《数据结构》微课程设计与实现.doc

经济管理学院毕业论文（设计）论 文 题 目 数据结构微课程设计与实现专 业 信息管理与信息系统（网络营销方向）姓 名 戴鹏学 号 1240412110指 导 教 师 欧镇二零一六年六月 江苏科技大学经济管理学院毕业论文（设计）中文摘要数据结构微课程设计与实现摘要随着视频公开课，慕课、翻转课堂等教学模式的普及和应用发展，近两年国内也掀起了一股对微课程教学模式探索的热潮。微课程以短小精悍、知识聚焦、模式新颖等特点，已逐渐成为碎片化、个性化学习的重要资源。本文首先对微课程的概念、特点以及应用定位进行了梳理和界定。其次分析微课程设计与实现的基本流程，并以数据结构课程为研究对象，描述该课程知识体系和重要知识点分布。选取赫夫曼树知识点进行微课程的具体制作。最后对微课程的教学定位及应用提出了具体的建议。关键词：微课程；碎片化学习；数据结构江苏科技大学经济管理学院毕业论文（设计）英文摘要The design and implementation of micro Curriculum in data structureAbstractWith the development of the video open class, MOOC(Massive Open Online Course), fragmentation learning, personalized learning and other teaching models, the domestic market has set off a craze for the exploration of micro teaching mode in recent two years. Micro course is characterized as short and pithy.Compared with traditional teaching methods, micro course has disadvantages in some respects but many advantages. This paper describes the concept, characteristics and development of micro curriculum, and taking data structure as an example, research on curriculum design and implementation, Analysis on the applicability of data structure in the course of micro Curriculum, and then give out the framework of data structure micro curriculum. This paper makes a detailed analysis and elaboration on the process of micro curriculum design and production, and puts forward suggestions on the development of micro teaching in the end.Key words: Micro curriculum; fragmentation learning; data structure; autonomous learning; mobile terminal江苏科技大学经济管理学院毕业论文（设计）目录目录0 引言11微课程概述11.1微课程概念梳理11.2微课程特点21.3微课程分类31.4微课程发展概况51.4.1国外微课程发展51.4.2国内微课程发展61.5微课程应用定位62微课程设计与制作82.1微课程设计原则82.2微课程制作流程92.3制作方法以及工具简介123数据结构课程分析153.1数据结构课程特点153.2课程知识点分布153.3微课程适用性分析164微课程实现194.1目标知识点描述194.2教学设计与制作流程204.3教学效果分析与评价215开展微课程教学的建议23结论24致谢25参考文献26江苏科技大学经济管理学院毕业论文（设计）数据结构微课程设计与实现0 引言网络时代，手机等便携网络工具发展迅猛，在线化学习已经成为21世纪教育的重要话题，碎片化学习和微型化学习有助于学生更好的利用学习时间，传统教育有不少缺点，基于网络的微课程应运而生。以短小精悍、效率高、模式新颖为特点，微课程成为重要的学习资源。数据结构课程作为计算机的专业基础课，非常重要。本文旨在以数据结构课程为研究对象，研究分析微课程制作设计和实现。