雙案例驅動教學法在軟件技術專業群中的應用實踐

王 敏 趙海波 田 野 董燕燕

(湖北科技職業學院,湖北 武漢 430074)

一、引言

2019年4月,教育部、財政部發布的《關于實施中國特色高水平高職學校和專業建設計劃的意見》(后簡稱“意見”)要求:到2022年列入計劃的高職學校和專業群辦學水平、服務能力、國際影響顯著提升,為職業教育改革發展和培養千萬計的高素質技術技能人才發揮示范引領作用[1-2]。職業教育界專家及權威媒體針對雙高建設也提出了很多指導性的建議[3-4],這些意見和建議為各職業院校創新發展提供了參考。專業是高職院校的基本辦學形態和載體,2019年以來各高職院校均結合自身特點進行了專業的組群并制定了建設規劃與目標,經過三年實踐的專業群建設成果逐步彰顯,譬如以“1+X”證書標準為導向,構建專業群“基礎技能+專業技能+復合技能”課程體系[5];建立“崗課賽證”融通的課程體系,深化課堂教學改革促進專業群建設[6];制定產教融合、校企合作的專業群人才培養方案和課程體系以增強專業群人才培養的適應性[7]。總的來說,專業群建設成果主要體現在組群邏輯、課程體系、人才培養模式、課程資源、師資隊伍建設等方面,其主要特色是從專業的“群”特征出發進行了專業群人才培養模式、課程體系的構建和群內各專業人才培養模式、課程體系的重構,基于此推進課程資源、師資隊伍建設和教學改革。而現有成果中著眼專業群課程教學方法的成果并不多,實際上教學實施是人才培養的基本點和落地點。因此,在專業群宏觀構建的基礎上,從最基本的課程出發,推進專業群教學方式、方法的改革是專業群建設的關鍵發力點,對提升專業群人才培養質量具有重要的意義。

案例教學法由美國哈佛大學商學院所倡導,20世紀20年代主要在經濟管理類人才培養中采用,實踐證明案例教學法對培養高素質經濟管理人才具有良好的教學效果。 20世紀90年代,我國教育界開始探索案例教學法,其教學效果得到了證實。在程序設計類課程中采用案例教學法能有效激發學生的學習興趣,教學效果明顯,然而采用的案例多以正向的優良案例為主,雖然這樣的案例有助于學生掌握知識和方法,但當學生遇到問題時往往不知如何解決。于是有研究者提出將優良案例與缺陷案例相結合,采用優良案例講解知識和技能點,讓學生掌握知識和技能,采用缺陷案例引導學生查找問題、尋找解決問題的方法,提高學生分析問題和解決問題的能力。

雙案例教學法在湖北科技職業學院軟件技術專業多門課程中試點,取得了較為豐碩的成果。湖北科技職業學院于2019年啟動專業群建設,以軟件技術專業為核心建立了軟件技術專業群,經過多輪論證,構建了專業群底層共享、中間分立、高層融通的課程體系,通過三年的建設在課程資源、師資隊伍、實訓環境等方面取得了較好的建設成效。但在專業群各專業畢業生回訪中發現,用人單位普遍反映畢業生畏難情緒較嚴重,在項目開發中遇到問題很難獨立解決,為應對這一問題,專業群建設團隊決定將軟件技術專業的教學成果“雙案例驅動教學法”在專業群中推廣應用,進行成果的“群”轉化。本文以湖北科技職業學院軟件技術專業群為例,探索雙案例驅動教學法的各類標準及教學模式,以解決畢業生分析問題、解決問題能力不足的問題,為相關專業及兄弟院校人才培養提供參考與借鑒。

二、 雙案例驅動教學法

雙案例驅動教學法是軟件技術專業的教學改革成果。其出發點是針對用人單位反饋的軟件技術專業畢業生程序調試能力欠佳的問題,收集和設計帶有缺陷的程序作為教學案例,幫助學生提升程序調試能力。為發揮案例教學法的優勢,規范和完善案例資源,在建設缺陷案例資源的同時,教學團隊對案例教學法中的優良案例進行了優化,結合教學需求建設了優良案例和缺陷案例并存的雙案例資源庫,成功探索了雙案例驅動的教學方法。該教學法于2017年開始在軟件技術專業的程序設計類課程以及藍橋杯選手培訓中試點,證明該教學法不僅能有效提高學生的程序調試能力,還能訓練學生分析問題解決問題的能力和創新素質。為規范雙案例資源建設,加強案例資源管理,團隊教師建設了雙案例資源管理平臺,以實現雙案例資源的共建、共享。經過多門課程的反復實踐創新,初步形成了雙案例驅動的教學模式。

