陳 靜，錢言玉，江 慧

(合肥師范學(xué)院 計(jì)算機(jī)學(xué)院，安徽 合肥 230601)

1 理論基礎(chǔ)

基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)(LBD，Learning By Design)是由美國的尼爾森基提出。目前比較典型的學(xué)習(xí)模式有尼爾森基提出的“逆向思維”學(xué)習(xí)模型和克羅德納的“雙循環(huán)探究模型”。LBD強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)性和迭代性，它認(rèn)為學(xué)習(xí)是不斷地設(shè)計(jì)，不斷地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、完善設(shè)計(jì)的循環(huán)過程?？肆_德納[1]認(rèn)為以科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)的科學(xué)教育關(guān)注以復(fù)制的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)查實(shí)踐，學(xué)生在設(shè)計(jì)與實(shí)踐過程中可能重復(fù)地使用相同的技能，在小組協(xié)作的過程中進(jìn)行知識的內(nèi)化和提升。設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在具體的任務(wù)或挑戰(zhàn)情境中主動探究，在實(shí)踐活動中動手設(shè)計(jì)、創(chuàng)造[2]。

高校計(jì)算機(jī)類課程主要培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、動手操作能力，尤其是在以應(yīng)用型人才為培養(yǎng)目標(biāo)的高校中，在學(xué)生對計(jì)算機(jī)的操控能力、程序編寫能力等方面都有著實(shí)踐性的要求。故克羅德納的設(shè)計(jì)、探究的思想符合計(jì)算機(jī)類課程的教學(xué)要求?；旌蠈W(xué)習(xí)是近年較流行的新型教學(xué)模式，在高校教學(xué)中應(yīng)用較廣泛?！癰lended”的意思是融在一起使取得更好的效果(Mix Together and Make things better)，它有“結(jié)合后產(chǎn)生更好的效果”[3]的含義?；旌蠈W(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)的是線上和線下的融合，無論是資源還是環(huán)境上的混合，都是為了更好地服務(wù)教學(xué)?；旌蠈W(xué)習(xí)的核心思想是以混合形式實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)支持下學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢互補(bǔ)來獲取學(xué)習(xí)效益最大化[4]。

2 混合學(xué)習(xí)環(huán)境下基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)模式

根據(jù)混合學(xué)習(xí)和LBD理論的分析，混合學(xué)習(xí)環(huán)境下基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)模式構(gòu)建如圖1。遵循基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)的思想，將其兩個核心“設(shè)計(jì)/再設(shè)計(jì)”“調(diào)查/探究”分別放在課堂教學(xué)和在線學(xué)習(xí)中。通過具體項(xiàng)目任務(wù)，激發(fā)學(xué)習(xí)實(shí)施設(shè)計(jì)的積極性。整個教學(xué)模式過程是循環(huán)閉合的動態(tài)教學(xué)系統(tǒng)。

2.1 課堂教學(xué)

在課堂教學(xué)部分，教師的主要任務(wù)有：確定任務(wù)、目標(biāo)解釋、點(diǎn)評/問題、難點(diǎn)講解。學(xué)生主要開展分組協(xié)作、設(shè)計(jì)作品、作品展示、小組交流等。教師在課堂教學(xué)中，展示出本次課程的任務(wù)，解讀完成這個任務(wù)需要達(dá)到的要求。學(xué)生通過異質(zhì)分組，通過小組交流、小組協(xié)作進(jìn)行作品的設(shè)計(jì)。教師在此過程中進(jìn)行指導(dǎo)點(diǎn)評，指出問題。學(xué)生的作品進(jìn)行交流展示，教師提出問題，并對典型問題中體現(xiàn)的知識點(diǎn)進(jìn)行講解。學(xué)生帶著問題，進(jìn)入線下學(xué)習(xí)。

2.2 在線學(xué)習(xí)

在線學(xué)習(xí)是在課堂教學(xué)實(shí)施的基礎(chǔ)上，學(xué)生對于設(shè)計(jì)作品的問題進(jìn)行探究和調(diào)查的過程。教師在在線平臺中創(chuàng)建資源，提供給學(xué)生學(xué)習(xí)。學(xué)生通過小組交流，探究問題。教師在過程中給予針對性的指導(dǎo)。通過在線學(xué)習(xí)過程的問題探究，學(xué)生在下一次的課堂教學(xué)中進(jìn)行作品的再次設(shè)計(jì)。

3 混合學(xué)習(xí)環(huán)境下基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)模式實(shí)踐研究

吳南中提出，混合學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)途徑是以數(shù)據(jù)支撐為依托，將更好地對獲取、交流和提升知識層次的各類方式進(jìn)行選擇，以實(shí)現(xiàn)在線學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)有機(jī)融合[5]。為了探尋混合學(xué)習(xí)下基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)模式是否對當(dāng)前新技術(shù)時(shí)代的學(xué)習(xí)有積極的促進(jìn)作用，筆者采用實(shí)驗(yàn)研究的方法獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。

