CDIO与翻转课堂立体融合教学模式设计与应用

陈珏

摘  要：CDIO与翻转课堂在教学理念都强调学习者中心地位，建构主义为两者融合式发展提供了理论依据。应用领域的研究能够克服目前翻转课堂在大学教育中教学“纯技术主义”导向、知识点传授碎片化、能力培养同质化等问题，也能拓展CDIO的应用边界，推广到其他应用型专业和课程中来。文章以公共管理类课程——《不动产估价》为例，从一体化课程计划、能力培养目标导向型课程大纲设计、“横道图”式课程实施体系、个性化学习考核清单和多元化课程评估体系等四个方面构建一套CDIO与翻转课堂“1+1>2”的立体融合教学模式，也为理论与实践教学在翻转课堂中的有效融合提供了参考。

关键词：CDIO;翻转课堂;融合式教学

中图分类号：G642        文献标志码：A         文章编号：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

翻转课堂（Inverted Classroom或Flipped Classroom）最早出现在1996年美国迈阿密大学的经济学导论课堂上，莫里·拉吉等教师将其称为“传统课堂内发生的事件与课堂外相互调转”的创新教学方式[1]。随着可汗学院、MOOCs等“互联网+”教育资源和平台的出现，翻转课堂逐渐从国外走进国内，成为高校教学研究和实践的热点。

CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运行（Operate），是由MIT与瑞典查尔摩斯工业大学、林雪平大学、皇家工学院等仪器创立的工程教育模式[2]。CDIO与翻转课堂一样，都是强调“以学生为中心”。CDIO与翻转课堂融合式教学研究为改进大学教育阶段翻转课堂设计和CDIO课堂教学创新提供了理论和实践依据。但是，从目前的研究来看，两者融合式研究还停留在起步阶段，有必要在融合设计和应用方面进行深度研究。

一、传统翻转课堂在大学教育中面临的挑战

翻转课堂这一全新的教学模式随着互联网技术的进步走上“全球化推广”道路，在提高课堂效率、增加师生互动等方面的优势不断凸显：（1）“以学生为中心”的教学理念也打破了传统课堂“教师讲授、学生接受”单线条的互动关系;（2）从教学实践来看，翻转课堂利用信息技术实现了形式上的“颠覆”，将多种教育方式融入到教学中，打破传统教学方式的沉闷感，激发学生的学习兴趣[3];（3）从教学本质来看，翻转课堂是顺应互联网技术下信息获取成本下降而进行的创新型改革，这一模式以“学生为中心”，通过教师和学生角色的双重转变，实现知识内化过程。

尽管这一全新的课堂教学形式在各大高校备受推崇，但翻转课堂的本土化挑战依然严峻。

翻转课堂在教学理念上会造成教学与育人的疏离、学校教育责任泛化、教师职能放弃等问题[4]，运用到教学实践中，就会导致课堂教学的偏差：教师课堂设计的核心内容围绕微课、慕课的制作，围绕教学技术提高，而忽视教学理念、目标与技术的融合，陷入纯粹的技术完美主义和行为主义，其结果就是与传统教学相比效果差异不大[4-5]。具体来说，体现在以下几个方面：1. 教学形式化。如果简单将翻转课堂理解为教学手段有无多媒体技术，有无设置微课等外在形式，很可能忽视教学内容，甚至是无形中增加教师制作视频、微课等教学手段的工作压力，学生从实质上依然没有认知和思维体系上的突破。2. 知识点传授碎片化。我国传统的大学课堂教学仍是知识性教授为主，知识体系在教师的主导下能够形成从点到线的延伸，但是翻转课堂将“知识教授型”转变为“问题导向型”，在课堂上主要解决学生课前预习中出现的问题，这样点状或者片段式的知识获取方式将不利于学生系统性、全面性构建知识体系。3. 能力培养同质化。学生学习态度、学习方式、学习自主性、学习能力等存在显著个体差异，如果简单以学生为中心，必然会出现学习态度不积极的学生“搭便车”和学习能力较差的学生“边缘化”等问题。因此，从我国高校教育实践角度，翻转课堂需要从目标、形式、内容上进行系统性理解，并从课堂实践出发，研究出更具有可操作性地本土翻轉课堂模式。

