基于迭代模型的闯关式翻转课堂教学模式

黄蓉

摘  要：文章以软件设计中的原型迭代模型为思路，从翻转课堂内涵和闯关式学习理念及设计策略出发，把握“注重岗位能力素质，实践导向对接企业，因课制宜个性实施，学生中心适应学情”四大设计原则，提出一种“基于迭代模型的闯关式翻转课堂教学模式”，并以《Java框架技术》这门课为载体对此教学模式开展教学设计和实施，建设“易学辅教”配套完善的网络教学资源，在软件技术专业实施研究成果。

关键词：闯关式;翻转课堂;原型迭代;教学模式

中图分类号：G642         文献标志码：A         文章编号：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

教育部印发《新时代高教40条》，提出推动课堂教学革命[1]。提出“以学生为中心，通过教学改革促进学习革命，积极推广混合式教学、翻转课堂，构建线上线下相结合的教学模式。因课制宜实施个性化课堂教学方法，科学设计课程考核方式，积极提高课堂教学质量。通过教学方式方法革新，引导学生自发学习、自主学习，激发学生主动求知欲望，提升学习效率，增强自学能力”。

课堂革命，势在必行。翻转课堂就是一场课堂教学的革命，不但引起了教学方式和教学过程的深刻变革，而且改变了教师分析处理教育教学问题的思路和方法，使课堂教学发生了革命性的变化[2]。翻转课堂的初衷是“以学习者为中心”，将学习的主动权交给了学生，这也对学生提出了更高的要求，如果学生主动性不强或不善表达，将直接影响翻转课堂的教学效果。教师如何在翻转课堂这种教学模式中清楚掌握学情，满足学生个性化学习需求;同时充分调动学生的学习兴趣，激发其旺盛的学习劲头，让他们保持可持续学习的动力，做到真正掌握相关技能，培养解决问题的能力及创新能力，值得进行深层次的研究和探讨。

二、基于迭代模型的闯关式翻转课堂教学模式设计

软件设计中的原型迭代模型根据基本需求快速构造模型，通过向用户提供原型获取用户的反馈，采用逐步求精的方法进行完善[4]。以此为思路，通过课前发布关卡任务，观察学生提交的作品原型，从作品中分析学情，通过课堂关卡设计对作品原型不断修正和改进，使开发出的作品能够真正满足企业的需求，最终具备岗位核心能力。原型迭代过程如图1所示。

闯关式教学指教师结合关卡的设计策略，提供“关卡任务”及“通关助手”，将课堂设计融入关卡，引导学生由简到繁，由易到难，前后相连，层层深入，梯度通关[3]。和传统教学相比，闯关式教学能够有效激发学生兴趣，驱使学生踊跃闯关，探索新知，变被动接受知识为主动探寻知识。但如何设计出既满足企业对岗位的要求，又能满足学生的个体差异，引导学生主动建构知识的闯关任务与关卡是进行闯关式教学最困难的部分。

在此背景下，本文以软件设计中的原型迭代模型为思路，从翻转课堂内涵和闯关式学习理念及设计策略出发，把握“注重岗位能力素质，实践导向对接企业，因课制宜个性实施，学生中心适应学情”四大设计原则，提出一种“基于迭代模型的闯关式翻转课堂教学模式”，并采用学银在线慕课等信息平台，按照“作品原型提交、阶段闯关、指导练习、分组练习与点评”进行分层次教学和过程化评价提升，增强课堂教学的趣味性、挑战性，提高学生学习的积极性、参与度，同时改变现有的一次性终结考核的弊端，以期更好地促进翻转课堂在教学实践中的应用，研究出一种适合高职院校实施翻转课堂的教学方法与模式，为教学实践者提供借鉴。

基于迭代模型的闯关式翻转课堂是通过课程设计将职业岗位要求分解、细化至关卡任务中，课程教师以作品原型为切入点，通過阶段递进式关卡驱动，课前完成翻转学习并探索尝试闯关，提交作品原型，课中进行原型优化提升、展示评价、反馈激励等活动，课后针对职业生涯发展规划进行拓展提升并进行课程总结的教学模式。重点抓住三个关键要素：项目化课程建设理念，可持续性的学习动力，课程目标的完全覆盖性。处理好六大关系：线上学习与线下学习的衔接关系，个性化学习与团队学习的融合关系，关卡内容与学习目标的覆盖关系，关卡难度与学习兴趣的结合关系，闯关路线与学习规律的匹配关系，学生主体与教师主导的协同关系。设计好四项内容：关卡设置的设计、闯关任务的迭代设计、闯关流程的设计、通关秘籍的设计。重点研究翻转课堂中实施闯关式教学的操作程序、实施条件、教学评价三方面的内容。其中，操作程序主要研究教师与学生在翻转课堂各阶段各自应完成任务的内容与逻辑步骤;实施条件主要研究设计完成闯关式的翻转课堂教学所必需的教学资源、教学环境、教学条件;教学评价主要研究设计闯关式的翻转课堂实施效果、目标达成、问题反馈等整套的评价方法和标准。并从学院重点建设的信息技术专业群中遴选一门平台核心课程进行教学设计与实施。通过“边研究、边实验、边推广”的方法，为信息技术专业群其他核心课程进行闯关式翻转课堂设计与实施提供借鉴。