1微课程概述 1.1微课程概念梳理据文献检索，微课程起源于美国北爱荷华大学Leroy A.McGrew教授1993年提及的60秒课程（60-second Course）以及英国纳皮尔大学（Napier University）T.P.Kee提出的一分钟演讲（The One Minute Lecture）。在中国，广东佛山的胡铁生先生最先提出了微课程这一概念1，在他看来，将课程知识的重难点利用切片化的微视频体现出来对于增加师生教学的个性化和学习的自主性十分有益2。2008年，美国墨西哥州圣胡安学院的设计师、学院在线服务经理David Penrose发表了微课程的概念，成为当下热议的话题3。Penrose认为微型的知识点只要在合适的作业和思考之下，就能够和传统课堂的施教产生相同的效果。现今关于微课程的概念还没有明确的界定，根据胡铁生等微课专家的研究，微课程是在微型学习理论指导下，通过教学视频呈现相关内容，根据核心知识点加以讲解、进行实践运作、解决复杂问题等步骤展开的与教学相衔接的过程及与其相关联的资源的有机整体。微课程的重点是微视频，除此之外还包含和课程教学息息相关的微课件、微教案、微习题、微反馈还有微反思等能够辅助教学的其他资源，它们依据某些结构关系及表现方法一齐呈现出一个主题鲜明、半结构化的资源应用“生态环境”4（如图1）。微教案微反思微课件微反馈微习题微型视频课程图1 “微课程”资源生态环境广州大学教育学院田秋华副教授在对微课程的涵义及实践进行分析了解的基础之上，对微课程进行如下定义：根据学校资源、教师能力和学生的兴趣，将主题模块整理后的相比而言独立完整的小型课程，具有短小精悍的特点，适用于学校教育的各个阶段的各种课程类型。1.2微课程特点微课程以短、小、精、悍作为其最突出的特征。具体来说就是在教学时间、教学内容、资源容量和资源情景化这四个方面有着突出的特点。（1） 教学时间较短。长时间的学习不符合当代学生的学习规律，如今学生们更加注重劳逸结合，因此短时间的微课程比较受青睐。对比传统的45分钟课堂来说，微课程虽短，但是结合良好的课前预习和课后思考可以达到与传统课堂相同的教学效果。（2） 教学内容精简。相比传统课堂，微课程以知识聚焦为主要特点，教学主题鲜明，教学内容更加精简。微课程一般是讲解学科中一些重要的知识点，或者是仅仅单独讲解某个难点，比传统课堂知识点更聚焦、教学主题更集中，微课程的视频内容较少，因此更为简洁明朗。（3） 资源容量较小。微课程设计资源容量较小的特点便于实现微课能流畅的在线播放并且可以灵活方便地下载教学资源。微课程的制作容量会进行适应的压缩，这样更便于实现移动学习、泛在学习。 而且微课程资源容量小的特点也给教师评价与反思自己的教学提供了许多方便。（4）资源组成结构“情景化”：资源的利用更加便捷。微课程一般选取主题鲜明、目标明确、相对独立的内容作为主要讲解对象，围绕教学视频来整改教学设计（包含学案和教案）、课内教学利用的ppt课件以及其他辅助教学资源，形成了一个重点突出、样式丰富、结构严谨的“主题单元资源包”，创造出一个贴切的“微教学资源环境”。师生在这种教学资源环境的引导下，潜移默化中提升了教师教学能力，增强了学生自主学习的能力。1.3微课程分类国内微课程研究者广东佛山教育信息中心的胡铁生，根据李秉德教授的相关研究，把微课程分成了11类：分别是讲授类、问答类、启发类、练习类、实验类、表演类、讨论类、演示类、自主学习类、合作学习类和探究学习类5。这是根据教学方法来划分的，然而关于微课程的分类还有很多的分类的标准，例如按教学内容性质划分、按最佳传递方式划分、按微视频的主要录制方法和录制手段划分、按使用对象和主要功能划分，每一种分类都有一定的道理，具体分类情况见表1。表1 微课程的分类微课程分类标准微课程类型阐述按教学内容性质划分传道型微课对应新课程标准“情感态度价值观”的课程目标授业型微课对应新课程标准“知识与技能”的课程目标解惑型微课对应新课程标准“过程与方法”的课程目标按最佳传递方式划分讲授型微课以学科重难点知识的讲授为主，授课形式不局限解题型微课针对典型例题的讲解分析和推理演算，重在传递解题思想答疑型微课针对学科中疑难的代表性的问题进行归纳，总结分析解答实验型微课针对理工科的典型实验进行设计操作与演示，具有较强互动性活动型微课通过某一活动，任务让学生探究思考的情景化教学按微视频主要的录制方法和录制手段划分摄制型微课通过录影设备对教学场景实拍录屏型微课通过录屏软件配套专业麦克风结合ppt教学文件等辅助工具制作软件合成式微课运用电脑的视频制作软件精确合成微视频混合式微课运用多种方式制作、编辑之后合成的微视频按使用对象和主要功能划分教师专业发展型微课主要是的使用对象是教师，通过教师观摩和反思可以迅速提升教师的专业素养，以增加具备专业教育技能教师的数量学生自主学习型微课主要面向学生，不仅仅是还在在学校的学生，只要是在学习的都可称之为学生，因此上述提及的所有类型都适合学生进行自主学习。