CDIO與翻轉課堂立體融合教學模式設計與應用

陳玨

摘? 要：CDIO與翻轉課堂在教學理念都強調學習者中心地位，建構主義為兩者融合式發展提供了理論依據。應用領域的研究能夠克服目前翻轉課堂在大學教育中教學“純技術主義”導向、知識點傳授碎片化、能力培養同質化等問題，也能拓展CDIO的應用邊界，推廣到其他應用型專業和課程中來。文章以公共管理類課程——《不動產估價》為例，從一體化課程計劃、能力培養目標導向型課程大綱設計、“橫道圖”式課程實施體系、個性化學習考核清單和多元化課程評估體系等四個方面構建一套CDIO與翻轉課堂“1+1>2”的立體融合教學模式，也為理論與實踐教學在翻轉課堂中的有效融合提供了參考。

關鍵詞：CDIO;翻轉課堂;融合式教學

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2019）25-0086-04

Abstract： Both CDIO and flipped class emphasize the position of learner-centered in the teaching concept， and constructivism provides a theoretical basis for their integrated development. The research in the application field can overcome the problems such as the "Pure Technicism" orientation of teaching， the fragmentation of knowledge teaching and the homogenization of ability training in the current inverted classroom in university education. Taking the course of Real Estate Appraisal as an example， which is one of the courses of Public Management， it constructs a set of CDIO from four aspects： the integrated curriculum plan， goal-oriented curriculum outline design of ability training， the implementation system of "Horizontal Line" curriculum， the individualized learning assessment list and the diversified curriculum evaluation system， integrating with the teaching mode of "1+1>2" in flipped class， which provides a reference for the effective integration of theory and practice teaching in flipped class.

Keywords： CDIO; flipped class; integrated teaching method

翻轉課堂（Inverted Classroom或Flipped Classroom）最早出現在1996年美國邁阿密大學的經濟學導論課堂上，莫里·拉吉等教師將其稱為“傳統課堂內發生的事件與課堂外相互調轉”的創新教學方式[1]。隨著可汗學院、MOOCs等“互聯網+”教育資源和平臺的出現，翻轉課堂逐漸從國外走進國內，成為高校教學研究和實踐的熱點。

CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運行（Operate），是由MIT與瑞典查爾摩斯工業大學、林雪平大學、皇家工學院等儀器創立的工程教育模式[2]。CDIO與翻轉課堂一樣，都是強調“以學生為中心”。CDIO與翻轉課堂融合式教學研究為改進大學教育階段翻轉課堂設計和CDIO課堂教學創新提供了理論和實踐依據。但是，從目前的研究來看，兩者融合式研究還停留在起步階段，有必要在融合設計和應用方面進行深度研究。

一、傳統翻轉課堂在大學教育中面臨的挑戰

翻轉課堂這一全新的教學模式隨著互聯網技術的進步走上“全球化推廣”道路，在提高課堂效率、增加師生互動等方面的優勢不斷凸顯：（1）“以學生為中心”的教學理念也打破了傳統課堂“教師講授、學生接受”單線條的互動關系;（2）從教學實踐來看，翻轉課堂利用信息技術實現了形式上的“顛覆”，將多種教育方式融入到教學中，打破傳統教學方式的沉悶感，激發學生的學習興趣[3];（3）從教學本質來看，翻轉課堂是順應互聯網技術下信息獲取成本下降而進行的創新型改革，這一模式以“學生為中心”，通過教師和學生角色的雙重轉變，實現知識內化過程。