二、CDIO与翻转课堂融合式教学的理论基础和应用现状

（一）理论基础

CDIO采用建构主义教育理论，将教育理念、培养目标、课程体系、学习构建、实践环节、教师能力和考核评估等通过标准化处理，实现教育目标与教育实践一体化。CDIO自2004年从汕头大学最早开展本土化实践以来，各大工程类、应用型院校和专业都展开了积极有效的探索，从专业人才培养、课程体系改革、课堂教学创新等都有着较为丰富的理论体系和实践参考[6]。从目前国内大学的课程教学应用来看，CDIO在工程图学（姜桂荣 2008）、光电技术（张淮 2012）、数据库课程（逯燕玲 2013）、电类基础课程（张桂凤 2015）等工程技术类课程中应用较为广泛。其他相关应用类课程，如企业社会工作（王艳峰 2009）、就业指导课（李振涛 2009）、统计学专业导论（陈明 2013）、新闻法规与职业道德（陈丽娟 2018）等也有相继引入CDIO教学理念和方法，进行传统教学方式的改革探索。这也进一步论证了CDIO教学模式在应用类课程中的适用性，拓宽了CDIO专业和课程应用领域。

建构主义理论是CDIO与翻转课堂能够有效融合的基础和前提。建构主义强调学习者的主动性，教学活动也不是简单的知识传递，而是知识的处理和转换。无论是翻转课堂“以学生为中心”的教学理念还是CDIO“做中学”的教学方式，都符合建构主义理论设想。尽管两者起源不同，应用范围也有差异，但是整体而言共性大于差异性，可以进行有效融合。

（二）应用现状

CDIO与翻转课堂融合式教学中较为有名的应用研究来自于美国波多黎各工程学院的实践。该学院通用工程系副教授Christopher Papadopoulos、Aidsa Santiago Rom和Genock Portela创建了战略工程教育学发展（SEED）办公室，领导整个COE翻转课堂的研究、实施和评估[7]。在“静力学”课程中将课堂分为课前、课中、课后三个模块，根据翻转课堂的要求，课前利用MOODLE上传PPT进行在线教学和练习，课中进行讨论和答疑，课后采用问题解决会议形式进行课后作业答疑。

国内也有一些学者进行了CDIO与翻转课堂融合式教学应用研究。张妤（2014）以“数字电子技术”课程为例，在理论教学环节，结合案例教学法、启发式教学法通过EDA软件来演示具体知识点，在实验教学环节，结合EDA和Protel99软件完成教学设计，提高学生实践能力。

从目前的应用现状来看，存在以下几个问题：1. 融合模式平面化。将翻转课堂中“互联网+”的教学手段应用到工程教育领域是目前常见的融合模式。这种模式本质上都不能称为 “融合”，或者只是简单的教学方式改进式融合，缺乏课程大纲整体设计、课程目标设立、课程实施监控、课程效果評价等立体融合思考。2. 应用领域单一化。CDIO教育理念本身来源于工程教育，因此，大部分应用研究都是来自于工程类专业或者课程，其他应用类课程相关案例几乎没有。从根源上来看，应该与融合模式的立体化研究匮乏有关，缺乏“普适性”的推广模式。3. 课程建设个体化。翻转课堂几乎只考虑单一课程知识点的传授，而忽视理论知识课程群或者理论课程与实践课程之间的相互关系。课程只是一个单一个体，互相没有联系。CDIO教学设计可以有效解决课程建设个体化问题，但是目前却没有看到两者融合课程的应用研究。

三、CDIO与翻转课堂融合式教学的应用改进——以《不动产估价》为例

《不动产估价》是房地产评估、资产评估、土地资源管理等相关专业的核心课程之一，该课程理论知识专业、严谨，实践操作性强，通过此门课程需要让学生熟悉不动产评估的基本理论和方法，实现学生评估方法应用、评估项目设计、估价报告撰写等能力目标。课程的开设一般分为理论讲授和实践操作两个环节，以黑龙江大学为例，土地资源管理本科专业开设了《不动产估价》和《不动产估价实务》两门课程，将理论和实践在这两门课程更好的融会贯通起来。由于两门课程是一脉相承的，因此，在课程大纲设计、课程目标确立和课程效果评价等环节要进行整体性考量。

（一）一体化课程计划

一体化课程计划是将专业课程的学习与个人、人际交往能力，产品、过程和系统建造能力相融合的方案设计[8]。“一体化课程计划”来源于CDIO中的构思（Conceive），即强调教师对课程的整体安排，并通过课程实施过程提高学生发现问题和解决问题的能力。

“一体化”主要体现在：1. 教师教学目标与学生学习目标的一体化。教师在课程开始阶段就应该明确整门课程目标在师生间的统一、协调，使学生在课程知识点学习和实践能力养成中有一个整体的目标认知，从而在学习过程中及时发现问题并纠正或者调整学习方向、方法。另外，在每堂课内部也应该明确教学目标与学习目标的一体化，从而有效克服教师课堂讲授中的碎片化以及学生学习过程中的盲目性等问题。2. 理论教学内容与实践教学项目一体化。教师在理论教学阶段以案例分析、问题诊断等方式融入实践教学内容，使学生明确两者之间的联系，增进理论学习的动力。