3.1 實(shí)驗(yàn)安排

以計(jì)算機(jī)類課程“計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)”為例，選取平行班級為實(shí)驗(yàn)對象，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究?！坝?jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程是大學(xué)生通識必修課程，旨在培養(yǎng)大學(xué)生的信息素養(yǎng)能力和實(shí)踐操作能力。課程要求學(xué)生掌握實(shí)際的操作技能。課程目標(biāo)強(qiáng)調(diào)學(xué)生操作技能的掌握程度，重視學(xué)生的動手實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

選取班級2018環(huán)境設(shè)計(jì)1班(26人)為實(shí)驗(yàn)班、2018環(huán)境設(shè)計(jì)2班(24人)為對照班。課程內(nèi)容選?。旱诙卧娮颖砀褴浖﨓xcel實(shí)用技術(shù)技巧。時(shí)間為2周，總計(jì)6學(xué)時(shí)。

3.2 實(shí)驗(yàn)實(shí)施

為了解兩個班級實(shí)驗(yàn)對象在excel知識基礎(chǔ)上是否有差異，采用在線平臺的測試功能進(jìn)行了前測。使用SPSS的方差分析，測驗(yàn)結(jié)果如表1：

表1 學(xué)生成績前測

兩組測驗(yàn)平均分分別為66.9和67.4，差異不大。獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)中，方差齊性F=1.681，p=0.201>0.05,方差齊。T檢驗(yàn)t=0.240，P=0.812>0.05,說明兩個班成績無明顯差異。

3.2.1 第1周課程內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)班：首先，教師在課堂中展示本章的任務(wù)，為歌唱比賽制作一個綜合的評分表。然后，教師展示這個任務(wù)成品的評價(jià)指標(biāo)，需要有哪些元素。學(xué)生理解任務(wù)之后，教師根據(jù)學(xué)生自愿和學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行分組，讓小組成員進(jìn)行協(xié)作設(shè)計(jì)。在小組進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，教師根據(jù)學(xué)生的制作情況進(jìn)行個別化的指導(dǎo)。根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題，教師對典型的問題進(jìn)行講解和引導(dǎo)，比如文本的數(shù)據(jù)輸入、邊框的添加等知識點(diǎn)。學(xué)生根據(jù)教師的講解對作品進(jìn)行修改再設(shè)計(jì)。最后，學(xué)生小組形式展示作品。教師根據(jù)作品的情況提出與標(biāo)準(zhǔn)不符合的地方，學(xué)生進(jìn)行課下探究。課下環(huán)節(jié)，學(xué)生通過對資源的學(xué)習(xí)找到解決問題的辦法。教師線上進(jìn)行答疑和解惑。平臺將線上學(xué)生探究的過程與小組討論的過程都記錄下來，作為成績的考核依據(jù)。小組發(fā)現(xiàn)問題后，需要填寫教師發(fā)放的探究計(jì)劃表格。

對照班：課程內(nèi)容講解，案例1：表格的填充與美化。課后布置MOOC資源的學(xué)習(xí)與小組討論。

表2 教學(xué)環(huán)節(jié)

第1周課程學(xué)習(xí)中MOOC平臺訪問學(xué)習(xí)情況，統(tǒng)計(jì)如表3。從數(shù)據(jù)看，對于視頻資源等的學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)班整體完成率高于對照班，在討論中實(shí)驗(yàn)班也相對積極。

表3 線下活動統(tǒng)計(jì)表

3.2.2 第2周課程內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)班：第2周的課程，學(xué)生在課下探究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行協(xié)作設(shè)計(jì)關(guān)于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。在巡視的過程中觀察學(xué)生的行為并進(jìn)行記錄。根據(jù)觀察到的學(xué)生遇到的問題，進(jìn)行難點(diǎn)講解(IF函數(shù)、rank函數(shù))。學(xué)生根據(jù)教師的講解修改設(shè)計(jì)。作品完成后，以小組的形式進(jìn)行作品展示講解。教師進(jìn)行點(diǎn)評和找出問題，學(xué)生課下繼續(xù)探究。

最后，對照評價(jià)指標(biāo)，對整個作品進(jìn)行點(diǎn)評，學(xué)生進(jìn)行反思，開展小組之間的互評等方式進(jìn)行評價(jià)。過程如表4。

對照班：課程內(nèi)容講解案例2：公式和函數(shù)，講授常用的函數(shù)的使用方法。課后布置學(xué)生MOOC視頻的學(xué)習(xí)和鞏固。

3.2.3 過程性考核組成

教學(xué)評價(jià)指以教學(xué)目標(biāo)為依據(jù)，制定科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用一切有效的技術(shù)手段，對教學(xué)活動及其結(jié)果進(jìn)行測定、衡量，并給以價(jià)值判斷[6]。在2周課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)結(jié)束后，以在線測試的方式對學(xué)生的知識掌握能力進(jìn)行測試。而學(xué)生這部分內(nèi)容的最終成績由過程性的考核組成。一部分是學(xué)生作品的完成情況，占60%，對照評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行評分。另一部分是學(xué)生的探究記錄和討論記錄，學(xué)生的線下探究包括視頻的學(xué)習(xí)情況，討論的情況占20%，由平臺導(dǎo)出數(shù)據(jù)。學(xué)生的分工記錄及其他討論，學(xué)生以截圖的形式和電子文檔形式進(jìn)行提交。

