《数据结构(Java)》课程微课的设计与制作

摘要：伴随着高校教育的快速发展，以及网络应用的普及，微课在高校教学中的作用逐渐显现。微课充分利用网络资源，将丰富多样的教学资源，通过网络传播。微课能够提升教学的效率，提高学生的学习动力，实现以学生为主体的教学。本课程遵循“启发引导、循序渐进、促进发展”的原则，及“融教书育人、知识传授、能力培养、素质教育于一体”的教学理念，课程中贯穿一个完整的教学案例——苏州园林旅游线路咨询系统。围绕该教学案例，设计并制作微课。本文介绍了《数据结构（JAVA）》课程中微课的设计与制作过程。

关键词：微课;数据结构

中图分类号：TP311        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）17-0101-03

1微课的概念

计算机技术和网络通信技术的发展，促使人们在网络时代更倾向于多元化和碎片化的学习[1]。

伴随着高校教育的快速发展，以及网络应用的普及，微课在高校教学中的作用逐渐显现。微课充分利用网络资源，将丰富多样的教学资源，通过网络传播。教师使用各种信息化手段，制作生动形象的教学资源，发布在网络平台。学生能够随时对地灵活安排学习的时间和地点，提高学习的效率。微课能够提升教学的效率，提高学生的学习动力，实现以学生为主体的教学。

微课是指运用信息技术与手段，遵循认知规律，将学习内容碎片化展现的过程中的数字化资源，包括教学视频、动画、课件、测验等教学资源。与传统的课件相比，课程资源是微课核心，需要多样化、有针对性、符合学情[2]。微课具有诸多优点：（1）微课的教学视频时长一般控制在5～8分钟内，最多不超过10分钟。短小精悍的微课视频，使学生方便利用碎片化的时间观看学习，可以提高学习的效率。（2）微课呈现的是碎片化的知识点，突出的是学习内容的重点或难点，内容短小精悍，学生能够有重点地学习。（3）基于以上两个特点，微课视频所占的存储空间较小，方便在网络平台传播，教师在网络平台发布，学生通过手机、电脑等终端设备，可以轻松地下载资源或在线观看学习。（4）微课具有模拟真实情景的特点，学生在学习微课的过程中，能够在微课中感受真实的应用场景，能够激发学生的学习兴趣，提高学习的主动性。（5）微课的教学资源形式多样，可以是视频、动画、PPT等，学生可以按照自身的特点，选择适合自己的学习资源，激发学生的兴趣。（6）微课在网络平台存储，方便学生随时观看学习，并且按照学习的效果，可以反复多次地观看，有利于增强学习效果。（7）在课前观看学习微课，能够使学生带着问题进入线下课堂，教师能够在课堂教学中有针对性地教学，提高了教学的效率。

2《数据结构（JAVA）》课程混合式教学微课设计

2.1案例设计

遵循“启发引导、循序渐进、促进发展”的原则，在教学中注重理论联系实际， 多种教学方法灵活应用，形成“融教书育人、知识传授、能力培养、素质教育 于一体”的教学理念。本课程中贯穿一个完整的教学案例——苏州园林旅游线路咨询系统。该苏州园林旅游线路咨询系统，是按照应用需求转化而得，集技术性、理论性和实践性于一体。应用任务驱动法，以苏州园林旅游线路咨询系统为驱动，组织实施课堂教学;结合网络教学平台，通过课前布置任务，课中小组讨论、组建互评、 教师点评，学生自主地获取知识。学生通过网络教学平台或课堂现场，展示自己的任务成果，教师课中 现场演示、讲解、点评原理、步骤、文档及代码。结合园林旅游线路咨询系统，演示实际的系统功能，激发学生的兴趣和动力。各小组按照企业的软件开发流程，通过团队合作、共同探讨研究，实现园林旅游线路咨询系统的功能[3]。

2.2动画设计

动画围绕苏州园林旅游线路咨询的核心进行构思。选用苏州园林相关的素材、资料，突出视觉物体的形象化。动画整体风格为卡通与国风风格，动画突出苏州园林的意境，产生情绪共鸣。动画的创意构思具有整体性，围绕苏州园林线路查询的核心问题，统一所有场景、角色和风格。动画的构思有完整的思路，从整体的园林线路查询，到细化后的每一个局部，如真实的园林地图、计算机中的园林地图，动画内容保证逻辑思路清晰。在进行场景设计时，紧密把握苏州园林线路咨讯的主题，确定动画的基调，情节发展循序渐进，氛围轻松活泼，色彩鲜明。

结合园林旅游线路咨询系统，通过动画演示直观地呈现教学内容，将抽象的问题用生动的形式展现，引起学生继续探究的欲望。通过课前布置思考任务，各小组提交解决方案，小组讨、互评，学生讲解，教师点评、总结等活动，引导学生自主地发现问题的解决方法，提升学生的自我认同感、成就感，激发继续深入学习的兴趣和热情。动画内容生动有趣，能够在短时间吸引学生的注意力，提升学习的兴趣和效率。

