基于迭代模型的闖關式翻轉課堂教學模式

黃蓉

摘? 要：文章以軟件設計中的原型迭代模型為思路，從翻轉課堂內涵和闖關式學習理念及設計策略出發，把握“注重崗位能力素質，實踐導向對接企業，因課制宜個性實施，學生中心適應學情”四大設計原則，提出一種“基于迭代模型的闖關式翻轉課堂教學模式”，并以《Java框架技術》這門課為載體對此教學模式開展教學設計和實施，建設“易學輔教”配套完善的網絡教學資源，在軟件技術專業實施研究成果。

關鍵詞：闖關式;翻轉課堂;原型迭代;教學模式

中圖分類號：G642? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2019）26-0126-04

Abstract： Based on the idea of prototype iterative model in software design， this paper， starting from the connotation of flipped classroom， the concept of breakthrough learning and design strategy， grasps the four design principles of "pay attention to post ability and quality， practice oriented docking enterprise， implement according to class conditions and personality， and student Center adapts to learning situation"， puts forward a kind of "breakthrough flipped classroom teaching mode based on iterative model"， with "Java framework technology" as the carrier， so as to carry out the teaching design and implementation of this teaching method， build a complete supporting network teaching resources of "easy learning and auxiliary teaching"， and implement the research results in the software technology specialty.

Keywords： breakthrough; flipped classroom; prototype iterative; teaching mode

一、概述

教育部印發《新時代高教40條》，提出推動課堂教學革命[1]。提出“以學生為中心，通過教學改革促進學習革命，積極推廣混合式教學、翻轉課堂，構建線上線下相結合的教學模式。因課制宜實施個性化課堂教學方法，科學設計課程考核方式，積極提高課堂教學質量。通過教學方式方法革新，引導學生自發學習、自主學習，激發學生主動求知欲望，提升學習效率，增強自學能力”。

課堂革命，勢在必行。翻轉課堂就是一場課堂教學的革命，不但引起了教學方式和教學過程的深刻變革，而且改變了教師分析處理教育教學問題的思路和方法，使課堂教學發生了革命性的變化[2]。翻轉課堂的初衷是“以學習者為中心”，將學習的主動權交給了學生，這也對學生提出了更高的要求，如果學生主動性不強或不善表達，將直接影響翻轉課堂的教學效果。教師如何在翻轉課堂這種教學模式中清楚掌握學情，滿足學生個性化學習需求;同時充分調動學生的學習興趣，激發其旺盛的學習勁頭，讓他們保持可持續學習的動力，做到真正掌握相關技能，培養解決問題的能力及創新能力，值得進行深層次的研究和探討。

二、基于迭代模型的闖關式翻轉課堂教學模式設計

軟件設計中的原型迭代模型根據基本需求快速構造模型，通過向用戶提供原型獲取用戶的反饋，采用逐步求精的方法進行完善[4]。以此為思路，通過課前發布關卡任務，觀察學生提交的作品原型，從作品中分析學情，通過課堂關卡設計對作品原型不斷修正和改進，使開發出的作品能夠真正滿足企業的需求，最終具備崗位核心能力。原型迭代過程如圖1所示。

闖關式教學指教師結合關卡的設計策略，提供“關卡任務”及“通關助手”，將課堂設計融入關卡，引導學生由簡到繁，由易到難，前后相連，層層深入，梯度通關[3]。和傳統教學相比，闖關式教學能夠有效激發學生興趣，驅使學生踴躍闖關，探索新知，變被動接受知識為主動探尋知識。但如何設計出既滿足企業對崗位的要求，又能滿足學生的個體差異，引導學生主動建構知識的闖關任務與關卡是進行闖關式教學最困難的部分。

