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(yǎng)學(xué)生利用信息技術(shù)工具解決復(fù)雜問題的能力，該文剖析了四元素教學(xué)設(shè)計模型（簡稱4C/ID）的內(nèi)涵，提出了包含課前自主學(xué)習(xí)、課中合作學(xué)習(xí)和課后綜合應(yīng)用三個階段的教學(xué)設(shè)計模型。結(jié)合計算機通識課的教學(xué)內(nèi)容，從發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，提供學(xué)習(xí)內(nèi)容，開發(fā)支持程序，引導(dǎo)專項訓(xùn)練，創(chuàng)設(shè)應(yīng)用情境、進行答疑反饋六個方面分析了教學(xué)模式的實踐流程。實踐結(jié)果顯示，采用此模式有利于促進學(xué)生重復(fù)性技能和創(chuàng)造性技能的同步提升。

關(guān)鍵詞：4C/ID;教學(xué)設(shè)計模型;基于項目的學(xué)習(xí);混合式學(xué)習(xí);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(xué)設(shè)計模型（簡稱4C/ID）是荷蘭開放大學(xué)的麥里恩伯爾教授和溫特大學(xué)的戴克斯特拉于20世紀90年代提出的一個面向復(fù)雜學(xué)習(xí)的整體化教學(xué)設(shè)計模型。該模型強調(diào)知識在不同情境的遷移，注重認知、動作機能、情感的協(xié)同發(fā)展，旨在促進學(xué)習(xí)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(yè)學(xué)生開設(shè)的公共基礎(chǔ)課，旨在通過“計算機基礎(chǔ)課程+高級語言程序設(shè)計課程”的教學(xué)幫助大學(xué)生掌握信息技術(shù)工具，提升信息技術(shù)素養(yǎng)，養(yǎng)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(yīng)用。本研究在4C/ID模型的教學(xué)設(shè)計框架下，構(gòu)建了高校計算機通識課的教學(xué)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(fù)性技能和創(chuàng)造性技能兩類。重復(fù)性技能是指在學(xué)習(xí)過程中可以反復(fù)循環(huán)使用的技能，由規(guī)則驅(qū)動，在不同的問題情境下具有高度相似性。創(chuàng)造性技能是非常規(guī)的，由認知圖式引導(dǎo)的，在不同的問題情境下需要做出調(diào)整和重組。4C/ID的四要素包括“學(xué)習(xí)任務(wù)”“專項訓(xùn)練”“支持程序”和“相關(guān)知能”，如圖1所示。“學(xué)習(xí)任務(wù)”是指學(xué)習(xí)者要學(xué)習(xí)的案例、要完成的任務(wù)、要解決的問題等，完成任務(wù)所需的技能可以分解為“重復(fù)性技能”和“創(chuàng)造性技能”;“專項訓(xùn)練”是對上述兩項技能的補充，指學(xué)習(xí)者要在復(fù)雜情境中熟練掌握和應(yīng)用兩種技能必須要做出的額外練習(xí);“支持程序”為學(xué)習(xí)者掌握的公式、規(guī)則等技能提供應(yīng)用條件，幫助學(xué)習(xí)者強化重復(fù)性技能，“相關(guān)知能”支持學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)者發(fā)展創(chuàng)造性技能，二者相互連接，彼此促進。

2教學(xué)模式

計算機通識課的教學(xué)采用基于項目的學(xué)習(xí)法，強調(diào)從“做中學(xué)”，注重問題解決能力在真實任務(wù)情境中的提升。教學(xué)過程要先從學(xué)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(jīng)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(jīng)驗整理和轉(zhuǎn)化成為結(jié)構(gòu)化的認知圖式，帶入下一次學(xué)習(xí)循環(huán)。本研究以復(fù)雜學(xué)習(xí)理論的4C/ID模型為基礎(chǔ)，采用線上與線下相結(jié)合的方式，為計算機通識課設(shè)計了如圖2所示的教學(xué)模式，共包括課前自主學(xué)習(xí)，課中合作學(xué)習(xí)，課后綜合應(yīng)用三個階段，每個階段都從“學(xué)習(xí)任務(wù)”“專項訓(xùn)練”“相關(guān)知能”和“支持程序”四個方面對教學(xué)目標和教學(xué)內(nèi)容進行了拆解。下面結(jié)合計算機通識課的課程內(nèi)容，對模式的各個環(huán)節(jié)進行詳細闡述。

（1）課前一自主學(xué)習(xí)階段

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

（2）課中—合作學(xué)習(xí)

