基于ADDIE模式的“理論力學”課程教學設(shè)計

云海 許英姿 董煥俊

[摘 要] 基于ADDIE模式對“理論力學”課程進行了教學設(shè)計，展開線上線下混合式的教學實踐，探索在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”環(huán)境下，傳統(tǒng)基礎(chǔ)課程教學方式的不斷完善。實踐證明，其教學設(shè)計有助于培養(yǎng)學生的自主學習能力，有利于培養(yǎng)學生的學以致用能力。

[關(guān)鍵詞] ADDIE模式;教學模式;教學設(shè)計

[基金項目] 2019年度山東省在線開放課程“山東理工大學理論力學課程綜合改革”（SDLG4003-115074）

[作者簡介] 云 海（1973—），男，山東淄博人，博士，山東理工大學交通與車輛工程學院講師，主要從事實驗固體力學研究;許英姿（1961—），女，山東青島人，碩士，山東理工大學交通與車輛工程學院教授，主要從事力學研究;董煥?。?963—），男，山東萊陽人，學士，山東理工大學交通與車輛工程學院副教授，主要從事力學研究。

[中圖分類號] G642.4? ? [文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）07-0173-04? ?[收稿日期] 2021-01-21

教學設(shè)計是教育技術(shù)領(lǐng)域自身產(chǎn)生的[1]。國內(nèi)外教育教學專家針對教學設(shè)計有過多種觀點[2，3]，在研究教學設(shè)計的過程中產(chǎn)生了諸多的理論和設(shè)計模式，ADDIE模型[4]即“通用教學設(shè)計模型”，是教學設(shè)計中應(yīng)用最為普遍的模型之一，其中A（Analysis分析）、D（Design設(shè)計）、D（Development開發(fā)）、I（Implement實施）和E（Evaluation評價）是其五個組成部分。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，ADDIE模式逐步被大量應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)教學和遠程教學[5]及與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有關(guān)的混合式教學中。ADDIE模型在力學課程設(shè)計，特別是在“理論力學”課程中應(yīng)用的相關(guān)文獻較難查到;作者結(jié)合本校的學生特點，嘗試進行了教學設(shè)計，并做了相應(yīng)的教學實踐。

ADDIE模式中五個方面的相互關(guān)系如圖1[6]所示。在文[6]中提出分析和設(shè)計是實施教學設(shè)計的前提和基礎(chǔ)，開發(fā)與實施是教學設(shè)計的核心。從圖中不難看出，教學分析、設(shè)計、開發(fā)和實施，都要求做到可以評價，由評價獲得反饋，再進行調(diào)整和改進;而評價標準應(yīng)該是以學生學習效果為核心的。該教學設(shè)計模式囊括了教學設(shè)計的學習者、目標、策略和評價四個要素，不僅強調(diào)學生學習的主體地位，而且具有可操作優(yōu)先級[7 ]。為了提升教育教學質(zhì)量，保證教學效果最優(yōu)化，基于ADDIE設(shè)計模式，對山東省在線開放課程“理論力學”進行了教學設(shè)計，現(xiàn)將課程的教學設(shè)計略做闡述。

一、ADDIE教學設(shè)計模式的實踐

（一）教學分析階段

分析階段是整個教學設(shè)計的起點，也是關(guān)鍵點，是教學設(shè)計的基礎(chǔ)部分。高等教育由精英教育轉(zhuǎn)化為大眾教育階段，因此分析階段的首要任務(wù)是分析和調(diào)查學習者，分析學習者學習動機的高低、學習者的學習習慣，以及學習者的學習環(huán)境;分析調(diào)查學習者的學習需求。

對于學習者，我們主要調(diào)查分析了學生的學習動機、學習習慣和學生對學習的需求。我?！袄碚摿W”課程開課時間是學生入學的第二個學期。任課教師通過山東理工大學網(wǎng)絡(luò)教學平臺，對學生學習動機、學習習慣和學習需求進行了調(diào)查（見表1）。

針對2018級學習“理論力學”課程的機械設(shè)計與制造專業(yè)1個班和車輛工程2個班共129名學生，收到有效問卷129份。通過平臺的問卷分析得出57.4%的學生學習動機很高（8分以上），27.3%的學生學習動機一般（4～7分），15.3%的學生學習動機較低（4分以下）。對學生學習習慣的調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)絕大部分學生喜歡自己思考問題，解決學習過程中遇到的問題的主要方法是請教同學和老師或者通過網(wǎng)絡(luò)自行解決。針對學生想說的心里話得到的答案是五花八門的，但是90.6%以上的學生希望通過該課程的學習，提高解決實際問題的能力。

