CDIO工程教育理念翻轉(zhuǎn)課堂研究

時間:2022-03-20 10:20:46

導(dǎo)語:CDIO工程教育理念翻轉(zhuǎn)課堂研究一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

CDIO工程教育理念翻轉(zhuǎn)課堂研究

摘要:基于cdio工程教育理念翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的基本思想是將教學(xué)內(nèi)容項(xiàng)目化,按CDIO理念組織教學(xué)過程,按翻轉(zhuǎn)課堂方式進(jìn)行教學(xué)活動,從而將符合CDIO理念的學(xué)習(xí)資源和符合翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)活動進(jìn)行創(chuàng)新性融合,是利用現(xiàn)代教育技術(shù)與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論對課堂教學(xué)進(jìn)行的改革。通過對基于CDIO工程教育理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式探索研究,旨在解決學(xué)歷教育與首次任職崗位融合培養(yǎng)模式下存在的專業(yè)素質(zhì)與能力提升間的問題,突出學(xué)員自主學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實(shí)踐能力,在增強(qiáng)學(xué)員的專業(yè)素養(yǎng)的同時,提升首次任職能力。

關(guān)鍵詞:CDIO;教育理念;翻轉(zhuǎn)課堂;教學(xué)模式

CDIO工程教育模式是由MIT等世界名校倡導(dǎo)和推廣的工程教育理念,以真實(shí)世界的產(chǎn)品和系統(tǒng)的構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)施(Implement)和運(yùn)行(Operate)的全生命周期為載體,將理論、實(shí)踐和創(chuàng)新融為一體,解決工程教育中理論與實(shí)踐脫節(jié)的問題。翻轉(zhuǎn)課堂作為一種先進(jìn)的教育理念和教學(xué)經(jīng)驗(yàn),為互聯(lián)網(wǎng)時代的高校教學(xué)提供了新的思路,吸引了國內(nèi)很多高校的科研人員和教員在不同的學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域試點(diǎn)翻轉(zhuǎn)課堂改革。其核心思想是強(qiáng)調(diào)以學(xué)員為中心的教與學(xué),通過對教學(xué)時間的調(diào)整,區(qū)分為課堂外和課堂內(nèi)兩種狀態(tài),在主動學(xué)習(xí)理念的驅(qū)動下,課堂外學(xué)員借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在教員的指引下以自主學(xué)習(xí)為主,課堂上教員組織學(xué)員進(jìn)行交流互動,解決學(xué)員學(xué)習(xí)中存在的疑惑和問題,教員的角色由內(nèi)容的傳授者變?yōu)閷W(xué)員學(xué)習(xí)活動的策劃者,使得教員有更多的精力和時間與學(xué)員交流互動,解答學(xué)員學(xué)習(xí)中存在的問題,實(shí)現(xiàn)了對每一名學(xué)員個性化指導(dǎo)和因材施教。

一、基于CDIO工程教育理念的課程教學(xué)模式在我校的現(xiàn)狀分析

在全軍第十六次院校改革中,我校新增了通信工程專業(yè)建設(shè),為了高起點(diǎn)、高水平地辦學(xué)育人,在課程教學(xué)之初就引入了CDIO工程教育理念,通過開展通信專業(yè)的CDIO工程教育改革探索,從變化的形式中捕捉和把握我校通信工程專業(yè)發(fā)展機(jī)遇,逐步完善并形成了具有軍兵種專業(yè)特色的教育人才培養(yǎng)模式。培養(yǎng)出了專業(yè)功底扎實(shí)、個人技能過硬、具有較強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作能力和工程應(yīng)用能力的通信工程人才,在部隊(duì)的反響較好。但隨著新一輪軍隊(duì)院校改革,實(shí)行學(xué)歷教育與首次任職培訓(xùn)融合培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)學(xué)員除了要掌握基本的專業(yè)知識外,還要具備首次任職的能力。在新版人才培養(yǎng)方案中,加大了任職培訓(xùn)類課程比重,加大了課程實(shí)踐學(xué)時,更加突出首次崗位任職能力培養(yǎng)與提升,課堂教學(xué)是育人主陣地,培養(yǎng)模式與目標(biāo)的變化,對現(xiàn)有的課程教學(xué)模式提出了新要求、新挑戰(zhàn)。當(dāng)前課堂教學(xué)中存在的主要問題有以下幾個方面:(1)學(xué)員主體地位不突出,教員授課滿堂灌,學(xué)員自主性不夠,學(xué)習(xí)效率不高。(2)學(xué)員個體之間接受能力存在差異,部分學(xué)員存在思維惰性,對于課程學(xué)習(xí)要求不高,僅滿足于教員的講授,缺乏自主學(xué)習(xí)能力。(3)學(xué)員被動式接受知識,練習(xí)式完成實(shí)踐,缺少探索和鉆研精神,實(shí)踐動手能力不強(qiáng)。CDIO工程教育理念和翻轉(zhuǎn)課堂作為新興的教學(xué)理念與方式,為高校教學(xué)質(zhì)量的改革與提高提供了有益的借鑒和突破口。然而,高校在翻轉(zhuǎn)課堂和CDIO工程教育理念融合方面的研究還比較匱乏。因此,如何充分理解和有效實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂與工程教育模式的融合,成為高等院校亟待解決的一個現(xiàn)實(shí)問題。