在此背景下，本文以軟件設計中的原型迭代模型為思路，從翻轉課堂內涵和闖關式學習理念及設計策略出發，把握“注重崗位能力素質，實踐導向對接企業，因課制宜個性實施，學生中心適應學情”四大設計原則，提出一種“基于迭代模型的闖關式翻轉課堂教學模式”，并采用學銀在線慕課等信息平臺，按照“作品原型提交、階段闖關、指導練習、分組練習與點評”進行分層次教學和過程化評價提升，增強課堂教學的趣味性、挑戰性，提高學生學習的積極性、參與度，同時改變現有的一次性終結考核的弊端，以期更好地促進翻轉課堂在教學實踐中的應用，研究出一種適合高職院校實施翻轉課堂的教學方法與模式，為教學實踐者提供借鑒。

基于迭代模型的闖關式翻轉課堂是通過課程設計將職業崗位要求分解、細化至關卡任務中，課程教師以作品原型為切入點，通過階段遞進式關卡驅動，課前完成翻轉學習并探索嘗試闖關，提交作品原型，課中進行原型優化提升、展示評價、反饋激勵等活動，課后針對職業生涯發展規劃進行拓展提升并進行課程總結的教學模式。重點抓住三個關鍵要素：項目化課程建設理念，可持續性的學習動力，課程目標的完全覆蓋性。處理好六大關系：線上學習與線下學習的銜接關系，個性化學習與團隊學習的融合關系，關卡內容與學習目標的覆蓋關系，關卡難度與學習興趣的結合關系，闖關路線與學習規律的匹配關系，學生主體與教師主導的協同關系。設計好四項內容：關卡設置的設計、闖關任務的迭代設計、闖關流程的設計、通關秘籍的設計。重點研究翻轉課堂中實施闖關式教學的操作程序、實施條件、教學評價三方面的內容。其中，操作程序主要研究教師與學生在翻轉課堂各階段各自應完成任務的內容與邏輯步驟;實施條件主要研究設計完成闖關式的翻轉課堂教學所必需的教學資源、教學環境、教學條件;教學評價主要研究設計闖關式的翻轉課堂實施效果、目標達成、問題反饋等整套的評價方法和標準。并從學院重點建設的信息技術專業群中遴選一門平臺核心課程進行教學設計與實施。通過“邊研究、邊實驗、邊推廣”的方法，為信息技術專業群其他核心課程進行闖關式翻轉課堂設計與實施提供借鑒。

基于職業教育“職業”和“教育”的雙重特性，設計中應把握以下原則：

（1）滿足職業崗位能力素質要求的原則。根據職業崗位知識、技能，專業能力素質和通用能力素質要求，把好課程知識、能力、素質目標，遵循企業開發流程重構教學內容，圍繞核心素養，切合標準、職業導向，科學規范培養符合職業崗位能力素質要求的人才。

（2）教學內容實踐導向對接企業的原則。職業教育側重技能教育，應采用實踐教學、項目教學、情景教學、案例教學、工作過程導向教學，基于實際工作，強調行為實踐，同時積極采納企業流程，吸收企業案例，對接企業標準，培育職業終身發展力。

（3）因課制宜實施個性教學方式的原則。根據課程特點因材施教，對于晦澀內容采用形象類比、直觀動畫，幫助理解抽象原理、復雜流程，注重探索深層次學習，追求對學生高階能力的培養;立德樹人，融入課程思政，千教萬教，教人求真;千學萬學，學做真人。

（4）學習者為中心適應高職學情的原則。教學方法手段設計應以學習者為中心，因人而異，采用多種教學方法適應高職學情。課堂打造開放、平等、協作、分享的學習氛圍，促進學生和諧發展。善用信息技術開展全過程智慧教學，個性化開發個人潛能。

綜上所述，教學設計中，知識傳授通過教學視頻在課前完成，通過課前任務和提交的原型作品了解、分析學情，結合課程目標制定課堂學習任務;課中，利用豐富活動讓學生眼到、耳到、口到、手到、腦到、心到，全身心投入學習，基于實際工作，強調行為實踐完成知識的吸收、內化;課后，根據學生職業生涯發展規劃拓展提升，注重探索深層次學習，追求對學生高階能力的培養。整個教學環節中，以信息平臺為依托的個性化協作式學習環境貫穿始終，以此設計教學模式如圖2所示。

