小组学习和SPOC混合教学在医学院校程序设计类课程中的实践研究*

唐 燕 韩爱庆 王 丽

(北京中医药大学管理学院 北京 100029)

1 引言

随着互联网技术发展，慕课(Massive Online Open Course，MOOC)被广泛应用，但存在学生人数众多、入学门槛较低、学生层次不一致、课程完成率低、教师不能掌握学生情况等问题。小规模限制性在线课程(Small Private Online Course，SPOC)是MOOC的发展和补充，更加适合一线教师针对具体班级学生开展线上、线下相结合的混合式教学[1]。医学院校程序设计类课程开设的主要目的是培养学生逻辑思维以及使用计算机思维分析、解决问题的能力。课程组对程序设计类课程进行了项目式教学、案例式教学、SPOC翻转课堂等多种有益的教学尝试。其中基于BB平台的任务驱动式翻转课堂教学法取得较好效果，但同时存在不足，亟待改进。

2 传统教学存在的问题及混合教学模式概述

2.1 存在的问题

2.1.1 两极分化严重 分析期末考试成绩可以发现学生学习效果存在明显两极分化现象。总结原因，部分学生缺乏自我控制能力，无法按时完成课程学习及独立排除学习障碍，自信心不足，进一步影响学习积极性，导致恶性循环。部分学生有能力轻松完成学习任务取得良好成绩，有余力深入扩展学习。

2.1.2 实践性较强的综合型项目较难独立完成 程序设计类课程要求学生编写程序，有些复杂综合型项目需要小组同学分工共同完成。

2.2 小组合作学习和SPOC混合教学模式

2.2.1 小组合作学习方式特点 20世纪 70年代兴起于美国，是目前世界较多国家普遍采用、富有创意和实效的教学理论与策略体系[2]。不仅能促进教学过程中师生间、学生间交流学习，充分调动学生主动参与学习活动的积极性，同时可以培养自主学习能力、合作与竞争意识，提升教学效果。研究表明小组合作学习是一种能够提高学生自主学习能力、培养各方面能力的有效方法[3]。

2.2.2 SPOC模式特点 SPOC作为“后MOOC时代”的典型课程模式，在秉承MOOC教育思想的同时，融合微课、小众教学、集约化教育等，形成特有教育模式[4]。SPOC混合教学模式是指将面对面课堂教学和网络在线资源教学相结合，即融合线下和线上课堂教学的教学模式。一方面充分发挥教师在教学过程中的引导、启发和监督作用，另一方面突出学生主体地位，充分调动学生主动性和创造性。研究表明混合式学习优于单纯的面对面学习或在线学习[5-6]。

2.2.3 小组合作学习和SPOC模式相结合 为解决以往教学中存在的问题，达到更好的教学效果，课题将小组合作学习教学理念引入程序设计类课程中，与SPOC混合式教学理念相结合，充分利用BB平台，将“小组合作学习+SPOC”混合教学应用于程序设计类课程的研究与实践。

3 第1轮教学实践

3.1 “程序设计基础”课程BB平台小组学习内容建设

3.1.1 课前学习模块 每章建立小组课前学习模块，进一步明确小组合作学习内容。将小组课前学习内容单独列举出来，各组同学课前进行单元内容解读、课前知识点学习，组长检查各组员学习情况。通过小组长和其他小组成员相互督促，保证课前知识点学习效果，为课堂顺利开展翻转教学做好准备。

3.1.2 小组作业 针对知识点较多、难度较大的章节设置小组作业，难度中等以上，主要考察学生理解和综合应用知识点能力，部分难度较大的题目具有一定挑战性。将难度级别较高的题目设置为小组作业，学生独立完成困难较大，推动同学间展开讨论、深度合作进而共同完成[7-8]。

3.2 SPOC混合课堂实践

在信息17(试验组)“程序设计基础”课程部分章节使用SPOC模式进行教学。学生课前分组共同学习BB平台知识点，组长对成员学习情况进行监督；课堂上教师通过提问、测验等方式检查学生学习情况。实践证明课前学习效果较好，SPOC课堂教学可有效进行。课堂上老师重点讲解难点和重点知识并有效组织小组讨论，极大提高学习效率。课后小组成员共同讨论、合作完成小组作业。小组作业100%完成且质量较高、完成周期较短。同时小组合作学习大幅提高学生学习自信心。

3.3 实践结果及思考

3.3.2 经验总结 在第1轮实验中课题组发现小组成绩评定没有区分度，主要有两方面原因：一是采用优等生、中等生、后进生相互结合的小组分组方式，每组实力相当；二是小组成绩主要来源于小组作业，而小组作业难度不高导致成绩没有区分度；三是小组合作程度不够深入，存在“搭便车”现象。

4 第2轮教学实践

4.1 概述

针对以上不足，课题组考虑“程序设计基础”只在1年级开设，学生专业知识储备不足，小组作业题目难度不宜太高，因此无法区分小组差异。第2轮选择“深度学习及医学应用”课程进行更深层次的小组合作学习实践。

4.2 分组情况

“深度学习及医学应用”是全校暑期课程，选课学生来自于各个专业，以大二、大三学生居多，包括部分大一学生。考虑到学生专业背景，课程设置需增加更多计算机、数据知识以及编程技能，因此每组以信息专业学生作为组长，搭配各专业学生共5人进行异质性分组，以便相互交流、合作。

4.3 项目难度

“深度学习及医学应用”课程主要教授前沿技术应用和实现，每章设置一项难度较高、时间较紧的项目，由小组成员合作共同完成。具体项目包括豆瓣网高分电影爬取、波士顿房价预测、手写数字识别、中药材识别、人脸识别等。

4.4 学习实践

要求小组同学坐在一起方便讨论。教师课前通过BB平台布置课程资源和课程测试；在百度AIStudio实验平台为各小组学生建立实验账户，准备实验资料和环境。教师对小组成绩提出要求：每名学生项目完成情况影响整组成绩，每组推荐最优作品进行评定，每名学生课后完成学习心得和感悟写作。在课堂上教师讲授理论知识和实践环节并要求分组完成本章项目，教师全程指导[9-10]。在组长带领下学生分工合作，积极参与学习和项目实践，取得良好教学效果。

4.5 成绩评价

在小组成绩评价中，从作业完成质量和小组各成员完成度两个维度进行。作业完成质量分为优秀、良好、一般；小组各成员完成度根据公式计算：已完成学生数/小组总人数。通过两个维度对每个项目进行评价并计算小组最终成绩，见表1。上述评价方式既可以区分作业完成情况，还有助了解每组各成员完成情况。各小组之间项目完成质量比较可进一步激发各组学生学习热情。

表1 小组项目作业评价

4.6 教学效果

通过问卷调查，学生普遍反映课程收获较大，完成较多有实际应用价值的项目，小组学习方式在课程项目完成中起到重要作用。同时通过SPOC线上线下混合教学加深难点、重点知识理解。通过BB平台进行课前、课堂、课后学习安排和计划以及小组督促和实施，学生自主学习能力得到提升。通过项目实践对学生形成良好启发，有助于未来解决实际问题。

5 结语

BB平台为学生提供自由、开放的学习环境，将程序设计类课程部署在BB平台上，将小组合作学习的教学方法和SPOC混合教学理念相结合进行教学实践。经过两轮教学实践课题组对程序设计类课程教学方法、教学流程、小组评价等进行改革，通过小组学习形式提高学生学习效果和成绩，减轻两极分化现象并激发学生学习兴趣，同时培养团队合作、自主学习、终生学习、分析解决问题能力。该教学方式和实践经验可以推广，对其他课程教学具有参考意义。