盡管這一全新的課堂教學形式在各大高校備受推崇，但翻轉課堂的本土化挑戰依然嚴峻。

翻轉課堂在教學理念上會造成教學與育人的疏離、學校教育責任泛化、教師職能放棄等問題[4]，運用到教學實踐中，就會導致課堂教學的偏差：教師課堂設計的核心內容圍繞微課、慕課的制作，圍繞教學技術提高，而忽視教學理念、目標與技術的融合，陷入純粹的技術完美主義和行為主義，其結果就是與傳統教學相比效果差異不大[4-5]。具體來說，體現在以下幾個方面：1. 教學形式化。如果簡單將翻轉課堂理解為教學手段有無多媒體技術，有無設置微課等外在形式，很可能忽視教學內容，甚至是無形中增加教師制作視頻、微課等教學手段的工作壓力，學生從實質上依然沒有認知和思維體系上的突破。2. 知識點傳授碎片化。我國傳統的大學課堂教學仍是知識性教授為主，知識體系在教師的主導下能夠形成從點到線的延伸，但是翻轉課堂將“知識教授型”轉變為“問題導向型”，在課堂上主要解決學生課前預習中出現的問題，這樣點狀或者片段式的知識獲取方式將不利于學生系統性、全面性構建知識體系。3. 能力培養同質化。學生學習態度、學習方式、學習自主性、學習能力等存在顯著個體差異，如果簡單以學生為中心，必然會出現學習態度不積極的學生“搭便車”和學習能力較差的學生“邊緣化”等問題。因此，從我國高校教育實踐角度，翻轉課堂需要從目標、形式、內容上進行系統性理解，并從課堂實踐出發，研究出更具有可操作性地本土翻轉課堂模式。

二、CDIO與翻轉課堂融合式教學的理論基礎和應用現狀

（一）理論基礎

CDIO采用建構主義教育理論，將教育理念、培養目標、課程體系、學習構建、實踐環節、教師能力和考核評估等通過標準化處理，實現教育目標與教育實踐一體化。CDIO自2004年從汕頭大學最早開展本土化實踐以來，各大工程類、應用型院校和專業都展開了積極有效的探索，從專業人才培養、課程體系改革、課堂教學創新等都有著較為豐富的理論體系和實踐參考[6]。從目前國內大學的課程教學應用來看，CDIO在工程圖學（姜桂榮 2008）、光電技術（張淮 2012）、數據庫課程（逯燕玲 2013）、電類基礎課程（張桂鳳 2015）等工程技術類課程中應用較為廣泛。其他相關應用類課程，如企業社會工作（王艷峰 2009）、就業指導課（李振濤 2009）、統計學專業導論（陳明 2013）、新聞法規與職業道德（陳麗娟 2018）等也有相繼引入CDIO教學理念和方法，進行傳統教學方式的改革探索。這也進一步論證了CDIO教學模式在應用類課程中的適用性，拓寬了CDIO專業和課程應用領域。

建構主義理論是CDIO與翻轉課堂能夠有效融合的基礎和前提。建構主義強調學習者的主動性，教學活動也不是簡單的知識傳遞，而是知識的處理和轉換。無論是翻轉課堂“以學生為中心”的教學理念還是CDIO“做中學”的教學方式，都符合建構主義理論設想。盡管兩者起源不同，應用范圍也有差異，但是整體而言共性大于差異性，可以進行有效融合。

（二）應用現狀

CDIO與翻轉課堂融合式教學中較為有名的應用研究來自于美國波多黎各工程學院的實踐。該學院通用工程系副教授Christopher Papadopoulos、Aidsa Santiago Rom和Genock Portela創建了戰略工程教育學發展（SEED）辦公室，領導整個COE翻轉課堂的研究、實施和評估[7]。在“靜力學”課程中將課堂分為課前、課中、課后三個模塊，根據翻轉課堂的要求，課前利用MOODLE上傳PPT進行在線教學和練習，課中進行討論和答疑，課后采用問題解決會議形式進行課后作業答疑。

國內也有一些學者進行了CDIO與翻轉課堂融合式教學應用研究。張妤（2014）以“數字電子技術”課程為例，在理論教學環節，結合案例教學法、啟發式教學法通過EDA軟件來演示具體知識點，在實驗教學環節，結合EDA和Protel99軟件完成教學設計，提高學生實踐能力。

