小組學習和SPOC混合教學在醫學院校程序設計類課程中的實踐研究*

唐 燕 韓愛慶 王 麗

(北京中醫藥大學管理學院 北京 100029)

1 引言

隨著互聯網技術發展，慕課(Massive Online Open Course，MOOC)被廣泛應用，但存在學生人數眾多、入學門檻較低、學生層次不一致、課程完成率低、教師不能掌握學生情況等問題。小規模限制性在線課程(Small Private Online Course，SPOC)是MOOC的發展和補充，更加適合一線教師針對具體班級學生開展線上、線下相結合的混合式教學[1]。醫學院校程序設計類課程開設的主要目的是培養學生邏輯思維以及使用計算機思維分析、解決問題的能力。課程組對程序設計類課程進行了項目式教學、案例式教學、SPOC翻轉課堂等多種有益的教學嘗試。其中基于BB平臺的任務驅動式翻轉課堂教學法取得較好效果，但同時存在不足，亟待改進。

2 傳統教學存在的問題及混合教學模式概述

2.1 存在的問題

2.1.1 兩極分化嚴重 分析期末考試成績可以發現學生學習效果存在明顯兩極分化現象?？偨Y原因，部分學生缺乏自我控制能力，無法按時完成課程學習及獨立排除學習障礙，自信心不足，進一步影響學習積極性，導致惡性循環。部分學生有能力輕松完成學習任務取得良好成績，有余力深入擴展學習。

2.1.2 實踐性較強的綜合型項目較難獨立完成 程序設計類課程要求學生編寫程序，有些復雜綜合型項目需要小組同學分工共同完成。

2.2 小組合作學習和SPOC混合教學模式

2.2.1 小組合作學習方式特點 20世紀 70年代興起于美國，是目前世界較多國家普遍采用、富有創意和實效的教學理論與策略體系[2]。不僅能促進教學過程中師生間、學生間交流學習，充分調動學生主動參與學習活動的積極性，同時可以培養自主學習能力、合作與競爭意識，提升教學效果。研究表明小組合作學習是一種能夠提高學生自主學習能力、培養各方面能力的有效方法[3]。

2.2.2 SPOC模式特點 SPOC作為“后MOOC時代”的典型課程模式，在秉承MOOC教育思想的同時，融合微課、小眾教學、集約化教育等，形成特有教育模式[4]。SPOC混合教學模式是指將面對面課堂教學和網絡在線資源教學相結合，即融合線下和線上課堂教學的教學模式。一方面充分發揮教師在教學過程中的引導、啟發和監督作用，另一方面突出學生主體地位，充分調動學生主動性和創造性。研究表明混合式學習優于單純的面對面學習或在線學習[5-6]。

2.2.3 小組合作學習和SPOC模式相結合 為解決以往教學中存在的問題，達到更好的教學效果，課題將小組合作學習教學理念引入程序設計類課程中，與SPOC混合式教學理念相結合，充分利用BB平臺，將“小組合作學習+SPOC”混合教學應用于程序設計類課程的研究與實踐。

3 第1輪教學實踐

3.1 “程序設計基礎”課程BB平臺小組學習內容建設

3.1.1 課前學習模塊 每章建立小組課前學習模塊，進一步明確小組合作學習內容。將小組課前學習內容單獨列舉出來，各組同學課前進行單元內容解讀、課前知識點學習，組長檢查各組員學習情況。通過小組長和其他小組成員相互督促，保證課前知識點學習效果，為課堂順利開展翻轉教學做好準備。

3.1.2 小組作業 針對知識點較多、難度較大的章節設置小組作業，難度中等以上，主要考察學生理解和綜合應用知識點能力，部分難度較大的題目具有一定挑戰性。將難度級別較高的題目設置為小組作業，學生獨立完成困難較大，推動同學間展開討論、深度合作進而共同完成[7-8]。

