胡章平　羅代忠

摘要：在簡要介紹混合式教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，分析了翻轉(zhuǎn)課堂下《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的學(xué)生能力目標(biāo)，通過“折半查找”這個(gè)具體的教學(xué)設(shè)計(jì)示例呈現(xiàn)了線下課堂教學(xué)活動(dòng)如何開展以達(dá)到提高學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)目標(biāo)，最后對實(shí)施情況進(jìn)行了總結(jié)并提出了改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：教學(xué)設(shè)計(jì);能力目標(biāo);翻轉(zhuǎn)課堂;數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TP311.12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）09-0171-02

1 教學(xué)模式

SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂的線上線下混合式教學(xué)模式，就是借助MOOC平臺，通過重構(gòu)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，翻轉(zhuǎn)教學(xué)流程，提高教學(xué)質(zhì)量的一種新型教學(xué)模式。將優(yōu)質(zhì)MOOC資源與課堂面對面教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來[1]，SPOC的“小規(guī)模性”與“專有性”也是開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的有利條件[21。

相比與傳統(tǒng)教學(xué)以“教師”為中心，混合式教學(xué)理念是以“學(xué)生”為中心，將學(xué)習(xí)天平以“教”為重心向以“學(xué)”為重心傾斜。重構(gòu)后的教學(xué)活動(dòng)分為課前、課堂和課后三部分：學(xué)生在課前通過MOOC平臺，完成課程知識的自主學(xué)習(xí);課后學(xué)生可以通過在線資源復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識;而課堂變成了師生之間和學(xué)生之間互動(dòng)的場所，包括討論、答疑解惑、知識運(yùn)用等，結(jié)合探究性、啟發(fā)式、討論式等多種教學(xué)方法的靈活應(yīng)用，教學(xué)方法得當(dāng)才能充分實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的，體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的思想性、科學(xué)性和系統(tǒng)性，提高學(xué)生獲得知識、掌握技能的能力[3]。

要實(shí)施好混合式教學(xué)的關(guān)鍵，就是如何把控好線下課堂教學(xué)，而翻轉(zhuǎn)課堂成功實(shí)施的關(guān)鍵，則是選取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，精心設(shè)計(jì)教學(xué)過程，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生多種能力的培養(yǎng)。

2 能力目標(biāo)

傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，以教師為中心，注重知識灌輸，學(xué)生遠(yuǎn)離獨(dú)立思考、分析、探究、質(zhì)疑忽視對學(xué)生能力的培養(yǎng)?；旌鲜浇虒W(xué)模式則相反，把傳統(tǒng)的課堂主要完成的低階認(rèn)知中的記憶、理解這部分的學(xué)習(xí)放在課前學(xué)生自主完成，翻轉(zhuǎn)課堂主要來完成“知識內(nèi)化”，視頻上沒涉及的重難點(diǎn)以及拓展、知識應(yīng)用、分析、創(chuàng)新等高級認(rèn)知都可以在線下課堂來完成，便于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

培養(yǎng)計(jì)算思維。開展計(jì)算思維教育有助于提高學(xué)生信息技術(shù)知識與技能，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科、綜合應(yīng)用學(xué)科知識解決問題的能力，提高學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力和創(chuàng)新力[4]。程序設(shè)計(jì)是發(fā)展學(xué)生計(jì)算思維的一種重要載體，而《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》這門課程主要研究數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)和處理方法，培養(yǎng)學(xué)生如何編寫效率高、結(jié)構(gòu)好的程序的能力，是非常適合開展計(jì)算思維培養(yǎng)的一門課程。

培養(yǎng)解決問題能力思考質(zhì)疑能力。多講和不講都不是最好的促進(jìn)學(xué)習(xí)的方法，應(yīng)該從兩者之中取之平衡，將精華的部分放到課上來講[5]，翻轉(zhuǎn)課堂中教師講授的精華部分不一定是課程本身重點(diǎn)和難點(diǎn)，而是學(xué)生課前學(xué)習(xí)中遇到的共性問題，這些問題正是學(xué)生更需要的。課堂上的大部分時(shí)間則由學(xué)生來參與。參與式教學(xué)方法是當(dāng)前被廣泛關(guān)注與提倡的一種集培訓(xùn)、研討與教學(xué)為一體的新型方法[6]。根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，靈活采用小組合作、學(xué)生展示、探究式、啟發(fā)式等多種教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂活動(dòng)的積極性，讓學(xué)生在參與中學(xué)習(xí)，以培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力，思考質(zhì)疑能力。

培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神溝通表達(dá)能力。學(xué)生參與不是簡單的教師提問學(xué)生回答這種模式，可以是小組合作學(xué)習(xí)并小組（或個(gè)人）展示、討論式、游戲式、頭腦風(fēng)暴等多種方式，真正地讓課堂“活”起來。合作學(xué)習(xí)講究的是以學(xué)習(xí)者為中心，小組成員間需要互相交流和探討問題，同舟共濟(jì)，共同完成小組任務(wù)。在這種學(xué)習(xí)活動(dòng)中，可以充分培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、組織能力、溝通能力和語言表達(dá)能力。

3 教學(xué)過程設(shè)計(jì)

如何在教學(xué)中實(shí)現(xiàn)能力目標(biāo)的培養(yǎng)呢？主要是結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的特點(diǎn)，綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法，充分利用參與式教學(xué)理念，最大限度調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂參與激情，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維和綜合能力的目標(biāo)。這里以查找這一章的“折半查找”這個(gè)知識點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計(jì)為例（如圖1所示），來介紹如何在課堂教學(xué)中綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法。

