设计型学习模式在高职ICT课程教学中的设计及应用

摘    要：当前，探索高职ICT课程教学改革，培养学生创新实践能力，是推动高职ICT人才培养的关键。设计型学习作为一种面向学习和创新能力培养的学习方式，为高职ICT课程教学的改革提供了有效的实施路径。通过梳理设计型学习与高职ICT人才培养之间的适切性，以典型设计型学习操作模型为基础，从师生活动视角出发，构建了面向高职ICT课程教学的设计型学习模式，并详细阐述其关键特征。同时，结合具体教学案例“Application内置对象”进行深入分析，以期为高职ICT课程设计型学习模式的实践提供有价值的借鉴。

关键词：高职教育;ICT课程;学习模式;设计型学习

基金项目：江苏省教育科学“十三五”规划2018年度重点资助课题“高职院校智慧教学模式建设的研究”（项目批准文号：C-a/2018/03/09）;2018年度常州机电职业技术学院课题“面向ICT创新人才培养的高职设计型教学模式研究与实践”（项目编号：2018-YBSK-15）

作者简介：朱轩，男，讲师 ，硕士研究生，主要研究方向为高等职业教育 、现代教育技术 、计算机网络技术。

中图分类号：G712                文献标识码：A            文章编号：1674-7747（2019）02-0035-05

目前，以云计算、大数据和人工智能为代表的新一代ICT技术是信息通信产业中最为活跃的领域之一，成为推动社会发展和经济转型升级的重要引擎。随着网络通信技术的不断演进，ICT正加速向各行各业的渗透和蔓延，成为推动信息通信产业发展变革的第一动力。

技术发展的关键在人才，但2018年发布的《中国ICT人才生态白皮书》指出：“2017年ICT人才总体需求缺口达765万，并表现出人才需求数量巨大和人才错位两个显著特征。” [1]在此背景下，迅速培养ICT产业所需的高端技能型人才，成为各高职院校必须肩负的历史使命。

一、ICT人才培养的教学方式：设计型学习

所谓ICT人才，即“懂得网络技术、安全技术、存储技术、操作系统、云计算、传输技术等IT、CT、IP全技术领域的复合型技術人才”，[2]其核心素质在于两点：一是“学会学习”，二是“实践创新”。[3]而如何将核心素质培养落实到具体教学中，成为各高职院校ICT人才培养应该关注的焦点。

设计型学习最早源于克罗德纳小组的研究，是一种融合探究活动和设计实践的学习方法。[4]从探究角度出发，设计型学习通过完成学习项目，学会如何学习所需的知识和技能。从设计角度来看，设计型学习由教师提出挑战，学生经过多次设计实践后，完成挑战并形成创造性的设计成果。由此可见，设计型学习是一项以学习目标为准则的项目探究活动，设计源于实践中的具体问题，通过对各种理论的创造性应用解决问题。[5]本研究认为，设计型学习有助于提升学生的创造性思维技能、问题解决技能和工程设计技能，能有效促进多学科知识的综合应用，是面向高职ICT人才培养的一种高效的教学方式。

目前，设计型学习有关的操作模型以克罗德纳提出的科学探究式学习循环模型为主，如图1所示。[6]在该模型中，设计型学习主要包括两个循环圈，学习活动从左侧的“设计与再设计”循环圈开始，经过理解设计挑战、呈现分享和目标浏览、分析解释、建构实验、呈现与分享和巩固性讨论、艰辛设计和使用科学等六个环节，完成设计挑战任务的活动。在挑战任务活动中，当学生为参与设计挑战而了解新事物时，由于需要激励去调查，右侧“调查探索”循环圈就自然参与进来，经过建立假设、设计调查、实施调查、分析结果、呈现分享和发布讨论以及澄清疑问六个环节，获取问题解决的方法支持。

图1中的“需要做”和“需要知道”，实质上是学生感知到的特定情境下的问题，并在问题情境的驱使下，成为学生需要加以应对的“挑战”;“如何做”和“如何知道”，则是学生为了完成挑战进行的下一步设计行动。从图中可以看出，在结构不良的问题解决过程中，“做”与“知道”之间存在紧密的联系，学习会反复在这两者之间展开设计行动。

二、高职ICT课程的设计型学习模式

在上述对科学探究式学习循环模型分析的基础上，本研究以培养学生创造探究能力、问题解决能力、工程设计能力和沟通协作能力等为核心，从师生活动视角出发，构建了面向高职ICT课程的设计型学习模式，如图2所示。

在此模式的学习过程中，以学生为主体，教师充当辅助者和引导者的角色。从教师的活动来看，开始阶段，教师首先要围绕学习目标确定学习项目;之后，通过模拟或演示的方法，描述项目具体内容和要求，并呈现学习情境，引导学生进入学习活动环节;接下来，教师组织学生开展学习，提供相关学习支架，比如学习过程表、问题汇总表、作业表和备忘录等，为反思和评价提供依据;在学习过程中，教师要适时观察和指导学生解决问题，并开展师生、生生之间的协作活动，以帮助学生解决学习过程中的疑难问题;最后，教师组织学生展示成果并实施学习评价，反思教学过程中的不足，并适当进行改进和完善。

从学生的活动来看，学习活动包括问题学习和项目学习两种学习路径，学生可以根据学习目标的性质选择合适的路径开展学习。当学习目标为“方法”范畴时，学习变成问题解决，此时，学生以问题学习中的“描述问题”为切入点，对问题的答案提出假设，制定方案并实施调查研究，对研究的结果进行分析，并在全班范围内进行交流分享，结合反馈意见对方案修改完善，依据需要对问题展开二轮的研究过程。如果在问题学习过程中，遇到问题解构的情况，就需要在“需做”的驱动下，进入项目学习流程，通过完成与当前劣质问题相应的项目完成问题学习。当学习目标为“成果”范畴时，学习变为项目开发，学生以项目学习中的“理解目标”为切入点，根据项目开发目标，规划设计实施方案，组织研讨交流，实施开发和测试;对形成的项目成果进行分析说明，并在全班范围内展示和分享，结合反馈意见对实施方案进行反思，并适时地实施第二轮的开发过程。

