基于ADDIE模型的“Python程序設(shè)計(jì)”課程雙軌教學(xué)模式探究*

李沁穎 ， 金 歡

（江西科技學(xué)院信息工程學(xué)院，江西 南昌 330098）

0 引言

《教育部高等教育司2021年工作要點(diǎn)》中指出，將全面加強(qiáng)新工科、新農(nóng)科、新醫(yī)科、新文科（簡(jiǎn)稱“四新”）建設(shè)，加強(qiáng)緊缺專業(yè)人才培養(yǎng)，推動(dòng)高校人才培養(yǎng)組織模式創(chuàng)新變革，以加快構(gòu)筑高質(zhì)量高等教育體系。在新時(shí)代下，知識(shí)的爆炸性傳播使知識(shí)更新迭代的速度不斷加快，高校課程的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式也需隨之不斷更新變動(dòng)。因此，為契合當(dāng)下發(fā)展需求的教育模式，對(duì)于“四新”背景下的高校教育模式改革而言既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。

課題組提出了基于ADDIE模型[1]的雙軌教學(xué)模式應(yīng)用研究，在信息化教學(xué)技術(shù)依托下，引導(dǎo)學(xué)生課前借助 MOOC 自主學(xué)習(xí)，加速知識(shí)內(nèi)化，在課堂中則采用結(jié)合ADDIE理論模型的模塊式案例學(xué)習(xí)，將ADDIE模型融合于翻轉(zhuǎn)課堂中，實(shí)現(xiàn)雙軌教學(xué)。雙軌教學(xué)既能夠以優(yōu)質(zhì)教育資源輔助高階性教學(xué)，又實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為主體的創(chuàng)新性教學(xué)。

1 “Python程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)現(xiàn)狀

“Python程序設(shè)計(jì)”課程[2-3]是高校計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)、信息管理等專業(yè)的基礎(chǔ)語言入門學(xué)習(xí)課程。目前，該課程教師大多利用傳統(tǒng)的授課方式進(jìn)行講課，課程內(nèi)容重點(diǎn)著力于程序語法概念與編程思路講解，實(shí)踐練習(xí)多采用時(shí)代留存下的較為簡(jiǎn)單的經(jīng)典案例。且均將考試的成績(jī)作為衡量學(xué)生學(xué)習(xí)成果的主要標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生在課堂所學(xué)內(nèi)容相對(duì)晦澀，而實(shí)踐任務(wù)相對(duì)簡(jiǎn)單，學(xué)生綜合能力不足以匹配市場(chǎng)所需專業(yè)人才能力。因此，眾多高校開展有關(guān)該課程的教學(xué)改革研究，課程如果能將課堂（教學(xué)內(nèi)容和考核方式）與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系起來，將有利于提高學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理的能力，使學(xué)生能夠適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代下的工作和學(xué)習(xí)。

當(dāng)前的教學(xué)方式融合傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)點(diǎn)與信息化優(yōu)勢(shì)的新的“教”和“學(xué)”方法，重構(gòu)傳統(tǒng)課堂教學(xué)[4]，將傳統(tǒng)教學(xué)中“教”和“學(xué)”[5]在時(shí)間與空間兩個(gè)維度上都進(jìn)行了擴(kuò)展，使“教”和“學(xué)”二者不需要同時(shí)出現(xiàn)在同一地點(diǎn)中，發(fā)揮其所具備的數(shù)字化優(yōu)勢(shì)，改變傳統(tǒng)課堂中教師為主體的講授方式，避免出現(xiàn)學(xué)生課堂參與度不足、學(xué)習(xí)興趣與主動(dòng)性降低等情況。

2 基于ADDIE模型的“Python程序設(shè)計(jì)”雙軌教學(xué)模式設(shè)計(jì)

2.1 ADDIE模型在“Python程序設(shè)計(jì)”中的應(yīng)用

針對(duì)現(xiàn)今高校教育模式改革的背景和現(xiàn)狀[6-8]，本研究引入了ADDIE模型，該模型最早是被美國(guó)的兩位學(xué)者Walter Dick和Lou Carey所提出來的。ADDIE模型是由5個(gè)部分組成，即分析（Analysis）、設(shè)計(jì)（Design）、開發(fā)（Development）、實(shí)施（Implementation）與評(píng)價(jià)（Evaluation），該模型的系統(tǒng)性和靈活性非常強(qiáng)悍，在課程教學(xué)方式設(shè)計(jì)方面的有效性和價(jià)值性也較高，主要由于其五個(gè)階段之間聯(lián)系緊密且可以隨時(shí)互通的特性，ADDIE教學(xué)模型如圖1所示。

