云海 許英姿 董煥俊

[摘 要] 基于ADDIE模式對(duì)“理論力學(xué)”課程進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)，展開(kāi)線上線下混合式的教學(xué)實(shí)踐，探索在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”環(huán)境下，傳統(tǒng)基礎(chǔ)課程教學(xué)方式的不斷完善。實(shí)踐證明，其教學(xué)設(shè)計(jì)有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)以致用能力。

[關(guān)鍵詞] ADDIE模式;教學(xué)模式;教學(xué)設(shè)計(jì)

[基金項(xiàng)目] 2019年度山東省在線開(kāi)放課程“山東理工大學(xué)理論力學(xué)課程綜合改革”（SDLG4003-115074）

[作者簡(jiǎn)介] 云 海（1973—），男，山東淄博人，博士，山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院講師，主要從事實(shí)驗(yàn)固體力學(xué)研究;許英姿（1961—），女，山東青島人，碩士，山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院教授，主要從事力學(xué)研究;董煥?。?963—），男，山東萊陽(yáng)人，學(xué)士，山東理工大學(xué)交通與車(chē)輛工程學(xué)院副教授，主要從事力學(xué)研究。

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.4? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2021）07-0173-04? ?[收稿日期] 2021-01-21

教學(xué)設(shè)計(jì)是教育技術(shù)領(lǐng)域自身產(chǎn)生的[1]。國(guó)內(nèi)外教育教學(xué)專(zhuān)家針對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)有過(guò)多種觀點(diǎn)[2，3]，在研究教學(xué)設(shè)計(jì)的過(guò)程中產(chǎn)生了諸多的理論和設(shè)計(jì)模式，ADDIE模型[4]即“通用教學(xué)設(shè)計(jì)模型”，是教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)用最為普遍的模型之一，其中A（Analysis分析）、D（Design設(shè)計(jì)）、D（Development開(kāi)發(fā)）、I（Implement實(shí)施）和E（Evaluation評(píng)價(jià)）是其五個(gè)組成部分。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，ADDIE模式逐步被大量應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和遠(yuǎn)程教學(xué)[5]及與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有關(guān)的混合式教學(xué)中。ADDIE模型在力學(xué)課程設(shè)計(jì)，特別是在“理論力學(xué)”課程中應(yīng)用的相關(guān)文獻(xiàn)較難查到;作者結(jié)合本校的學(xué)生特點(diǎn)，嘗試進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)，并做了相應(yīng)的教學(xué)實(shí)踐。

ADDIE模式中五個(gè)方面的相互關(guān)系如圖1[6]所示。在文[6]中提出分析和設(shè)計(jì)是實(shí)施教學(xué)設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)與實(shí)施是教學(xué)設(shè)計(jì)的核心。從圖中不難看出，教學(xué)分析、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和實(shí)施，都要求做到可以評(píng)價(jià)，由評(píng)價(jià)獲得反饋，再進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn);而評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是以學(xué)生學(xué)習(xí)效果為核心的。該教學(xué)設(shè)計(jì)模式囊括了教學(xué)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)者、目標(biāo)、策略和評(píng)價(jià)四個(gè)要素，不僅強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，而且具有可操作優(yōu)先級(jí)[7 ]。為了提升教育教學(xué)質(zhì)量，保證教學(xué)效果最優(yōu)化，基于ADDIE設(shè)計(jì)模式，對(duì)山東省在線開(kāi)放課程“理論力學(xué)”進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)，現(xiàn)將課程的教學(xué)設(shè)計(jì)略做闡述。

一、ADDIE教學(xué)設(shè)計(jì)模式的實(shí)踐

（一）教學(xué)分析階段

分析階段是整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)的起點(diǎn)，也是關(guān)鍵點(diǎn)，是教學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)部分。高等教育由精英教育轉(zhuǎn)化為大眾教育階段，因此分析階段的首要任務(wù)是分析和調(diào)查學(xué)習(xí)者，分析學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的高低、學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)習(xí)慣，以及學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)環(huán)境;分析調(diào)查學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求。

對(duì)于學(xué)習(xí)者，我們主要調(diào)查分析了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的需求。我?！袄碚摿W(xué)”課程開(kāi)課時(shí)間是學(xué)生入學(xué)的第二個(gè)學(xué)期。任課教師通過(guò)山東理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)需求進(jìn)行了調(diào)查（見(jiàn)表1）。