社会大众学习型微课教授的具体内容不再局限在某个学科里而是涵盖了社会、生活、文化、经济、科技等各多个个领域。课程面向社会大众，旨在提升全民素养，构建和谐社会。1.4微课程发展概况1.4.1国外微课程发展微课程刚开始的形态最早出现在美国北爱荷华大学Leroy A.McGrew教授在早年提及的60秒课程（60-second Course）以及英国纳皮尔大学（Napier University）T.P.Kee提出的一分钟演讲（The One Minute Lecture）中。而与当今研究内容相近的微课程观点在08年通过美国新墨西哥州的圣胡安学院在线客服经理David Penrose第一次提出应用的。他认为开发和建设微课程的步骤应当如图2：明确该微课程的教学核心定义域目标制定30s以内的视频概括和内容总结完成教学视频的录制规划课程任务书上传教学视频与课程任务图2 微课程开发步骤2004年英国最早开始制作教师直播电视网站和建设微课视频资源库，微课程逐渐受到欢迎，它的应用效果远远超过人们的预期。微课资源库几乎涵盖了英国中小学和幼儿园几乎全部的课程。视频的平均长度都在20分钟左右，质量很高，成效很好。2008年美国开办的微课资源库取名“观看知道学习”，是根据维基功能上的需求录制的微课程，主要以学生需求的知识为主题，以及学生推荐的教学的主题，然后对制作好的微课程进行分类上传。与此同时，国外可汗学院以及TED平台的开发开始深层次的触发了微课程教育研究者继续做深度研究的热情。1.4.2国内微课程发展和国外对比，国内的微课程资源库明显不足，无论是在技术还是理论研究方面都已经滞后于国外，佛山市率先启动“微课”建设，在“佛山市中小学优秀微课展播平台”征集了大量优秀的微课程资源，这场“微课”建设参与教师人数超过两万人，开启了微课研究的典型案例。2010年天津市普通高中选修课程“空中课堂”的项目开始向小学拓展。许多课程应用之后收获良好成效，该项目课程善于把握学生的学习习惯和学习心理，不仅适合个性化学习，还利于班级整体巩固提优。广东省于2010年建设了“广东省名师网络课堂”，进行微课程适用可行分析后，把微课程建设的内容框架大致规划为：以重难点、具有特色理念并且相对独立的微型内容为主，完整课例为辅，这样可以保证短小的前提；以精品专题为微课堂的主要呈现方式，推出“信息化教学专题”精彩导入“合作学习”“情境探究教学”等专题。突出资源的针对性，辅以学科系列化的资源呈现，增强资源的应用效益和辐射效应。2010年以来，深圳市逐步开展优质微课资源的征集和在线优秀微视频展播活动，取得了明显成效。逐步构建起涵盖深圳市中小学各科知识，与指定教材资源同步，共成体系化的微课程资源库。内蒙古教研中心的李玉平老师多年来一直坚持微课程教学研究，他曾带领当地许多中小学教师共同进行微课程教学的深层次探究，充分利用现代科学技术积极进行开展微课程的制作与设计，他在博客中积累了很多微视频样例，并且给出微课程设计的操作指南。在他的带领下，当地中小学教师在微课程教学和研究方面逐步走向了正轨，在全国教育界引起了深刻的反响6。1.5微课程应用定位（1） 将微课程应用于课前预习在传统课堂学习中，课前预习显得尤为重要，教师可以利用课外时间制作课前导学的微课程，将之提前上传于中国微课网等网络平台。因此，学生在学习新知识前可以登入微课网等平台，结合微课程的内容进行预习，这样的方式将大大提高预习效果，为新知识的学习做下做好的铺垫。（2） 将微课程应用在传统课堂传统课堂目前最大的不足就是缺少新意，往往使得学生们提不起兴趣，如果将制作精良的微课程嵌入于传统课堂中，引导得当，能够很好的吸引学生的眼球。在这个环节里可以适当引入微课，利用微课程的新颖，知识聚焦，逻辑性强和富含趣味性等特点提出一些重要的问题，将学生的注意力快速吸引过来，正确引导其思维走向课程主题。这样一来，不但解决了教师在某些环节难以用口述吸引学生的问题，还可以传统课堂注入新的元素，达到良好的教学效果。（3） 将微课程应用在课程实践里在实训操作课程当中，按照传统的课堂模式，学生根本无法一下子就掌握45分钟的内容教学，里面涉及的一些具体操作更是需要及时跟进步骤，一旦落下，后面将越拖越差，恶性循环。在这些涉及到具体操作的实践课程当中，如果应用了微课程，学生们可以随时在微课程的学习中暂停和切换。如此良性循环，学生不仅可以将实践操作分段练习，而且较难的课程可重复学习，跟着自己的节奏，随时停下来学习晦涩难懂的步骤。这样可以更容易掌握相应的实践技巧，大大提高学习效率7。（4） 将微课程充分应用于大众文化学习现如今是一个全民学习的阶段，学习不仅是学生的事情，全民都需要通过学习来提升自己的素养，当下微信，美拍，微博等APP霸占了人们太多的时间，如果能有一个好的微课程的APP开始流行，并且里面的微课程内容很大程度上是面向全民，不再局限于某一个特定的领域或学科，而是涉及社会、生活、经济、文化、科技等全面的知识，这将促进全民素养的提升。