課前的MOOC學(xué)習(xí)和課后歸納總結(jié)主要由學(xué)生自主通過在線方式完成，教師在這個(gè)過程中注意監(jiān)督，做好在線答疑與反饋，如果學(xué)生沒有進(jìn)行充分的課前學(xué)習(xí)，將無法參與翻轉(zhuǎn)課堂中的各種活動(dòng)。下面主要來看線下課堂中的教學(xué)過程。

首先，在課堂上利用5到8分鐘完成對課前學(xué)習(xí)的在線檢測，對了解學(xué)生對本次課知識的掌握情況，并進(jìn)行簡要分析。通過分析順序查找的優(yōu)缺點(diǎn)，以提高查找效率為契機(jī)引入本次課學(xué)習(xí)的內(nèi)容一折半查找。結(jié)合生活中的簡單案例，讓學(xué)生講解查找方法，給出一組有序數(shù)作示例，讓學(xué)生展示折半查找的過程，教師根據(jù)展示情況做總結(jié)分析。在上例的基礎(chǔ)上總結(jié)出算法思想，然后引導(dǎo)學(xué)生給出對應(yīng)的代碼實(shí)現(xiàn)。然后進(jìn)行查找性能分析，引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算平均查找長度，并讓學(xué)生展示判定樹的畫法，再啟發(fā)學(xué)生總結(jié)折半查找的優(yōu)缺點(diǎn)。接下來是知識拓展與提升，首先引導(dǎo)學(xué)生思考如何將算法改為遞歸實(shí)現(xiàn)，完成后再提出第二個(gè)問題，如果初始序列是降序，算法該如何修改？接下來再引導(dǎo)學(xué)生探究有相同元素如何處理，找邊界元素如何實(shí)現(xiàn)，可以通過小組討論的方式解決。最后教師利用最后幾分鐘進(jìn)行微型講授，可以總結(jié)本次課的重難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生思考能否再提高查找效率，分析其缺點(diǎn)即插人刪除效率低而引入下次課的動(dòng)態(tài)查找方法。

通過“折半查找”這個(gè)知識點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計(jì)可以看出，教學(xué)活動(dòng)中采用了案例驅(qū)動(dòng)、討論式、探究式、講練結(jié)合、學(xué)生展示等多種教學(xué)方法。課堂中教師講授的內(nèi)容非常有限，大部分的時(shí)間是學(xué)生展示。結(jié)合案例，引入教學(xué)內(nèi)容，課堂上的練習(xí)和計(jì)算都由學(xué)生展示完成，教師只指出存在的問題。性能分析、查找的優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)分析也是由學(xué)生們自己總結(jié)，得出結(jié)論，以培養(yǎng)他們解決問題能力，思考質(zhì)疑能力。拓展與提升是課堂最精華的部分，讓學(xué)生充分發(fā)揮他們的聰明才智，去探索新的方法，培養(yǎng)他們克服困難勇于創(chuàng)新的能力。通過多種教學(xué)方法的綜合運(yùn)用，以實(shí)現(xiàn)混合式教學(xué)模式下的學(xué)生多種綜合能力的提升。

4 總結(jié)

通過在2017級計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)中實(shí)施應(yīng)用混合式教學(xué)模式，發(fā)現(xiàn)可以極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，課堂氛圍熱烈，增強(qiáng)學(xué)生參與性的同時(shí)也加強(qiáng)了學(xué)生與教師的交流，為學(xué)生提供了更多的鍛煉和展示的機(jī)會(huì)。同時(shí)更好的培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、語言表達(dá)能力，思考質(zhì)疑能力等綜合能力。另外，與上一學(xué)年傳統(tǒng)教學(xué)方式下的學(xué)生成績做對比，平均分提高十幾分。學(xué)生的在線檢測成績，也由最初的平均30多分，逐漸增長到后來的70多分，這是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的參與度逐步增加，自主性逐步增強(qiáng)的表現(xiàn)。在教學(xué)改革過程中也遇到一些問題和以后需要改進(jìn)的地方：一是及時(shí)參與線上互動(dòng)，回答學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中的疑問。二是學(xué)生參與課堂情況不夠廣泛，應(yīng)采用分組學(xué)習(xí)加隨機(jī)抽取學(xué)生展示等多種方式激發(fā)學(xué)生課堂上的參與度。三是課堂教學(xué)中的知識應(yīng)用與拓展部分應(yīng)該加強(qiáng)，以真正實(shí)現(xiàn)多種能力目標(biāo)的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張春英，劉盈，趙艷君.基于“MOOC+SPOC”的“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J].工業(yè)和信息化教育，2016（3）：63-69.

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【通聯(lián)編輯：王力】

基金項(xiàng)目：重慶市教委高等教育教學(xué)改革重點(diǎn)項(xiàng)目資助（編號：192037）;重慶文理學(xué)院教改項(xiàng)目（編號：140338）;重慶文理學(xué)院科研項(xiàng)目（編號：22018RJ08）。

作者簡介：胡章平（1974-），女，碩士，主要研究方向?yàn)椋荷疃葘W(xué)習(xí)與圖像處理;羅代忠（1972-），男，教授，碩士，主要研究方向：軟件工 程、軟件產(chǎn)品線、數(shù)據(jù)庫技術(shù)。