針對(duì)2018級(jí)學(xué)習(xí)“理論力學(xué)”課程的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)1個(gè)班和車(chē)輛工程2個(gè)班共129名學(xué)生，收到有效問(wèn)卷129份。通過(guò)平臺(tái)的問(wèn)卷分析得出57.4%的學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)很高（8分以上），27.3%的學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)一般（4～7分），15.3%的學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)較低（4分以下）。對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)絕大部分學(xué)生喜歡自己思考問(wèn)題，解決學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題的主要方法是請(qǐng)教同學(xué)和老師或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自行解決。針對(duì)學(xué)生想說(shuō)的心里話得到的答案是五花八門(mén)的，但是90.6%以上的學(xué)生希望通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

在對(duì)學(xué)生進(jìn)行分析的同時(shí)，ADDIE模式對(duì)教學(xué)任務(wù)的執(zhí)行者——教師，提出了更高的要求。首先，必須對(duì)所教授的專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)有足夠深入的理解，以及對(duì)本學(xué)科在所服務(wù)專(zhuān)業(yè)中的地位也要十分清楚。其次，熟練掌握傳統(tǒng)的授課技巧，對(duì)于混合式教學(xué)，課堂教學(xué)仍然占有很大的比重，能夠直接、準(zhǔn)確、迅速地接收到學(xué)生的反饋，這一點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)所不具備的，但是又與單一的線下教學(xué)有所不同，比如說(shuō)，在課前預(yù)習(xí)方面，學(xué)生之間預(yù)習(xí)的效果可能會(huì)與傳統(tǒng)的下線教學(xué)差別更大，因此要求教師對(duì)課堂把控的能力會(huì)更高[8]。另外，教師還必須熟練掌握相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)技能。作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，面向的是大學(xué)二年級(jí)的學(xué)生，這部分群體缺乏工程實(shí)踐，尚不具備專(zhuān)業(yè)知識(shí)，因此不但要讓學(xué)生了解各知識(shí)點(diǎn)在本學(xué)科結(jié)構(gòu)體系中的位置，還需要給學(xué)生展示相關(guān)的工程應(yīng)用及背景，給學(xué)生建立起“有用”的認(rèn)識(shí)，所學(xué)的知識(shí)是為了提升自己分析和解決問(wèn)題的能力，是為后續(xù)課程服務(wù)的，而不是僅僅用于解題;教師應(yīng)該具有通過(guò)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展線上教學(xué)的能力，有些難點(diǎn)通過(guò)有限的線下課時(shí)未必能夠讓大多數(shù)學(xué)生理解透徹，通過(guò)反思自己的課堂效果，可以有針對(duì)性地對(duì)這類(lèi)問(wèn)題錄制短視頻或者利用線上答疑開(kāi)展線上講解或討論;此外，教師還應(yīng)能夠熟練地利用網(wǎng)絡(luò)發(fā)布調(diào)查問(wèn)卷、投票等手段獲得反饋，以便在教學(xué)過(guò)程中能夠及時(shí)且迅速地收集學(xué)生這些反饋并及時(shí)做出相應(yīng)的調(diào)整。在進(jìn)行本校教學(xué)平臺(tái)的課程建設(shè)和智慧樹(shù)平臺(tái)的課程建設(shè)過(guò)程中，教學(xué)團(tuán)隊(duì)逐步積累了大量經(jīng)驗(yàn)，提升了在課程教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)的能力。

（二）教學(xué)設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)階段是課程教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵階段，在此階段教學(xué)團(tuán)隊(duì)根據(jù)分析階段得出的結(jié)論，依據(jù)教學(xué)大綱和課程標(biāo)準(zhǔn)制定出集知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)與素質(zhì)目標(biāo)為一體的課程總的目標(biāo)。根據(jù)課程總的目標(biāo)將教學(xué)內(nèi)容劃分為靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)三個(gè)模塊，每一個(gè)模塊分為若干知識(shí)點(diǎn)，每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)提出若干個(gè)問(wèn)題，圍繞每一個(gè)問(wèn)題都制定出基于SMART[9]原則的教學(xué)目標(biāo)。