（5） 将微课程应用于碎片化学习中这是微课程最重要也是最普遍的一个应用，微课程短小精悍的特点决定了微课程为碎片化学习而生，其时间短，质量高的特点特别适合用在平时零散的学习当中。乘公交、坐地铁、上厕所的时间都不会被荒废，将这些零散时间利用起来学习一节微课程是最好的选择。2微课程设计与制作2.1微课程设计原则目前对于微课程的设计没有明确的要求界定，然而好的微课程还是有一定的设计原则和评价标准的。业内对于微课程设计的原则主要从移动学习的角度来讲，Clark和Mayer提出了六条设计原则：（1） 多媒体原则：使用文本块形式和弹出式窗口呈现图片内容；（2） 音频原则：用声音代替文字，将视觉改为视听结合；（3） 接近原则：若有相关性的内容应连接在一起；（4） 精简原则：内容简洁明朗，杜绝重复；（5） 精确原则：任何与主题内容不相关的内容不应放在微课程中。（6） 对话性原则：设置互动窗口，便于在线交流。我国著名微课研究者顾凤佳提出五项微型移动课程设计原则：（1） 最小模块原则：每门课程设置的模块应该控制在5-9个左右，这样便于学习者灵活利用零碎时间学习。（2） 多样化原则：多样化原则包括版本多样化和内容多样化。版本多样化即同一内容可以设计成不同的输出格式，以便适用于不同终端设备。内容多样化即教学内容可以丰富多彩，在内容的广度和深度都可以进行拓展。（3） 互动性原则：在微课程设计中应设计互动性、协作性的学习交流平台，这样有利于师生批判合作并且创新地完成知识应用的过程。（4） 快乐体验原则：在移动学习过程中，学习者体验到到的应该是一种更自由、开放和快乐的感觉。这就要求所设计的课程要满足学生的需要并能激发学生兴趣，采用文字、声音、图片、视频、等丰富的媒体形式，界面设计要从用户角度考虑，尽量简单，便捷和高效。（5） 个性化原则：满足教师的个性化教学和学生的个性化学习，这两者的融合使得微课程更加精彩高效8。笔者根据自己对微课程的理解以及在制作过程中的体会，总结在微课程的设计中应至少秉持下列原则：（1） 独立性原则：微课程是教授某一学科的某一相关的知识点，根据微课程短小精悍的特点，一个微课程所要传授的知识点必定是具备独立性的，拿数据结构这门课来说，涉及到算法的内容就不太适合作为微课程设计的对象，而二叉树以及树的定义以及应用等不涉及算法等内容的知识比较适合作为设计对象。所以要进行微课程设计制作，第一步的选题对象一定是具备相对独立性的。（2） 容易讲解原则：根据微课程的特点，一节微视频的长度最后不超过十分钟，那么则要求能放进微课程的一定是十分钟的时间能够被清晰讲解的，那些短时间内难以讲清的知识点显然是不适合放进微课程的。（3） 兴趣性原则：微课程的最主要是服从和服务于学生自主个性化学习的，然而在当今越来越开放的网络氛围下，学生学习过程中可能会受到各种因素的干扰，例如游戏，各种弹出的新闻页面等。微课程要内在驱动学生自觉排除外在干扰因素，引导学生专心于微课主题的学习。由此微课程能否调动学生的积极性和兴趣就显得尤为重要。由此，微课程的设计与制作从教学主题选择开始到教学资源的设计及最终微视频的呈现内容等等，都应该倾向于调动和维持学生的学习兴趣9。（4） 界面美观原则：笔者认为，一节好的微课必须是好的界面和标准的口音结合而成，微课程界面的美观与否对于用户的兴趣影响很大，随着现代人的审美要求的提高，微课程设计过程中的ppt排版，动画内容等界面的美观性显得尤为重要。一个好的主题加之美观的界面设计，无异于如虎添翼。2.2微课程制作流程总体来说，微课程的制作流程包括选题、设计、教学准备、录制视频、后期加工、反思修改和上传平台 7 个步骤10（流程图如图3）。选题设计界面设计教学设计结构设计教学准备工具准备教学资源包录制视频后期加工反思与修改上传平台及课程管理图3 微课程制作流程图（1）选题选题作为微课程设计的第一步，也是关键的一步，微课程的选题必须满足于微课程的特点，同时要体现选题的价值。第一步教学选题直接决定了微课程的具体内容以及教学的难度。（2）设计选题之后的关键环节就在于如何进行教学设计了，当然不仅仅是教学设计，结构设计和界面设计同样重要。教学设计：教学设计简单来说就是运用系统科学的方法对教学的内容，教学的对象进行分析，确定教学目标和教学具体内容。教学设计涵盖的意义还比较深刻，通常包括了教学对象特征分析、教学目标的确定，教学内容的分析，教学媒体选择这四个主要的部分。其中教学媒体是授课内容的主要承载体，是授课内容的呈现工具，如图片、肢体语言、图表和视频动画等。选择什么样的教学媒体是教学设计中的一个重要的组成环节。其选择的基本原则：一是目标控制原则。教学目标是整个教学活动的指导思想，它不仅引导教学的方向不偏离中心，时刻引导学生对目标内容的学习，而且还控制媒体类型和决定着媒体内容的选择。