在项目学习的过程中，也会遇到许多问题，这时在“需知”的驱动下，进入问题学习流程，在问题解决的过程中，逐步完成项目的实施。通过“需做”和“需知”的雙向驱动，学习活动逐步形成“问题中实施项目，项目中解决问题”的良性循环，从而有效地促进学生对知识的理解和掌握，进而培养学生的创造探究能力、问题解决能力、工程设计能力以及沟通协作能力。

三、应用与效果分析

以常州机电职业技术学院ICT课程体系中的“制造执行系统MES应用”课程为例，该课程以面向制造企业车间执行层的生产信息化管理项目为载体，培养学生ASP.NET的程序开发能力。本研究选取其中的“Application内置对象”内容，通过实现“利用Application对象统计在线生产设备”功能项目，构建设计型学习过程。学习过程分为1个项目学习环节和2个问题学习环节，教学流程如图3所示。

首先，教师发布学习主题，具体内容如下。

今天的学习内容为：ASP.NET内置对象——

Application，项目任务为：利用Application对象统计在线生产设备数量。请登录课程平台并学习有关Application的推送内容，学习完毕后，对项目进行规划设计，然后，由小组讨论解决方案，形成开发方案后完成程序开发，并将源码上传到作业空间。

其次，引导学生进入项目学习环节，推送学习资源，学生则查阅有关Application的学习材料，并对“统计在线生产设备”项目的功能进行需求分析、规划设计，形成开发方案，再以小组的形式对方案进行研讨交流，并进行优化和完善。

然后，学生根据开发方案进行程序开发，完成Application内置对象的创建、添加、减少等功能，对代码的功能进行测试、检验和修正。

再次，程序开发完成后，学生对程序实现进行描述和说明，使学生开发创意显现化。

最后，以师生提问、小组解答的“问答形式”对成果进行展示和分享，并通过组内自评、组间互评和教师评价等多元化评价方式，对学生成果进行客观评价。如果出现未解决的项目功能，则进入第二轮的项目学习，直至实现全部功能为止。

在项目学习中，“Application对象的创建”和“Application对象的取赋值操作”两个问题是项目完成的关键。当学生为完成项目需要对这两个问题进行解构时，则进入问题学习阶段。在此阶段中有以下几个步骤：（1）学生确定需要解决的问题，即“如何创建Application对象”和“如何为Application对象赋值和取值”;（2）通过查阅教师推送的学习资源或者通过关键字“Application”，在资源平台中查找相关资料，并建立问题解决的可能方案;（3）对方案进行小组讨论、交流，完善和修正问题解决方案;（4）根据问题解决方案，编写程序，对Application的创建、取值和赋值等问题进行测试，并分析测试结果是否达到预想的效果;（5）对问题解决的成果进行组内的展示和分享，通过自评和互评的方式判断问题是否解决，如果失败，则探索失败的原因和出现的新问题，并再次进入到问题学习环节中学习，直到问题完全解决后再进入项目学习环节。同时，利用问题解决过程中所习得的知识，进行项目功能的开发。

通过设计型学习，学生学习兴趣有了很大的提高。从调查问卷中发现，有95%以上的同学喜欢课程的学习模式，认为在教师的指导下，通过完成挑战性的任务，在深入了解到知识的同时，也形成了应用能力;另外，学生在通过挑战“设计”的问题中，体会到了学习的重要性和科学性，学会了通过调研和研讨为研究提供支撑、测试、分析和优化成果的方法。有90%以上的同学提出的项目设计方案结构清晰、内容准确，并且大部分同学完成了在线生产设备数量统计功能的开发，使课程的学习效果有了明显的提升。

四、结论

设计型学习是一种让学生在完成设计型挑战任务的情境下，学习科学知识和技能的途径。[7]通过“设计”，可以帮助学生更好地利用知识去解决真实情境中的问题，从而提升学生的问题解决能力、批判性思维能力和工程设计能力，并促进多学科知识的融合。

本研究从分析设计型学习理论的内涵出发，探索设计型学习在高职ICT课程教学中的具体应用。在科学探究式学习循环模型的基础上，从师生活动视角构建面向高职ICT课程的设计型学习模式，分析其中的各个活动环节，并进行具体的应用案例分析。以期将设计型学习落地于高职ICT人才培养中，发挥其教学效能，从而为高职课程设计型学习的实践和应用提供有价值的借鉴。

参考文献：

[1] 杨秀森.中国ICT人才白皮书在京发布[J].中国电化教育，2018（9）：1.

[2] 张慧敏，林勇，陶亚雄.高职院校ICT领域复合型技能人才培养专业核心课程体系构建与实践[J].中国职业技术教育，2017（8）：62-65.

[3] 核心素养研究课题组.中国学生发展核心素养[J].中国教育学刊，2016（10）：1-3.

[4] 朱龙，胡小勇.面向创客教育的设计型学习研究模式与案例[J].中国电化教育，2016（11）：23-29.

[5] 王佑镁，李璐.设计型学习——一种正在兴起的学习范式[J].中国电化教育，2009（10）：12-16.

[6] 伍海，王佑镁.整合设计与学习：科学教育中的设计型学习探析[J].全球教育展望，2010（12）：75-78.

[7]曹东云，邱婷.创造力发展：设计型学习的功能预见[J].电化教育研究，2018（3）：18-22.