双案例驱动教学法在软件技术专业群中的应用实践

王 敏 赵海波 田 野 董燕燕

(湖北科技职业学院,湖北 武汉 430074)

一、引言

2019年4月,教育部、财政部发布的《关于实施中国特色高水平高职学校和专业建设计划的意见》(后简称“意见”)要求:到2022年列入计划的高职学校和专业群办学水平、服务能力、国际影响显著提升,为职业教育改革发展和培养千万计的高素质技术技能人才发挥示范引领作用[1-2]。职业教育界专家及权威媒体针对双高建设也提出了很多指导性的建议[3-4],这些意见和建议为各职业院校创新发展提供了参考。专业是高职院校的基本办学形态和载体,2019年以来各高职院校均结合自身特点进行了专业的组群并制定了建设规划与目标,经过三年实践的专业群建设成果逐步彰显,譬如以“1+X”证书标准为导向,构建专业群“基础技能+专业技能+复合技能”课程体系[5];建立“岗课赛证”融通的课程体系,深化课堂教学改革促进专业群建设[6];制定产教融合、校企合作的专业群人才培养方案和课程体系以增强专业群人才培养的适应性[7]。总的来说,专业群建设成果主要体现在组群逻辑、课程体系、人才培养模式、课程资源、师资队伍建设等方面,其主要特色是从专业的“群”特征出发进行了专业群人才培养模式、课程体系的构建和群内各专业人才培养模式、课程体系的重构,基于此推进课程资源、师资队伍建设和教学改革。而现有成果中着眼专业群课程教学方法的成果并不多,实际上教学实施是人才培养的基本点和落地点。因此,在专业群宏观构建的基础上,从最基本的课程出发,推进专业群教学方式、方法的改革是专业群建设的关键发力点,对提升专业群人才培养质量具有重要的意义。

案例教学法由美国哈佛大学商学院所倡导,20世纪20年代主要在经济管理类人才培养中采用,实践证明案例教学法对培养高素质经济管理人才具有良好的教学效果。 20世纪90年代,我国教育界开始探索案例教学法,其教学效果得到了证实。在程序设计类课程中采用案例教学法能有效激发学生的学习兴趣,教学效果明显,然而采用的案例多以正向的优良案例为主,虽然这样的案例有助于学生掌握知识和方法,但当学生遇到问题时往往不知如何解决。于是有研究者提出将优良案例与缺陷案例相结合,采用优良案例讲解知识和技能点,让学生掌握知识和技能,采用缺陷案例引导学生查找问题、寻找解决问题的方法,提高学生分析问题和解决问题的能力。

双案例教学法在湖北科技职业学院软件技术专业多门课程中试点,取得了较为丰硕的成果。湖北科技职业学院于2019年启动专业群建设,以软件技术专业为核心建立了软件技术专业群,经过多轮论证,构建了专业群底层共享、中间分立、高层融通的课程体系,通过三年的建设在课程资源、师资队伍、实训环境等方面取得了较好的建设成效。但在专业群各专业毕业生回访中发现,用人单位普遍反映毕业生畏难情绪较严重,在项目开发中遇到问题很难独立解决,为应对这一问题,专业群建设团队决定将软件技术专业的教学成果“双案例驱动教学法”在专业群中推广应用,进行成果的“群”转化。本文以湖北科技职业学院软件技术专业群为例,探索双案例驱动教学法的各类标准及教学模式,以解决毕业生分析问题、解决问题能力不足的问题,为相关专业及兄弟院校人才培养提供参考与借鉴。

二、 双案例驱动教学法

双案例驱动教学法是软件技术专业的教学改革成果。其出发点是针对用人单位反馈的软件技术专业毕业生程序调试能力欠佳的问题,收集和设计带有缺陷的程序作为教学案例,帮助学生提升程序调试能力。为发挥案例教学法的优势,规范和完善案例资源,在建设缺陷案例资源的同时,教学团队对案例教学法中的优良案例进行了优化,结合教学需求建设了优良案例和缺陷案例并存的双案例资源库,成功探索了双案例驱动的教学方法。该教学法于2017年开始在软件技术专业的程序设计类课程以及蓝桥杯选手培训中试点,证明该教学法不仅能有效提高学生的程序调试能力,还能训练学生分析问题解决问题的能力和创新素质。为规范双案例资源建设,加强案例资源管理,团队教师建设了双案例资源管理平台,以实现双案例资源的共建、共享。经过多门课程的反复实践创新,初步形成了双案例驱动的教学模式。