2.3 PPT设计

PPT不是纸质教材的电子重现[4]。PPT需要提炼知识要点，通过文字、视频、动画等多种形式展现教学内容。PPT的内容明确逻辑清晰，将学习内容并列或递进的展现通过标题分层，有利于学生理解知識之间的逻辑关系。内容表达精简，配合图片、图表、鲜明的艺术风格，明朗的布局等，使学习变得轻松愉悦。确定PPT的学习对象为大学生，其易于接受活泼鲜明主题的PPT。整理所有知识点的架构，通过思维导图梳理知识点之间的逻辑关系。提炼学习内容中的重点难点，使用精简的文字吸引学生的注意力，使用图标扎线枯燥的概念，配合嵌入的动画，提升学生对学习内容的兴趣。使用生动形象的图片，更加直观地表达内容，易于学生的理解。

PPT内容围绕图展开，通过苏州园林旅游的视频引出图这一概念，通过动画演示实际生活中的图转变成计算机中图的过程。在此基础上，概括图的概念与定义，并针对图定义的难点问题进行深入的剖析。提出任务，激发学生的主动性和积极性，思考讨论现实中图的其他应用场景。最后提出疑问，为下一次课的学习做好铺垫。PPT的设计思路如图1所示：

2.4教学视频设计

将学习内容分割成若干个知识点，为每个知识点录制单独的教学视频，时长不超過10分钟，内容突出，使学生在观看完一个教学视频后，能够有针对性地掌握相关的知识点。所有的教学视频内容相互衔接，内容层层递进，使学生循序渐进地完成整体知识的学习。视频通过网络平台发布，学生利用网络终端，能够随时随地反复多次地观看。

教学视频以实际的苏州园林旅游线路资讯为背景，将故事、人物、配音、背景等融入视频中。在真实的应用场景中，安排真实的人物和故事情节，在故事的进展中，引出苏州园林旅游线路咨询系统的功能需求，提升学生对知识点的重要性的认识，激发学生的学习动力。

3《数据结构（JAVA）》课程混合式教学微课制作

3.1案例制作

通过思维导图将教学内容分解成有逻辑关系的若干子模块。结合苏州园林旅游线路咨询系统，每个子模块按照课前、课中、课后的顺序，设置有回顾已学知识、导入新知识、探讨解决方案、演算、企业导师指导、需求分析探讨、撰写需求分析文档、概要设计探讨、撰写概要设计文档、详细设计探讨、撰写详细分析文档、编码、编码分享、测试、测试分享等环节，模拟真实的企业软件开发情景，将企业软件开发的新技术、新规范融入课堂。结合苏州园林景点旅游线路咨询系统，将抽象的问题用生动的形式展现，引起学生继续探究的欲望，激励学生团队合作、共同探讨研究，由具体到抽象，由简单到复杂，一步步地深入发现和探索，让学生在生动的简单的操作步骤中，逐渐掌握知识。撰写课程教案，将苏州园林景点旅游线路咨询的功能分解到每个子模块中，在每个子模块的教案中，针对某一个功能，实施教学内容的展现。园林旅游线路咨询系统如图2所示：

3.2动画制作

使用以图的定义知识点的动画制作为例，前期确定主题图的定义，确定人物为虚拟的动画游客，环境为苏州，情节为游客需要查询苏州的园林地图。整个动画分为四场，第一场人物出场，通过配音台词，提出查看地图的需求。第二场展现实际生活中的苏州园林地图，并通过旁白的台词，引出计算机中图的概念。第三场，动画演示真实的地图转变成计算机中图的过程。第四场，展现计算机中的图。动画的整体风格为卡通风格，生动有趣，前后统一。整个动画时长3分钟，第一场30秒，第二场60秒，第三场70秒，第四场20秒。使用Flash制作动画，并导出为swf文件，发布至网络平台。