二是内容符合原则。学科内容性质不同，适用的教学媒体也不同，不同年龄段的学生学习认知特征有很大差别。在选择和设计教学媒体时，必须充分考虑不同年龄阶段的学习者的认知特点以及学习规律，选用最合适的媒体形式。结构设计：微课程的结构设计是教学设计的主要体现。简单来说微课程设计就是依据已规划好的教学设计进行微课内容的整体布局和结构设计。结构设计方面从总体结构、教学内容结构和内容控制结构3个角度进行进一步的分析。总体结构设计：一般来说，微课程的结构包括片头片尾和主体内容这3个部分。片头表明讲解的学科课题以及作者等信息，主体内容就是依据教学内容设计的讲解视频，片尾一般表明制作单位、制作工具以及鸣谢等信息。教学内容结构设计：微课程的内容结构设计就是分析如何学习者展示教学信息；教学内容结构设计用于对学习过程进行诊断、评价、处理和引导。微课程的内容常规结构：引入、讲解、复习、预告。内容控制结构设计：微课程的内容控制结构常常采用的方式有：线性结构、树状结构、网状结构以及混合结构四种。前者应用较多，后三种一般适用于知识结构较为复杂一点的课程体系。界面设计：界面设计有三个基本原则：趣味化原则，简明化原则，统一风格原则。趣味化原则是指微课的开发者应该根据选题特点的不同，在各个环节中综合运用视听手段和动态演示技术手段，把死板的学习内容处理的艺术化和趣味化。简明化原则顾名思义，要求界面简明，不要过多无关的修饰；统一风格原则要求界面整体感觉一致性，浑然一体。（3）教学准备教学准备主要是教学准备所用的资源包，包括课件、思考题等等；还有教学需要用到工具例如白板、黑笔等等；以及编写课程脚本。所有这些将在微课程中得到具体的体现，因此这些前期工作是非常必要的。（4）录制视频根据实际需要选择适当的录制软件或者录制设备按教学设计以及规划来录制微课程的教学视频。录制视频的方法通常分为录屏和拍摄。当前的微课程录制主流方法是录屏方式。赫夫曼树及其微课程应用采用Camtasia Studio来录制。（5）后期加工后期加工主要包括片头、片尾的制作以及特色音效的制作。片头主要是显示课程标题、学科主讲人等信息。片尾主要是制作单位、鸣谢等信息。可增加背景提示音乐，主要目的是视听结合，吸引学生注意力。使用笔记本手机等移动设备进行移动学习的学习者，往往容易受到网络环境的干扰，更是对微课程的趣味性和质量有一定的要求。（6）反思和修改教学反思是微课程制作中非常重要的一环，应该贯穿于整个教学过程中。教师不断地思考和总结，为以后微课程制作积累了经验，有助于提高微课程的质量。通过重新审视和回顾教学的过程，会不断加深对于微课程设计与制作的理解，不断修改自己认为不满意的部分，方能精益求精。（7）上传平台及课程管理微课程制作好以后，需上传到相应的平台可供学习者学习。教师可根据相应的平台管理自己的课程，及时与学习者沟通和交流。微课程不仅仅需要精心制作的过程，上传平台后的课程管理也显得尤为重要，课程评价以及师生之间的交流可以使得微课程更为高效的被利用。2.3制作方法以及工具简介微课程制作方法大致有三种：录屏软件录制、可汗学院模式制作和摄像机拍摄。每种制作方法所涉及到的制作工具也不太一样，都各有其特点，微课程开发者课根据具体课程的需要选择适当的制作方法。方法一：录屏软件录制。这种形式是最常见的形式。录制需要准备的工具包括电脑，耳麦（附带麦克风）以及录屏软件。录制方法就是对ppt演示进行录屏，辅以录音和字幕。制作流程如上阐述包括选题、设计、教学准备、录制视频、后期加工、反思修改和上传平台七个步骤。方法二：可汗学院模式。通过手写板和画图工具对教学过程进行讲解演示，并用录屏软件录制教学情景。方法三：摄像机拍摄。利用摄像机将传统课堂模式进行录制，需要用到的工具包括黑板粉笔或者智能白板屏幕。制作微课程的录屏软件有很多，在此为大家介绍几款比较常用的制作软件：（1） Camtasia Studio：这是一款功能超级强大的屏幕录制工具，可以轻松地在任何模式下实时记录屏幕的动态。该软件内置的屏幕录制工具Camtasia Recorder可以非常灵活的录制屏幕，且具有强大的视频播放和视频编辑功能，也可以导入现有视频进行编辑操作，包括AVI、MP4、MPG、MPEG、WMV、MOV、SWF等文件格式。编辑完成后，可自定义输出格式，支持的输出格式也非常全面，包括AVI、M4V、MP3、MP4、WMV等等，并能灵活的自定义输出配置，是录制屏幕和进行视频演示的首选工具。（2） CyberLink YouCam：这是讯连科技CyberLink旗下一款可以软件，通过这个软件，可以添加摄像头自带的许多特效。CyberLink YouCam还支持趣味写真，网路视讯等功能。最新版YouCam 5支持酷炫的互动式特效、丰富有趣的视讯特效方便与更多人一起分享。