基于职业教育“职业”和“教育”的双重特性，设计中应把握以下原则：

（1）满足职业岗位能力素质要求的原则。根据职业岗位知识、技能，专业能力素质和通用能力素质要求，把好课程知识、能力、素质目标，遵循企业开发流程重构教学内容，围绕核心素养，切合标准、职业导向，科学规范培养符合职业岗位能力素质要求的人才。

（2）教学内容实践导向对接企业的原则。职业教育侧重技能教育，应采用实践教学、项目教学、情景教学、案例教学、工作过程导向教学，基于实际工作，强调行为实践，同时积极采纳企业流程，吸收企业案例，对接企业标准，培育职业终身发展力。

（3）因课制宜实施个性教学方式的原则。根据课程特点因材施教，对于晦涩内容采用形象类比、直观动画，帮助理解抽象原理、复杂流程，注重探索深层次学习，追求对学生高阶能力的培养;立德树人，融入课程思政，千教万教，教人求真;千学万学，学做真人。

（4）学习者为中心适应高职学情的原则。教学方法手段设计应以学习者为中心，因人而异，采用多种教学方法适应高职学情。课堂打造开放、平等、协作、分享的学习氛围，促进学生和谐发展。善用信息技术开展全过程智慧教学，个性化开发个人潜能。

综上所述，教学设计中，知识传授通过教学视频在课前完成，通过课前任务和提交的原型作品了解、分析学情，结合课程目标制定课堂学习任务;课中，利用丰富活动让学生眼到、耳到、口到、手到、脑到、心到，全身心投入学习，基于实际工作，强调行为实践完成知识的吸收、内化;课后，根据学生职业生涯发展规划拓展提升，注重探索深层次学习，追求对学生高阶能力的培养。整个教学环节中，以信息平台为依托的个性化协作式学习环境贯穿始终，以此设计教学模式如图2所示。

1. 整体设计实施方案

原型迭代闯关式翻转课堂教学模式基于软件原型开发模型，采用对接企业要求和企业情境的闯关式关卡驱动模式，依托精品开放课程，超星智慧学习通和学银在线慕课等信息化平台，进行翻转课堂教学设计和教学实施。

2. 教学设计教学实施

教学设计需处理好线上学习与线下学习的衔接关系，个性化学习与团队学习的融合关系，关卡内容与学习目标的覆盖关系，关卡难度与学习兴趣的结合关系，闯关路线与学习规律的匹配关系，学生主体与教师主导的协同关系。

根据之前的教学实施结果反馈可知，教学设计和教学实施前期准备工作的重点及难点主要在于分层级的关卡任务设置和个性化的通关助手设计。具体如下：

（1）分层关卡任务设置。关卡任务设置应分层级，关卡设计以学生课前提交的原型作品反馈的学情为基础，抓住三个关键要素：项目化课程建设理念，可持续性的学习动力，课程目标的完全覆盖性。做到环环相扣、层层深入，随着学生一步步闯关成功，贯穿课堂的作品原型也一点点优化完善，直到全部通关完成。实现任务难度递进，学生能力逐步递增。闯关过程中，注重学生团队协作和沟通交流等职业素养的培养。

（2）个性通关助手设计。通关小助手用于指导学生阶段通关，应具有个性化、可扩展、趣味性、指导性，可以文档、视频、动画等多种形式，遵循实用原则，解决学生闯关过程中的重点，突破关卡难点，帮助实现阶段通关。值得注意的是，教师并不是通关助手的唯一制作者，通过学生互学、分享，鼓励学生自主扩展、丰富通关小助手，为个性通关助手的制作贡献自己的力量。

3. 闯关实施方案

实施方案重点研究在翻转课堂中实施闯关式教学的操作程序、实施条件、教学评价三方面的内容。其中，操作程序主要研究教师与学生在翻转课堂各阶段各自应完成任务的内容与逻辑步骤;实施条件主要研究设计完成闯关式的翻转课堂教学所必需的教学环境、教学条件、教学资源;教学评价主要研究设计闯关式的翻转课堂实施效果、目标达成、问题反馈等整套的评价方法和标准。闯关过程流程图参见图3。

4. 教学评价反馈改进

教学评价由智慧学习平台过程、企业、教师实现量化考核、多元评价。其中，平台整合、应用、采集、分析教学全过程行为数据，互动积分，客观实时，数据说话;企业评价，对接岗位需求，专业客观;教师对学生综合职业素养进行评分，持续监测改进;大数据分析平台提供职业能力分析，注重学生职业生涯发展规划。