在對學生進行分析的同時，ADDIE模式對教學任務(wù)的執(zhí)行者——教師，提出了更高的要求。首先，必須對所教授的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)有足夠深入的理解，以及對本學科在所服務(wù)專業(yè)中的地位也要十分清楚。其次，熟練掌握傳統(tǒng)的授課技巧，對于混合式教學，課堂教學仍然占有很大的比重，能夠直接、準確、迅速地接收到學生的反饋，這一點是網(wǎng)絡(luò)教學所不具備的，但是又與單一的線下教學有所不同，比如說，在課前預(yù)習方面，學生之間預(yù)習的效果可能會與傳統(tǒng)的下線教學差別更大，因此要求教師對課堂把控的能力會更高[8]。另外，教師還必須熟練掌握相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)技能。作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，面向的是大學二年級的學生，這部分群體缺乏工程實踐，尚不具備專業(yè)知識，因此不但要讓學生了解各知識點在本學科結(jié)構(gòu)體系中的位置，還需要給學生展示相關(guān)的工程應(yīng)用及背景，給學生建立起“有用”的認識，所學的知識是為了提升自己分析和解決問題的能力，是為后續(xù)課程服務(wù)的，而不是僅僅用于解題;教師應(yīng)該具有通過網(wǎng)絡(luò)開展線上教學的能力，有些難點通過有限的線下課時未必能夠讓大多數(shù)學生理解透徹，通過反思自己的課堂效果，可以有針對性地對這類問題錄制短視頻或者利用線上答疑開展線上講解或討論;此外，教師還應(yīng)能夠熟練地利用網(wǎng)絡(luò)發(fā)布調(diào)查問卷、投票等手段獲得反饋，以便在教學過程中能夠及時且迅速地收集學生這些反饋并及時做出相應(yīng)的調(diào)整。在進行本校教學平臺的課程建設(shè)和智慧樹平臺的課程建設(shè)過程中，教學團隊逐步積累了大量經(jīng)驗，提升了在課程教學中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)的能力。

（二）教學設(shè)計階段

設(shè)計階段是課程教學設(shè)計的關(guān)鍵階段，在此階段教學團隊根據(jù)分析階段得出的結(jié)論，依據(jù)教學大綱和課程標準制定出集知識目標、能力目標與素質(zhì)目標為一體的課程總的目標。根據(jù)課程總的目標將教學內(nèi)容劃分為靜力學、運動學和動力學三個模塊，每一個模塊分為若干知識點，每一個知識點提出若干個問題，圍繞每一個問題都制定出基于SMART[9]原則的教學目標。

針對教學目標圍繞全部問題的解決制定相應(yīng)的教學策略。對于已劃分的這一系列的知識點，要進行重新組織分類，并采用與之相對應(yīng)的教學策略。我?！袄碚摿W”講授的對象主要是大學二年級本科學生，這些學生完成了“高等數(shù)學”和“大學物理”中力學部分的學習，作為后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課的“理論力學”，他們已經(jīng)有了一定的知識儲備;通過一學年的學習，學習過程涉及了傳統(tǒng)線下、線上線下混合式及完全線上等形式，這些學生也基本了解了本科階段的學習特點和逐步養(yǎng)成與之相適應(yīng)的學習方法，這對于梳理知識點并采用相匹配的教學手段十分重要。針對一些相對容易理解的知識點，可以布置學生參照智慧樹教學平臺的視頻自學，通過課堂問答或小組討論檢驗自學效果;對于稍有一定難度的知識點，在給學生提出學習目標后安排預(yù)習，然后上課通過學生講解或者課堂討論的形式解決可能存在的問題;對于既是難點，又是重點的知識點，在要求學生充分預(yù)習的基礎(chǔ)上，教師需要在課堂上重點講解，通過習題課加深學生的理解和強化應(yīng)用。

（三）教學開發(fā)階段

開發(fā)階段也是教學設(shè)計的關(guān)鍵階段，該階段以前期的分析和設(shè)計為基礎(chǔ)，對教學材料進行全方位的開發(fā)，圍繞劃分的知識點展開。主要分為以下幾個方面：第一，學習目標及該知識點在課程體系中的作用，使學生了解通過學習應(yīng)該達到的要求;第二，準備各知識點的PPT及相關(guān)的素材，包括圖片、動畫、視頻等，用于輔助學生了解工程背景和應(yīng)用;第三，開發(fā)相關(guān)視頻，包括知識點講解視頻和課堂反思視頻，便于學生自學和復(fù)習;第四，開發(fā)反饋點，包括針對每個知識點的問答題、測試題和開放式討論問題等;第五，建立有效的答疑形式，因為面向的是處于大學二年級專業(yè)偏機械類學生，學分課程比較多，能用于線下答疑的時間有限，通過微信或QQ群，便于及時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。