圖1 ADDIE教學(xué)模型

如圖2所示，本研究將雙軌教學(xué)模式引入“Python程序設(shè)計(jì)”，依托ADDIE模型，從教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)評(píng)價(jià)三個(gè)方面[9-10]設(shè)計(jì)“Python程序設(shè)計(jì)”課程的設(shè)計(jì)。同時(shí)在教學(xué)實(shí)施方面融合“線上+線下”“課前+課后”的混合式教學(xué)法，構(gòu)建出兩者相輔相成的雙軌教學(xué)模式，以此打破小到課程、大到專業(yè)間的制約，增加相關(guān)學(xué)科的融合度，有利于學(xué)生知識(shí)內(nèi)化和多方培養(yǎng)，促進(jìn)市場(chǎng)專業(yè)能力人才的培養(yǎng)。最后利用教學(xué)評(píng)價(jià)體系實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性的教學(xué)設(shè)計(jì)以及學(xué)生個(gè)人教學(xué)難度的不同提升，構(gòu)建真正意義上可持續(xù)發(fā)展的雙軌教學(xué)模式。

圖2 基于ADDIE模型的雙軌教學(xué)模式

2.2 教學(xué)準(zhǔn)備

1）教學(xué)需求。在分析教學(xué)需求階段，可以通過教師深入溝通，了解現(xiàn)有課程教學(xué)或?qū)W習(xí)者的不足，以及教師對(duì)輔助教學(xué)手段的功能需求；通過與授課教師討論，掌握課程的教學(xué)范圍、教學(xué)目標(biāo)以及教學(xué)任務(wù)。就“Python程序設(shè)計(jì)”課程而言，其教學(xué)需求即為對(duì)學(xué)生進(jìn)行程序語言的語法、原理的講解，以及代碼實(shí)踐訓(xùn)練，為其后面學(xué)習(xí)更具深度化和廣度化的課程打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[11]，同時(shí)也為今后企業(yè)軟件開發(fā)做好準(zhǔn)備和實(shí)踐訓(xùn)練，明白企業(yè)開發(fā)的規(guī)范和要求。

2）社會(huì)環(huán)境。當(dāng)前，社會(huì)失業(yè)人才增加，企業(yè)對(duì)人才的要求越來越高，特別是計(jì)算機(jī)專業(yè)人才。這也就要求大學(xué)生不僅要有扎實(shí)的理論知識(shí)和解決實(shí)際問題的實(shí)踐能力，更重要的是要有新穎的創(chuàng)新能力，能夠?yàn)槠髽I(yè)發(fā)展引入一汪活水；以及豐富的綜合能力，能理性快捷地應(yīng)對(duì)各種難題?！癙ython程序設(shè)計(jì)”課程是高校計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)、信息管理等專業(yè)的基礎(chǔ)語言入門學(xué)習(xí)課程，其語法復(fù)雜度較低，易于理解。但是其實(shí)踐性非常強(qiáng)，而且對(duì)于學(xué)生的能力要求較高，不僅要有知識(shí)基礎(chǔ)，還要有解決實(shí)際問題的心態(tài)和能力，所以學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)框架的構(gòu)建、職業(yè)技術(shù)能力的獲取培養(yǎng)等必要性非常高。

3）教學(xué)資源設(shè)計(jì)。根據(jù)教學(xué)需求、社會(huì)環(huán)境以及已掌握的教學(xué)實(shí)施環(huán)境的受制約因素，對(duì)“Python程序設(shè)計(jì)”進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。同時(shí)融合已有教學(xué)資源，引入MOOC平臺(tái)進(jìn)行線上學(xué)習(xí)；結(jié)合企業(yè)案例，實(shí)現(xiàn)線下小組案例式實(shí)踐教學(xué)；最后通過教學(xué)評(píng)價(jià)體系記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過程表現(xiàn)以及目標(biāo)達(dá)成情況，利于后期教學(xué)資源和課程教學(xué)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施，實(shí)現(xiàn)教學(xué)大綱的實(shí)時(shí)性、時(shí)代性、先進(jìn)性。