學(xué)生經(jīng)過課前學(xué)習(xí)，帶著自學(xué)的知識經(jīng)驗、問題難點和擬定的項目方案進入課堂學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)的任務(wù)是由教師幫助學(xué)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(zhuǎn)化為可落地的思路與步驟。在此過程中，要將教師與學(xué)生組成學(xué)習(xí)共同體，通過演示、變式練習(xí)、協(xié)商、討論、頭腦風(fēng)暴等多種手段，促進知識的群化，即通過共享經(jīng)驗產(chǎn)生新的意會性知識與技能。學(xué)生在合作學(xué)習(xí)的過程中，提升自身的分析能力與協(xié)作能力。

（3）課后—綜合應(yīng)用

學(xué)生在課后要將前兩個環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)并內(nèi)化的知識技能運用于具體的實踐過程中，執(zhí)行項目方案，達成項目目標。在此過程，教師要引導(dǎo)學(xué)生對知識進行總結(jié)、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(guān)活動方式的認知結(jié)構(gòu)。學(xué)生在項目實踐過程中實現(xiàn)隱形知識的外化和拓展應(yīng)用，通過在不同情境中的遷移，實現(xiàn)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的提升。

3實踐應(yīng)用

本研究選取“計算機信息技術(shù)基礎(chǔ)”課程的“Power Point演示文稿制作軟件”作為教學(xué)內(nèi)容，選取該內(nèi)容的原因是演示文稿的制作是一項典型的復(fù)雜技能，不僅要求學(xué)生掌握軟件的基本操作方法，還要求學(xué)生具備良好的信息檢索能力、邏輯分析能力和審美設(shè)計能力。圍繞培養(yǎng)學(xué)生演示文稿制作能力這一學(xué)習(xí)目標，根據(jù)上文提出的教學(xué)模式，將教學(xué)任務(wù)分為重復(fù)性技能和創(chuàng)造性技能兩類。具體的教學(xué)過程如下：

（1）發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)：在課程開始環(huán)節(jié)發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，即明確教學(xué)目標。目標一是學(xué)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(yīng)用對象、放映和打印等基本操作;目標二是學(xué)生能夠利用所學(xué)知識獨立完成一個項目，項目內(nèi)容是針對某一特定主題的演示文稿成品。

（2）提供學(xué)習(xí)內(nèi)容：課前將導(dǎo)學(xué)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(xué)生，學(xué)生在目標的指導(dǎo)下完成自主學(xué)習(xí)。此外，為學(xué)生提供課程拓展資源包，包括PPT優(yōu)秀案例、PPT模板、PPT論壇等，為學(xué)生項目目標的實現(xiàn)提供支持。

（3）開發(fā)支持程序：將教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)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(xué)生通過觀摩和練習(xí)掌握操作方法。通過雨課堂的習(xí)題功能和機房的機考軟件編制測試題目，考察并強化學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握程度。此環(huán)節(jié)設(shè)置的是結(jié)構(gòu)化的題型，有標準答案，支持學(xué)生可重復(fù)技能的發(fā)展。

（4）引導(dǎo)專項訓(xùn)練：教師組織學(xué)生在課堂中進行探討式教學(xué)，對課前自主學(xué)習(xí)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(xùn)練，促進學(xué)生在課前掌握的陳述性知識轉(zhuǎn)化為程序化知識。學(xué)生以小組為單位分享項目的方案，對所學(xué)的內(nèi)容進行反思、討論和歸納，為知識的應(yīng)用、拓展和創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。

（5）創(chuàng)設(shè)應(yīng)用情境：教師在課后要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實的項目情境，促進學(xué)生完成對所學(xué)知識技能的應(yīng)用和遷移。在本案例中，課程的總體項目目標是每名同學(xué)在學(xué)期末完成一項大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的策劃方案。要求在學(xué)習(xí)文字處理軟件內(nèi)容后完成項目計劃書的撰寫，學(xué)習(xí)電子表格軟件后完成時間規(guī)劃、人員統(tǒng)計、成本與收益預(yù)算等內(nèi)容，學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)，不僅能使學(xué)生掌握信息技術(shù)基礎(chǔ)的知識技能，還讓學(xué)生了解了項目方案的完整開發(fā)過程，課程項目經(jīng)過完善和提升后可以作為學(xué)生參與各級各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽的基本素材。

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

4結(jié)語

本研究提出了基于4C/ID模型的高校計算機通識課教學(xué)模式，可以適用于“計算機信息技術(shù)基礎(chǔ)”“高級語言程序設(shè)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(xué)生個性化需求、課堂教學(xué)效果不佳等問題，促進學(xué)生重復(fù)性技能和創(chuàng)造性技能的同步提升。