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翻转课堂在算法设计与分析课程中的实施策略

更新时间：2016-07-05

算法设计与分析是计算机、信息技术等相关专业的一门必修课，要求学生同时学习理论和实践。该门课程的前导课程众多，包括数据结构、高级程序设计语言等。学好本门课程不仅影响该门课程的成绩，还影响后续相关专业课乃至今后的工作。长期以来，算法设计与分析都以理论教学为主，学生只能了解一些算法设计的策略，远远达不到融会贯通的效果。针对理论与实践脱节的弊端，我们对算法设计与分析教学进行改革，主要基于翻转教学法使学生从被动接受知识转变为主动学习、主动思考、主动实践。

一、传统教学的弊端

传统的课堂教学以教师授课为主，学生听讲为辅，虽然通过课后作业可以让学生锻炼实践，但只有少数同学认真完成，其他同学敷衍了事。算法设计与分析课程设置的实验课因为人数多，教师无法一一指导，许多学生坐着发呆或者干脆做其他事情，原因有高级语言掌握不好、不会编程，算法理解不正确、运行结果不对等。

二、翻转课堂的优点

翻转课堂的教学模式以学生课后自主学习为主，课堂是解惑、答疑、分析、比较、协作、交流的场地，全面提升课堂互动。合理安排翻转课堂的内容是教学改革的关键。在绪论和算法分析技术的知识部分采用传统的教师授课、学生听讲的方式，算法设计策略部分包括贪心法、分治策略、树搜索技术、剪枝搜索法、动态规划法、近似算法等采用翻转课堂教学模式，学生课后自主学习，查找资料，全面了解要解决的问题和常用的求解方法。

柏树湾村拥有特色农业基地8100亩，从创办基地开始，村里就成立了合作社，先后3次发行股份，募集股金588万元，常住村内的148户家家参股。同时，这些基地全部承包给村民，合作社采取“分户管理、集体经营”模式，激发村民劳动积极性。

三、翻转课堂的实施

传统教学强调学习知识在课堂，翻转课堂强调学习知识在课外。我们采取课前学习课堂研究的翻转课堂教学法，具体实施内容如下：

1.表达算法的抽象机制

算法层出不穷，千变万化，学会表达算法是算法设计与分析课程的基本功。对于简单的算法，教师应教会学生图形设计表示法。“一张图胜过千句话”，一般来说，人们更喜欢理解图，常见的图形有流程图、盒图、问题分析题、分层输入-处理-输出图等。它们可以提供极好的图形模式，很容易地得出过程细节。教学过程要求学生设计算法，画出算法的图形表示，如插入排序算法、快速排序算法、最小生成树算法等。对于复杂的算法，学生首先要给出自然语言描述的执行过程，然后逐步细化，最终落实到数据结构、类设计、函数设计等。根据学生的层次，教师要在课堂上讲解学生能理解和表达的算法，通过小组合作、教师指导的方式引导学生掌握基本算法设计策略。

2.基于问题驱动

研究表明，基于问题驱动的教学有利于激发学习兴趣，培养发现问题和解决问题的能力。算法设计与分析教学以学习算法策略为主，每种策略的学习辅之若干问题实例。每次课堂教学结束后给出下次新课涉及的算法策略及问题，布置学生提前查找相关资料，讲授时首先让学生提出解决该问题的不同方法，新课讲解完后要求学生实现本次课的算法及其他常用方法，通过不同方法的对比加深对问题的理解和算法的理解程度。

3.尊重学生的层次差异

这是采访的好机会，记者怎么会放弃呢。一个扛着摄影机的人屁颠屁颠跟在记者后面，俩人跑到牛黄丸面前。记者对着话筒兴奋地朝他说，我们电视台首先代表全市人民向英雄致敬！接下来，我们想请你谈谈自己是如何勇斗歹徒的事情？说完就把话筒递到他的嘴前。

尊重学生个体差异，注重个性发展，真正体现“以学生发展为中心”的教育理念，通过访谈调查等方式了解学生学习能力、学习意愿、专业背景等，根据学生层次进行不同实践任务的分配，注重思维能力的培养和程序设计能力的提高。对于学习能力、程序设计能力特别强的学生，推荐参加大学生创新创业大赛、软件设计大赛等，进一步挖掘潜力。

4.考核办法

翻转课堂使教师对每个学生的学习能力有很好的认识，避免作业一大抄，无法真实体现学生水平的情况出现。在平时的交流、讨论过程中，教师对学生的参与度、学习态度、学习能力等进行记录，学生的平时成绩主要根据这几方面的表现评定，激发学生学习的积极性。

四、总结

算法设计与分析教学改革是一个复杂的工程，旨在提高教学质量，更好地适应当今社会的发展。如何更好地上好这门理论与实践并重的课程，需要老师不断探索和实践。内因是事物发展变化的根本原因，翻转课堂正是以激发学生自主学习为出发点。实践证明，与传统教学相比，翻转课堂的合理运用可以收到更好的教学效果。

好的朋友就是，在一起时都是小孩儿，分开了都是大人；玩起来都是小孩儿，做起事来都是大人；在彼此家长面前都是小孩儿，在彼此朋友面前都是大人。

参考文献：

[1]陈 翔.面向不同层次学生的算法设计与分析课程教学改革探索[J].计算机教育，2014

[2]陈 翔.面向算法设计与分析课程的翻转课题教学模式研究[J].计算机教育，2016

[3]高丽萍，刘 亚，彭敦陆，陈庆奎，曹春萍.翻转教学在算法设计与分析中的应用研究[J].计算机时代，2014

唐敏，邓国强，杨国荣
《当代教育实践与教学研究》 2018年第01期
《当代教育实践与教学研究》2018年第01期文献

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