胡章平　羅代忠

摘要：在簡要介紹混合式教學模式的基礎(chǔ)上，分析了翻轉(zhuǎn)課堂下《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程應該實現(xiàn)的學生能力目標，通過“折半查找”這個具體的教學設(shè)計示例呈現(xiàn)了線下課堂教學活動如何開展以達到提高學生綜合能力的培養(yǎng)目標，最后對實施情況進行了總結(jié)并提出了改進措施。

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

中圖分類號：TP311.12 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）09-0171-02

1 教學模式

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

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

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

2 能力目標

傳統(tǒng)的教學模式下，以教師為中心，注重知識灌輸，學生遠離獨立思考、分析、探究、質(zhì)疑忽視對學生能力的培養(yǎng)。混合式教學模式則相反，把傳統(tǒng)的課堂主要完成的低階認知中的記憶、理解這部分的學習放在課前學生自主完成，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以及拓展、知識應用、分析、創(chuàng)新等高級認知都可以在線下課堂來完成，便于培養(yǎng)學生的綜合能力。

培養(yǎng)計算思維。開展計算思維教育有助于提高學生信息技術(shù)知識與技能，培養(yǎng)學生跨學科、綜合應用學科知識解決問題的能力，提高學生的內(nèi)驅(qū)力和創(chuàng)新力[4]。程序設(shè)計是發(fā)展學生計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)在計算機中的存儲和處理方法，培養(yǎng)學生如何編寫效率高、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學習的方法，應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和難點，而是學生課前學習中遇到的共性問題，這些問題正是學生更需要的。課堂上的大部分時間則由學生來參與。參與式教學方法是當前被廣泛關(guān)注與提倡的一種集培訓、研討與教學為一體的新型方法[6]。根據(jù)不同的教學內(nèi)容，靈活采用小組合作、學生展示、探究式、啟發(fā)式等多種教學方法，充分調(diào)動學生參與課堂活動的積極性，讓學生在參與中學習，以培養(yǎng)學生解決問題能力，思考質(zhì)疑能力。

培養(yǎng)團隊精神溝通表達能力。學生參與不是簡單的教師提問學生回答這種模式，可以是小組合作學習并小組（或個人）展示、討論式、游戲式、頭腦風暴等多種方式，真正地讓課堂“活”起來。合作學習講究的是以學習者為中心，小組成員間需要互相交流和探討問題，同舟共濟，共同完成小組任務。在這種學習活動中，可以充分培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神、組織能力、溝通能力和語言表達能力。

3 教學過程設(shè)計

如何在教學中實現(xiàn)能力目標的培養(yǎng)呢？主要是結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的特點，綜合運用多種教學方法，充分利用參與式教學理念，最大限度調(diào)動學生的課堂參與激情，以達到培養(yǎng)學生計算思維和綜合能力的目標。這里以查找這一章的“折半查找”這個知識點的教學設(shè)計為例（如圖1所示），來介紹如何在課堂教學中綜合運用多種教學方法。

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

首先，在課堂上利用5到8分鐘完成對課前學習的在線檢測，對了解學生對本次課知識的掌握情況，并進行簡要分析。通過分析順序查找的優(yōu)缺點，以提高查找效率為契機引入本次課學習的內(nèi)容一折半查找。結(jié)合生活中的簡單案例，讓學生講解查找方法，給出一組有序數(shù)作示例，讓學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，然后引導學生給出對應的代碼實現(xiàn)。然后進行查找性能分析，引導學生計算平均查找長度，并讓學生展示判定樹的畫法，再啟發(fā)學生總結(jié)折半查找的優(yōu)缺點。接下來是知識拓展與提升，首先引導學生思考如何將算法改為遞歸實現(xiàn)，完成后再提出第二個問題，如果初始序列是降序，算法該如何修改？接下來再引導學生探究有相同元素如何處理，找邊界元素如何實現(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行微型講授，可以總結(jié)本次課的重難點，引導學生思考能否再提高查找效率，分析其缺點即插人刪除效率低而引入下次課的動態(tài)查找方法。

通過“折半查找”這個知識點的教學設(shè)計可以看出，教學活動中采用了案例驅(qū)動、討論式、探究式、講練結(jié)合、學生展示等多種教學方法。課堂中教師講授的內(nèi)容非常有限，大部分的時間是學生展示。結(jié)合案例，引入教學內(nèi)容，課堂上的練習和計算都由學生展示完成，教師只指出存在的問題。性能分析、查找的優(yōu)點缺點分析也是由學生們自己總結(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。通過多種教學方法的綜合運用，以實現(xiàn)混合式教學模式下的學生多種綜合能力的提升。

4 總結(jié)

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

參考文獻：

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

[2]鄭萌，廖雪花，馮朝勝，朱福軍.基于“MOOC+SPOC”的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式研究[J].計算機教育，2017（9）：114-119.

[3]徐新.基于案例驅(qū)動的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學方法研究[J].計算機教育，2019（3）：44-47.

[4]陳鵬，黃榮懷，梁躍，張進寶.如何培養(yǎng)計算思維——基于 2006-2016年研究文獻及最新國際會議論文[J].現(xiàn)代遠程教育研究，2018（1）：98-112.

[5]馬秀濤.翻轉(zhuǎn)課堂教學模式下的教學設(shè)計研究[D].河北大學，2015.

[6]陳時見，謝夢雪.參與式教學的形態(tài)特征與實施策略[J].西南大學學報，2016（6）：91-95.

【通聯(lián)編輯：王力】

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

作者簡介：胡章平（1974-），女，碩士，主要研究方向為：深度學習與圖像處理;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)。