1. 整體設計實施方案

原型迭代闖關式翻轉課堂教學模式基于軟件原型開發模型，采用對接企業要求和企業情境的闖關式關卡驅動模式，依托精品開放課程，超星智慧學習通和學銀在線慕課等信息化平臺，進行翻轉課堂教學設計和教學實施。

2. 教學設計教學實施

教學設計需處理好線上學習與線下學習的銜接關系，個性化學習與團隊學習的融合關系，關卡內容與學習目標的覆蓋關系，關卡難度與學習興趣的結合關系，闖關路線與學習規律的匹配關系，學生主體與教師主導的協同關系。

根據之前的教學實施結果反饋可知，教學設計和教學實施前期準備工作的重點及難點主要在于分層級的關卡任務設置和個性化的通關助手設計。具體如下：

（1）分層關卡任務設置。關卡任務設置應分層級，關卡設計以學生課前提交的原型作品反饋的學情為基礎，抓住三個關鍵要素：項目化課程建設理念，可持續性的學習動力，課程目標的完全覆蓋性。做到環環相扣、層層深入，隨著學生一步步闖關成功，貫穿課堂的作品原型也一點點優化完善，直到全部通關完成。實現任務難度遞進，學生能力逐步遞增。闖關過程中，注重學生團隊協作和溝通交流等職業素養的培養。

（2）個性通關助手設計。通關小助手用于指導學生階段通關，應具有個性化、可擴展、趣味性、指導性，可以文檔、視頻、動畫等多種形式，遵循實用原則，解決學生闖關過程中的重點，突破關卡難點，幫助實現階段通關。值得注意的是，教師并不是通關助手的唯一制作者，通過學生互學、分享，鼓勵學生自主擴展、豐富通關小助手，為個性通關助手的制作貢獻自己的力量。

3. 闖關實施方案

實施方案重點研究在翻轉課堂中實施闖關式教學的操作程序、實施條件、教學評價三方面的內容。其中，操作程序主要研究教師與學生在翻轉課堂各階段各自應完成任務的內容與邏輯步驟;實施條件主要研究設計完成闖關式的翻轉課堂教學所必需的教學環境、教學條件、教學資源;教學評價主要研究設計闖關式的翻轉課堂實施效果、目標達成、問題反饋等整套的評價方法和標準。闖關過程流程圖參見圖3。

4. 教學評價反饋改進

教學評價由智慧學習平臺過程、企業、教師實現量化考核、多元評價。其中，平臺整合、應用、采集、分析教學全過程行為數據，互動積分，客觀實時，數據說話;企業評價，對接崗位需求，專業客觀;教師對學生綜合職業素養進行評分，持續監測改進;大數據分析平臺提供職業能力分析，注重學生職業生涯發展規劃。

三、原型迭代闖關式翻轉課堂教學模式在《Java框架技術》課程教學中的應用

選取《Java框架技術》課程，設計“基于迭代模型的闖關式翻轉課堂”教學實施模式;建設“基于迭代模型的闖關式翻轉課堂”相關教學資源，包括知識點遴選設計及闖關式教學情境設計、學習指導設計、學習活動設計、學習效果測評設計等教學、學習資源相關，并形成完整的網絡課程資源庫。

選取軟件技術專業企業應用開發方向的專業班級，實施“基于迭代模型的闖關式翻轉課堂”教學過程;對實施情況進行跟蹤監控，實時掌握教學效果并動態調整實施方式和教學設計的內容、方式;總結基于迭代模型的闖關式翻轉課堂教學實施效果，對基于迭代模型的闖關式翻轉課堂教學模式和資源進行設計改進。

（1）教學分析

《Java框架技術》課程是軟件技術專業核心必修課和在線共享課。根據校企共同制訂人才培養方案和課程標準，培養學生Java企業應用開發能力。課程地位重要，承接綜合實訓，但原理抽象流程復雜，學生難以意會。根據職業能力大數據分析平臺得知：框架作為軟件技術專業的重要能力點，對職業素質要求較高。目前崗位能力匹配精度仍可提升。課程教學單元技術上相輔相成，但內容以知識點貫穿，企業對接困難。課程教學對象主要為高職計算機專業有兩個學期項目經驗的大二學生，其特點概括起來就是：“樂于動手”“喜歡挑戰”，但對艱深理論“理解力弱”、機械編碼、不愿優化。

