朱永紅 劉蜀陽 王俊祥

（景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院 江西·景德鎮(zhèn) 333403）

0 引言

CDIO是構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作的意思，它是“做中學(xué)”原則和“基于項目的教育和學(xué)習(xí)”的集中體現(xiàn)。翻轉(zhuǎn)課堂是指讓學(xué)生在課前進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，如觀看視頻、自學(xué)課本內(nèi)容、自己查閱相關(guān)的資料，把一些課前沒理解的問題帶到課堂上來解決的這種有的放矢的教學(xué)方法。

在過去幾年，隨著微課、SPOC、MOOC、云端大學(xué)等許多新型線上教學(xué)方法風(fēng)行全球，新的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式得到蓬勃發(fā)展，正在改變教學(xué)模式。在這種情況下，如何調(diào)整教學(xué)模式，將線上線下、課內(nèi)課外的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行優(yōu)化和整合，既能充分發(fā)揮課堂教學(xué)的優(yōu)勢又能發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的作用呢？因而，本課題針對實踐性強課程教學(xué)提出基于互聯(lián)網(wǎng)+CDIO 翻轉(zhuǎn)課堂混合式教學(xué)模式。此模式為通過線上課前自主學(xué)習(xí)、線下課堂翻轉(zhuǎn)教學(xué)、課后CDIO實踐和線上總結(jié)評價，以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)的新型教學(xué)模式。同時，在實踐性較強的“計算機(jī)控制技術(shù)”課程中實踐這種模式。這一教學(xué)模式對提高實踐性強課程的教學(xué)效果具有重要的應(yīng)用價值。

1 基于互聯(lián)網(wǎng)+CDIO 翻轉(zhuǎn)課堂混合式教學(xué)模式的框架

本文所提出的教學(xué)模式的目的就是培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神和自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生實踐能力和工程系統(tǒng)能力，并注重學(xué)生批判性、創(chuàng)造性和發(fā)散性思維的培養(yǎng)。它克服了傳統(tǒng)教學(xué)以教師為中心、知識簡單內(nèi)化造成教學(xué)效果不理想以及單純的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)缺乏面對面互動教學(xué)、有效的監(jiān)督管理、因人而異的教學(xué)和嚴(yán)格的考核機(jī)制這些缺點，是一種基于深度學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。該教學(xué)模式的框架包括混合式教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、課前線上學(xué)習(xí)模式、線下課堂教學(xué)模式和課后線上評價模式等。

1.1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

由于CDIO是基于項目的教育和學(xué)習(xí)的一種方法，所以針對實踐性強課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新設(shè)計。按照模塊化項目形式設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，同時將教學(xué)內(nèi)容錄成視頻、音頻或以PPT、圖片和文字形式出現(xiàn)，即課前自主學(xué)習(xí)材料設(shè)計多元化，具體形式根據(jù)內(nèi)容再定。將這些課程視頻內(nèi)容上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺供學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)用。針對新設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容和課程體系，合理運用多媒體教學(xué)手段，將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與課程內(nèi)容有機(jī)融合，以提高教學(xué)效果。

1.2 課前線上學(xué)習(xí)模式

課前線上自主學(xué)習(xí)主要是學(xué)生根據(jù)教師上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的學(xué)習(xí)任務(wù)，在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，如圖1 所示。在整個自主學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以把遇到的問題和難點記錄下來帶到課堂上去解決。教師如果在線的話也可以有針對性地指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，能及時解決學(xué)生在課前的問題與疑惑，從而提高學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)的效率。老師也可將在線上自主學(xué)習(xí)的情況納入課程考核范圍，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。

1.3 線下課堂教學(xué)模式

圖1 混合式教學(xué)模式示意圖

學(xué)生通過課前線上初步學(xué)習(xí)了教師課前發(fā)布的學(xué)前任務(wù)，課堂主要是進(jìn)一步消化吸收所學(xué)的知識。在教學(xué)課堂上，教師主要是采用混合式教學(xué)方法，如自主式、任務(wù)協(xié)作式、討論式、問答式等教學(xué)方法。在理論課堂上，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，講解重點內(nèi)容，重點解答學(xué)生線上學(xué)習(xí)遇到的問題，也與學(xué)生針對一些問題開展討論，拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容，加深理解課堂內(nèi)容，聽取和指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)匯報及作業(yè)成果。在實踐課堂上，布置小組協(xié)作任務(wù)，具體的實踐任務(wù)由協(xié)作小組協(xié)作完成，老師僅僅在需要時指導(dǎo)一下，有針對性地培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神、提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、實踐創(chuàng)新和系統(tǒng)工程綜合等能力。

任務(wù)協(xié)作式教學(xué)方法主要是將學(xué)生分成小組，然后以小組形式完成課堂中教師給的任務(wù)。例如，在做實驗項目時，按照3-5人1組自由組合，教師給出實驗任務(wù)和要求，學(xué)生按照CDIO的理念做實驗，從而達(dá)到“基于項目的教育和學(xué)習(xí)”的目的，培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作和團(tuán)隊精神，并提高了學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。在理論課堂教學(xué)中，按照10 人1 組，教師用紙質(zhì)稿形式給出問題，每個小組抽取不同問題，然后分組回答問題，教師根據(jù)回答問題好壞進(jìn)行評分，把它計入平時成績。當(dāng)然，教師在學(xué)生回答后給出正確的答案，讓學(xué)生知道哪些知識點什么地方?jīng)]理解好，以便加深理解。