二、CDIO工程教育理念與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式相融合的可行性研究

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來,信息技術(shù)的高速發(fā)展對教育領(lǐng)域教學(xué)模式改革提出了新要求、新挑戰(zhàn)和新機(jī)遇,CDIO工程教育理念和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革都是對這些變化的強(qiáng)烈響應(yīng)。為了使現(xiàn)代工程師的培養(yǎng)更加符合現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需要,CDIO工程教育理念的開創(chuàng)者對工程教育進(jìn)行了改革探索;為了滿足學(xué)員借助在線平臺完成自主學(xué)習(xí),翻轉(zhuǎn)課堂的創(chuàng)始人創(chuàng)立了課外自學(xué)+課內(nèi)輔導(dǎo)的教學(xué)模式,這兩種理念和教學(xué)模式都是在對傳統(tǒng)課堂教學(xué)反思基礎(chǔ)上進(jìn)行的教育創(chuàng)新。通過對教育理念、培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)方法等方面進(jìn)行分析,尋找二者相融合的可行性,為開展基于CDIO工程教育理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究提供基本依據(jù)。(1)教學(xué)理念的一致性CDIO工程教育理念與翻轉(zhuǎn)課堂作為人才培養(yǎng)方面的創(chuàng)新理念和模式,都強(qiáng)調(diào)以學(xué)員為中心的教學(xué)方法,這與高等教育改革的發(fā)展方向是相通的、一致的。另外,兩者都考慮到了學(xué)員的個性和個體差異,強(qiáng)調(diào)激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)自主性和自覺性,強(qiáng)調(diào)因材施教和做中學(xué),在教學(xué)過程中不再以教員為中心,教員成為學(xué)員學(xué)習(xí)的幫助者、指導(dǎo)者和監(jiān)督者。課堂學(xué)習(xí)過程以學(xué)員為主體,教員可以針對學(xué)員自學(xué)中的困惑進(jìn)行答疑,也可以安排學(xué)員以小組討論的形式,對課外學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行深入探究,教員在這一過程中對學(xué)員的討論主要進(jìn)行引領(lǐng)、解析、歸納和總結(jié)。學(xué)員成為課堂教學(xué)的主體,而不僅僅是被動的參與者。教員在將學(xué)員推向課堂講臺的同時,承擔(dān)了更大的責(zé)任和義務(wù)。在教學(xué)的每一個環(huán)節(jié),教員都必須及時跟蹤和解決出現(xiàn)的問題。(2)培養(yǎng)目標(biāo)的統(tǒng)一性教學(xué)模式是為教學(xué)效果服務(wù)的,是為人才培養(yǎng)質(zhì)量提高提供保障的,科學(xué)合理的教學(xué)模式設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)CDIO工程教育理念和翻轉(zhuǎn)課堂融合的條件之一,即課程設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)與部隊(duì)、社會的需求相結(jié)合,與人才培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合。以愿景描述培養(yǎng)目標(biāo),以大綱設(shè)計(jì)培養(yǎng)方案,以標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施培養(yǎng),以指引明確培養(yǎng)運(yùn)行架構(gòu),CDIO工程教育理念為翻轉(zhuǎn)課堂在課前任務(wù)設(shè)計(jì)、課堂活動設(shè)計(jì)、教員和學(xué)員角色等方面提供了詳細(xì)指引,為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新提供真實(shí)借鑒。另外,CDIO工程教育理念和翻轉(zhuǎn)課堂對學(xué)員培養(yǎng)目標(biāo)具有統(tǒng)一性,都是以能提高學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性,提升其自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作能力為前提和最終目標(biāo)的。因而,CDIO模式和翻轉(zhuǎn)課堂具有融合的基礎(chǔ)和前提,在高校教學(xué)改革中是可以將兩者進(jìn)行融合創(chuàng)新的。(3)實(shí)現(xiàn)方法的多樣性CDIO工程教育理念是基于主動經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)方法的教與學(xué),強(qiáng)調(diào)做中學(xué),在工程教育環(huán)境中培養(yǎng)學(xué)員個人自身能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和工程能力,注重“構(gòu)想(Conceive)—設(shè)計(jì)(Design)—實(shí)施(Implement)—運(yùn)行(Operate)”四個過程;翻轉(zhuǎn)課堂主要針對學(xué)員的知識學(xué)習(xí),注重學(xué)員的個性化學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)員個人自身能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,強(qiáng)調(diào)“課前—課中—課后”三個階段。二者通過不同環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)和靈活多樣的組織方法,強(qiáng)調(diào)做中學(xué),強(qiáng)調(diào)因材施教,強(qiáng)調(diào)提高學(xué)員實(shí)踐動手能力。

