韩旭，女，副研究员，毕业于中国科学院研究生院，工学硕士，计算机科学与技术专业专任教师，主讲课程《程序设计基础》、《数据结构》、《数据库系统概论》、《Java程序设计》等，教学风格生动幽默，善于现代化多媒体教学注重学生思辨和自主学习能力的培养，参加教学技能工作坊ISW培训和FACULTY培训。多次主持校级精品课程《数据结构》和校级教改项目《基于BOPPPS 模型+线上线下混合式数据结构”课程教学改革与实践》；参与省级一流本科课程《数据库系统概论》、校级“课程思政”示范课程《Java 程序设计》和线上一流课 B 类课程《HTML5 应用开发》。主持沈阳市科技创新智库决策咨询课题《数字经济下推进沈阳制造业工业互联网平台建设与发展对策研究》，已结题；主持校级基金项目《基于机器视觉技术的机器人分拣系统的研究》。曾荣获校教学基本功大赛三等奖和校级优秀教案《数据结构》。
一、创新型课程概况
数据结构是计算机科学与技术专业重要的核心课程，数据结构注重非数值计算问题的分析研究，具有很强的理论性，同时又具有很强的实践性，该课程的学习是学生未来从事软件开发、算法研究工作的重要基础，同时也是计算机类学生研究生入学考试的必考科目和大学生程序设计竞赛科目。
图1 《数据结构》课程的地位
二、创新型课程改革的背景
（一）知识点零散且记忆困难
数据结构知识的特点在于其概念多，概念之间关系复杂，存储结构动态变化且抽象。
（二）课堂主动学习氛围较差
课堂上，教师多是根据自己的经验讲授必要的知识，学生多是通过听讲吸收知识。
（三）形成性评价难以合理量化
课程的平时成绩评价由课堂学习活动、笔记、随堂测验和课后作业组成。
（四）课程与工程实践结合较差
课堂上教师往往注重对理论知识、算法理论思想的讲解，与工程实践具体应用较少。
图2 创新型课程改革背景
三、创新型课程改革的思路
在新形势下，新工科建设对于数据结构课程有着新时代的价值引领、新战略需求的能力培养目标，以及面向人工智能新技术的知识重构建设提出了明确要求，在该背景下传统数据结构课程教学存在着一些痛点。
在教学过程中借助学习通进行线上线下混合教学，整个教学过程都在记录学生学习轨迹，具体教学实施过程如图1所示：
图3 基于BOPPPS的创新性课程改革思路
由图3可知整个教学过程是一个全闭环教学过程，借助后测、形成性评价和教学反思对后续授课进行改进提升教学效果。同时利用BOPPPS模型进行差异化教学，利用线上教学资源进行课前预习、在课中采用参与式学习方式让学生完成教学目标。
四、创新型课程改革具体实施举措
（一）课前
1.教师课前发布学习任务，知识点搜索、讨论、学习视频和小组合作等。
图4 教师课前学习任务
2. 教师利用超星学习通平台实时关注学生预习情况。
根据 BOPPPS 模式详细设计PPT课件和预习资料上传平台，让学生通过学习通平台预习，课前根据预习完成情况、课堂报告、作业完成情况对学习情况进行分析，确定本节课教学设计。“以学生为中心，学习目标为导向，持续改进教学方法”思想，根据本专业毕业要求以及教学大纲对课程内容进行知识分解，然后在每一节课中针对相应知识点分别从知识目标、技能目标、思政目标来分析。
（二）课中
1.教师用生活中实际例子进行导入。
（1）我们是如何快速地在字典中查到生字的呢？
（2）图书馆系统中，用户用检索软件搜索相关书籍，应用到哪些计算机知识？
图5 导入案例-图书馆检索系统
2. 教师在课堂中引导学生参与是学习，师生讨论、生生讨论以及小组合作等多样式教学设计，让学生主动参与到课堂。
在BOPPPS模型中，参与式学习主要鼓励学生积极参与课堂活动、与教师和同学互动、分享观点和经验，从而培养他们的批判性思维能力，学会审视和分析问题。
本教学设计里参与式学习涉及小组讨论、合作项目等形式，这有助于培养学生的合作精神和团队合作能力。学生通过积极参与课堂活动，可以与他人交流并表达自己的想法，从而增强自信心和表达能力。总体来说，参与式学习不仅有助于学生更好地理解和应用所学知识，还培养了他们在团队合作、批判性思维和自信心等方面的能力，是一种促进学生全面发展的有效学习方法。
图6 创新教学班开展小组讨论环节
（三）课后
1. 教师根据课程目标安排适合的课后测验，保证本节课知识点的掌握程度。
2. 教师根据本节课知识点安排相应的项目任务，引导学生将理论知识与实践结合。
3. 教师引导学生主动复盘本节课所学知识点，并以思维导图方式进行总结。
基于 BOPPPS 模型的教学模式下，组织学生进行本节课总结，学生的自主学习能力有所提升。通过对学生的反馈可知，相比较传统教学模式，基于 BOPPPS 模型的教学模式更好地激发了学生们对课堂的“兴趣”，更好地引导学生主动学习，引导学生利用思维导图对所学知识点进行总结和复习梳理。
图 7 学生绘制章节总结思维导图
五、创新型课程改革成效
1. 通过以上教学创新设计，发现课堂中学生的自主学习能力、主观能动性以及课堂互动率比传统教学班有所提高。通过下发“学生自主学习能力问卷调查”对创新教学班和一个传统教学班进行问卷分数进行分析，可知创新教学班学生的自主学习能力和主观能动性在传统教学班之上，如图8。
图 8 创新教学班和传统教学班学生自主学习能力问卷分数对比图
2. 《数据结构》课程均采用教考分离出卷和流水判卷，创新教学班平均分均高于同学期传统教学班成绩，如图9所示。
图 9 创新教学班和传统教学班总评成绩对比图
六、创新型课程改革教学反思
在改变学生学习方式的同时，也给教师的教学方式带来了新的挑战。《数据结构》 混合式教学改革意在通过线上线下混合教学模式培养学生的数据结构与算法思维能力。通过基于混合式教学以提升计算思维能力为目标的课程建设，构建了以“任务/项目”为支架的BOPPPS课堂授课形式，实现了教学的良性互动，学生作业水平显著提高。设计了能满足不同基础学生学习需求的授课内容和作业项目，以培养学生的问题解决和算法思维能力，建设了适应自主学习模式的，能作为学生知识建构的帮助者、促进者、引导者的高素质和经验丰富的教学团队。在成绩评定考核方面，制定了既能激发学生的好奇心和求知欲、激励学生学习、提升算法思维水平，又能客观评价学生学习水平的教学评价方式。
