高等学历继续教育《数据结构》网络课程建设实践与思考*

李绍静 苏万力 吕健波 姜静

（1.青岛农业大学理学与信息科学学院 山东青岛 266109；2.青岛农业大学继续教育学院 山东青岛 266109）

进入21世纪后，随着信息技术的迅猛发展，互联网对人们的工作和生活起到了广泛的影响。2013年起，包括云课堂、MOOCs在内的“互联网+教育”技术开始迅猛发展，为教师和学生提供了便捷的教学环境、丰富的教学资源，学生的学习更加自主化、个性化，提高了教育的适应性和灵活性。近年来，教育部出台了一系列政策和指导文件，推动了网络课程的建设和发展。

长久以来，在高等学历继续教育中，由于群体工学矛盾的影响，传统的教学模式在继续教育中往往难以达到理想的教学效果。网络远程教育的出现有效解决了职业教育、成人教育、继续教育中的难点，突破了传统教学时间和空间限制，学生可以随时学、随地学，还可以与教师、同学之间在线互动，保持他们的学习兴趣，提高了学习效果。

一、基于网络课程发展高等继续教育的优势

网络课程是“互联网+”背景下课程教学新的表现形式，是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和，它包括按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境[1]。

基于目前的技术发展和高等继续教育的特点及需求，网络课程具有独特的优势。

1.教学方式灵活化

网络学习平台运用计算机网络特有的数据库管理和双向交互功能，让教育不再拘泥于教室中的面对面授课方式。

2.资源利用最大化

网络课程建设可以将本课程最优的师资、最优的教学资源通过网络传递给学生。

3.学习过程自主化

网络教育学习不受时空限制，学习者可以根据自身的时间、学习节奏进行自主学习。

二、目前高等学历继续教育中网络课程建设存在的问题

目前我国高等学历继续教育网络课程建设仍处于不断尝试与探索的阶段，依然存在诸多问题：

1.网络课程建设没有普适性的建设模式

网络课程不是将传统课堂直接搬到网络上，而是要体现网络教育的特色，成为传统教育的替代及延伸。因此，网络课程建设可以按照课程建设的需求进行分析、设计和实施。尽管目前网络课程建设是许多学校的建设重点，进行许多课程的网络课程建设，但是不少网络课程存在课程模块设置不合理，课程内容针对性、连贯性不强，师生之间互动缺失等问题[2]。

高等继续教育网络课程的建设需要有效的指导，但目前学者们对于具有普遍操作性的网络课程建设模式的研究却很少。

2.网络课程建设缺乏具体的操作流程

网络课程建设是一项系统工程，涉及本专业、信息技术、视频录制等众多领域，因此网络课程建设应有分工明确、操作性强的具体操作流程。网络课程建设有一个周期和过程，而目前国内高等继续教育网络课程建设的理论研究及实践总结恰恰缺乏具体的实施流程和相关的准则，这在一定程度上影响了网络课程建设的组织与实施效果，从而导致课程体系不完整，缺乏全面性[3]。

3.其他问题

网络课程目前也存在着诸如制作和使用成本比面授课堂高、互动效果不显著、资源匮乏等问题[4]。

本文尝试在“互联网＋”背景下，探讨高等继续教育《数据结构》网络课程建设规范与准则，建立一种能够在高等继续教育领域内推而广之的网络课程建设模式，为其他高等继续教育网络课程建设提供参考。

三、高等学历继续教育《数据结构》课程建设

“互联网+教育”不是简单的教育在线化，而是用互联网思维改造学校，创新课程模式、教学模式、管理模式，要抓住核心，聚焦于优质资源供给服务与教学创新。网络课程需要借助于先进的信息化网络课程平台及优良的课程教学设计，需要精心准备、精心设计、精心制作、精心运营、精心维护。

1.建设目标

进行网络课程建设时，要达到以下目标：

（1）整合课程的教学要求、教学内容及教学资料，为学习者提供科学的、完整的、有效的导学活动。

（2）为有机会进行线下学习提供线上的学习的内容补充及知识延伸拓展，与面授辅导相辅相成、相互补充。

（3）为需要进一步加深学习的学习者提供一定的课外知识拓展，以巩固和加深对课内知识的理解。

（4）各种教学信息和教学资源在网络中以数据的形式存储、使用，后台采用动态方式进行管理，教学资源可以被反复使用并持续更新。

（5）系统可以完整地记录每个学生的学习习惯、学习过程和学习结果等信息，基于学习行为进行大数据分析，根据分析结果针对学生的个体情况提出学习建议，更利于学生的发展。

2.建设原则

网络课程建设时，要注意遵循教学规律。在选择教学内容时，要注意结合基础性与拓展性；在组织教学内容时，要注意遵循循序渐进的原则[5]。主要建设原则主要遵循以下几点.