三、原型迭代闯关式翻转课堂教学模式在《Java框架技术》课程教学中的应用

选取《Java框架技术》课程，设计“基于迭代模型的闯关式翻转课堂”教学实施模式;建设“基于迭代模型的闯关式翻转课堂”相关教学资源，包括知识点遴选设计及闯关式教学情境设计、学习指导设计、学习活动设计、学习效果测评设计等教学、学习资源相关，并形成完整的网络课程资源库。

选取软件技术专业企业应用开发方向的专业班级，实施“基于迭代模型的闯关式翻转课堂”教学过程;对实施情况进行跟踪监控，实时掌握教学效果并动态调整实施方式和教学设计的内容、方式;总结基于迭代模型的闯关式翻转课堂教学实施效果，对基于迭代模型的闯关式翻转课堂教学模式和资源进行设计改进。

（1）教学分析

《Java框架技术》课程是软件技术专业核心必修课和在线共享课。根据校企共同制订人才培养方案和课程标准，培养学生Java企业应用开发能力。课程地位重要，承接综合实训，但原理抽象流程复杂，学生难以意会。根据职业能力大数据分析平台得知：框架作为软件技术专业的重要能力点，对职业素质要求较高。目前岗位能力匹配精度仍可提升。課程教学单元技术上相辅相成，但内容以知识点贯穿，企业对接困难。课程教学对象主要为高职计算机专业有两个学期项目经验的大二学生，其特点概括起来就是：“乐于动手”“喜欢挑战”，但对艰深理论“理解力弱”、机械编码、不愿优化。

（2）教学设计

基于职业教育双重特性，围绕“对接职业”“实施教育”进行教学设计，依托在线课程，结合丰富案例，实现资源的能学辅教。同时，针对原理抽象流程复杂的特点，制作“通关小助手”形象类比3D动画。并基于软件原型开发模型，根据典型工作任务，将课程内容重构为三个模块。教学内容设计遵循企业应用开发流程，采用双线项目驱动，以员工管理系统贯穿剖析示范，打好技术基本功;以诚信论坛系统为迁移项目，提升创新与迁移能力，融合三大能力两种意识，进行总体教学实施，适应学情，对接企业。根据教学内容序化教学主题，课前、课中、课后采用企业情境任务、3D原理动画等多种教学手段实现“消除理论壁垒”、“固化专业技能”的设计目标。设计“任务激励”“原理类比”等多种教学方法，教师以兴趣带动、项目驱动，学生自主学习、合作探究，做到“做中学，做中教”。

（3）教學实施

实施思路采用“趣引”“导践”“创优”“迁固”“测析”五阶段教学流程，融入工匠意识和职业核心能力。课前，教师根据平台数据分析学情，激发教学设计;学生根据企业任务动画，激发学习兴趣。课中实施采用五阶段教学流程，实施教学，结合“通关小助手”解决教学重点。并使用3D动画类比和趣味互动游戏，突破教学难点。“趣引”：教师通过企业情境任务，结合企业专家任务点评，激发学生学习兴趣，启发网信安全意识。“导践”： 智慧学习平台提供任务解决向导“通关小助手”;教师提供个性化指导;学生分组实践完成功能原型。“创优”：学生团队分工配合，实现员工管理系统日志记录功能，师生评价方案。学生自查、互助解决错误，教师总结共性问题，师生通过头脑风暴提出创新需求，优化项目，解决重点。“迁固”：在诚信论坛系统完成能力迁移，通过小组展演，提升职业核心能力。“测析”：趣味代码闯关游戏，巩固核心代码;实时测试，反馈重难点学情，巩固教学。同时，针对不同水平学生，提出创新任务，分层次实现个性化功能。课后，教师通过平台数据统计，巩固教学设计;学生通过翻转教学在线讨论自测，固化学习成果。

课程50%成绩由智慧学习平台全过程积分，客观实时，数据说话;30%成绩由企业评价，对接岗位需求，专业客观;20%成绩由教师对学生综合职业素养进行评分，持续监测改进。平台过程、企业、教师实现量化考核、多元评价。通过超星智慧学习平台整合、应用、采集、分析全过程行为数据;大数据分析平台提供职业能力分析。

四、结束语

在职业能力目标驱动下，笔者根据课程特点，对教学环节进行改革，构建了“基于迭代模型的闯关式翻转课堂”教学模式。2019年，依托《Java框架技术》课程实施教学模式，获得教师职业技能大赛省级一等奖，得到了专家的好评和肯定;同时从2018、2019年组织学生参加大学生计算机程序设计竞赛应用开发类比赛和技能竞赛取得的优异成果表明，本教学模式对学生能力培养亦有重要意义。

参考文献：

[1]教育部.关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见[Z].教高〔2018〕2号.

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

[3]曾丽婷，王敏，郭稳涛，等.闯关式翻转课堂教学模式构建与实施[J].中国教育信息化，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.