2.3 教學(xué)實(shí)施

針對(duì)教學(xué)準(zhǔn)備分析，構(gòu)建基于ADDIE模型的“Python程序設(shè)計(jì)”雙軌教學(xué)模式，課前利用MOOC平臺(tái)，設(shè)計(jì)“Python 程序設(shè)計(jì)”課程基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)視頻，課中將企業(yè)案例融入課程教學(xué)，采取小組協(xié)作、教師輔導(dǎo)的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，把理論知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來，指導(dǎo)學(xué)生逐步掌握并實(shí)現(xiàn)課程的成果要求。其中，教學(xué)評(píng)價(jià)體系貫穿始終，記錄學(xué)生課后作業(yè)完成度、課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)、目標(biāo)達(dá)成度等，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性的教學(xué)設(shè)計(jì)以及考核難度的實(shí)時(shí)調(diào)整?！熬€上+線下”的雙軌教學(xué)模式如圖3所示。

圖3 “線上+線下”的雙軌教學(xué)模式

1）課前，為了更好地利用學(xué)生的碎片時(shí)間，本研究引入了MOOC平臺(tái)進(jìn)行課前的線上教學(xué)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)Python語言的基本理論。此前教師需要根據(jù)教學(xué)大綱劃分教學(xué)內(nèi)容，然后以劃分的知識(shí)模塊來準(zhǔn)備線上學(xué)習(xí)資料，將學(xué)習(xí)視頻、模塊知識(shí)內(nèi)容、課程PPT等資料上傳至MOOC平臺(tái)。同時(shí)建立“Python程序設(shè)計(jì)”課程基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)教學(xué)資源庫(kù)以便于學(xué)生學(xué)習(xí)和測(cè)試。在MOOC上，學(xué)生從自身實(shí)際及興趣出發(fā)，調(diào)整自己的學(xué)習(xí)方式，或選擇喜歡的教學(xué)視頻學(xué)習(xí)，或通過閱讀相關(guān)書籍資料學(xué)習(xí)。MOOC平臺(tái)還提供了討論區(qū)這一功能模塊，學(xué)生可以在討論區(qū)積極發(fā)言，發(fā)表自己在學(xué)習(xí)中遇到的問題，與其他學(xué)生進(jìn)行討論，也可由教師在線進(jìn)行解答。這一功能不僅拉近了學(xué)生和學(xué)生之間、學(xué)生和老師之間的聯(lián)系，還可幫助學(xué)生自行思考解決問題的方式，激發(fā)他們對(duì)學(xué)習(xí)“Python程序設(shè)計(jì)”課程或其他課程的熱情和興趣。當(dāng)然，為了增加學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)度和避免學(xué)生敷衍了事，教師可在學(xué)生學(xué)習(xí)視頻中加入知識(shí)點(diǎn)問題測(cè)試的環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生加深對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)的印象和理解。并在每一知識(shí)模塊學(xué)習(xí)之后，利用“Python程序設(shè)計(jì)”課程基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)教學(xué)資源庫(kù)設(shè)計(jì)測(cè)試題目來了解學(xué)生學(xué)習(xí)過程情況。最后把學(xué)生學(xué)習(xí)過程情況及后臺(tái)課程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)作為教學(xué)反饋體系的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)線上教學(xué)課程的持續(xù)性、進(jìn)步性。采用 MOOC 的線上課程授課，可以幫助學(xué)生加深記憶，緩解不同學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度的差異性問題，保證學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間的自由性及碎片化時(shí)間的充分利用。

2）課中，為推動(dòng)高校人才培養(yǎng)組織模式的創(chuàng)新變革，培養(yǎng)企業(yè)急需的應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才。本研究將企業(yè)案例融入課堂實(shí)踐教學(xué)，在課內(nèi)采取小組協(xié)作，校內(nèi)外教師輔導(dǎo)的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。將企業(yè)開發(fā)應(yīng)用的整個(gè)生命周期融入課內(nèi)學(xué)習(xí)，學(xué)生可以從需求分析、系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)、編碼和測(cè)試四個(gè)模塊進(jìn)行案例實(shí)踐，提高學(xué)生Python語言使用的熟練度，提高學(xué)生市場(chǎng)職業(yè)應(yīng)用開發(fā)的規(guī)范性和能力。案例開發(fā)過程中，教師還可以根據(jù)實(shí)際情況加入“Python程序設(shè)計(jì)”課程知識(shí)點(diǎn)的重難點(diǎn)，幫助學(xué)生回顧知識(shí)的同時(shí)加深對(duì)知識(shí)的理解。