除此功能还支持线上视讯简报CyberLinkYouCam、录制HD高画质影片，双视讯画面支援、脸孔登入功能等等。对于需要添加摄像头的微课录制非常有帮助。（3） Screencast-O-Matic ：这是一款实用的录制抓屏的在线应用软件；使用此软件提供的服务，无需下载安装任何附加软件，便可以轻松的在线录制抓屏教程；同样，我们也可以选择是否需要录制声音，录制成功以后，会以.mov格式输出，同样可以选择将录制好的视频上传自带的服务器或者保存在本地。Screencast-O-Matic需要Java虚拟机的支持，如果你的浏览器不支持JAVA，系统会在运行软件之前提示安装。（4） 屏幕录像专家：正如其名所说，这是众多录屏软件中的专家，使用它可轻松的实现屏幕录制、网络教学、在线直播等功能。这款软件最大的特点就是可以不限时间的的录制屏幕，并且操作简便，附加功能丰富，成为做各种屏幕录像和网络教学的首选软件，录制完成后生成的视频不能通过双击打开，需要通过一些专用的读取软件才能完成比如飞天读取器。（5） Snaglt：是一个非常著名的优秀屏幕、文本和视频捕获、编辑与转换软件。可以捕获Windows屏幕、DOS屏幕；RM电影、游戏画面；菜单、窗口、客户区窗口、最后一个激活的窗口或用鼠标定义的区域。捕获视频只能保存为AVI格式。文本只能够在一定的区域进行捕捉。图象可保存为BMP、PCX、TIF、GIF、PNG或JPEG格式，使用JPEG可以指定所需的压缩级(从1%到99%)。可以选择是否包括光标，添加水印。另外还具有自动缩放，颜色减少，单色转换，抖动，以及转换为灰度级。3数据结构课程分析3.1数据结构课程特点数据结构是软件工程、计算机科学与技术、通信工程、电子技术等信息类专业的一门非常重要的专业基础课11，作为程序程序设计的理论基础，数据结构这门课程不仅成为计算机专业研究生入学考试录取的必考科目，更是企业热衷考察的专业课知识。如何让学生在课堂教学中对数据结构这门课程有更深刻的理解，并在课程实践和复习考研的过程中更好的进行自主学习，成为该学科教学的研究重点12。数据结构具有理论抽象程度较高和应用实践性极强的特点，同时要求理论联系实践，数据结构中的概念、算法的思想流程都不难学习，但如果教学仅仅停留在课本的理论知识上，学生将无法将这一套算法思想搬到实际编程应用中，这也偏离了数据结构的特征。所以学习数据结构，不仅要求对理论知识融会贯通，更要求对理论的灵活应用13。3.2课程知识点分布从总体上说，数据结构课程主要研究数据的逻辑结构、存储结构和算法三个方面的内容。以数据结构（c语言版）（严蔚敏）为研究对象，课程知识分布详见图3。线性表栈和队列串数组和广义表树和二叉树动态存储管理查找查找内部排序遍历二叉树和线索二叉树树和森林赫夫曼树及其应用赫夫曼树构造赫夫曼编码插入排序快速排序归并排序基数排序文件外部排序选择排序文件外部排序选择排序数据结构课程知识分布图线性表栈和队列串数组和广义表树和二叉树遍历二叉树和线索二叉树树和森林赫夫曼树及其应用赫夫曼树构造赫夫曼编码图3 数据结构课程知识分布 3.3微课程适用性分析大多数人可能把微课程误解为把以上全部知识点内容的讲解做一个切割，形成分段的微视频，但是这种形式除了时间变短以外，并没有改变传统教育的模式，这样就体现不出微课程的意义了。上述的知识点有些知识点是前后连续的，有些知识点是相对独立的，前后连续的知识点因为不独立，因此就不太适合做成只有十分钟以内的微课程。本文要研究的是什么样的数据结构知识点适合做成微课程。微课程最突出的特点是短小精悍，其视频时间约为5-20分钟，因为微课程的知识点应当具备短时间内被清晰的讲解的特点。对于数据结构这门课来说，微课程适用的知识点应该尽量不涉及到程序性的内容。栈和队列的抽象数据类型和应用实例都具有相似性，这两种线性表可以作为微课程的一个知识点，供学生自主学习。树形结构是学生比较熟悉的结构，树的定义性质和存储结构都是比较容易在短时间内说清楚的知识点，其链表表示法也不难理解，适合做成微课程。二叉树从定义来说是特殊的树，在结构上和树有一定的相似性。对于二叉树的遍历，以及森林、树和二叉树之间的转换都是比较独立和相对容易理解的知识点，因此比较适合做成微课程。赫夫曼树又称最优二叉树，有着广泛的应用，它的构造方法也适合放进微课程的知识框架中。图形结构中图的邻接矩阵、邻接表、逆邻接表的表示方法都属于可以快速被吸收的知识点，适合放进微课程框架里。深度优先遍历、广度优先遍历的思想（不涉及编码算法）可以通过举例在微课程中清晰的表达。最小生成树和关键路径的知识点都是图例的重要应用，也是相对独立的知识点，把问题的解决思路以及解决方案放到微课程里是比较理性的选择。查找排序中的典型知识点，比如二叉排序树、折半查找、选择排序、快速排序、冒泡排序和堆排序等等这些都是非常经典而又相对独立的知识点，比较适合加入到数据结构微课程体系中去。