（二）能力培养目标导向的课程大纲设计

CDIO与翻转课堂融合的第一步是建立能力培养目标导向的课程大纲。麻省理工大学研究的《CDIO大纲与标准》中确立了四个层面的能力构成：技术知识与推理能力，个人能力、职业能力和态度，人际交往能力，在企业和社会环境下CDIO能力[6]。大纲的设计以这四种能力培养为目标，融入到《不动产估价》课程中的理论知识讲授以及《不动产估价实务》实践能力养成中来，具体见表1。

（三）“横道图”式课程实施体系

横道图是工程项目实施中用于比较检查实际进度与计划进度的常用方法。这种方法较为直观，能清晰评估目标与进度之间的差距。基于CDIO的课程实施中，可以用这种直观方法来监测学生学习进度与原定课程计划之间的差异，进而引导学生进行有效纠偏。在课前，通过微课堂、慕课等形式，自学不动产评估相关概念、原理;课堂中，老师通过案例分析、课堂讨论、项目实践等方法进行知识点答疑、巩固或提升;课后，通过课外延伸阅读、知识点梳理等形式进一步巩固学习效果。这样实现了“课前-课中-课后”在教学内容和形式上的有效统一，翻转课堂不再是拘泥于教学形式的“现代性”，也能有效克服大学教育中知识点零散化的问题，真正做到“以教师为主体”、“以学生为中心”、“以知识传授为根本”、“以能力提升为目标”。

（四）个性化学习考核清单

学生学习考核是对其取得具体学习成果的度量。基于CDIO的课程教学模式将“做”与“学”实现了良好统一，学习考核应该体现实际教学成果以及学生自身能力的提高等方面，摈弃传统的课堂考试方法，制定有针对性的个性化学习考核清单。在理论考核阶段，将知识点的应用作为重点考核内容，如估价报告片段阅读、估价报告改错以及估价方法应用等。在实践考核阶段，结合学生在项目完成中的分工和定位，制定能力提升型考核内容和多元化考核标准，比如：不擅长沟通的同学通过课程的开展以及项目的实施，提高了沟通能力和表达能力;擅长沟通的同学通过课程的开展提高了计划组织能力和辩证思维能力，考核标准以自身认知定位为出发点，以自身能力和素质提高为落脚点，既体现共性也体现个性。

（五）多元化课程评估体系

课程评估师对整个课程从计划、大纲制定到实施成效进行全方面、系统性的总体判断。在CDIO教学模式中，通过建立12条标准来进行评估，多元化课程评估体系也可以选取课程计划和大纲制定、课程实施进度及教学方法、教师教学能力提高、学习习惯养成、学生实践能力提高、课程考核清单等6个方面进行科学、客观评估。评估的主体包括教师自身、班级学生、教学督导、对口企事业单位、已毕业学生等群体。

四、结束语

CDIO与翻转课堂立体融合教学模式应该强调从课程计划、课程大纲设计、课程实施及监控、课程效果评估等全流程融合，以学生能力提高和素质养成为导向，注重理论知识学习和实践能力提高的有机统一，综合运用“互联网+”、案例分析、课堂讨论、项目实践等多种教学手段和方法，让学生从自我认知或经验出发，真正实现“学习兴趣培养-学习习惯养成-思维能力提高”的循环上升式经验提升过程。而CDIO与翻转课堂立体融合教学模式能否取得预期的教学目标还有待作者后续的教学实践中进行进一步经验。

参考文献：

[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]顾佩华，包能胜，康全礼，等.CDIO在中国（上）[J].高等工程教育研究，2012，3：24-40.

[3]赵俊芳，崔莹.翻转课堂的内在意蕴及高校教学改革的未来方向[J].中国高教研究，2016，6：105-109.

[4]孙峰.翻转课堂的理念反思与未来走向[J].电化教育研究，2017（10）：18-22.

[5]付小倩，袁頂国.中国式“翻转课堂”的实践困境与突围[J].现代中小学教育，2014（7）：45-48.

[6]顾佩华，包能胜，康全礼，等.CDIO在中国（下）[J].高等工程教育研究，2012，5：34-45.

[7]何朝芳，欧玉芳，曹祁.美国大学翻转课堂教学模式的启示[J].高等工程教育研究，2014，2：148-151，161.

[8]顾佩华，陆小华，沈民奋.CDIO大纲与标准[M].汕头：汕头大学出版社，2008.

[9]潘柏松，胡珏，秦宝荣.基于协同理论的CDIO工程教育模式探索——以机械工程及自动化专业为例[J].中国大学教学，2012，5：35-38.

[10]姜大志.CDIO工程教育模式下的主动式项目驱动学习——以“java程序设计”课程为例[J].汕头大学学报（人文社会科学版），2012，28（4）：79-82.