软件技术专业群建设之初由软件技术、移动应用开发和物联网应用技术组成,2020年新增了区块链技术应用专业入群。专业群成立以来着眼于专业群的共性进行了系列改革实践,其中将各专业现有特色和成果进行“群”转化是专业群改革创新的举措之一。专业群建成之初,教学团队对各专业现有教学改革成果进行了总结,如物联网技术应用专业的成果是“1+X”证书在人才培养方案中的融入机制;移动应用开发专业的成果是“岗课赛证”融通人才培养模式;软件技术专业的成果是双案例驱动教学法。对现有成果分析比较发现:双案例驱动教学法适合在专业群共享课中运用,同时对各专业的课程具有普适性。于是,团队决定首选双案例驱动教学法在专业群中试点推广,以促进专业群建设,提升专业群人才培养质量。为保证双案例驱动教学法在专业群中顺利推进,组建了双案例教学法推广团队对现有成果进行总结凝练,形成了可在群内复制和推广的标准,制定了专业群课程的教学流程标准、课堂教学设计标准和教学资源标准。

(一)教学流程标准

双案例驱动教学法是课程实施的一种模式,将该模式应用于专业群,除了需要规范课程相关教学材料,还需规范课程教学流程标准、课堂教学设计标准和教学资源标准。在教学内容处理上,结合各课程知识或技能体系进行内容划分,以同类知识和技能点为单位将内容划分为若干单元,各单元按循序渐进的认知过程划分为若干学习任务。要求课程的整体运行按如图1所示的三个环节推进,三个环节分别对应课程的准备、实施、总结三个阶段。

1.课程准备。图1所示的“教学实施前”即课程准备环节,从人才培养方案制定开始进入此环节,在人才培养方案制定的同时制定课程标准,在课程实施前的假期(寒假或者暑假)结合学情制定授课计划、完成教学设计、编制教案。对新开课程需开发大量的案例资源,对已开课程需对接企业需求和学情完善案例资源。采用双案例驱动教学法的课程需开发双案例资源,按双案例驱动的教学方法进行教学设计。

2.课程实施。图1所示的“教学实施中”即课程实施环节,此环节跨越课程教学全过程,通常为一个学期。按照课程标准各单元用相对固定的模式进行教学。其核心任务是各教学班级结合教学对象实际情况,对教学内容和教学方式方法进行动态调整,以达成最佳教学效果。双案例驱动的课程需结合学生的薄弱环节从案例资源中选择针对性强的优良案例和缺陷案例驱动教学过程,在教学实施中按照双案例驱动的课堂教学设计标准按任务分步教学,在单元课堂教学结束后,通过总结反思诊断教学中存在的问题,并将学生学习过程中易犯的错误收录进缺陷案例资源中,不断优化双案例资源并改进教学。

3.课程总结。图1所示的“教学实施后”即课程总结环节,该环节通常在课程教学学期结束,对学生学习情况进行全面考核后进行。结合学生总评成绩及各单元的教学总结,教学团队对课程进行全面诊断,总结本轮教学取得的成绩,对存在的问题提出改进措施,形成课程诊改报告,以此作为本课程下一轮教学的依据。

图1 教学流程标准

(二)课堂教学设计标准

课堂教学设计标准是针对每一个教学单元采用双案例驱动法进行教学设计和实施的标准,教学中首先对先修内容进行回顾,然后引入本单元教学内容,按照单元中各任务的类型决定采用的案例类型及教学方法。将单元中任务按内容划分为知识型、一般技能型和重点技能型三种类型,其中重点技能通常为单元教学的重点,三种任务类型的课堂教学模式及案例选择如图2所示。

图2 课堂教学设计标准

1.知识型任务。知识型任务是需要学生了解和记忆的知识,使学生对本单元的知识进行全面学习,为后续技能训练打下基础。知识型任务以学生自学为主,教师在课堂中对知识难点进行分析讲解,也可适当采用优良案例辅助教学。

2.一般技能型任务。一般技能型任务通常由形成技能所需的知识和技术点构成,需要以双案例为载体“讲练”结合,帮助学生应用知识和技术解决问题,通过反复训练形成技能。对一般技能型任务采用“讲、变”两步教学,“讲”指教师采用优良案例讲解技术应用,“变”指教师通过问题导向提出应用的变化需求,要求学生模拟优良案例实现该需求,使学生能灵活应用技能解决实际问题。