三、基于CDIO工程教育理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式體系構(gòu)建

基于CDIO工程教育理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是一種利用現(xiàn)代信息技術(shù)和工具進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、交流反思、協(xié)作討論的新模式,充分體現(xiàn)了以學(xué)員為中心的教學(xué)理念,有利于學(xué)員自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),可達(dá)到因材施教、提高學(xué)員自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力的目的;也有利于解決軍隊(duì)院校學(xué)歷教育與首次任職崗位融合培養(yǎng)模式下存在的專業(yè)素質(zhì)與能力提升間的問題,突出學(xué)員自主學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實(shí)踐能力,實(shí)現(xiàn)在增強(qiáng)學(xué)員的專業(yè)素養(yǎng)的同時,提升首次任職能力。目前,軍隊(duì)職業(yè)教育力度加大,在線課程建設(shè)資源日趨豐富,通信類基礎(chǔ)課程的MOOC、微課比比皆是,這都為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的運(yùn)用提供了必要條件。在課堂教學(xué)實(shí)施中,既要注重CDIO工程教育實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)優(yōu)勢,又要發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂模式對于課堂教學(xué)效率的提升,讓學(xué)員具有更加自主靈活的學(xué)習(xí)空間。根據(jù)CDIO工程教育理念和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的特點(diǎn),從知識結(jié)構(gòu)、實(shí)踐能力、工程教育等方面出發(fā),以課程教學(xué)為主線深入研究課堂教學(xué)計(jì)劃,把握學(xué)習(xí)重點(diǎn),主要包括課程內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)方法設(shè)計(jì)、講授方法創(chuàng)新、學(xué)員交流互動、考核方法革新及教學(xué)效果評估等。翻轉(zhuǎn)課堂強(qiáng)調(diào)課前自主學(xué)習(xí)、課中項(xiàng)目探究實(shí)踐、課后創(chuàng)新訓(xùn)練等環(huán)節(jié)。基于CDIO工程教育理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式體系的基本設(shè)計(jì)思路如下圖所示。基于CDIO工程教育理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)組織實(shí)施過程包括三個階段,涵蓋四個過程,即“課前—課中—課后”三個階段、“構(gòu)想—設(shè)計(jì)—實(shí)施—運(yùn)行”四個過程。通過將CDIO工程教育理念融入課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),在組織實(shí)施中充分運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的靈活多樣性開展教學(xué),實(shí)現(xiàn)了二者有機(jī)融合、相互銜接,具體過程如下:(1)課前階段分為兩個部分:一是結(jié)合課題研究背景、擬解決的問題和研究的意義在實(shí)際課程教學(xué)前進(jìn)行授課主線的構(gòu)思;二是結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂模式、微課程/在線課程資源和導(dǎo)學(xué)案要求進(jìn)行翻轉(zhuǎn)內(nèi)容設(shè)計(jì),使學(xué)員有重點(diǎn)、有方向、有目的地進(jìn)行學(xué)習(xí),屬于CDIO中構(gòu)思和設(shè)計(jì)過程。(2)課中階段屬于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì):主要結(jié)合學(xué)情分析、專業(yè)特征與教材分析、學(xué)習(xí)目標(biāo)分析等對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果評價等方面進(jìn)行設(shè)計(jì),并在課堂中進(jìn)行組織實(shí)施,教員注重過程把控,學(xué)員注重講解展示,檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果,屬于CDIO中實(shí)現(xiàn)過程。(3)課后階段完成翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用研究:通過實(shí)踐前后學(xué)員情況測試(學(xué)習(xí)興趣、合作意識、學(xué)習(xí)能力)、評價指標(biāo)與訪談記錄分析及期末成績分析等方面的運(yùn)行,進(jìn)行實(shí)踐效果和過程把控分析,及時進(jìn)行總結(jié)和反思,進(jìn)而優(yōu)化“基于CDIO工程教育理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究與實(shí)踐”,使之更加可行可用,具有應(yīng)用推廣價值,屬于CDIO中運(yùn)行過程。以上階段和實(shí)施過程將更加重視學(xué)員學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)學(xué)員的主體參與,學(xué)員可以通過更多的自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)知識的積累和能力的提高,讓學(xué)員學(xué)會技能、學(xué)會學(xué)習(xí)、在學(xué)習(xí)過程中獲得全面的發(fā)展,使自身的情感、態(tài)度、價值觀等得以轉(zhuǎn)變和完善。