（2）教學設計

基于職業教育雙重特性，圍繞“對接職業”“實施教育”進行教學設計，依托在線課程，結合豐富案例，實現資源的能學輔教。同時，針對原理抽象流程復雜的特點，制作“通關小助手”形象類比3D動畫。并基于軟件原型開發模型，根據典型工作任務，將課程內容重構為三個模塊。教學內容設計遵循企業應用開發流程，采用雙線項目驅動，以員工管理系統貫穿剖析示范，打好技術基本功;以誠信論壇系統為遷移項目，提升創新與遷移能力，融合三大能力兩種意識，進行總體教學實施，適應學情，對接企業。根據教學內容序化教學主題，課前、課中、課后采用企業情境任務、3D原理動畫等多種教學手段實現“消除理論壁壘”、“固化專業技能”的設計目標。設計“任務激勵”“原理類比”等多種教學方法，教師以興趣帶動、項目驅動，學生自主學習、合作探究，做到“做中學，做中教”。

（3）教學實施

實施思路采用“趣引”“導踐”“創優”“遷固”“測析”五階段教學流程，融入工匠意識和職業核心能力。課前，教師根據平臺數據分析學情，激發教學設計;學生根據企業任務動畫，激發學習興趣。課中實施采用五階段教學流程，實施教學，結合“通關小助手”解決教學重點。并使用3D動畫類比和趣味互動游戲，突破教學難點。“趣引”：教師通過企業情境任務，結合企業專家任務點評，激發學生學習興趣，啟發網信安全意識。“導踐”： 智慧學習平臺提供任務解決向導“通關小助手”;教師提供個性化指導;學生分組實踐完成功能原型。“創優”：學生團隊分工配合，實現員工管理系統日志記錄功能，師生評價方案。學生自查、互助解決錯誤，教師總結共性問題，師生通過頭腦風暴提出創新需求，優化項目，解決重點。“遷固”：在誠信論壇系統完成能力遷移，通過小組展演，提升職業核心能力。“測析”：趣味代碼闖關游戲，鞏固核心代碼;實時測試，反饋重難點學情，鞏固教學。同時，針對不同水平學生，提出創新任務，分層次實現個性化功能。課后，教師通過平臺數據統計，鞏固教學設計;學生通過翻轉教學在線討論自測，固化學習成果。

課程50%成績由智慧學習平臺全過程積分，客觀實時，數據說話;30%成績由企業評價，對接崗位需求，專業客觀;20%成績由教師對學生綜合職業素養進行評分，持續監測改進。平臺過程、企業、教師實現量化考核、多元評價。通過超星智慧學習平臺整合、應用、采集、分析全過程行為數據;大數據分析平臺提供職業能力分析。

四、結束語

在職業能力目標驅動下，筆者根據課程特點，對教學環節進行改革，構建了“基于迭代模型的闖關式翻轉課堂”教學模式。2019年，依托《Java框架技術》課程實施教學模式，獲得教師職業技能大賽省級一等獎，得到了專家的好評和肯定;同時從2018、2019年組織學生參加大學生計算機程序設計競賽應用開發類比賽和技能競賽取得的優異成果表明，本教學模式對學生能力培養亦有重要意義。

參考文獻：

[1]教育部.關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見[Z].教高〔2018〕2號.

[2]Hawks S J. The flipped classroom： now or never[J]. AANA journal，2014（4）：264-269.

[3]曾麗婷，王敏，郭穩濤，等.闖關式翻轉課堂教學模式構建與實施[J].中國教育信息化，2015（12）：24-27.

[4]Yong-Hong Lan，? Jun-Jun Xia，? Ya-Ping Xia， Peng Li. Iterative Learning Consensus Control for Multi-agent Systems with Fractional Order Distributed Parameter Models [J]. International Journal of Control， Automation and Systems， 2019，Vol.17（11）：2839-2849.