混合SPOC的對分課堂在算法分析教學(xué)中的探索與研究

樓吉林 胡建華

摘要：SPOC教學(xué)手段的引入是為了能夠在線考評和測試，對分課堂教學(xué)模式的引入，使教師可以更為自由地分配講授時(shí)間和學(xué)生討論時(shí)間，使之既能適應(yīng)課堂教學(xué)，配合在線的分組討論，也可以適配在線教學(xué)。對分課堂教學(xué)模式的核心是將講授和學(xué)生自主學(xué)習(xí)時(shí)間錯(cuò)開，結(jié)合線上線下的考評，能夠增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。教學(xué)實(shí)踐表明，實(shí)施混合SPOC的對分課堂教學(xué)模式基本能實(shí)現(xiàn)疫情期間教學(xué)“實(shí)質(zhì)等效”的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：疫情;SPOC;對分課堂;算法分析

中圖分類號(hào)：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 論文編號(hào)：1674-2117（2021）10-0095-02

在全球范圍內(nèi)，新冠疫情形勢依然嚴(yán)峻。在目前的疫情防控“新常態(tài)”下，課堂教學(xué)必須改變現(xiàn)有的教學(xué)模式，才能適應(yīng)突發(fā)狀況。筆者以“算法分析”這門課為例，設(shè)計(jì)并實(shí)施了混合SPOC的對分課堂教學(xué)模式，在2020年春季教學(xué)中，初步達(dá)到了“實(shí)質(zhì)等效”的要求。

SPOC和對分課堂教學(xué)模式的介紹

SPOC（Small Private Online Course），即小規(guī)模限制性在線課程，由美國加州大學(xué)伯克利分校計(jì)算機(jī)科學(xué)教授阿曼多·?？怂梗ˋrmando Fox）在2013年提出。在這里，Small、Private與MOOC中的Massive、Open相對。阿曼多·福克斯認(rèn)為，MOOC只是課堂教學(xué)的補(bǔ)充，并不能完全替代課堂教學(xué)。當(dāng)MOOC發(fā)展到能夠提高教師的利用率、增加學(xué)生產(chǎn)出量、提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)參與度時(shí)，此種模式便可以稱作SPOC。SPOC教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)：①學(xué)生的規(guī)模不能太大，這是和MOOC最大的區(qū)別，因?yàn)辇嫶蟮膶W(xué)生集體會(huì)使教學(xué)行為淪為資源展示，缺少了教學(xué)應(yīng)有的特性;②需要和其他教學(xué)模式混用，單獨(dú)的SPOC教學(xué)模式并不能完全承擔(dān)起課堂教學(xué)，畢竟課堂是教學(xué)活動(dòng)的主要場所;③以問題為導(dǎo)向，極大實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)——SPOC教學(xué)特有的在線資源和測試訓(xùn)練平臺(tái)，使學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)有了可能。

對分課堂教學(xué)的本質(zhì)是將傳統(tǒng)的教師講授和學(xué)生討論錯(cuò)時(shí)進(jìn)行，先討論（討論內(nèi)容為上周所學(xué)），再教師總結(jié)，之后進(jìn)行新課內(nèi)容講授，它和傳統(tǒng)的討論式教學(xué)的區(qū)別在于，學(xué)生在討論之前，有一周的內(nèi)化吸收時(shí)間。所以說，討論式的教學(xué)是在教師的指導(dǎo)下，依然遵循教學(xué)大綱。對分課堂教學(xué)是教師講授和學(xué)生自主討論結(jié)合的產(chǎn)物，區(qū)別在于錯(cuò)時(shí)進(jìn)行。

算法分析的具體教學(xué)實(shí)踐

“算分分析”課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和探索精神，并不是對課程內(nèi)容的完整掌握，因?yàn)樗惴ǚ治稣n程的特點(diǎn)是內(nèi)容龐雜、每個(gè)主題均有相當(dāng)?shù)碾y度。該課程共16周，每周兩節(jié)理論課，另有12周每周兩節(jié)上機(jī)實(shí)踐課。

教師首先引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組，每組2～5人，并由教師在釘釘平臺(tái)分組。在完全線上教學(xué)時(shí)，即可將其作為小組討論的平臺(tái)，在課堂教學(xué)時(shí)，可以輔助作為資源交流的平臺(tái)。