軟件技術專業群建設之初由軟件技術、移動應用開發和物聯網應用技術組成,2020年新增了區塊鏈技術應用專業入群。專業群成立以來著眼于專業群的共性進行了系列改革實踐,其中將各專業現有特色和成果進行“群”轉化是專業群改革創新的舉措之一。專業群建成之初,教學團隊對各專業現有教學改革成果進行了總結,如物聯網技術應用專業的成果是“1+X”證書在人才培養方案中的融入機制;移動應用開發專業的成果是“崗課賽證”融通人才培養模式;軟件技術專業的成果是雙案例驅動教學法。對現有成果分析比較發現:雙案例驅動教學法適合在專業群共享課中運用,同時對各專業的課程具有普適性。于是,團隊決定首選雙案例驅動教學法在專業群中試點推廣,以促進專業群建設,提升專業群人才培養質量。為保證雙案例驅動教學法在專業群中順利推進,組建了雙案例教學法推廣團隊對現有成果進行總結凝練,形成了可在群內復制和推廣的標準,制定了專業群課程的教學流程標準、課堂教學設計標準和教學資源標準。

(一)教學流程標準

雙案例驅動教學法是課程實施的一種模式,將該模式應用于專業群,除了需要規范課程相關教學材料,還需規范課程教學流程標準、課堂教學設計標準和教學資源標準。在教學內容處理上,結合各課程知識或技能體系進行內容劃分,以同類知識和技能點為單位將內容劃分為若干單元,各單元按循序漸進的認知過程劃分為若干學習任務。要求課程的整體運行按如圖1所示的三個環節推進,三個環節分別對應課程的準備、實施、總結三個階段。

1.課程準備。圖1所示的“教學實施前”即課程準備環節,從人才培養方案制定開始進入此環節,在人才培養方案制定的同時制定課程標準,在課程實施前的假期(寒假或者暑假)結合學情制定授課計劃、完成教學設計、編制教案。對新開課程需開發大量的案例資源,對已開課程需對接企業需求和學情完善案例資源。采用雙案例驅動教學法的課程需開發雙案例資源,按雙案例驅動的教學方法進行教學設計。

2.課程實施。圖1所示的“教學實施中”即課程實施環節,此環節跨越課程教學全過程,通常為一個學期。按照課程標準各單元用相對固定的模式進行教學。其核心任務是各教學班級結合教學對象實際情況,對教學內容和教學方式方法進行動態調整,以達成最佳教學效果。雙案例驅動的課程需結合學生的薄弱環節從案例資源中選擇針對性強的優良案例和缺陷案例驅動教學過程,在教學實施中按照雙案例驅動的課堂教學設計標準按任務分步教學,在單元課堂教學結束后,通過總結反思診斷教學中存在的問題,并將學生學習過程中易犯的錯誤收錄進缺陷案例資源中,不斷優化雙案例資源并改進教學。

3.課程總結。圖1所示的“教學實施后”即課程總結環節,該環節通常在課程教學學期結束,對學生學習情況進行全面考核后進行。結合學生總評成績及各單元的教學總結,教學團隊對課程進行全面診斷,總結本輪教學取得的成績,對存在的問題提出改進措施,形成課程診改報告,以此作為本課程下一輪教學的依據。

圖1 教學流程標準

(二)課堂教學設計標準

課堂教學設計標準是針對每一個教學單元采用雙案例驅動法進行教學設計和實施的標準,教學中首先對先修內容進行回顧,然后引入本單元教學內容,按照單元中各任務的類型決定采用的案例類型及教學方法。將單元中任務按內容劃分為知識型、一般技能型和重點技能型三種類型,其中重點技能通常為單元教學的重點,三種任務類型的課堂教學模式及案例選擇如圖2所示。

圖2 課堂教學設計標準

1.知識型任務。知識型任務是需要學生了解和記憶的知識,使學生對本單元的知識進行全面學習,為后續技能訓練打下基礎。知識型任務以學生自學為主,教師在課堂中對知識難點進行分析講解,也可適當采用優良案例輔助教學。

2.一般技能型任務。一般技能型任務通常由形成技能所需的知識和技術點構成,需要以雙案例為載體“講練”結合,幫助學生應用知識和技術解決問題,通過反復訓練形成技能。對一般技能型任務采用“講、變”兩步教學,“講”指教師采用優良案例講解技術應用,“變”指教師通過問題導向提出應用的變化需求,要求學生模擬優良案例實現該需求,使學生能靈活應用技能解決實際問題。

