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混合SPOC的对分课堂在算法分析教学中的探索与研究

2021-08-30楼吉林胡建华

中国信息技术教育 2021年10期
关键词:对分课堂疫情

楼吉林 胡建华

摘要:SPOC教学手段的引入是为了能够在线考评和测试,对分课堂教学模式的引入,使教师可以更为自由地分配讲授时间和学生讨论时间,使之既能适应课堂教学,配合在线的分组讨论,也可以适配在线教学。对分课堂教学模式的核心是将讲授和学生自主学习时间错开,结合线上线下的考评,能够增强学生学习的主动性和积极性。教学实践表明,实施混合SPOC的对分课堂教学模式基本能实现疫情期间教学“实质等效”的目标。

关键词:疫情;SPOC;对分课堂;算法分析

中图分类号:G434  文献标识码:A  论文编号:1674-2117(2021)10-0095-02

在全球范围内,新冠疫情形势依然严峻。在目前的疫情防控“新常态”下,课堂教学必须改变现有的教学模式,才能适应突发状况。笔者以“算法分析”这门课为例,设计并实施了混合SPOC的对分课堂教学模式,在2020年春季教学中,初步达到了“实质等效”的要求。

SPOC和对分课堂教学模式的介绍

SPOC(Small Private Online Course),即小规模限制性在线课程,由美国加州大学伯克利分校计算机科学教授阿曼多·福克斯(Armando Fox)在2013年提出。在这里,Small、Private与MOOC中的Massive、Open相对。阿曼多·福克斯认为,MOOC只是课堂教學的补充,并不能完全替代课堂教学。当MOOC发展到能够提高教师的利用率、增加学生产出量、提高学生学习能力和学习参与度时,此种模式便可以称作SPOC。SPOC教学模式强调:①学生的规模不能太大,这是和MOOC最大的区别,因为庞大的学生集体会使教学行为沦为资源展示,缺少了教学应有的特性;②需要和其他教学模式混用,单独的SPOC教学模式并不能完全承担起课堂教学,毕竟课堂是教学活动的主要场所;③以问题为导向,极大实现个性化教学——SPOC教学特有的在线资源和测试训练平台,使学生的个性化学习有了可能。

对分课堂教学的本质是将传统的教师讲授和学生讨论错时进行,先讨论(讨论内容为上周所学),再教师总结,之后进行新课内容讲授,它和传统的讨论式教学的区别在于,学生在讨论之前,有一周的内化吸收时间。所以说,讨论式的教学是在教师的指导下,依然遵循教学大纲。对分课堂教学是教师讲授和学生自主讨论结合的产物,区别在于错时进行。

算法分析的具体教学实践

“算分分析”课程的教学目标是培养学生的思维能力和探索精神,并不是对课程内容的完整掌握,因为算法分析课程的特点是内容庞杂、每个主题均有相当的难度。该课程共16周,每周两节理论课,另有12周每周两节上机实践课。

教师首先引导学生进行分组,每组2~5人,并由教师在钉钉平台分组。在完全线上教学时,即可将其作为小组讨论的平台,在课堂教学时,可以辅助作为资源交流的平台。

第一、二周的教学,主要是算法趣题讲解和讨论(此时的讨论并不分组),以激发学生研究解决问题的兴趣为主,相关的典型算法有“水壶倒水”“烙饼问题”“魔方”“狼羊人”等。设计目的为:①题目不难,容易入门,易于引起学生参与的兴趣;②让学生理解算法在解决问题时存在的意义。

第三周,讲解分治法中的递归问题,并留一题作为讨论,如整数分解问题。

第四周上课,第一节课的前半节课,小组对比讨论问题解决方案,其间,教师主要负责巡查,维持课堂秩序。后半节课,教师对学生讨论的结果做总结,如果学生的想法新奇,无论对错,可要求学生讲解,并让大家参与评价。第二节课,主要由教师讲解新内容和题目,下课前,教师布置讨论题“最近点对问题”。

以此类推,第四周到第十五周进行同样的教学模式,理论课上的讨论与讲授错时进行,借此激发学生思考和探索问题的热情。

同时,教师要在教学中融合SPOC教学模式。从第四周开始,每周有一次上机实践课。学生在对每一主题的讨论学习后,均需要编制相对较为简单的算法题,以加深对基本内容的理解。笔者这些年在OJ(在线判题系统)上积累了一些题目,这些题目学生可以在线完成,如果条件允许,在教师的指导下完成这些题目更好。但如果受疫情等客观条件限制,就让学生自主完成,教师提供在线指导,也基本可以达到教学目标。

以上是常规教学模式下的实现,当教学模式改为完全线上时,教师可选用钉钉直播课堂作为课堂教学的替代,只是学生的专题讨论部分不在钉钉课堂实现,而是转向钉钉分组自主讨论,教师给予在线指导,学生作业在OJ线测试系统上自主完成。

另外,关于期末的教学效果评价,在正常教学情况下,期末成绩=20(平时作业)+20(专题报告)+60(期末考试笔试),其中专题报告每人只需选取讨论中的一道题目即可,也可以自选题目(需向教师申报,并获得认可)。如果因为疫情,期末考试笔试没法实现(这样的情况尚未发生),则期末成绩=40(平时作业)+60(专题报告),以突出学生自主学习的重要。

教学效果

经过新冠疫情期间的教学实践,对于“算法分析”课程线上线下的混合教学,学生并未感到明显的区别,依然能够积极主动参与到教学中来。除个别学生未能在5月份及时返校(只能通过正常教学的钉钉直播学习),绝大部分学生都能够认真听课,参与讨论,教学秩序正常。在课程结束后的调查问卷显示,全班79人都参与了调查,结果如下表所示。

小结

在疫情“新常态”下,混合SPOC的对分课堂教学模式在“算法分析”的教学实践中,取得了一定的效果,最大程度实现了“停课不停学”和教学效果“实质等效”的目标。

参考文献:

[1]张学新.对分课堂:大学课堂教学改革的新探索[J].复旦教育论坛,2014,12(05):5-10.

[2]陈兰萍,贾淑云.讨论式教学的研究与实践[J].渭南师范学院学报,2001(01): 74-76.

[3]江安凤,吴锵.讨论式教学及其操作过程[J].四川教育学院学报,2005(12):14-16.

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