教學團隊開發(fā)的課程教學材料，見表2。

（四）教學實施階段

有了前三個階段作為鋪墊，最重要的就是教學實施了。課程的全部資料都在智慧樹的平臺上。我們將課程的64學時劃分為16學時的翻轉(zhuǎn)課堂和48學時的精講。課前學生圍繞學習目標進行預(yù)習，通過教材和知識點視頻，嘗試自己解決或與學習小組協(xié)同解決教師預(yù)留的問題，這個過程中可能會遇到困難未能解決，并提出問題;教師收集預(yù)習反饋，在知識點的講解過程中，有針對性地解決這些問題，通過實例講解和問題討論，幫助學生理解在預(yù)習階段貌似自己已經(jīng)看懂但是理解不夠深入的方面。教學過程中，通過作業(yè)、課堂問答、投票、討論及隨堂小測試和章測試等，收集反饋;通過線上和線下方式，對收集到反饋及時做出回應(yīng)。為了培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)和學以致用的能力，在16學時的翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)有2學時的案例教學，和2學時的基于案例的討論[ 10 ]，通過學習平臺發(fā)布討論問題和案例，鼓勵學生搜集相關(guān)的工程實例，運用對應(yīng)章節(jié)學過的知識抽象出相應(yīng)的力學模型，以小組為單位制作PPT，在課堂上講解并展開討論，教師最后做點評。使學生從被動的接受，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c到教學過程中，通過組員之間相互協(xié)作和相互啟發(fā)，提升學習興趣，增強了學好這門課的信心。

（五）教學評價階段

評價分為兩部分，第一部分是課程的成績評價，分為形成性評價和終結(jié)性評價;形成性評價中學生的表現(xiàn)（包括作業(yè)和考勤）占課程成績的10%，分模塊的測試成績占課程成績的10%，網(wǎng)絡(luò)平臺的學習成績（包括章測題、視頻學習和討論）占課程成績的10%;翻轉(zhuǎn)課堂的成績占課程成績的10%;終結(jié)性評價即最后考試的卷面成績占課程成績的60%。這樣的成績評價體系的建立，一方面注重了學生的學習過程，另一方面也培養(yǎng)了學生的自主學習能力和交流表達能力。

評價的第二部分是學生對課程學習達成度的評價，課程考試結(jié)束后，通過山東理工大學網(wǎng)絡(luò)教學平臺，對學生學習達成度進行了問卷調(diào)查，針對2018級學習“理論力學”課程的機械設(shè)計與制造專業(yè)1個班和車輛工程2個班共129名學生，收到有效問卷129份。對調(diào)查問卷進行分析得出89.61%的學生認為通過案例教學和基于案例的討論，他們初步具有了用所學力學知識解決實際問題的能力，87.01%的學生認為通過課程的學習，他們的自主學習能力得到提高，58.25%的學生認為通過翻轉(zhuǎn)課堂，他們的解決問題的能力和與他人合作的能力得到了提升，68.83%的學生認為靜力學模塊掌握得很好，只有5.19%的學生認為理論力學課程沒有學好，這與班級的不及格率6.75%相符合。

二、教學反思

通過一年的教學實踐，可以得出基于ADDIE模式的“理論力學”課程的教學設(shè)計適用于我?！袄碚摿W”課程的教學改革;從這一模式的原理來看，對于其他傳統(tǒng)基礎(chǔ)課程教學也應(yīng)該會發(fā)揮一定的作用，它提供了一種教學改革的有益的思路，其優(yōu)勢在于不是一成不變，而是通過不斷地接受反饋，根據(jù)反饋做相應(yīng)的評價并做出調(diào)整，是一個持續(xù)的、動態(tài)的過程，是一個發(fā)展的過程，是符合事物發(fā)展規(guī)律的。在教學過程中需要任課教師根據(jù)學生對課程的客觀公正的評價做出調(diào)整，評價的合理性和正確性，無疑是這個模式中的關(guān)鍵一環(huán);評價反饋到對教學設(shè)計階段和教學開發(fā)階段及教學實施階段的修正，特別是在教學設(shè)計和教學開發(fā)階段應(yīng)充分地調(diào)動學生學習的主動性，提高學生的學習參與度。在對學生進行評價的同時，其實教師也要做好自我評價，根據(jù)教學實踐過程中獲得的反饋，及時總結(jié)，找到自身教學過程和教學設(shè)計中存在的問題?；旌鲜浇虒W不是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳統(tǒng)線下教學的簡單疊加，需通過不斷相互融合，才能發(fā)揮各自的優(yōu)勢，達到較為理想的效果。

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On the Teaching Design of the Course of Theoretical Mechanics Based on the ADDIE Model

YUN Hai， XU Ying-zi， DONG Huan-jun

（School of Transportation and Vehicle Engineering， Shandong University of Technology， Zibo， Shandong 255000， China）

Abstract： Based on the ADDIE model， the teaching design of the course of Theoretical Mechanics is carried out. The online and offline mixed teaching practice has also been developed to continuously improve the traditional teaching method in basic courses teaching in the environment of “Internet + education”.Practice has proved that the teaching design is helpful to cultivate students autonomous learning ability and the ability to apply what they have learned in practice.

Key words：ADDIE model; teaching model; teaching design