对于数据结构中哪些知识点适合用微课程教学的设定如图4所示：数据结构微课程线性结构树形结构图形结构查找排序栈的抽象数据类型队列的抽象数据类型赫夫曼树构造树和森林的转换二叉树的遍历方法树的存储结构单源最短路径最小生成树深度优先遍历和广度优先遍历邻接矩阵和邻接表示法二叉排序树关键路径折半查找堆排序快速排序图4 数据结构微课程框架4微课程实现4.1目标知识点描述本文选取数据结构中的赫夫曼树及其构造具体分析微课程制作。在微课程中要具体讲解的知识点如下：首先给出路径和路径长度的概念。路径的概念：树中两个结点之间的分支就是路径。路径长度就是路径上的分支数目。从树根到每一结点的路径长度之和称为树的路径长度。完全二叉树在所有的二叉树中树的路径长度最短。若将上述概念推广到一般情况，将考虑带权的结点。结点的带权路径长度为从该结点到树根之间的路径长度与结点上权的乘积。树的带权路径长度为树中所有叶子结点的带权路径长度之和。通常记作WPL=w*L（其中w为每个叶子结点所带权值，L为他们到根结点的路径长度）。假设有n个权值w1，w2，w3，wn，试构造一棵有n个叶子结点的二叉树，每个叶子结点带权为wi，则其中带权路径长度WPL最小的二叉树称作最优二叉树或者赫夫曼树。赫夫曼算法就是构造赫夫曼树的一般规律，最早由赫夫曼提出。算法如下：（1） 根据给定的n个权值构成n棵二叉树集合F，其中每棵二叉树都只有一个根节点。（2） 在F中选取两棵根结点的权值最小的树作为左右子树构造一棵新的二叉树，且置信的二叉树的根结点的权值为其左右子树结点的权值之和。（3） 在F中删除这两棵树，同时将新的到的二叉树中。（4） 重复（2）和（3），直到F只含一棵树为止。最后形成的这棵树就是赫夫曼树14。4.2教学设计与制作流程对应微课程制作流程的第一步， 选题为赫夫曼树及其构造原因如下：树和二叉树是数据结构课程中的重点，在现实世界里，许多问题的抽象都是1：n的树形结构，我们可以将普通树转换为固定左右分支的二叉树，从而易于实现其存储和递归算法的设计，故二叉树是应用广泛的一类数据结构。而赫夫曼树是WPL值最小的一类二叉树，在应用中可以实现解决问题的最优化，此节段也是树这一章应用的核心。所以选赫夫曼树这一知识点作为微课程实例具体展开微课制作过程。第二步设计，教学设计，主要包括教学对象分析，教学目标的确定、教学内容分析和教学媒体的选择。首先，教学对象分析。此课程的学习者是计算机类专业的大学生，他们的学习特点主要表现在以下几个方面：一是具备数据结构相关的基础知识和较强的逻辑思维和推理能力，二是对枯燥的理论知识缺乏学习主动性。微课程设计是针对学习者的零散时间，所以微课程的设计必须保证微课程的趣味性以及高效率。其次，教学目标的确定。此微课程旨在掌握二叉树的相关知识基础上，理解赫夫曼树这类特殊二叉树的基本的概念和构造方法，为下一步学习应用赫夫曼树进行前缀编码的设计打下基础。再次，教学内容分析。二叉树是应用广泛的一类数据结构。而赫夫曼树是WPL值最小的一类二叉树，在应用中可以实现解决问题的最优化。此课程重点是掌握赫夫曼树的基本概念和WPL值的计算。重点加难点为赫夫曼树的构造方法。最后，教学媒体的选择。充分考虑当今网络的便捷化及大学生的认知特点。本课程选取多媒体计算机作为教学媒体。第三步：教学准备。教学准备所用的资源包，主要是制作的ppt和脚本编写。先整体建立赫夫曼树的概念，再分别介绍相关的术语定义，提出问题，启发学生思考赫夫曼树的特点。通过不同的树形引导学生发现WPL最小的一棵二叉树，推导出构造赫夫曼树的思路。详解算法，举例帮助学生掌握赫夫曼树的构造方法。结合课件动态演示赫夫曼的构造过程，最后提出问题并小结。第四步：录制视频。利用Camtasia Studio实时录屏，结合手机录音工具。第五步：后期加工。视频和声音选用adobe addition后期合成。添加相关字幕和背景音乐，必要的时候会添加片头和片尾。第六步：反思和修改，参考中国微课大学的相关评价标准进行反思，技术方面主要是ppt的界面和动画制作效果，教学方面主要是从教学理念和教学形式进行反思和提升。在本次制作微课实例的过程中，曾多次感受到心有余而力不足，教学过程中的趣味性和新颖性往往是通过动画效果来体现的，并且添加动画效果更有助于学生理解概念，然而由于制作技术上的欠缺使我无法实现全部的教学效果，只能通过自己的ppt图片结合声音讲解。第七步：上传平台和管理。4.3教学效果分析与评价课程评价就是对课程组成的各个要素以及教学的各个环节给予价值评判，关于微课程的评价主要从教学选题、教学内容、视频规范、教学活动、网上评价五个方面来综合评判，中国微课网给出明确的评价指标如表215：表2 微课程评价指标一级指标二级指标指标说明教学选题(10%)选题简明微课程教学主题的筛选必须符合选题原则，突出教学大纲中的重难点。易于教学且易于吸收和理解。