（1）网络化原则

课程内容主要以网络页面的形式呈现，教学界面的设计要注意简洁大方、操作方便、交互友好。

（2）多媒体原则

网络课程中的教学内容呈现主要是视频、图片、PPT、动画、直播课堂等多种多媒体教学资源的优化组合，以生动形象的形式展示复杂、抽象的数据结构与算法。

（3）规范性原则

各种网络课程的建设核心内容有类似性，具有一定规范性原则，构建的网络建设模式为其他网络课程的建设提供参考，降低网络课程大批量开发的成本。

（4）交互性原则

网络课程教学不像是传统教学模式，是单方面的知识传播，应该是人机互动、师生互动、交互、共同参与、探求知识的过程。在课程学习过程中，教师和学生之间、学生和学生之间可以相互学习、交流、讨论，形成虚拟环境下的特有的文化氛围。

（5）实用性原则

网络课程建设重在应用，方便学生采用简单的多媒体设备进行学习，方便对课程知识的掌握。

3.建设内容

（1）课程学习内容

《数据结构》是计算机学科课程的基础课程，同时也是计算机学科的核心课程。开设本课程的目的是使学生明确数据在计算机中的组织方法，能够根据任务合理地组织和使用数据，同时对学生进行复杂程序设计的初步训练，在信息处理、人工智能、数据库、操作系统、图形图像处理等领域有着广泛应用，注重学生的理论能力、算法设计能力、实践能力、创新能力及工程应用能力的培养。

在理论知识方面，要求学会分析研究计算机加工处理的数据对象的特征，掌握数据结构中线性结构、树形结构、图形结构的基本理念、基本操作，掌握查找和排序的基本思想，能够根据实际需要选择适当的数据结构和存储结构以及适当的算法，能初步掌握较复杂算法的设计和分析。

课程建设教材选用清华大学《数据结构教程（第5版）》教材为例，主体内容共13章。我们将其必修部分划分为10个一级知识点，47个二级知识点；选修部分划分为3个1级知识点，12个二级知识点。课程教学的重点是数据结构基础知识，即要让学生掌握数据结构中线性结构、树形结构、图形结构的基本理念、基本操作，掌握查找和排序的基本思想，能够根据实际需要选择适当的数据结构和存储结构以及适当的算法，并能针对具体应用灵活使用各类运算来解决问题。常见逻辑结构有线性结构、树形结构、图结构和文件结构。常见的物理存储结构有顺序方法、链接方法、索引方法、散列方法。建立在数据结构之上的有效运算是问题求解的核心，主要有排序、查找、索引、遍历等。

主要学习要求包括：

①要求学会分析研究数据元素之间的关系特点（线性结构、树形结构和图形结构）及存储策略。

②掌握顺序表、链表各种基本运算的实现。

③理解栈和队列的特性与区别。

④掌握树、二叉树的相关术语、存储方式、基本运算的实现及应用。

⑤掌握图的相关术语、存储方式、基本运算的实现及应用。

⑥掌握线性表及树表的典型查找算法。⑦掌握插入、交换、选择等典型排序算法。《数据结构》课程知识体系结构如图1所示：

图1 《数据结构》课程知识体系结构

在《数据结构》网络课程设计中采用学习理论与认知构建理论相结合的混合模式，要求我们在课程的设计中遵循重复、强化原则来加强和巩固知识的记忆，并通过反馈所获得的学习信息来完善网络课程的优化建设，给我们提供更好的教学服务；而认知建构理论则要求我们在课程的设置中模拟现实的学习环境和生活环境，加强和巩固知识的学习，从而降低学习的难度，激发学习者的学习激情，提起学习兴趣，提高学习效率。《数据结构》网络课程改革后的教学目标是使学习者能够“高效率”地学习，掌握该课程所有知识点，并具备一定运用《数据结构》解决实际问题的能力。课程改革后与传统教学最大的区别就是强调知识掌握的同时加强了“有效学习”，在教学活动中将学习者对知识的掌握和高效率的学习放在了同等地位。教学的目标不单是使学习者掌握知识的本身，更加强调为不同学习者提供适合其自身需要的个性化学习轨迹。我们需要充分利用现有的ICT技术对《数据结构》网络课程的教学内容、成绩评估和实现手段上做出革新，来适应新的教学目标。

（2）课程建设内容

关于课程建设模块部分，《数据结构》网络课程由五大模块组成：即课程信息、课程学习、课堂资源、章节测试与课程交流。

课程栏目设计包括八个模块：

①课程信息：该模块包括课程说明、授课教师、教学大纲、学习计划以及学科最新知识介绍等，让学生对课程有一个全面的了解。

②课程学习：本模块提供所有章节的所有知识点在线视频。课程学习内容根据知识理论层次包括基本知识和拓展知识两个部分，学习者可以根据自身的学习需求选择学习内容，满足不同层次学生的学习要求。

③课程资源：该模块提供课程相关资料、课件、算法演示动画，供学生课下进行知识巩固及拓展学习。

④章节测试：该模块按照课程安排，提供每一节习题练习及每一章的测试，学习者可以进行自我测试，了解学习掌握程度，巩固所学知识，查漏补缺。

⑤课程交流：该模块为教师提供一个发布课程相关信息、与学生互动交流的场所，学生之间也可以进行课程讨论。

结语

《数据结构》网络课程建成之后，经过了2年的教学实践，取得了一些积极的效果，学习者取得了很好的成绩，大多学习者对网络课程的新教学理念与方法都非常肯定。

当然，通过网络教学实践，也暴露出了网络课程上课的一些缺点与不足。例如，理论课学习的专注度问题、实验课效果较为不理想、考核诚信机制需要进一步完善、教学资源的更新及补充、学习互动反馈机制需要改进等等。针对上述问题进行改进和完善是下一步课程建设的主要工作，以期更加符合学习者的需求、提高学习动力、提升学习效果，为其他课程、其他学科的网络课程建设提供参考和依据。