從目前的應用現狀來看，存在以下幾個問題：1. 融合模式平面化。將翻轉課堂中“互聯網+”的教學手段應用到工程教育領域是目前常見的融合模式。這種模式本質上都不能稱為 “融合”，或者只是簡單的教學方式改進式融合，缺乏課程大綱整體設計、課程目標設立、課程實施監控、課程效果評價等立體融合思考。2. 應用領域單一化。CDIO教育理念本身來源于工程教育，因此，大部分應用研究都是來自于工程類專業或者課程，其他應用類課程相關案例幾乎沒有。從根源上來看，應該與融合模式的立體化研究匱乏有關，缺乏“普適性”的推廣模式。3. 課程建設個體化。翻轉課堂幾乎只考慮單一課程知識點的傳授，而忽視理論知識課程群或者理論課程與實踐課程之間的相互關系。課程只是一個單一個體，互相沒有聯系。CDIO教學設計可以有效解決課程建設個體化問題，但是目前卻沒有看到兩者融合課程的應用研究。

三、CDIO與翻轉課堂融合式教學的應用改進——以《不動產估價》為例

《不動產估價》是房地產評估、資產評估、土地資源管理等相關專業的核心課程之一，該課程理論知識專業、嚴謹，實踐操作性強，通過此門課程需要讓學生熟悉不動產評估的基本理論和方法，實現學生評估方法應用、評估項目設計、估價報告撰寫等能力目標。課程的開設一般分為理論講授和實踐操作兩個環節，以黑龍江大學為例，土地資源管理本科專業開設了《不動產估價》和《不動產估價實務》兩門課程，將理論和實踐在這兩門課程更好的融會貫通起來。由于兩門課程是一脈相承的，因此，在課程大綱設計、課程目標確立和課程效果評價等環節要進行整體性考量。

（一）一體化課程計劃

一體化課程計劃是將專業課程的學習與個人、人際交往能力，產品、過程和系統建造能力相融合的方案設計[8]。“一體化課程計劃”來源于CDIO中的構思（Conceive），即強調教師對課程的整體安排，并通過課程實施過程提高學生發現問題和解決問題的能力。

“一體化”主要體現在：1. 教師教學目標與學生學習目標的一體化。教師在課程開始階段就應該明確整門課程目標在師生間的統一、協調，使學生在課程知識點學習和實踐能力養成中有一個整體的目標認知，從而在學習過程中及時發現問題并糾正或者調整學習方向、方法。另外，在每堂課內部也應該明確教學目標與學習目標的一體化，從而有效克服教師課堂講授中的碎片化以及學生學習過程中的盲目性等問題。2. 理論教學內容與實踐教學項目一體化。教師在理論教學階段以案例分析、問題診斷等方式融入實踐教學內容，使學生明確兩者之間的聯系，增進理論學習的動力。

（二）能力培養目標導向的課程大綱設計

CDIO與翻轉課堂融合的第一步是建立能力培養目標導向的課程大綱。麻省理工大學研究的《CDIO大綱與標準》中確立了四個層面的能力構成：技術知識與推理能力，個人能力、職業能力和態度，人際交往能力，在企業和社會環境下CDIO能力[6]。大綱的設計以這四種能力培養為目標，融入到《不動產估價》課程中的理論知識講授以及《不動產估價實務》實踐能力養成中來，具體見表1。

（三）“橫道圖”式課程實施體系

橫道圖是工程項目實施中用于比較檢查實際進度與計劃進度的常用方法。這種方法較為直觀，能清晰評估目標與進度之間的差距。基于CDIO的課程實施中，可以用這種直觀方法來監測學生學習進度與原定課程計劃之間的差異，進而引導學生進行有效糾偏。在課前，通過微課堂、慕課等形式，自學不動產評估相關概念、原理;課堂中，老師通過案例分析、課堂討論、項目實踐等方法進行知識點答疑、鞏固或提升;課后，通過課外延伸閱讀、知識點梳理等形式進一步鞏固學習效果。這樣實現了“課前-課中-課后”在教學內容和形式上的有效統一，翻轉課堂不再是拘泥于教學形式的“現代性”，也能有效克服大學教育中知識點零散化的問題，真正做到“以教師為主體”、“以學生為中心”、“以知識傳授為根本”、“以能力提升為目標”。