1.4 課后線上總結(jié)評價模式

課程評價是一門課程教學(xué)效果的總結(jié)，基本反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)態(tài)度，供對進(jìn)一步改進(jìn)課程教學(xué)方法和提高課程教學(xué)效果參考。一個好的評價模式能綜合反映課程教學(xué)過程的教學(xué)效果，不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，又能發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與創(chuàng)造性，還有助于教師及時調(diào)整各個環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段，以修正教學(xué)模式，從而進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量（見圖1）。

本文課程評價包括學(xué)生平時成績的評價、實驗成績的評價和考試成績評價?？梢愿鶕?jù)課程的情況綜合考慮平時成績、實驗成績和考試成績在課程總成績中百分比。

平時成績的評價包括教師對學(xué)生課堂考勤、課堂表現(xiàn)、線上線下學(xué)習(xí)過程以及課后線上布置課后作業(yè)完成程度的總評價。實驗成績的評價包括課堂考勤、實驗態(tài)度、參與度和實驗后撰寫的實驗報告的總評價?？荚嚋y評是對課程理論知識掌握程度的總體評價。

在整個評價中，評價又分為定性評價和定量評價。定量評價包括在網(wǎng)絡(luò)互動教學(xué)平臺上提供的階段性在線測試和練習(xí)以及期末理論考試等。定性評價主要包括對學(xué)生線上學(xué)習(xí)過程、線下課堂學(xué)習(xí)過程等進(jìn)行評價。線上評價包括學(xué)生在線學(xué)習(xí)過程中登錄的視頻學(xué)習(xí)情況、學(xué)習(xí)狀態(tài)情況、答疑與互動、時間和次數(shù)等。線下課堂評價主要是對學(xué)生課堂表現(xiàn)進(jìn)行評價，包括課堂考勤、課堂回答問題情況、團(tuán)隊協(xié)作能力、學(xué)習(xí)活躍程度、小組項目參與程度等。評分指標(biāo)由老師和學(xué)生統(tǒng)一協(xié)商制定，由小組互評和教師評價共同確定分?jǐn)?shù)。

2 基于混合式教學(xué)模式“計算機(jī)控制技術(shù)”課程教學(xué)實踐

課題組將以上構(gòu)建的教學(xué)模式應(yīng)用到景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)16自動化專業(yè)“計算機(jī)控制技術(shù)”的教學(xué)過程中，起到較好的教學(xué)效果。整個教學(xué)過程按照教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、課前線上學(xué)習(xí)模式、線下課堂教學(xué)模式和課后線上總結(jié)評價模式開展的。

“計算機(jī)控制技術(shù)”課程教學(xué)內(nèi)容基于CDIO 理念進(jìn)行重新設(shè)計，所設(shè)計的新教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)如圖2 所示。課前線上學(xué)習(xí)就是將圖2 中模塊按照15 分鐘一個小視頻的形式上傳計算機(jī)控制技術(shù)精品課程網(wǎng)站平臺，還有PPT 也上傳平臺，供學(xué)生學(xué)習(xí)用。

線下課堂教學(xué)混合式教學(xué)方法，如討論式、問答式、自主式、任務(wù)協(xié)作式等教學(xué)方法。例如，在做“三相步進(jìn)電機(jī)控制”實驗中，每4 人1 組，他們根據(jù)實驗任務(wù)和要求進(jìn)行分工合作，可以分為搭線路、調(diào)試程序、整體調(diào)試、檢查驗收等不同工作。教師根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)、速度和實驗結(jié)果定性打分，最后根據(jù)實驗過程評價成績和實驗報告成績給出學(xué)生個人實驗總體成績。理論課堂教學(xué)有時采用討論式有時采用提問式方法授課，具體采用什么方法根據(jù)教學(xué)內(nèi)容再定，教師根據(jù)學(xué)生表現(xiàn)給出課堂表現(xiàn)成績。

圖2 課程項目模塊

課后線上評價主要是指學(xué)生在線學(xué)習(xí)“計算機(jī)控制技術(shù)”課程過程中視頻學(xué)習(xí)情況、學(xué)習(xí)狀態(tài)、答疑與互動情況、線上布置的課后作業(yè)情況、登錄的時間、次數(shù)等。課后總體評價包括平時成績、實驗成績和考試成績，在總成績中占比分別為20%、20%和60%。平時成績包括考勤、課堂表現(xiàn)、線上評價和課后作業(yè)成績，在平時成績各占比20%、30%、20%和30%。實驗成績中，實驗過程成績和實驗報告成績各占比50%?？荚嚦煽冎饕云谀┛荚嚦煽?yōu)橹?，占總成績?0%。

總之，通過實踐新的教學(xué)模式，“計算機(jī)控制技術(shù)”課程平均成績提高了5%，動手能力得到大幅提高，取得可喜的成績。同時通過問卷調(diào)查，學(xué)生普遍反映良好。以后在教學(xué)過程中將不斷改善教學(xué)模式以期取得更好的效果。

3 總結(jié)

為了順應(yīng)時代教學(xué)改革需要，本文提出了一種基于互聯(lián)網(wǎng)+CDIO 翻轉(zhuǎn)課堂混合式教學(xué)模式。并且將這種教學(xué)模式應(yīng)用到“計算機(jī)控制技術(shù)”課程教學(xué)中，實踐表明取得了較好的教學(xué)效果。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，人們在手機(jī)上開發(fā)出了相應(yīng)的學(xué)習(xí)APP，使得人們能隨時隨地開展學(xué)習(xí)。至目前為止，翻轉(zhuǎn)課堂方式是應(yīng)用得比較多的一種形式，但是翻轉(zhuǎn)課堂方式不僅要求學(xué)生有高度的自覺性和自律性，而且對課前預(yù)習(xí)內(nèi)容的要求非常高。另外，教育的主動權(quán)和管理權(quán)也需要從教師手中剝離出來，在實際的探索實踐中依然還有很多困難。