选题典型选题的定位必须精确，符合教师个性化教学特点和学生个性化学习规律。通过典型的知识点可以实现举一反三，触类旁通。教学内容(20%)科学正确概念描述科学严谨，文字、符号、单位和公式等符合国家标准，符合出版规范；作品无著作权侵权行为，无敏感性内容导向。结构完整所提交的作品必须是微课视频，还可以提供与选题相关的辅助扩展资料（可选）：微教案、微习题、微课件、微反思等，便于评审。微教案的设计要素齐全，内容要精确，注重实效。 微习题要有针对性与层次性，主观、客观习题的设计难度等级要合理。 微课件的设计要形象直观、层次分明、重点和难点突出，力求简单明了。 微反思应该真实细致，落到实处，拒绝宽泛、套话。 逻辑清晰教学内容的组织与编排要符合当前中小学生的认知逻辑规律，设置合理，逻辑性强，明了易懂。视频规范(20%)技术规范微课视频录制方法与设备灵活多样（可采用DV摄像机、数码摄像头、录屏软件等均可）。 微课视频一般不超过10分钟；视频画面清晰、图像稳定、构图合理、声画同步，能全面真实反映教学情景。 语言规范使用规范语言，普通话或英语需标准，声音清晰，语言富有感染力。 教学活动(30%)目标达成达成符合学生自主学习、方便教师教学使用的目标，通用性好，交互性强，能够有效解决实际教学问题，高效完成设定的教学目标，促进学习者思维的提升、能力的提高。精彩有趣符合现代教育理念，体现新教材教学方法，教学过程深入浅出，形象生动，精彩有趣，启发引导性强，有利于学生的学习积极性和主动性的提升。形式新颖微课构思新颖，富有创意，类型丰富（讲授类、解题类、答疑类、实验类、其他类）。网上评价20%网上评价作品提交后，将在网上进行展示并提供给学生学习和教师教学应用，根据线上的观看点击率及投票率等产生综合评价分值。 满足以上指标的优秀微课程会产生以下良好效果：（1） 激发学生的学习兴趣当下大学生的一个普遍的特点就是厌学情绪大，上课不认真听讲，玩手机，聊天，如此往复，恶性循环。导致大部分学生对专业基础知识掌握的不够牢固，只是为了应付考试才突击基础知识。优秀的微课程可以有效的激发学生的学习兴趣，使学生们不必拘泥于课堂，真正实现随时随地就可以拿起手机学习，并且一遍学不懂的可以重复学习，基于手机终端的微课程也支持随时暂停和回放。这使得学习方式更加便捷化。（2） 帮助学生进行自主学习微课程主要应用于碎片化学习，帮助学生利用课余碎片时间进行学习，例如乘坐公交或者动车高铁的时间，抑或其他需要等待且手头无事可做的时间，学生仅仅通过一部手机就可以学习微课程的知识。因此微课程可以帮助学生进行自主学习，并且提高自学能力。（3） 帮助教师提高教学效率 在专业课程教学中，适时地利用微课程进行辅助教学，利用微课程知识聚焦的特征可以有效的突出教学重点，突破教学难点。教师可以适时指导学生进行微课程学习，在条件允许的情况下，可以运用信息技术实现有效反馈和共享交流，拉近师生之间的距离。微课程的结尾加一段简短的总结，概括要点，帮助学习者梳理思路、明确重点、突破难点。由此可见对于微课程的合理利用可以帮助教师大大提高课堂教学效率。（4） 帮助师生落实课程评价 在微课程管理平台的交流区域，师生可以实现线上互动，一来巩固课堂所得，二来帮助师生落实课程评价，学生可以对微课程的各个方面进行评价，老师可以通过学生的反馈进行反思，进一步提升微课程制作水准和满足同学们的需要。师生对于课程评价的重视程度直接决定课程质量，好的管理平台可产生良性循环效应。5开展微课程教学的建议（1） 要做好微课程设计、开发、实施和评价，不仅仅是关注微课程资源层面的技术性开发指标，更要注意微课程设计的系统性和完整性。微课程也是课程，应当具备完整的教学体系，对教学目标、教学内容、教学互动及策略进行全面设计，从而达到优化教学的效果。（2） 微课程的设计制作要着重专题性和系列化。为了解决当前微课程过于“碎片化”和“浅层化”的问题，在微课程的设计中，应尽量完善一个知识体系，或者是专题化的微课程体系建设。（3） 要注重微课程的网络学习平台开发设计和管理。容量小、主题小、时间短的特点使得微课程便于交流和应用，但如果微课程的开发平台得不到良好的统一管理，将很难产生学习聚集效应。因此微课程资源汇集平台，管理平台，应用平台，研究平台的设计和开发显得尤为重要。美国可汗学院还有中国当下的慕课网正是有了一个优秀的管理平台，加之强大的学习功能，才能产生如此深远的影响16。结论随着慕课网和中国微课大赛的开展，国内微课程的发展已经渐渐开始有起色。微课程是对传统教学方式的有益补充，它既可以整合于面授课堂教学也可以适用于非正式学习的环境，微课程可以在计算机、手机等移动终端上运行上的特点尤其给碎片化学习带来极大的便捷。当今时代利用移动设备刷微信、刷微博、刷知乎、看新闻、看视频等等已经人们生活中不可或缺的一部分，在这样一个微时代下，微课程具有无限的发展潜力。微课程虽然在广度和深度上有所不足，但若将其专题化