数据结构”课程改革为例,分析了课程教学中遇到问题,提出了基于SPOC平台的线上线下混合式教学的改革方案。关键词:
高职;课程模式;个性化教学
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1008-5475(2019)02-0083-06
Online Offline Mixed Teaching Mode Reform of “Data Structure” Curriculum Based on SPOC Platform
ZENG Hai,SHANG Xianlian,ZHU Min (School of Computer Engineering,Suzhou Vocational University,Suzhou 215104,China)
Abstract: In the process of curriculum reform in vocational colleges, it is very important to think about how to
cope with changeable students’ performances, how to expand teaching space and time by information technology, and how to implement personalized and hierarchical teaching reforms. This article takes“data structure”course of Suzhou Vocational University as an example of curriculum reform, analyzes the problems encountered in teaching process, and puts forward a scheme of mixed type teaching reform based on SPOC platform.Keywords:higher vocational education;curriculum model;personalized teaching
2017年,教育部提出要促进信息化应用水平提高,促进线上、线下混合教学模式广泛应用,自主、泛在、个性化的学习普遍开展。教育部在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020)年》文件中要求关心每个学生,促进每个学生主动地、生动活泼地发展,尊重教育规律和学生身心发展规律,为每个学生提供适合的教育。 “数据结构”作为高职计算机相关专业普遍开设的重要专业基础课程,具有课程覆盖面广、教学难度高、教学交互性强、对后续课程影响大等特点。课程面向的是计算机专业类的学生,与非计算机专业学生相比,他们的信息技术基础较好,对新的信息技术教学方法和手段接纳意愿较强,适合开展信息化教学改革试点。如果将“数据结构”课程建设为纯在线学习的大规模在线开放课程MOOC(massive open online courses),会存在与学生面对面交互少、教学过程管理松散、过程监督与评价不易实施等问题;如
果仍实施传统的线下教学,则存在教学手段落后、信息传递不畅、资源获取困难、学习时空难以拓展等问题。
DOI:10.16219/j.cnki.szxbzk.2019.02.017收稿日期:2018-07-09;修回日期:2018-08-01
基金项目: 江苏省教育科学“十三五”规划课题(2015JSJG414)
作者简介: 曾
海(1972—),男,江苏苏州人,高级工程师,硕士,主要从事软件技术、高职教育研究。
引文格式: 曾海,尚鲜连,朱敏. 基于SPOC平台的“数据结构”课程线上线下混合教学模式改革[J].苏州市职业大学学报,2019,30(2):
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第30卷 苏州市职业大学学报相对于纯MOOC模式而言,李克东教授认为,混合学习在形式上是在线学习与面对面学习的混合,深层次上包括了不同教学模式、学习环境和学习方式等的混合[1]。SPOC(small private online course) 是小规模限制性在线课程,small指学生规模一般在几十人和几百人之间,Private是指对申请参加课程的学生设置限制性的准入条件[2-3]。“数据结构”课程学习难度高,对教师要求更高,因此必须限制学习人数;课程中的算法演示、推导和练习需要和学生现场交互,适合线下教学;微课、动画等辅助教学的资源适合放在线上平台供学生自主学习;高职学生差异化日渐明显,需要进行个性化、分层教学,需要通过线上技术手段辅助实施。因此,在“数据结构”课程改革过程中,将课程建设目标设定为SPOC小规模限制性在线课程,实施线上线下的混合式学习。