3.3 PPT制作

以图的定义的PPT制作为例，整体风格为简约风格，大气沉稳。共10页幻灯片。第一页为标题，点出知识点——图的定义与存储，使学生认识本微课的学习内容。第二页回顾复习前期内容，前期内容是新知识的基础与铺垫，回顾复习前期内容，能够做到学习的过渡和内容的衔接，使学生对所学知识形成整体的系统架构。第三页嵌入视频，视频内容由真实的人物和场景构成，引出游客查询园林线路的需求。动画内容围绕园林旅游线路咨询的问题，引出本次微课的重点内容，激发学生的学习兴趣。用生动形象的动画代替枯燥的文字，更能引起学生的注意力。第四页嵌入视频，视频内容为真实运行的园林线路咨询系统，提出计算机中图的需求。以真实的能运行的园林旅游线路咨询系统为目标，展示该系统的运行过程和功能，使学生意识到本次微课学习内容的重要性，提高学生的学习动力。本页内容体现了任务驱动的教学理念。第5页提出问题———如何实现计算机中的图。通过前一页的系统功能演示，已经激发了学生的学习兴趣，本页总结上一页的系统功能，提出实现系统所需要解决的核心问题，突出本次微课的学习重点，为下一页内容做好铺垫。第6页嵌入动画演示，动画内容为生活中地图转变为计算机中的图的过程。本页是整个PPT的重点，本页中通过动画，由浅入深、循序渐进地展示了计算机中的图，通过动画将计算机中图的形成过程，以生动的方式呈现给学生，将枯燥抽象的数据结构知识，用具体形象的动画展现给学生，符合学生的学情，有利于学生的主动学习。第7页展现学习重点——图的概念。本页是对前几页内容的总结与概括。经过前面生动形象的视频与动画的演示，学生能够将现实中的园林地图抽象成计算机中的图，以此为基础，推而广之，得出计算机中图的定义。第8页难点分析——有向图和无向图的区别。内容进一步深化，提出本次微课的难点。第9页给出小组讨论的任务。通过园林旅游线路系统，学生已经掌握了计算机中图的概念，本页请学生分组讨论，思考在现实生活中，有哪些图的应用场景。学生在讨论的过程中，激发思想的火花，联系生活中的实际场景，进一步深刻体会计算机中的应用及重要性。第10页引出图的存储的思考，为下一次微课的学习做好铺垫和准备。

3.4教学视频制作

以图的定义的视频制作为例，地图查询功能的视频由真人在真实的地点演出拍摄，故事性强，易于吸引学生的注意力。图的定义的课堂实况视频，依托网络中心，结合信息技术与现代教育技术资源的软件实训工场，拍摄教师线下教学的实况。课堂实录视频采用单机方式全程连续录制，采用MP4格式封装。教学视频的内容，根据课程标准，突出重点，解决难点，调动学生的学习积极性，采用基于项目的混合式教学法。强调以学生为中心，学生建立学习小组，采用多种教学方法。

教学视频按照真实的教学场景拍摄，围绕苏州园林旅游线路咨询的主题，遵循“启发引导、循序渐进、促进发展”的原则，将抽象复杂的问题用形象简单的教学手段，由浅入深地展开，教学视频内容如下：

（1）视频开始，教师带领学生回顾已经学习的前期内容，根据课程的整体知识架构，引出新的数据结构——图。（2）教师播放视频短片，展示园林旅游线路咨询系统的案例，引出图结构。教师播放动画，讲解图结构的抽象过程，并给出图的定义。学生观看视频，认识图结构;学生发表观后感，学生观看动画，直观地理解图的定义。（3）教师点评泛雅平台上，课前线上预习的测试情况，针对得分低的问题，重点讲解。 （4）教师发布分组任务，根据现实生活中的真实创景，设计相对应的图。学生分别小组讨论，设计各种场景中的图，提交小组作品，并进行组间互评。（5）教师巡回指导，解答疑惑。学生听教师的点评，更正预习期间的错误认知，进一步强化图的定义。

4总结

本课程的微课制作，以线上线下相结合的混合式教学为基础，以苏州园林旅游线路咨询系统为背景，设计并制作了教学案例、PPT、动画、视频等多种形式的教学资源。各种教学资源内容统一，有机结合，突出教学的重点难点，展示真实的场景。微课能够实现分层教学[5]，针对不同程度的学生，设计个性化的学习内容和分层任务。通过超星平台发布微课，能够培养学生自主学习的良好习惯，完成预习练习，实现小组间互评，教师评价，做到以学生为中心，提高学生的学习主动性和教学效果。使教学更为直观，方便学生小组的相互配合、团结合作，有助于职业能力素质的培养，帮助学生更好地适应岗位需求，实践操作熟练程度有待进一步提高。以园林旅游为切入口，提升文化自信，激发文化创新创造活力，鼓励学生用自己的软件技术专业知识，为园林旅游做出贡献。

参考文献：

[1] 李明昱.高校微课移动云平台设计研究初探[J].菏泽学院学报，2021，43（6）：66-70.

[2] 季文心.基于首要教学原理的微课资源建设与应用研究——以应用本科《基础德语》课程为例[J].牡丹江教育学院学报，2021（11）：95-98.

[3] 山美娟.基于微课的高校体育线上线下混合式教学体系构建[J].办公自动化，2021，26（24）：38-40.

[4] 吕苗苗.浅谈高职院校教学PPT制作技巧[J].信息与电脑（理论版），2021，33（13）：254-256.

[5] 吴雨伦.翻转课堂模式下微课教学模型的设计与应用——以“水土保持与防护林学”课程为例[J].科技与创新，2022（4）：154-156，160.

收稿日期：2022-02-08

基金项目：苏州市职业大学2021年教学改革项目一般项目“融合思政元素的《数据结构（Java）》课程混合式教学模式的探索与实践”（SZDJG-21012）

作者简介：朱敏（1981—），女，江苏南京人，硕士，讲师，研究方向为系统集成与分析。