【摘要】微課以視頻為載體，作為一種有效的教學(xué)手段，已越來越受人們的歡迎。本文認為微課在軍隊院校數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中同樣具有優(yōu)勢。本文分析了目前軍隊院校數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)的特點，研究了基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中的應(yīng)用，探討并舉例分析了如何進行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)微課設(shè)計，證明了微課作為軍隊院校輔助教學(xué)方式，能夠激起學(xué)生的興趣，達到良好的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】微課 翻轉(zhuǎn)課堂 軍隊院校 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 微課設(shè)計

【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）03-0025-02

1.微課與翻轉(zhuǎn)課堂

美國新墨西哥州圣胡安學(xué)院高級教學(xué)設(shè)計師戴維·彭羅斯（David Penrose）于2008年首次提出“微課”概念。2012年12月至2013年8月，教育部全國高校教師網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)中心舉辦首屆全國高校微課教學(xué)比賽，自此，微課正式進入中國教育界視野。

微課是以視頻為主要載體，記錄教師圍繞某個知識點或教學(xué)環(huán)節(jié)開展的簡短、完整的教學(xué)活動。一節(jié)微課一般控制在5-15分鐘，適合微時代的移動學(xué)習(xí)、泛在學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，更適合學(xué)生對不同學(xué)科知識點按需選擇學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)，既可查漏補缺又能鞏固知識，能夠滿足學(xué)生不同層次的學(xué)習(xí)需求。

翻轉(zhuǎn)課堂通過課前教學(xué)視頻（本文采用微課形式）讓學(xué)生自學(xué)完成課堂知識的傳授任務(wù)，而利用課堂時間采用討論、實踐等課堂學(xué)習(xí)活動幫助學(xué)生實現(xiàn)知識內(nèi)化，采用全新的教學(xué)理念和方式，真正體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性及教師的主導(dǎo)性，徹底改變了傳統(tǒng)課堂的教學(xué)模式。基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂的基本流程是：（1）教師制作微課及微練習(xí)上傳至網(wǎng)絡(luò)；（2）學(xué)生課前自學(xué)微課；（3）課堂教學(xué)活動實施（討論、交流、實踐）；（4）教學(xué)效果評價、反饋。

2.軍隊院校數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)的特點

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機科學(xué)教育的重要專業(yè)核心基礎(chǔ)課。軍隊院校只要開設(shè)有與計算機學(xué)科相關(guān)的專業(yè)如通信專業(yè)、電氣自動化、語言處理工程等專業(yè)，都設(shè)有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程，一般在C語言程序設(shè)計課程之后開課。由于軍隊院校自身的職業(yè)特點和人才培養(yǎng)目標的要求以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的性質(zhì)，目前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)存在以下特點：

2.1教師講，學(xué)生聽

軍隊院校管理得嚴格，采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，在教學(xué)實施上要求教師按照課程標準、教學(xué)計劃分配學(xué)時和教學(xué)內(nèi)容進行授課，這在一定程度上限制和制約了教師的教學(xué)，容易造成以教師為主體，學(xué)生充當(dāng)“聽眾”，始終按著教師講解的思路去理解問題、記憶知識，即存在“教師講、學(xué)生聽”的現(xiàn)象，難以調(diào)動學(xué)生探討問題的積極性。

2.2驗證多，設(shè)計少

軍隊院校的師資隊伍建設(shè)總體情況較好，但一些教師雖然專業(yè)知識淵博，教學(xué)經(jīng)驗豐富，卻對軍隊建設(shè)的基本情況、軍隊一線單位對人才和技術(shù)的需求缺乏了解，在教學(xué)中難以把握“學(xué)以致用”。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程通常采用“理論教學(xué)+實踐教學(xué)”的方式，而實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的實驗大多是驗證性實驗，缺乏與軍隊一線單位實際相結(jié)合的設(shè)計實驗和綜合性實驗，即存在“驗證多、設(shè)計少”的現(xiàn)象，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和計算思維的培養(yǎng)。

2.3上機時間有限，課外資源較少

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)普遍課時不夠，繁重的授課內(nèi)容使得上機時間減少，很多學(xué)生無法體會數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程在軟件開發(fā)領(lǐng)域的價值。此外，由于軍隊院校管理模式的特點，要求整齊劃一，學(xué)生集體活動多，自由學(xué)習(xí)時間少，他們課堂上沒有理解的內(nèi)容課下沒有足夠的時間去消化、上機實踐。

針對此種現(xiàn)狀，本文提出基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂在軍隊院校數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中的應(yīng)用，探討并舉例分析如何進行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)微課設(shè)計，培養(yǎng)出有創(chuàng)造力的應(yīng)用型學(xué)生。

3.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)微課設(shè)計

3.1 微課選題

微課既不是將全部教學(xué)內(nèi)容劃分為片段，也不是教學(xué)視頻的縮版。微課需要突出課程的重點和難點，提煉教學(xué)內(nèi)容精華。學(xué)生可以通過微課對在課堂上沒有理解透徹的知識，繼續(xù)加深理解。因此，合理選題是微課開發(fā)的最重要一步。在微課短短的時間內(nèi)，教師應(yīng)講解一個完整的知識點，提煉出的問題應(yīng)具有一定的代表性，幫助學(xué)生舉一反三。

根據(jù)總體教學(xué)目標對課程分解成相應(yīng)的微單元；對每個微單元進行自主學(xué)習(xí)任務(wù)單設(shè)計；對每個微單元進行微課制作；對每個微單元編制相應(yīng)的微練習(xí)。結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程相關(guān)內(nèi)容、重點難點，選取以下知識點做微課，如表1所示。