3.重点技能型任务。重点技能型任务是本单元的教学重点,需在一般技能型任务“讲、变”的基础上增加至“讲、变、调、查”四步。“调”指在讲和变的基础上进一步引入缺陷案例,带领学生通过调试找出缺陷,使学生掌握解决问题的方法,“查”指教师拔高难度提出问题,一方面以优良案例为载体提出升级任务,要求学生通过网络查找实现升级任务的方法,另一方面给出难度较大的缺陷案例,引导学生通过网络查找对应缺陷的方法,通过“查”培养学生分析问题解决问题的能力。

按课堂教学设计标准可构建如图3所示教学组织模型。该组织模型需教材、教学课件、微课资源、双案例资源、题库等教学资源的支撑,通过在线开放课程平台辅助课前、课中、课后的教学。教学中采用引导启发式教学策略对知识进行讲解,以优良案例为载体讲解和演示技术并变换技术的应用,采用探究式教学策略和双案例驱动的教学方法通过由浅入深“讲、变、调、查”的四步教学法解决教学重点。

图3 教学组织模型

(1)课前。图3所示的“课前预习”,教师通过在线教学平台发布预习资源,主要包括本单元基本知识点和技术点的微课资源、预习测试题,学生完成预习任务及测试打下基础,教师通过对课前学生完成情况进行评价分析,结合学生完成情况调整课堂教学设计。

(2)课中。图3所示的“回顾引入”至“任务N”,教师在实体课堂采用双案例驱动的四步教学法,用优良案例“讲”知识和技术,“变”知识和技术的应用,夯实学生专业知识和专业技能;用缺陷案例“调”缺陷找问题,提升学生调试能力;用优良案例或缺陷案例引导学生“查”解决问题的方法,训练学生分析问题、解决问题、自主学习的创新能力。

(3)课后。图3所示的“课后复习”和“总结评价”,教师通过在线教学平台发布复习资源,主要包括本单元的重点知识和技术要点、能力提升训练(题)等。教师对学生复习任务完成情况进行评价,最后给出学生本单元的综合评价。通过对本单元教学进行总结反思,调整下一单元的教学设计。

(三)教学资源标准

教学资源是双案例驱动教学模式的重要支撑,教学资源包括教材、教案、课件、双案例、题库,其中题库资源包括课前预习题、课中实训练习题和课后复习题。各教学阶段所需教学资源、建设及使用情况等如表1所示。

表1 按教学阶段划分的资源列表

表中资源全部以电子形式呈现,按用途可划分为学习资源、练习资源,按使用阶段可划分为课前、课中、课后,不同阶段资源的难易程度不同。所有资源都应具备使用阶段、类型、使用者等属性,在资源开发时通过资源编码对资源进行区分,以便于资源的管理并有效利用,主要资源标准如下。

1.教材。教材严格遵守学校教材选用规定,此外尽可能选用企业参编教材,以保证教学内容对接企业需求,以增强人才培养的适应性。

2.教案。教案在课程教学实施前完成,以单元为单位进行设计,在单元教学前进行微调。教案内容除单元基本信息外,需包含学情分析、教学目标,以及课前、课中、课后教师和学生的教学活动设计,课中教学设计充分体现双案例的使用,同时教案还包含教学评价、教学效果及单元教学总结,相邻单元通过教学总结和学情分析相互联系,使课程教案成为有机的整体。

3.课件。课件在课程教学准备阶段完成,在教学实施前结合教学设计做对应调整,课件设计需与教学设计中的课中环节保持对应。课堂教学以课件为载体按照各环节计划时间实施教学。

4.题库。题库资源按单元和课程来建设,单元题库中,课前预习题用于检验学生知识掌握情况,便于针对性做教学设计的调整,课中练习题主要来自于双案例资源库,用于教师在教学中指导学生进行实操练习,课后复习题含知识型和技能型两种,知识型复习题用于检验学生知识掌握程度,技能型复习题用于提升学生技能。课程题库由综合性题目构成,用于实训学生综合应用能力。