3）企業(yè)案例實(shí)踐學(xué)習(xí)，教師根據(jù)小組成員水平來發(fā)布不同的學(xué)習(xí)任務(wù)，并在小組學(xué)習(xí)過程中適當(dāng)?shù)貟伋鰡栴}。引導(dǎo)學(xué)生讀懂自己的案例，促進(jìn)其對(duì)所使用算法和代碼的理解，培養(yǎng)職業(yè)規(guī)范能力，一步步引領(lǐng)學(xué)生思考問題、解決問題，逐步實(shí)現(xiàn)從理解到應(yīng)用，從企業(yè)案例的學(xué)習(xí)和解決學(xué)習(xí)問題到解決以后工作中遇到的實(shí)際問題，層層遞進(jìn)，提高自己的能力。最后小組總結(jié)，進(jìn)行成果展示，結(jié)束后，先由小組成員根據(jù)組員表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，隨后教師總體打分，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行具體的點(diǎn)評(píng)。這些評(píng)價(jià)非常重要，可作為形成性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，成為教學(xué)評(píng)價(jià)的一部分。

4）課后，教師總結(jié)課前、課后的學(xué)生評(píng)價(jià)，整合線上、線下及學(xué)生作業(yè)等存在的問題，比較教學(xué)單元中所涉及的學(xué)習(xí)方法的優(yōu)弊端，幫助教師提煉教學(xué)精華，改進(jìn)課堂教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生完成總結(jié)，并系統(tǒng)化知識(shí)點(diǎn)。最后整合多方向評(píng)價(jià)來構(gòu)建教學(xué)評(píng)價(jià)體系，利用教學(xué)過程評(píng)價(jià)、教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)進(jìn)行學(xué)生檔案形成、教學(xué)效果測(cè)評(píng)和教學(xué)優(yōu)化方案的指導(dǎo)。

2.4 教學(xué)評(píng)價(jià)

在雙軌教學(xué)模式實(shí)施中，教學(xué)評(píng)價(jià)體系主要由教學(xué)過程與目標(biāo)達(dá)成度兩個(gè)方向構(gòu)筑。

1）教學(xué)過程評(píng)價(jià)。在課堂學(xué)習(xí)中，結(jié)合小組總結(jié)，以項(xiàng)目演示，由教師及其他小組進(jìn)行評(píng)價(jià)，小組內(nèi)每個(gè)成員也需對(duì)同成員進(jìn)行評(píng)價(jià)總結(jié)，無論是學(xué)生本人、小組，還是教師，都是評(píng)價(jià)的主體。這些評(píng)價(jià)可作為教學(xué)評(píng)價(jià)體系建立的基礎(chǔ)。

2）教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)。培養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度依托于學(xué)生小組實(shí)踐項(xiàng)目成果，評(píng)價(jià)主體為校內(nèi)外指導(dǎo)教師。實(shí)踐項(xiàng)目由聯(lián)合企業(yè)提供，主要為結(jié)合市場(chǎng)實(shí)際改編于實(shí)際工作項(xiàng)目的簡(jiǎn)略練習(xí)版本，由企業(yè)指導(dǎo)教師與課程教師共同評(píng)價(jià)成果，檢測(cè)學(xué)生是否將課堂所學(xué)基本知識(shí)內(nèi)化，并綜合運(yùn)用于實(shí)際問題的解決中。

此外，該教學(xué)評(píng)價(jià)體系還可將教學(xué)過程評(píng)價(jià)中的個(gè)人評(píng)價(jià)、小組評(píng)價(jià)等多方向的評(píng)價(jià)進(jìn)行整合，建立學(xué)生的學(xué)習(xí)檔案，幫助學(xué)生與教師進(jìn)行查漏補(bǔ)缺。在教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)完成之后，根據(jù)體系的反饋可以進(jìn)行考核難度的調(diào)整，提高教學(xué)質(zhì)量，幫助學(xué)生層層遞進(jìn)，培養(yǎng)知識(shí)能力強(qiáng)的人才。

3 結(jié)語

新時(shí)代下，知識(shí)爆炸性傳播促進(jìn)了高校傳統(tǒng)課堂教學(xué)走向互聯(lián)網(wǎng)，因此，應(yīng)緊緊圍繞指導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生就業(yè)這個(gè)中心點(diǎn)，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，深化教育教學(xué)改革，而線上線下、課內(nèi)課外相結(jié)合的混合教育模式為教育模式的改革指明了新的方向。為此，本研究在ADDIE模型的基礎(chǔ)上，探究以“Python程序設(shè)計(jì)”課程為例的雙軌教學(xué)模式，優(yōu)化了課程教學(xué)結(jié)構(gòu)，提高了學(xué)生實(shí)踐水平，以充分適應(yīng)新工科建設(shè)背景下的人才培養(yǎng)需求，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)企業(yè)亟需的應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才。