四、結(jié)束語

CDIO工程教育符合我國教育行業(yè)信息化發(fā)展的大趨勢,為教育行業(yè)信息化革新注入了新活力。翻轉(zhuǎn)課堂作為一種全新的教學(xué)模式是信息化時代的產(chǎn)物,通過與CDIO工程教育理念的深入結(jié)合,為教員靈活的教與學(xué)員自主的學(xué)提供了新方向。基于CDIO工程教育理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)了將工程教育改革的最新理念CDIO和在線教育的最新模式———“慕課”翻轉(zhuǎn)課堂模式有機(jī)融合,既發(fā)揮了CDIO工程教育實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)優(yōu)勢,又發(fā)揮了翻轉(zhuǎn)課堂模式對于課堂教學(xué)效率的提升作用,讓學(xué)員具有更加自主靈活的學(xué)習(xí)空間,彌補(bǔ)了翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)的不足,實(shí)現(xiàn)了二者的優(yōu)勢互補(bǔ)和缺點(diǎn)克服,有效解決了學(xué)歷教育與首次任職崗位融合培養(yǎng)模式下存在的問題,也探索了一種基于“慕課”的工程教育教學(xué)新模式,使學(xué)員能夠在有限的學(xué)時內(nèi)最大限度地提升實(shí)踐能力,樹立創(chuàng)新精神。

參考文獻(xiàn):

[1]郭玲.“翻轉(zhuǎn)課堂+CDIO”教學(xué)應(yīng)用模式研究[J].廣州職業(yè)教育論壇,2016,15(2).

[2]李琳.翻轉(zhuǎn)課堂與CDIO的異同分析[J].廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2017,10(3).

[3]武婷婷,唐加山,等.新工科背景下“線上-先下”混合教學(xué)框架設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].軟件導(dǎo)刊,2018,17(10).

[4]李琳,李艷青.論高校翻轉(zhuǎn)課堂與工程教育模式的融合[J].華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(社會科學(xué)版),2017,33(2).

[5]姚保峰,馬程,朱洪培,王磊.CDIO和翻轉(zhuǎn)課堂融合下的程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)實(shí)踐與研究[J].高教學(xué)刊,2016,18.

[6]王平.基于CDIO的高等數(shù)學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式探究[J].高教學(xué)刊,2016,23.

作者:徐東輝 劉國東 郭文普 康凱 單位:火箭軍工程大學(xué)