5.双案例。双案例资源按任务、单元和课程来建设,按任务建设的双案例主要针对单一任务设计,在课中各任务教学中采用;按单元建设的双案例包含课前、课中、课后三个阶段分三个难度等级,课前案例以优良案例为主,课中案例以任务为单位建设,包含优良案例和缺陷案例,课后案例为本单元各任务组合形成的综合案例,包含优良案例和缺陷案例。课程案例采用模拟工程项目,采用填空方式训练学生基本技能,并设计一定缺陷训练学生分析问题解决问题的能力。

6.学习链接。学习链接资源按单元来建设,主要用于学生课后学习提升,学习链接资源在每一轮教学中由团队教师共同选取,选取内容是教学内容的升级或课程相关的前沿技术。

界定了教学流程标准、课堂教学设计标准和教学资源标准,便可按照标准在专业群中推广应用。

三、双案例驱动教学法在专业群中的应用

软件技术专业群成立之初便构建了专业群课程体系,在2020年至2022年专业群人才培养方案中对课程体系进行了进一步优化。

(一)专业群课程体系

近三年不断梳理专业群的逻辑关系,根据行业需求优化课程设置,按照岗位需求调整课程内容,优化和完善了专业群“底层共享—中间分立—高层融通”的分层课程体系。通过分析各专业课程间的共性与差异,优化了专业共享课程体系、专业核心课程体系、专业互选课程体系、应用领域的“项目化”课程及平台。如图4所示,底层开设了“信息技术基础”“网页设计与制作”“程序设计基础”“数据库技术应用”4门共享课程;中层开设了各专业对应岗位的核心专业课程;高层开设了专业融通的项目实训课程及专业互选课程。

图4 专业群课程体系图

(二)试点课程选择

双案例驱动教学法适用于所有应用类课程,该方法针对程序设计类课程提出并取得较好成效,为保证该教学法在专业群中有效运用,并有较大的受益面,团队从以下三个方面确定试点课程的优先级:1.程序设计类课程。符合专业群大多数课程,且为该模式试点的首选课程类型;2.已试点的课程。在软件技术专业试点过,有资源积累和试点经验;3.专业群共享课程。受众面广,有利于专业群人才培养。

结合专业群课程体系,首先选择“网页设计与制作”“程序设计基础”“数据库技术应用”3门底层共享课程开展试点,这3门课程在软件技术专业已开展多轮双案例教学,不仅有资源积累,还有师资积累。随后再遴选各专业中间分立的程序设计类课程逐步推进双案例教学。由于硬件类课程缺陷案例情景创设代价高、难度较大,暂不列入试点课程。

(三)团队建设

专业群的共性之一就是师资共享,师资共享为推进双案例教学法提供了保障。首先,由软件技术专业教师担任共享课程负责人,选择各专业教师加入课程团队,通过共享课程教学团队建设,培养一批精通双案例教学法的师资队伍。然后,由各专业具备前期实践经验的教师作为课程负责人,带领本专业教师选择适当的专业课程开展双案例教学。实现分阶段、分层次的师资队伍培养,使双案例教学法在专业群稳推进、见成效。

(四)应用效果

双案例教学法在软件技术专业的课堂教学、大赛选手培训等方面已取得了明显成效,形成的成果获得了学校优秀教学成果奖。在专业群试点中,由于双案例驱动的课堂能有效调动学生学习兴趣,课堂“到课率、听课率、抬头率”三率考核保持98%以上;各专业学生参加各类国家级、省级行业技能竞赛获得金牌、银牌多项,获奖选手毕业后成为企业的抢手人才;专业群毕业生就业率在同类高校同类专业中位居前列,2022届试点专业毕业生就业率在98%以上,在本专业领域工作1～2年的学生多人成为项目经理。双案例教学法得到专业群师生公认,通过多轮教学实践的积累,教学资源日益丰富,教师教学能力逐步提升,人才培养质量逐步提高,双案例教学法的标准也更加健全。

四、结语

2019年以来,全国高职院校全面启动专业群建设改革,实际上早在2001年我国职业教育研究者就提出了专业群的建设,并进行了一定的探索。因此,专业群并不是新生事物,它以专业为基础,以优势专业为核心和引领,通过共享课程、共享实训资源、共享师资队伍带动各专业共同发展。在推进专业建设时,将各专业尤其是优势专业的成果进行科学的“群”转化,获得较好的建设效果。后续,软件技术专业群将借鉴双案例驱动教学成果的转化模式探索“1+X”试点模式和“岗课赛证”融合等成果在专业群中的应用,全面增强专业群人才培养的适应性,为行业企业输送更多高素质技术技能型人才。