0引言
数据结构与算法是电子信息工程、计算机科学与技术等专业的专业基础课，是培养算法与编程能力的重要课程。目前将线上线下混合教学模式和工程认证（OBE）模式应用于教学过程是一种很流行、很有效的教学模式。但由于线上教学资源丰富，如何有效引导学生线上学习、线上线下教学如何有效配合？如何引导和培养学生计算思维，达到OBE要求的解决分析问题能力和编程能力目标[1-2]？为了高效地开展混合教学，本文提出了标准化管理模式。标准化管理具体包括线上和线下所有教学活动都要具体、量化，并有相应的考核标准。为此本数据结构教学团队对数据结构理论教学和实验环节进行了一系列的教学设计，量化学生过程化学习过程，细化考核标准设计。
1实验环节标准化管理的重要性
电信专业数据结构课程工程认证能力目标是：能够选择和定制典型的数据结构和算法解决复杂模拟问题或实际问题，并能够运用专业的集成开发工具对典型数据结构及算法内容进行分析、实现、仿真和测试，能够理解实验仿真的局限性[2-3]。从目标上看，现在教学注重应用能力培养，学生会用相关知识分析和解决实际问题，而数据结构实验环节正是培养和训练学生能力的一个重要环节，但目前实验环节在学生能力培养、教学活动组织和考核上都存在一定问题。
传统实验环节主要以验证型实验为主，创新性型和综合型实验内容和实验很少，难度也不够。更重要的是实验过程数据没有充分规范记录，实验过程和实验成果也没有量化考核，实验评分比较随性，没有达到量化考核，也没有引导学生如何逐步完成实验整个过程。一部分学生比较迷茫，不知该如何做任务，导致学生的编程能力没得到很好的考核，也削弱了学生对编程能力的重视程度，学生很难达到OBE模式下的计算思维和编程思维能力要求[4-6]。为此需要制订相应的标准化文档便于考核和管理实验教学活动。
2数据结构实验环节的标准化管理流程
标准化管理的理念是所有实验过程加强标准化文档资料管理，加强实验过程量化考核管理。教师则根据标准化文档要求规整教学资源，学生能根据标准化文档选择优质资源进行学习。标准化文档能引导学生逐步学会分析问题、设计解决方案，并一一实现，更重要的是逐步用软件工程思想分析和解决问题。另外还能对整个实验过程量化考核，起到有效监督，防止抄袭现象发生。
实验环节标准化管理主要从实验环境选择标准、实验教学资源组织形式、实验分工考核标准、实验文档内容和格式、实验预习过程考核、正式实验过程考核、实验成果汇报形式管理等方面进行，见表1。
1）实验平台。
根据课程教学目标，实验分为验证型实验、设计性实验和综合性实验。PTA平台和ACM平台上都有相应的难度设计和评分标准，其中验证性实验可以选择PTA平台，完成较简单的实验任务，而ACM网站提供一些稍难的实验任务，对算法和数据存储有一定要求，可以让学生选做ACM的一个实验，最终按PTA和ACM要求考核。学生要完成实验报告标准文档，有些设计性实验和综合性实验，学生要用自己电脑解决。这就需要记录整个实验过程，并有相应的标准化文档及考核过程。
2）实验教学资源。
教学资源标准化文档，要求可以给学生提供优质的网络资源和访问路径、视频和参考算法等，这些教学资源可以引导学生学什么、做什么、如何做，也要指导学生明白如何评价算法过程。
3）实验分工。
实验组织方式依据实验任务、难易程度等分为单人及多人，最多3人合作形式，实验难度标准化考核文档包括组员分工任务难度、工作量、创新性和协作能力等。
4）实验文档。
标准化文档主要包括实验任务下达文档、实验预习报告引导文档和正式实验报告格式文档。实验任务下达文档，要求里面有详细的问题描述，实验内容要按照实验任务的完成步骤，由简单到复杂的逐步演化，可以引导学生查阅哪些资料，如何一步步设计并完成标准化文档设计过程。预习报告也要求引导学生按照软件工程理念，研究和设计实验任务实现方案及存在问题的标准化文档设计过程。同理正式实验报告也是按一定要求设计标准化文档的过程。
5）实验预习过程。
标准化管理要求学生按照下达实验任务文档准备实验，分析现有实现方案存在问题，考虑如何改进，设计最佳方案，要求学生记录重要知识点和难点解决思路，画出整体功能框架等。这些准备实验过程的记录文档都需要进行标准化文档记录和量化考核。
6）正式实验过程。
正式实验过程主要考核在实验室实现实验任务过程，主要考核学生现场编程能力。通过教师设定先锋队，让先锋队和教师随机检查学生完成情况，进行辅导和评价。组内和组间成员也可以互相提问和评价，这些都需要设计和制订相应考核标准，刺激学生的学习主动性，也能了解学生实际能力，监督学生防止抄袭。通过学生相互评价，锻炼学生的思维，学生也可以从其他同学处学到更多的思路和方法。这些标准化文档是实验过程考核的重要依据。
7）实验成果。
实验成果汇报可以随机选取几组，根据分工让学生总体汇报答辩，展示程序运行结果，测试结果分析展示，组间相互“挑刺”评价，互问互答，并给出改进措施等。实验成果资料包含视频、PPT和正式实验报告，这些也需要设计量化考核标准化文档。
实验标准化管理每一项都对应相应的实验量化考核标准，量化考核标准见图1。
3具体实验标准化管理实施过程
实验过程分课下预习实验过程、课上实验过程和课下总结实验过程，都有相应内容标准化模板和考核标准，具体实验标准化管理实施过程如下。