針對(duì)教學(xué)目標(biāo)圍繞全部問(wèn)題的解決制定相應(yīng)的教學(xué)策略。對(duì)于已劃分的這一系列的知識(shí)點(diǎn)，要進(jìn)行重新組織分類(lèi)，并采用與之相對(duì)應(yīng)的教學(xué)策略。我?！袄碚摿W(xué)”講授的對(duì)象主要是大學(xué)二年級(jí)本科學(xué)生，這些學(xué)生完成了“高等數(shù)學(xué)”和“大學(xué)物理”中力學(xué)部分的學(xué)習(xí)，作為后續(xù)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的“理論力學(xué)”，他們已經(jīng)有了一定的知識(shí)儲(chǔ)備;通過(guò)一學(xué)年的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過(guò)程涉及了傳統(tǒng)線下、線上線下混合式及完全線上等形式，這些學(xué)生也基本了解了本科階段的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和逐步養(yǎng)成與之相適應(yīng)的學(xué)習(xí)方法，這對(duì)于梳理知識(shí)點(diǎn)并采用相匹配的教學(xué)手段十分重要。針對(duì)一些相對(duì)容易理解的知識(shí)點(diǎn)，可以布置學(xué)生參照智慧樹(shù)教學(xué)平臺(tái)的視頻自學(xué)，通過(guò)課堂問(wèn)答或小組討論檢驗(yàn)自學(xué)效果;對(duì)于稍有一定難度的知識(shí)點(diǎn)，在給學(xué)生提出學(xué)習(xí)目標(biāo)后安排預(yù)習(xí)，然后上課通過(guò)學(xué)生講解或者課堂討論的形式解決可能存在的問(wèn)題;對(duì)于既是難點(diǎn)，又是重點(diǎn)的知識(shí)點(diǎn)，在要求學(xué)生充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，教師需要在課堂上重點(diǎn)講解，通過(guò)習(xí)題課加深學(xué)生的理解和強(qiáng)化應(yīng)用。

（三）教學(xué)開(kāi)發(fā)階段

開(kāi)發(fā)階段也是教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵階段，該階段以前期的分析和設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，對(duì)教學(xué)材料進(jìn)行全方位的開(kāi)發(fā)，圍繞劃分的知識(shí)點(diǎn)展開(kāi)。主要分為以下幾個(gè)方面：第一，學(xué)習(xí)目標(biāo)及該知識(shí)點(diǎn)在課程體系中的作用，使學(xué)生了解通過(guò)學(xué)習(xí)應(yīng)該達(dá)到的要求;第二，準(zhǔn)備各知識(shí)點(diǎn)的PPT及相關(guān)的素材，包括圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻等，用于輔助學(xué)生了解工程背景和應(yīng)用;第三，開(kāi)發(fā)相關(guān)視頻，包括知識(shí)點(diǎn)講解視頻和課堂反思視頻，便于學(xué)生自學(xué)和復(fù)習(xí);第四，開(kāi)發(fā)反饋點(diǎn)，包括針對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的問(wèn)答題、測(cè)試題和開(kāi)放式討論問(wèn)題等;第五，建立有效的答疑形式，因?yàn)槊嫦虻氖翘幱诖髮W(xué)二年級(jí)專(zhuān)業(yè)偏機(jī)械類(lèi)學(xué)生，學(xué)分課程比較多，能用于線下答疑的時(shí)間有限，通過(guò)微信或QQ群，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。

教學(xué)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的課程教學(xué)材料，見(jiàn)表2。

（四）教學(xué)實(shí)施階段

有了前三個(gè)階段作為鋪墊，最重要的就是教學(xué)實(shí)施了。課程的全部資料都在智慧樹(shù)的平臺(tái)上。我們將課程的64學(xué)時(shí)劃分為16學(xué)時(shí)的翻轉(zhuǎn)課堂和48學(xué)時(shí)的精講。課前學(xué)生圍繞學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行預(yù)習(xí)，通過(guò)教材和知識(shí)點(diǎn)視頻，嘗試自己解決或與學(xué)習(xí)小組協(xié)同解決教師預(yù)留的問(wèn)題，這個(gè)過(guò)程中可能會(huì)遇到困難未能解決，并提出問(wèn)題;教師收集預(yù)習(xí)反饋，在知識(shí)點(diǎn)的講解過(guò)程中，有針對(duì)性地解決這些問(wèn)題，通過(guò)實(shí)例講解和問(wèn)題討論，幫助學(xué)生理解在預(yù)習(xí)階段貌似自己已經(jīng)看懂但是理解不夠深入的方面。教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)作業(yè)、課堂問(wèn)答、投票、討論及隨堂小測(cè)試和章測(cè)試等，收集反饋;通過(guò)線上和線下方式，對(duì)收集到反饋及時(shí)做出回應(yīng)。為了培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和學(xué)以致用的能力，在16學(xué)時(shí)的翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)有2學(xué)時(shí)的案例教學(xué)，和2學(xué)時(shí)的基于案例的討論[ 10 ]，通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)布討論問(wèn)題和案例，鼓勵(lì)學(xué)生搜集相關(guān)的工程實(shí)例，運(yùn)用對(duì)應(yīng)章節(jié)學(xué)過(guò)的知識(shí)抽象出相應(yīng)的力學(xué)模型，以小組為單位制作PPT，在課堂上講解并展開(kāi)討論，教師最后做點(diǎn)評(píng)。使學(xué)生從被動(dòng)的接受，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與到教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)組員之間相互協(xié)作和相互啟發(fā)，提升學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)好這門(mén)課的信心。