（四）個性化學習考核清單

學生學習考核是對其取得具體學習成果的度量。基于CDIO的課程教學模式將“做”與“學”實現了良好統一，學習考核應該體現實際教學成果以及學生自身能力的提高等方面，擯棄傳統的課堂考試方法，制定有針對性的個性化學習考核清單。在理論考核階段，將知識點的應用作為重點考核內容，如估價報告片段閱讀、估價報告改錯以及估價方法應用等。在實踐考核階段，結合學生在項目完成中的分工和定位，制定能力提升型考核內容和多元化考核標準，比如：不擅長溝通的同學通過課程的開展以及項目的實施，提高了溝通能力和表達能力;擅長溝通的同學通過課程的開展提高了計劃組織能力和辯證思維能力，考核標準以自身認知定位為出發點，以自身能力和素質提高為落腳點，既體現共性也體現個性。

（五）多元化課程評估體系

課程評估師對整個課程從計劃、大綱制定到實施成效進行全方面、系統性的總體判斷。在CDIO教學模式中，通過建立12條標準來進行評估，多元化課程評估體系也可以選取課程計劃和大綱制定、課程實施進度及教學方法、教師教學能力提高、學習習慣養成、學生實踐能力提高、課程考核清單等6個方面進行科學、客觀評估。評估的主體包括教師自身、班級學生、教學督導、對口企事業單位、已畢業學生等群體。

四、結束語

CDIO與翻轉課堂立體融合教學模式應該強調從課程計劃、課程大綱設計、課程實施及監控、課程效果評估等全流程融合，以學生能力提高和素質養成為導向，注重理論知識學習和實踐能力提高的有機統一，綜合運用“互聯網+”、案例分析、課堂討論、項目實踐等多種教學手段和方法，讓學生從自我認知或經驗出發，真正實現“學習興趣培養-學習習慣養成-思維能力提高”的循環上升式經驗提升過程。而CDIO與翻轉課堂立體融合教學模式能否取得預期的教學目標還有待作者后續的教學實踐中進行進一步經驗。

參考文獻：

[1]Lage M J，Platt G J，Treglia M.Inverting the classroom：A gateway to creating an inclusive learning environment[J].The Journal of Economic Education，2000，31（1）：30-43.

[2]顧佩華，包能勝，康全禮，等.CDIO在中國（上）[J].高等工程教育研究，2012，3：24-40.

[3]趙俊芳，崔瑩.翻轉課堂的內在意蘊及高校教學改革的未來方向[J].中國高教研究，2016，6：105-109.

[4]孫峰.翻轉課堂的理念反思與未來走向[J].電化教育研究，2017（10）：18-22.

[5]付小倩，袁頂國.中國式“翻轉課堂”的實踐困境與突圍[J].現代中小學教育，2014（7）：45-48.

[6]顧佩華，包能勝，康全禮，等.CDIO在中國（下）[J].高等工程教育研究，2012，5：34-45.

[7]何朝芳，歐玉芳，曹祁.美國大學翻轉課堂教學模式的啟示[J].高等工程教育研究，2014，2：148-151，161.

[8]顧佩華，陸小華，沈民奮.CDIO大綱與標準[M].汕頭：汕頭大學出版社，2008.

[9]潘柏松，胡玨，秦寶榮.基于協同理論的CDIO工程教育模式探索——以機械工程及自動化專業為例[J].中國大學教學，2012，5：35-38.

[10]姜大志.CDIO工程教育模式下的主動式項目驅動學習——以“java程序設計”課程為例[J].汕頭大學學報（人文社會科學版），2012，28（4）：79-82.