3.重點技能型任務。重點技能型任務是本單元的教學重點,需在一般技能型任務“講、變”的基礎上增加至“講、變、調、查”四步。“調”指在講和變的基礎上進一步引入缺陷案例,帶領學生通過調試找出缺陷,使學生掌握解決問題的方法,“查”指教師拔高難度提出問題,一方面以優良案例為載體提出升級任務,要求學生通過網絡查找實現升級任務的方法,另一方面給出難度較大的缺陷案例,引導學生通過網絡查找對應缺陷的方法,通過“查”培養學生分析問題解決問題的能力。

按課堂教學設計標準可構建如圖3所示教學組織模型。該組織模型需教材、教學課件、微課資源、雙案例資源、題庫等教學資源的支撐,通過在線開放課程平臺輔助課前、課中、課后的教學。教學中采用引導啟發式教學策略對知識進行講解,以優良案例為載體講解和演示技術并變換技術的應用,采用探究式教學策略和雙案例驅動的教學方法通過由淺入深“講、變、調、查”的四步教學法解決教學重點。

圖3 教學組織模型

(1)課前。圖3所示的“課前預習”,教師通過在線教學平臺發布預習資源,主要包括本單元基本知識點和技術點的微課資源、預習測試題,學生完成預習任務及測試打下基礎,教師通過對課前學生完成情況進行評價分析,結合學生完成情況調整課堂教學設計。

(2)課中。圖3所示的“回顧引入”至“任務N”,教師在實體課堂采用雙案例驅動的四步教學法,用優良案例“講”知識和技術,“變”知識和技術的應用,夯實學生專業知識和專業技能;用缺陷案例“調”缺陷找問題,提升學生調試能力;用優良案例或缺陷案例引導學生“查”解決問題的方法,訓練學生分析問題、解決問題、自主學習的創新能力。

(3)課后。圖3所示的“課后復習”和“總結評價”,教師通過在線教學平臺發布復習資源,主要包括本單元的重點知識和技術要點、能力提升訓練(題)等。教師對學生復習任務完成情況進行評價,最后給出學生本單元的綜合評價。通過對本單元教學進行總結反思,調整下一單元的教學設計。

(三)教學資源標準

教學資源是雙案例驅動教學模式的重要支撐,教學資源包括教材、教案、課件、雙案例、題庫,其中題庫資源包括課前預習題、課中實訓練習題和課后復習題。各教學階段所需教學資源、建設及使用情況等如表1所示。

表1 按教學階段劃分的資源列表

表中資源全部以電子形式呈現,按用途可劃分為學習資源、練習資源,按使用階段可劃分為課前、課中、課后,不同階段資源的難易程度不同。所有資源都應具備使用階段、類型、使用者等屬性,在資源開發時通過資源編碼對資源進行區分,以便于資源的管理并有效利用,主要資源標準如下。

1.教材。教材嚴格遵守學校教材選用規定,此外盡可能選用企業參編教材,以保證教學內容對接企業需求,以增強人才培養的適應性。

2.教案。教案在課程教學實施前完成,以單元為單位進行設計,在單元教學前進行微調。教案內容除單元基本信息外,需包含學情分析、教學目標,以及課前、課中、課后教師和學生的教學活動設計,課中教學設計充分體現雙案例的使用,同時教案還包含教學評價、教學效果及單元教學總結,相鄰單元通過教學總結和學情分析相互聯系,使課程教案成為有機的整體。

3.課件。課件在課程教學準備階段完成,在教學實施前結合教學設計做對應調整,課件設計需與教學設計中的課中環節保持對應。課堂教學以課件為載體按照各環節計劃時間實施教學。

4.題庫。題庫資源按單元和課程來建設,單元題庫中,課前預習題用于檢驗學生知識掌握情況,便于針對性做教學設計的調整,課中練習題主要來自于雙案例資源庫,用于教師在教學中指導學生進行實操練習,課后復習題含知識型和技能型兩種,知識型復習題用于檢驗學生知識掌握程度,技能型復習題用于提升學生技能。課程題庫由綜合性題目構成,用于實訓學生綜合應用能力。

5.雙案例。雙案例資源按任務、單元和課程來建設,按任務建設的雙案例主要針對單一任務設計,在課中各任務教學中采用;按單元建設的雙案例包含課前、課中、課后三個階段分三個難度等級,課前案例以優良案例為主,課中案例以任務為單位建設,包含優良案例和缺陷案例,課后案例為本單元各任務組合形成的綜合案例,包含優良案例和缺陷案例。課程案例采用模擬工程項目,采用填空方式訓練學生基本技能,并設計一定缺陷訓練學生分析問題解決問題的能力。