表4 教學(xué)活動

3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過2周的實(shí)踐教學(xué)，本研究在學(xué)生的成績和學(xué)生的態(tài)度上進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。

3.3.1 成績分析

檢驗(yàn)2周課程內(nèi)容學(xué)習(xí)成果，對第二單元內(nèi)容進(jìn)行測試?？陀^測試分?jǐn)?shù)使用SPSS分析，結(jié)果如表5。兩組測驗(yàn)平均分分別為79.7和74.1，實(shí)驗(yàn)班平均分高于對照班。獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)中，方差齊性F=3.403，p=0.071<0.05,方差不齊。T檢驗(yàn)t=2.386，P=0.021<0.05,說明兩個班成績有差異(表6)。

表5 過程性考核

表6 學(xué)生成績后測

3.3.2 問卷調(diào)查分析

經(jīng)過2周的基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)模式實(shí)踐，在實(shí)驗(yàn)班中開展了問卷調(diào)查。了解學(xué)生對此教學(xué)模式的接受程度和建議。選取部分問卷內(nèi)容統(tǒng)計(jì)如表7。

表7 學(xué)生問卷調(diào)查分析

從學(xué)生的成績和問卷調(diào)查的結(jié)果看，采用基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)模式讓學(xué)生更主動地參與到學(xué)生的過程中，更體現(xiàn)了“以學(xué)習(xí)者為中心”的核心。學(xué)生在設(shè)計(jì)作品過程中，互相討論、分工、協(xié)作，小組成員得到了更多的成就感，學(xué)生的成績也比常規(guī)的教學(xué)有所提升。問卷調(diào)查中大部分學(xué)生對于基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)模式持認(rèn)可的態(tài)度。當(dāng)然也有學(xué)生表示基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)對學(xué)生的要求相對高一些，增加了學(xué)習(xí)壓力。教師在設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，可根據(jù)學(xué)生的情況設(shè)計(jì)難度合理的任務(wù)。

4 混合學(xué)習(xí)環(huán)境下基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)模式優(yōu)勢

4.1 促進(jìn)學(xué)生知識回顧和整合

混合學(xué)習(xí)環(huán)境下基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)模式以一個整體的任務(wù)為驅(qū)動，這個任務(wù)不是一次性能完成的，需要經(jīng)過不停的再設(shè)計(jì)再修改的過程。每一次的完善都需要在了解前一次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)。所以，這個學(xué)習(xí)過程督促學(xué)生對以往知識進(jìn)行回顧和整合。學(xué)生在課下的線上學(xué)習(xí)中，自覺地學(xué)習(xí)各種形式的資源進(jìn)行知識探究和回顧。學(xué)生每一次對任務(wù)成品的再設(shè)計(jì)過程，是在了解前一次不足的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。整個任務(wù)的完成過程是整個知識體系的融合過程，促進(jìn)了知識的整合，有利于學(xué)生對于系統(tǒng)知識的把握。

4.2 促進(jìn)小組協(xié)作與知識建構(gòu)

混合學(xué)習(xí)環(huán)境下基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)模式以小組的形式進(jìn)行。小組成員的合作在整個設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)過程中占重要的位置，在任務(wù)成品的完成過程中，小組的分工、討論等都是必不可少的部分。在整個設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)模式中，小組協(xié)作不斷加深，學(xué)生之間的了解也在加深，有利于學(xué)生之間的知識建構(gòu)。通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)模式中更積極地參與小組討論和任務(wù)合作。學(xué)生在參與小組協(xié)作過程中，加強(qiáng)了自身技能，鍛煉了動手能力。

4.3 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

混合學(xué)習(xí)環(huán)境下基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)模式是本著任務(wù)的循環(huán)設(shè)計(jì)為主線的學(xué)習(xí)過程。學(xué)生為了完成更加符合標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)成品，會自覺地進(jìn)行各項(xiàng)的學(xué)習(xí)活動，在整個過程中激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)模式下，更積極地進(jìn)行線上學(xué)習(xí)、在線討論等。學(xué)生在完成作品的過程中收獲了自豪感，激發(fā)學(xué)生的自信心，以更積極的態(tài)度參與到學(xué)習(xí)中。

5 結(jié)論

本研究構(gòu)建混合學(xué)習(xí)環(huán)境下基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)模式，教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)學(xué)生的成績得到了提升，問卷調(diào)查的結(jié)果顯示，大部分學(xué)生對于基于設(shè)計(jì)的模式是認(rèn)可的。本研究還進(jìn)一步指出，該模式在促進(jìn)學(xué)生知識回顧和整合、促進(jìn)小組協(xié)作與知識建構(gòu)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性等方面具有一定優(yōu)勢。