基于4C/ID的計算機通識課教學模式構建與實踐

肖瑞雪 馮英偉 呂國 孟凡興

摘要：高校計算機通識課的課程目標是培養學生利用信息技術工具解決復雜問題的能力，該文剖析了四元素教學設計模型（簡稱4C/ID）的內涵，提出了包含課前自主學習、課中合作學習和課后綜合應用三個階段的教學設計模型。結合計算機通識課的教學內容，從發布學習任務，提供學習內容，開發支持程序，引導專項訓練，創設應用情境、進行答疑反饋六個方面分析了教學模式的實踐流程。實踐結果顯示，采用此模式有利于促進學生重復性技能和創造性技能的同步提升。

關鍵詞：4C/ID;教學設計模型;基于項目的學習;混合式學習;計算機通識課

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）13-01 17-02

四元素教學設計模型（簡稱4C/ID）是荷蘭開放大學的麥里恩伯爾教授和溫特大學的戴克斯特拉于20世紀90年代提出的一個面向復雜學習的整體化教學設計模型。該模型強調知識在不同情境的遷移，注重認知、動作機能、情感的協同發展，旨在促進學習者將分散的知識碎片整合成綜合的問題解決能力。高校的計算機通識課是面向非計算機專業學生開設的公共基礎課，旨在通過“計算機基礎課程+高級語言程序設計課程”的教學幫助大學生掌握信息技術工具，提升信息技術素養，養成計算思維。課程特點是涉及的知識面廣泛，但深度不夠，注重知識的實踐、遷移與整合應用。本研究在4C/ID模型的教學設計框架下，構建了高校計算機通識課的教學模式并在實踐中進行了檢驗。

1理論模型

4C/ID模型把認知技能分為重復性技能和創造性技能兩類。重復性技能是指在學習過程中可以反復循環使用的技能，由規則驅動，在不同的問題情境下具有高度相似性。創造性技能是非常規的，由認知圖式引導的，在不同的問題情境下需要做出調整和重組。4C/ID的四要素包括“學習任務”“專項訓練”“支持程序”和“相關知能”，如圖1所示。“學習任務”是指學習者要學習的案例、要完成的任務、要解決的問題等，完成任務所需的技能可以分解為“重復性技能”和“創造性技能”;“專項訓練”是對上述兩項技能的補充，指學習者要在復雜情境中熟練掌握和應用兩種技能必須要做出的額外練習;“支持程序”為學習者掌握的公式、規則等技能提供應用條件，幫助學習者強化重復性技能，“相關知能”支持學習者在問題情境中進行心智的鍛煉和認知圖式的整合，幫助學習者發展創造性技能，二者相互連接，彼此促進。

2教學模式

計算機通識課的教學采用基于項目的學習法，強調從“做中學”，注重問題解決能力在真實任務情境中的提升。教學過程要先從學生個體的真實體驗開始，再通過集體觀摩、討論等方式分享經驗，歸納知識，強化技能，最后在新情境中運用這些知識技能去解決實際問題，并將問題解決的經驗整理和轉化成為結構化的認知圖式，帶入下一次學習循環。本研究以復雜學習理論的4C/ID模型為基礎，采用線上與線下相結合的方式，為計算機通識課設計了如圖2所示的教學模式，共包括課前自主學習，課中合作學習，課后綜合應用三個階段，每個階段都從“學習任務”“專項訓練”“相關知能”和“支持程序”四個方面對教學目標和教學內容進行了拆解。下面結合計算機通識課的課程內容，對模式的各個環節進行詳細闡述。

（1）課前一自主學習階段

課前，教師通過雨課堂等混合式教學工具，為學生提供線上的學習資料包，指導學生完成自主學習。在此階段，主要的學習任務是明確項目目標，并在目標的指引下學習相關技能，初步擬定完成任務的項目方案。在此過程中，教師采用雨課堂工具為學生提供文本、音頻、視頻等多種類型的學習資料，通過強化問題表征，演示操作步驟、完成測試習題的支持程序幫助學生了解知識的內涵與外延，注重知識的內化，培養學生的自主學習能力、識記能力和問題檢索能力。