3.2 SPOC混合課堂實踐

在信息17(試驗組)“程序設計基礎”課程部分章節使用SPOC模式進行教學。學生課前分組共同學習BB平臺知識點，組長對成員學習情況進行監督；課堂上教師通過提問、測驗等方式檢查學生學習情況。實踐證明課前學習效果較好，SPOC課堂教學可有效進行。課堂上老師重點講解難點和重點知識并有效組織小組討論，極大提高學習效率。課后小組成員共同討論、合作完成小組作業。小組作業100%完成且質量較高、完成周期較短。同時小組合作學習大幅提高學生學習自信心。

3.3 實踐結果及思考

3.3.2 經驗總結 在第1輪實驗中課題組發現小組成績評定沒有區分度，主要有兩方面原因：一是采用優等生、中等生、后進生相互結合的小組分組方式，每組實力相當；二是小組成績主要來源于小組作業，而小組作業難度不高導致成績沒有區分度；三是小組合作程度不夠深入，存在“搭便車”現象。

4 第2輪教學實踐

4.1 概述

針對以上不足，課題組考慮“程序設計基礎”只在1年級開設，學生專業知識儲備不足，小組作業題目難度不宜太高，因此無法區分小組差異。第2輪選擇“深度學習及醫學應用”課程進行更深層次的小組合作學習實踐。

4.2 分組情況

“深度學習及醫學應用”是全校暑期課程，選課學生來自于各個專業，以大二、大三學生居多，包括部分大一學生。考慮到學生專業背景，課程設置需增加更多計算機、數據知識以及編程技能，因此每組以信息專業學生作為組長，搭配各專業學生共5人進行異質性分組，以便相互交流、合作。

4.3 項目難度

“深度學習及醫學應用”課程主要教授前沿技術應用和實現，每章設置一項難度較高、時間較緊的項目，由小組成員合作共同完成。具體項目包括豆瓣網高分電影爬取、波士頓房價預測、手寫數字識別、中藥材識別、人臉識別等。

4.4 學習實踐

要求小組同學坐在一起方便討論。教師課前通過BB平臺布置課程資源和課程測試；在百度AIStudio實驗平臺為各小組學生建立實驗賬戶，準備實驗資料和環境。教師對小組成績提出要求：每名學生項目完成情況影響整組成績，每組推薦最優作品進行評定，每名學生課后完成學習心得和感悟寫作。在課堂上教師講授理論知識和實踐環節并要求分組完成本章項目，教師全程指導[9-10]。在組長帶領下學生分工合作，積極參與學習和項目實踐，取得良好教學效果。

4.5 成績評價

在小組成績評價中，從作業完成質量和小組各成員完成度兩個維度進行。作業完成質量分為優秀、良好、一般；小組各成員完成度根據公式計算：已完成學生數/小組總人數。通過兩個維度對每個項目進行評價并計算小組最終成績，見表1。上述評價方式既可以區分作業完成情況，還有助了解每組各成員完成情況。各小組之間項目完成質量比較可進一步激發各組學生學習熱情。

表1 小組項目作業評價

4.6 教學效果

通過問卷調查，學生普遍反映課程收獲較大，完成較多有實際應用價值的項目，小組學習方式在課程項目完成中起到重要作用。同時通過SPOC線上線下混合教學加深難點、重點知識理解。通過BB平臺進行課前、課堂、課后學習安排和計劃以及小組督促和實施，學生自主學習能力得到提升。通過項目實踐對學生形成良好啟發，有助于未來解決實際問題。

5 結語

BB平臺為學生提供自由、開放的學習環境，將程序設計類課程部署在BB平臺上，將小組合作學習的教學方法和SPOC混合教學理念相結合進行教學實踐。經過兩輪教學實踐課題組對程序設計類課程教學方法、教學流程、小組評價等進行改革，通過小組學習形式提高學生學習效果和成績，減輕兩極分化現象并激發學生學習興趣，同時培養團隊合作、自主學習、終生學習、分析解決問題能力。該教學方式和實踐經驗可以推廣，對其他課程教學具有參考意義。