6.學習鏈接。學習鏈接資源按單元來建設,主要用于學生課后學習提升,學習鏈接資源在每一輪教學中由團隊教師共同選取,選取內容是教學內容的升級或課程相關的前沿技術。

界定了教學流程標準、課堂教學設計標準和教學資源標準,便可按照標準在專業群中推廣應用。

三、雙案例驅動教學法在專業群中的應用

軟件技術專業群成立之初便構建了專業群課程體系,在2020年至2022年專業群人才培養方案中對課程體系進行了進一步優化。

(一)專業群課程體系

近三年不斷梳理專業群的邏輯關系,根據行業需求優化課程設置,按照崗位需求調整課程內容,優化和完善了專業群“底層共享—中間分立—高層融通”的分層課程體系。通過分析各專業課程間的共性與差異,優化了專業共享課程體系、專業核心課程體系、專業互選課程體系、應用領域的“項目化”課程及平臺。如圖4所示,底層開設了“信息技術基礎”“網頁設計與制作”“程序設計基礎”“數據庫技術應用”4門共享課程;中層開設了各專業對應崗位的核心專業課程;高層開設了專業融通的項目實訓課程及專業互選課程。

圖4 專業群課程體系圖

(二)試點課程選擇

雙案例驅動教學法適用于所有應用類課程,該方法針對程序設計類課程提出并取得較好成效,為保證該教學法在專業群中有效運用,并有較大的受益面,團隊從以下三個方面確定試點課程的優先級:1.程序設計類課程。符合專業群大多數課程,且為該模式試點的首選課程類型;2.已試點的課程。在軟件技術專業試點過,有資源積累和試點經驗;3.專業群共享課程。受眾面廣,有利于專業群人才培養。

結合專業群課程體系,首先選擇“網頁設計與制作”“程序設計基礎”“數據庫技術應用”3門底層共享課程開展試點,這3門課程在軟件技術專業已開展多輪雙案例教學,不僅有資源積累,還有師資積累。隨后再遴選各專業中間分立的程序設計類課程逐步推進雙案例教學。由于硬件類課程缺陷案例情景創設代價高、難度較大,暫不列入試點課程。

(三)團隊建設

專業群的共性之一就是師資共享,師資共享為推進雙案例教學法提供了保障。首先,由軟件技術專業教師擔任共享課程負責人,選擇各專業教師加入課程團隊,通過共享課程教學團隊建設,培養一批精通雙案例教學法的師資隊伍。然后,由各專業具備前期實踐經驗的教師作為課程負責人,帶領本專業教師選擇適當的專業課程開展雙案例教學。實現分階段、分層次的師資隊伍培養,使雙案例教學法在專業群穩推進、見成效。

(四)應用效果

雙案例教學法在軟件技術專業的課堂教學、大賽選手培訓等方面已取得了明顯成效,形成的成果獲得了學校優秀教學成果獎。在專業群試點中,由于雙案例驅動的課堂能有效調動學生學習興趣,課堂“到課率、聽課率、抬頭率”三率考核保持98%以上;各專業學生參加各類國家級、省級行業技能競賽獲得金牌、銀牌多項,獲獎選手畢業后成為企業的搶手人才;專業群畢業生就業率在同類高校同類專業中位居前列,2022屆試點專業畢業生就業率在98%以上,在本專業領域工作1～2年的學生多人成為項目經理。雙案例教學法得到專業群師生公認,通過多輪教學實踐的積累,教學資源日益豐富,教師教學能力逐步提升,人才培養質量逐步提高,雙案例教學法的標準也更加健全。

四、結語

2019年以來,全國高職院校全面啟動專業群建設改革,實際上早在2001年我國職業教育研究者就提出了專業群的建設,并進行了一定的探索。因此,專業群并不是新生事物,它以專業為基礎,以優勢專業為核心和引領,通過共享課程、共享實訓資源、共享師資隊伍帶動各專業共同發展。在推進專業建設時,將各專業尤其是優勢專業的成果進行科學的“群”轉化,獲得較好的建設效果。后續,軟件技術專業群將借鑒雙案例驅動教學成果的轉化模式探索“1+X”試點模式和“崗課賽證”融合等成果在專業群中的應用,全面增強專業群人才培養的適應性,為行業企業輸送更多高素質技術技能型人才。