（五）教學(xué)評(píng)價(jià)階段

評(píng)價(jià)分為兩部分，第一部分是課程的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)，分為形成性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià);形成性評(píng)價(jià)中學(xué)生的表現(xiàn)（包括作業(yè)和考勤）占課程成績(jī)的10%，分模塊的測(cè)試成績(jī)占課程成績(jī)的10%，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的學(xué)習(xí)成績(jī)（包括章測(cè)題、視頻學(xué)習(xí)和討論）占課程成績(jī)的10%;翻轉(zhuǎn)課堂的成績(jī)占課程成績(jī)的10%;終結(jié)性評(píng)價(jià)即最后考試的卷面成績(jī)占課程成績(jī)的60%。這樣的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系的建立，一方面注重了學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，另一方面也培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和交流表達(dá)能力。

評(píng)價(jià)的第二部分是學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)達(dá)成度的評(píng)價(jià)，課程考試結(jié)束后，通過(guò)山東理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)達(dá)成度進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，針對(duì)2018級(jí)學(xué)習(xí)“理論力學(xué)”課程的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)1個(gè)班和車(chē)輛工程2個(gè)班共129名學(xué)生，收到有效問(wèn)卷129份。對(duì)調(diào)查問(wèn)卷進(jìn)行分析得出89.61%的學(xué)生認(rèn)為通過(guò)案例教學(xué)和基于案例的討論，他們初步具有了用所學(xué)力學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，87.01%的學(xué)生認(rèn)為通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，他們的自主學(xué)習(xí)能力得到提高，58.25%的學(xué)生認(rèn)為通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂，他們的解決問(wèn)題的能力和與他人合作的能力得到了提升，68.83%的學(xué)生認(rèn)為靜力學(xué)模塊掌握得很好，只有5.19%的學(xué)生認(rèn)為理論力學(xué)課程沒(méi)有學(xué)好，這與班級(jí)的不及格率6.75%相符合。

二、教學(xué)反思

通過(guò)一年的教學(xué)實(shí)踐，可以得出基于ADDIE模式的“理論力學(xué)”課程的教學(xué)設(shè)計(jì)適用于我?！袄碚摿W(xué)”課程的教學(xué)改革;從這一模式的原理來(lái)看，對(duì)于其他傳統(tǒng)基礎(chǔ)課程教學(xué)也應(yīng)該會(huì)發(fā)揮一定的作用，它提供了一種教學(xué)改革的有益的思路，其優(yōu)勢(shì)在于不是一成不變，而是通過(guò)不斷地接受反饋，根據(jù)反饋?zhàn)鱿鄳?yīng)的評(píng)價(jià)并做出調(diào)整，是一個(gè)持續(xù)的、動(dòng)態(tài)的過(guò)程，是一個(gè)發(fā)展的過(guò)程，是符合事物發(fā)展規(guī)律的。在教學(xué)過(guò)程中需要任課教師根據(jù)學(xué)生對(duì)課程的客觀公正的評(píng)價(jià)做出調(diào)整，評(píng)價(jià)的合理性和正確性，無(wú)疑是這個(gè)模式中的關(guān)鍵一環(huán);評(píng)價(jià)反饋到對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)階段和教學(xué)開(kāi)發(fā)階段及教學(xué)實(shí)施階段的修正，特別是在教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)開(kāi)發(fā)階段應(yīng)充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度。在對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)的同時(shí)，其實(shí)教師也要做好自我評(píng)價(jià)，根據(jù)教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中獲得的反饋，及時(shí)總結(jié)，找到自身教學(xué)過(guò)程和教學(xué)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題?；旌鲜浇虒W(xué)不是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳統(tǒng)線下教學(xué)的簡(jiǎn)單疊加，需通過(guò)不斷相互融合，才能發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到較為理想的效果。

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On the Teaching Design of the Course of Theoretical Mechanics Based on the ADDIE Model

YUN Hai， XU Ying-zi， DONG Huan-jun

（School of Transportation and Vehicle Engineering， Shandong University of Technology， Zibo， Shandong 255000， China）

Abstract： Based on the ADDIE model， the teaching design of the course of Theoretical Mechanics is carried out. The online and offline mixed teaching practice has also been developed to continuously improve the traditional teaching method in basic courses teaching in the environment of “Internet + education”.Practice has proved that the teaching design is helpful to cultivate students autonomous learning ability and the ability to apply what they have learned in practice.

Key words：ADDIE model; teaching model; teaching design