1 “数据结构”课程教学现状分析“数据结构”是计算机相关专业的一门重要的专业基础课,主要涉及数据在计算机中的表示、组织与处理,以及相应的算法设计和算法性能分析,是各类软件开发课程的重要先修课程,课程学习效果直接影响学生程序设计能力。“数据结构”课程的学习过程中,需要学生具备较强的逻辑性和抽象思维能力,既要能理解算法,又要能编写程序,是一门公认的难度较大、学习曲线陡峭的课程。我们在“数据结构”课程教学过程中发现了一些问题和矛盾。1.1 抽象思维能力和编程能力要求与学情间的差异近年来,高职院校的学生来源日益多样化,学情差异日益明显。如苏州市职业大学计算机专业,有通过高考入学的学生,有通过江苏省提前招生入学的学生、有通过江苏省现代职业教育体系建设“3+3项目”入学的学生、有通过江苏省对口单招入学的学生,部分计算机类专业文理兼收,学生来自全国近20个省、市、自治区,学生的学习主观能动性、对专业的兴趣以及学习能力均有巨大的差异。从企业对软件技术相关专业学生的岗位能力需求来看,抽象思维能力和编程能力始终是企业的核心需求,这两种能力并未随着学情变化而有所改变。课程中的算法理解部分,需要学生有较强的逻辑性和抽象思维能力;课程中的算法设计部分,需要学生有较强的抽象思维能力。变化的学情和相对稳定的能力需求间形成的矛盾,急需通过课程改革来解决。1.2 个性化教学实施与有限教学资源之间的矛盾针对不同的学情,因材施教,实施个性化教学以达到课程目标是解决学情差异问题的重要手段。在个性化教学过程中,课程教学团队需要根据不同学生的不同学习特性,实施不同的教学方案,同时进行差异化评价。个性化教学需要投入的教学资源和精力远大于常规教学。在教学中发现,学生非常欢迎教师在课堂教学结束后对某些难点进行一对一辅导,这种模式的最大问题是无法兼顾整个班级的所有学生,学时不允许,教师的时间、精力也不允许。另外,个性化学习要求为不同的学生布置不同的作业,对课程评价手段也提出了新的要求。1.3 企业对代码规范日益提高的要求与学生编程随意性间的矛盾在专业调研过程中发现,对高职高专类学生来说,软件设计类岗位对程序的规范性要求非常之高。本地软件企业在多年发展过程中,多数通过了CMMI软件成熟度各级认证,形成了规范化的软件开发流程。学生在企业实习就业,首先需要遵循软件开发规范,在技术人员指导下规范编码,对刚进入工作岗位的应届毕业生而言,需要进行创新或者提出创意的软件设计任务很少,企业希望学生编程规范,有团队合作能力。目前学生水平参差不齐,大部分学生认为程序编译通过就可以,代码书写随意,编程时单打独斗,或者参考别人的代码,或者不按规范随意编码,存在编码量不足、编码不规范等问题。
2 “数据结构”课程教学模式改革近年来苏州地区软件及相关产业的发展保持连续增长,苏州市职业大学软件技术专业招生人数连年增加。为了适应不断变化的学情,更好地培养学生的抽象思维能力和编程能力,根据“数据结构”的课- 85 -
2019年第2期程特点和学生学情,成立了由教学副院长带头、专业骨干教师组织的队伍,参考国家资源库课程建设的模式,对课程教学模式进行了重新设计与建设。2.1 设计“数据结构”线上线下教学模式“数据结构”课程的线上部分基于超星泛雅平台构建,见图1。在课程开发过程中,强调实用、辅学,进行自顶向下的整体设计。在实用性方面,线上平台存有大量教学资源,如课程标准、课件、微课、动画、习题、作业等,师生通过手机客户端或者PC客户端可以随时随地进行访问,其中手势签到、自动收发作业、自动批改作业等功能给师生带来了很大的便利。
在辅助教学方面,学生通过观看视频、动画等教学活动强化对线下教学中知识、技能点的理解, 破解学习中的重点和难点;教师通过设置教学评价指标体系并向学生公开,激发学生的学习积极性,同时加强对学生学习过程的管控。课程在实施信息化教学的同时,也保留了交互性较强的线下课堂教学环节,主要用于算法演示、交互式讲解和练习。课程分为三个主要阶段进行教学:①学生在线上进行课前预习;②教师在线下进行算法讲解和分析,指导学生进行算法分析和编码训练;③学生在线上进行课后复习并上交作业。2.2 开展课程资源建设教改的重点是将枯燥的教学过程趣味化、动态化。课程建设小组重点对视频和动画资源进行了开发。“数据结构”课程教学过程中,算法用动画进行演示效果最佳。但算法演示动画制作专业性太强,视频制作公司普遍表示难以完成。在此情况下,课程教学小组购买了专业的动画制作软件,教师自学MG动画制作、自行开发完成了全部教学动画资源。课程建设小组分工协作,将“数据结构”课程知识技能点进行了分级整理,对课程教学进行了整体设计,完成了所有微课的脚本编写。对重点难点内容进行单独的微课设计,由专业公司录制和精修,产出了一批制作精良的系列微课。一种典型的智能技能分解和资源配置如表1所示。截至2017年底,教改课程已完成30个教学动画、50个微课视频、18个实战案例、47个算法实例以及23个源代码资源的建设。
2.3 实施多维度评价方式改革根据学生签到情况、课程视频观看情况、章节测验成绩、访问次数、讨论参与情况、作业上交和批改情况等多个要素设置了课程平时成绩评定模式,计算方法向学生全部公开。学生在参加各项教学活动时,由系统自动统计各项教学行为并计分,学生可以随时随地查看本人的平时成绩变化情况,这一评价方式显著提高了学生使用在线课程的积极性。2.4 实施个性化、分层化教学在多年教学实践过程中,发现班级内学生编程水平参差不齐是常态。在两节课的时间内,即便教师提供了程序框架及程序的核心代码,部分学生经过努力仍无法提升编程速度,完成全部任务有困难;同