第一、二周的教學(xué)，主要是算法趣題講解和討論（此時(shí)的討論并不分組），以激發(fā)學(xué)生研究解決問題的興趣為主，相關(guān)的典型算法有“水壺倒水”“烙餅問題”“魔方”“狼羊人”等。設(shè)計(jì)目的為：①題目不難，容易入門，易于引起學(xué)生參與的興趣;②讓學(xué)生理解算法在解決問題時(shí)存在的意義。

第三周，講解分治法中的遞歸問題，并留一題作為討論，如整數(shù)分解問題。

第四周上課，第一節(jié)課的前半節(jié)課，小組對比討論問題解決方案，其間，教師主要負(fù)責(zé)巡查，維持課堂秩序。后半節(jié)課，教師對學(xué)生討論的結(jié)果做總結(jié)，如果學(xué)生的想法新奇，無論對錯(cuò)，可要求學(xué)生講解，并讓大家參與評價(jià)。第二節(jié)課，主要由教師講解新內(nèi)容和題目，下課前，教師布置討論題“最近點(diǎn)對問題”。

以此類推，第四周到第十五周進(jìn)行同樣的教學(xué)模式，理論課上的討論與講授錯(cuò)時(shí)進(jìn)行，借此激發(fā)學(xué)生思考和探索問題的熱情。

同時(shí)，教師要在教學(xué)中融合SPOC教學(xué)模式。從第四周開始，每周有一次上機(jī)實(shí)踐課。學(xué)生在對每一主題的討論學(xué)習(xí)后，均需要編制相對較為簡單的算法題，以加深對基本內(nèi)容的理解。筆者這些年在OJ（在線判題系統(tǒng)）上積累了一些題目，這些題目學(xué)生可以在線完成，如果條件允許，在教師的指導(dǎo)下完成這些題目更好。但如果受疫情等客觀條件限制，就讓學(xué)生自主完成，教師提供在線指導(dǎo)，也基本可以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

以上是常規(guī)教學(xué)模式下的實(shí)現(xiàn)，當(dāng)教學(xué)模式改為完全線上時(shí)，教師可選用釘釘直播課堂作為課堂教學(xué)的替代，只是學(xué)生的專題討論部分不在釘釘課堂實(shí)現(xiàn)，而是轉(zhuǎn)向釘釘分組自主討論，教師給予在線指導(dǎo)，學(xué)生作業(yè)在OJ線測試系統(tǒng)上自主完成。

另外，關(guān)于期末的教學(xué)效果評價(jià)，在正常教學(xué)情況下，期末成績=20（平時(shí)作業(yè)）+20（專題報(bào)告）+60（期末考試筆試），其中專題報(bào)告每人只需選取討論中的一道題目即可，也可以自選題目（需向教師申報(bào)，并獲得認(rèn)可）。如果因?yàn)橐咔?，期末考試筆試沒法實(shí)現(xiàn)（這樣的情況尚未發(fā)生），則期末成績=40（平時(shí)作業(yè)）+60（專題報(bào)告），以突出學(xué)生自主學(xué)習(xí)的重要。

教學(xué)效果

經(jīng)過新冠疫情期間的教學(xué)實(shí)踐，對于“算法分析”課程線上線下的混合教學(xué)，學(xué)生并未感到明顯的區(qū)別，依然能夠積極主動(dòng)參與到教學(xué)中來。除個(gè)別學(xué)生未能在5月份及時(shí)返校（只能通過正常教學(xué)的釘釘直播學(xué)習(xí)），絕大部分學(xué)生都能夠認(rèn)真聽課，參與討論，教學(xué)秩序正常。在課程結(jié)束后的調(diào)查問卷顯示，全班79人都參與了調(diào)查，結(jié)果如下表所示。

小結(jié)

在疫情“新常態(tài)”下，混合SPOC的對分課堂教學(xué)模式在“算法分析”的教學(xué)實(shí)踐中，取得了一定的效果，最大程度實(shí)現(xiàn)了“停課不停學(xué)”和教學(xué)效果“實(shí)質(zhì)等效”的目標(biāo)。

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