（2）課中—合作學習

學生經過課前學習，帶著自學的知識經驗、問題難點和擬定的項目方案進入課堂學習環節。此環節的任務是由教師幫助學生重新梳理和歸納知識體系，突破重點難點，并將項目目標進行拆解和細化，將模擬的項目方案由框架式的假想轉化為可落地的思路與步驟。在此過程中，要將教師與學生組成學習共同體，通過演示、變式練習、協商、討論、頭腦風暴等多種手段，促進知識的群化，即通過共享經驗產生新的意會性知識與技能。學生在合作學習的過程中，提升自身的分析能力與協作能力。

（3）課后—綜合應用

學生在課后要將前兩個環節學習并內化的知識技能運用于具體的實踐過程中，執行項目方案，達成項目目標。在此過程，教師要引導學生對知識進行總結、歸納和分析，進一步強化操作技能，將具體的操作步驟程序化，在頭腦中建立起有關活動方式的認知結構。學生在項目實踐過程中實現隱形知識的外化和拓展應用，通過在不同情境中的遷移，實現應用能力和創新能力的提升。

3實踐應用

本研究選取“計算機信息技術基礎”課程的“Power Point演示文稿制作軟件”作為教學內容，選取該內容的原因是演示文稿的制作是一項典型的復雜技能，不僅要求學生掌握軟件的基本操作方法，還要求學生具備良好的信息檢索能力、邏輯分析能力和審美設計能力。圍繞培養學生演示文稿制作能力這一學習目標，根據上文提出的教學模式，將教學任務分為重復性技能和創造性技能兩類。具體的教學過程如下：

（1）發布學習任務：在課程開始環節發布學習任務，即明確教學目標。目標一是學生要掌握Power Point演示文稿制作軟件的基本功能和特點，能夠完成演示文稿的建立、保存、插人應用對象、放映和打印等基本操作;目標二是學生能夠利用所學知識獨立完成一個項目，項目內容是針對某一特定主題的演示文稿成品。

（2）提供學習內容：課前將導學案、多媒體課件、微課、MOOC等課程資源以雨課堂的形式在線推送給學生，學生在目標的指導下完成自主學習。此外，為學生提供課程拓展資源包，包括PPT優秀案例、PPT模板、PPT論壇等，為學生項目目標的實現提供支持。

（3）開發支持程序：將教學大綱規定的教學內容拆解成單個的知識點，將每個知識點的操作步驟錄制成視頻，學生通過觀摩和練習掌握操作方法。通過雨課堂的習題功能和機房的機考軟件編制測試題目，考察并強化學生對學習內容的掌握程度。此環節設置的是結構化的題型，有標準答案，支持學生可重復技能的發展。

（4）引導專項訓練：教師組織學生在課堂中進行探討式教學，對課前自主學習中遇到的困難進行有針對性的答疑解惑，對重難點問題進行變式訓練，促進學生在課前掌握的陳述性知識轉化為程序化知識。學生以小組為單位分享項目的方案，對所學的內容進行反思、討論和歸納，為知識的應用、拓展和創新奠定基礎。

（5）創設應用情境：教師在課后要為學生創設真實的項目情境，促進學生完成對所學知識技能的應用和遷移。在本案例中，課程的總體項目目標是每名同學在學期末完成一項大學生創新創業項目的策劃方案。要求在學習文字處理軟件內容后完成項目計劃書的撰寫，學習電子表格軟件后完成時間規劃、人員統計、成本與收益預算等內容，學習演示文稿制作軟件后完成策劃方案的匯報PPT。通過本門課程的學習，不僅能使學生掌握信息技術基礎的知識技能，還讓學生了解了項目方案的完整開發過程，課程項目經過完善和提升后可以作為學生參與各級各類創新創業競賽的基本素材。

（6）進行答疑反饋：在整個教學開展過程中，教師要始終作為引導者、監控者和支持者的身份出現，通過線上線下等多種渠道為學生遇到的問題提供解答，為學生做出的成績提供反饋，保障教學目標的達成。

4結語

本研究提出了基于4C/ID模型的高校計算機通識課教學模式，可以適用于“計算機信息技術基礎”“高級語言程序設計”等課程。采用此模式，可以解決線下課時不足、班容量大、無法滿足學生個性化需求、課堂教學效果不佳等問題，促進學生重復性技能和創造性技能的同步提升。