（1）教师按标准化要求规整好整个实验教学资源，包括网络教学资源、自己录制的视频等，还包括实验平台PTA和ACM平台介绍，方便学生学习和查阅。
（2）教师给学生下达实验任务标准化文档、实验预习文档内容和格式要求文档、实验分工考核标准和预习量化考核标准文档。
（3）学生按照实验任务文档要求，学习和查阅教学资源，然后评判实验任务的难度，自由组队，选择合适实验平台，按照实验任务文档要求和预习报告内容指引一步步完成实验任务的设计、规划、分析等预习实施过程，并根据量化考核标准保留相应的视频资料和文档。
（4）教师发布正式实验活动安排和实验活动量化考核标准文档，学生带上提前准备好的所有视频、文档和代码资料，在实验室开展活动。教师先设定先锋队，让先锋队和教师分组辅导和随机检查学生完成情况，并提问记录问题。也让组内和组间成员相互“挑刺”、互问互答，若能给出改进措施则有加分。这样能提高学生的学习热情，防止抄袭，这也是实验过程考核的重要依据。
（5）实验成果展示形式多样化，有正式实验报告、完整任务实现的代码，有每个人对不同重点、难点和疑点问题的视频讲解，有任务负责人对任务分工、实现等方面的总体介绍PPT，有各成员的具体任务讲解PPT，还有改进方案等，这些都有一定的量化考核标准。在机房通过随机选取小组，以答辩形式汇报，其他组可以提问，若有原创性和有效提问和回答，也会有一定的加分措施。
（6）实验过程考核主要分课下实验过程、课上实验过程、实验成果呈现及正式实验报告考核标准，课下实验过程主要由课前预习、课后总结分析过程组成，具体可以根据实验报告考核。课上实验过程主要考核在机房具体实现实验任务过程，主要考核学生现场编程能力和互动能力。
4实际实验教学案例标准化管理实施过程及效果
实际实验任务要求学生分别从有验证性、设计性和综合性各选一个任务完成，其中验证性和设计性实验可以在PTA和ACM平台完成。课程组团队教师每人都会按实验任务模板格式和内容要求出5个不同类型的实验任务题目。实验任务汇总后，根据实验进度提前分批发给学生，并尽量要求学生选题要均衡和分散，避免抄袭。
以其中一个设计性实验为例说明，实验任务题目是要求学生完成超级大整数数据计算器设计实验。学生先按提供的实验任务文档指引提前完成预习实验报告，根据预习报告提出的实验任务查阅资料，分析现有哪些实现方案、存在哪些问题、有没有改进思路，一步步设计出最佳方案，并在实验课堂上进行算法方案实现和讨论等活动。实验完成后提交正式实验报告和一系列成果文档。教师、先锋队和各组组长全程监督学生的实验过程，并根据任务分工、工作难度、活跃度、参与度等和考核标准文档要求给出相应考核分，最后根据各考核指标占比情况计算总分。图2为实验任务标准化模板的其中的一部分内容。
结果发现学生思维都很活跃，实现方案和实现形式多样化。合作方式是1～2人，大部分都是独立完成。算法有多种实现方案，测试数据范围有的已经达到2的次方。呈交实验结果比较分析也多样化，有用图表示的，有用表格表示的，也有用文字描述的。实验答辩和讨论环节也很热闹，互动性较
经过统计，这个实验任务4个班预习报告平均得分88.2分（占比20%），实验报告平均得分84.6分（占比30%），上机实验过程得分81.7分（占比50%），最终得分83.9分。另外发现这4个班理论考试成绩与往届同专业相比平均分提高了5分左右，主要是理论考试最后的编程题分数大大提高。
5结语
基于工程认证与混合教学模式下的数据结构与算法课程实验环节标准化管理和考核，可以弥补以往实验环节的缺陷，使上机实验过程讨论更热烈，最终的实验报告分析过程和总结更丰富。更重要的是使学生能更系统地了解如何分析、解决问题，提高了编程能力。反过来学生动手能力的提高也会影响理论考试综合问题的分析和编程能力。该标准化文档的制定和管理虽然前期需要教师和学生投入更多的时间和精力，但学生的学习积极性得到充分调动，教学效果显著。在将来的教学改革工作中，更进一步量化和细化标准，更好地服务于教学。
参考文献：
[1]肖克辉.大数据时代基于计算思维的IT专业实践教学改革[J].计算机教育,(3):-.
[2]赵芸,徐兴.基于翻转课堂和OBE的算法与数据结构教学新模式[J].浙江科技学院学报,,32(1):76-80.
[3]吴聪聪.基于过程性评价的数据结构课程教学[J].电脑知识与技术,,15(33):73-74.
[4]梁冰,冯林,杜猛,等.数据结构与算法课程面向实践的教学方法研究[J].计算机教育,(11):73-76.
[5]崔彩霞,管小艳,庞天杰.地方高校计算机类专业“算法与数据结构”实践教学改革[J].计算机教育,(7):52-54.
[6]林丽惠,魏毅.基于分层实验和课程答辩的数据结构实践教学改革研究[J].武夷学院学报,,37(12):87-91.
基金项目：教育部项目“校企融合的数据结构与算法课程混合式教学改革与实践”（20046）；陕西科技大学校级教改项目“基于MOOC和在线实验的数据结构与算法课程混合式教学改革与实践”（陕科大校教[]14号）；陕西科技大学校级教改项目“数据结构与算法过程化考核实践”（陕科大校教[]5号）；陕西科技大学校级教改项目“产教融合的计算机类双创人才培养实践教学体系研究与实践”（19Z）。
第一作者简介：王晓霞，女，陕西科技大学副教授，研究方向为图像处理及人工智能，wangxiaoxia
sust.edu.cn。（完）（