3.2 微課設(shè)計與實施

微課必須有趣、簡潔、易懂，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，抓住學(xué)者的眼球，開篇點題，內(nèi)容言簡意賅，講解要簡單易懂。

（1）問題驅(qū)動式教學(xué)

微課設(shè)計要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容合理地設(shè)置問題引入教學(xué)內(nèi)容的方法，采用“提出問題、分析問題、解決問題”的模式，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考、分析，改變“教師講，學(xué)生聽”的狀態(tài)。

例如，在學(xué)習(xí)“?！边@部分內(nèi)容時，教師可以提出比較有趣的“Hanoi塔”問題、八皇后問題或者迷宮問題讓學(xué)生思考，再逐步引出“?！钡南嚓P(guān)知識，然后鼓勵學(xué)生應(yīng)用“?！本帉懰惴ń鉀Q這些問題并上機編程實現(xiàn)。以Hanoi塔問題為例，提出問題可以教師口述如下：Hanoi塔問題源于印度一個古老傳說，印度北部貝拿勒斯的圣廟里，一塊黃銅板上插著三根寶石針，印度教的主神梵天在創(chuàng)造世界的時候在其中一根針上從下到上穿好了由大到小的64片金片（即所謂的Hanoi塔）。不論白天黑夜，總有一個僧侶在按下面的法則移動這些金片：①每次只能移動一片金片；②金片可以插在任意一根針上；③任何時刻都不能將一個較大的金片壓在較小的金片之上。如何實現(xiàn)移動金片的操作呢？這就是Hanoi塔問題。教師也可以用形象的圖示或演示軟件為學(xué)生展示問題。提出問題之后，讓學(xué)生去思考分析，這樣不僅激發(fā)學(xué)生的興趣，也能培養(yǎng)他們分析解決實際問題的能力。

這節(jié)微課能夠幫助學(xué)生理解并掌握棧的存儲實現(xiàn)方法以及遞歸的應(yīng)用；了解hanoi塔問題的背景；能應(yīng)用遞歸編程實現(xiàn)類似問題。課程的主要教學(xué)內(nèi)容和知識點見表2，教師可以根據(jù)實際情況適當(dāng)調(diào)整時長。

（2）貼近軍隊一線的實例教學(xué)

在設(shè)計微課過程中以現(xiàn)實生活或貼近軍隊一線的例子作為引導(dǎo)，讓學(xué)生認識到算法重要性的同時可以通過合理生動的實例幫助他們理解算法，達到學(xué)以致用，需要軍隊院校不斷增進教師對部隊實際工作的認識，通過安排教師到部隊代職、任職，使教師能夠全面了解部隊計算機技術(shù)的使用情況，做到教學(xué)貼合實際，為學(xué)生提供一些設(shè)計性實驗和綜合性實驗來源，解決“驗證多，設(shè)計少”。驗證性實驗作為基本目標要求學(xué)生必須掌握，在此基礎(chǔ)上，多展開設(shè)計性實驗和綜合性實驗，使理論學(xué)習(xí)中需要解決的現(xiàn)實問題在一定程度上得到實現(xiàn)。

例如，在求解最短路徑時，可以通過Dijkstra在軍港物流保障中的應(yīng)用去學(xué)習(xí)，由于基于信息系統(tǒng)作戰(zhàn)能力建設(shè)已經(jīng)成為我軍信息化建設(shè)的重要方法，快速高效地實現(xiàn)對軍港的物流保障具有重要的軍事意義，因此，我們有必要去探討Dijkstra算法在軍港物流中的應(yīng)用，之后通過舉例、圖示等方法求解最短路徑，理解Dijkstra算法基本思想。

（3）注意PPT和視頻的設(shè)計

除了教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計，還要注意PPT和視頻的設(shè)計。PPT界面要簡潔美觀，由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法抽象，盡可能多采用圖、表和動畫的形式來展現(xiàn)算法思想，讓學(xué)生更容易理解算法過程；錄制的視頻效果要清晰，畫面大小要適中。

3.3 課堂教學(xué)實施

教師首先針對學(xué)生在課前觀看微課、做微練習(xí)中反應(yīng)的實際問題與學(xué)生進行討論、交流并答疑，對操作性問題進行演示講解。再根據(jù)微單元的知識目標，組織開展上機實踐，解決學(xué)生上機時間少的問題?；谖⒄n的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)從課前到課后整個流程如圖1所示。

在翻轉(zhuǎn)課堂上教師的身份從講授者轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計者、組織者、引導(dǎo)者，學(xué)生從被動的接受者成為主動的學(xué)習(xí)者，充分調(diào)動了學(xué)生的主動性，提高了自主學(xué)習(xí)能力。

4.結(jié)語

微課是現(xiàn)代化教學(xué)中的產(chǎn)物，微課的出現(xiàn)對于教師和學(xué)生都具有重要的現(xiàn)實意義，教師可以通過微課進行教學(xué)實踐，提高教學(xué)水平，促進自身進一步的專業(yè)發(fā)展，學(xué)生可以通過微課自主學(xué)習(xí)，更好地理解課程的重點難點，利用微課，把翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中去，教師主導(dǎo)作用、學(xué)生主體地位得以體現(xiàn)，學(xué)生的實踐能力，自主學(xué)習(xí)能力得以提升。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程對學(xué)生軟件開發(fā)能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。微課作為軍隊院校數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的輔助教學(xué)方式，能夠激起學(xué)生的興趣，達到良好的教學(xué)效果。

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作者簡介：

胡瑞娟，女，講師，研究方向為數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。