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深度学习视域下的运动学混合式课程设计建设研究

2024-12-06周予婧秦爽邹莹洁邓石峰曾序求

现代职业教育·高职高专 2024年33期

[摘 要] “运动学”是有关功能康复之逻辑原理的一门综合性专业基础核心课,课程知识点多、综合性强、高度抽象、推理严密,以机械记忆或表面认知来应对考试等学习任务的“浅层学习”无法满足运动学课程教学的要求。随着数字化信息技术的高速发展,在信息技术支持下“运动学”课程教学向“深度学习”转变具有很高的必要性。湖南中医药大学运动学课程组从深度学习理论出发,从多方面进行了运动学混合式课程建设与探索,以期对相关教师和教育领域的研究提供一定的参考。

[关 键 词] 康复;运动学;深度学习;混合式教学;课程建设

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2024)33-0109-04

康复关注的核心是功能,功能恢复是康复的最终目标。日常功能活动(如吃饭、洗漱、穿衣、行走等)离不开人体局部或整体的运动。运动是功能活动的基础,任何功能活动需要通过反复运动才能习得。这要求康复专业人才培养注重学生对人体运动的准确理解与分析,以正确、科学、有效地进行功能康复。“运动学”主要研究人体运动的原理、产生、发展规律,是有关功能康复之逻辑原理的一门综合性专业基础核心课,是理解功能障碍和制定康复诊疗计划的基础,在康复专业课程体系中处于基石的位置[1-2]。本课程知识点多、综合性强、高度抽象、推理严密,需要对日常功能及功能障碍进行分析,对学生知识迁移能力、逻辑思维能力、问题解决能力等高阶能力有较高要求。显然,以机械记忆或表面认知来应对考试等学习任务的“浅层学习”无法满足运动学课程教学的要求,不利于康复人才培养。

近年来,随着数字化信息技术的高速发展,教育数字化、信息化是高等教育发展的必然趋势。党的二十大将“教育数字化”写入报告。习近平总书记在主持中共中央政治局第五次集体学习时指出:“教育数字化是我国开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口。”[3]《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》[4]提出要强化现代信息技术与教学深度融合,推进课程改革创新,提升课程质量与人才培养质量,并指出本科课程要具有高阶性、创新性、挑战度。基于此,在信息技术支持下,促进运动学课程教学向“深度学习”转变具有很高的必要性。本校运动学课程组从深度学习理论出发,开展运动学混合式课程建设与探索,以期对相关教师和教育领域的研究提供一定的参考。

一、深度学习理论

在教育领域,Roger S?覿lj?觟和Ference Marton在《学习的本质区别:结果与过程》中最早提出了“深度学习”与“浅层学习”的概念。浅层学习以被动接受知识为主,主要依赖于机械、重复的记忆与背诵,缺乏对知识内容内在逻辑的理解与把握;而深度学习则以主动学习为主,强调对知识的深刻理解和长久应用[5]。有学者指出,浅层学习是没有质量的数量,而深度学习是质量加数量[6]。

随着深度学习在教育领域的研究深入,其概念和内涵的界定在不同学者和研究中逐渐丰富和完善。综合来看,深度学习是一种深度建构的学习方式,要求学习者在理解的基础上,能够批判性地学习新知,并将其与已有认知结构相联系,有效地进行知识内化、迁移、运用,将知识与新的现实情景相关联,解决实际问题,从而获得高阶能力的发展[6-9]。深度学习关注知识积累的同时,也关注学习者在知识探索过程中的情感体验、价值认同与能力培养。

基于问题的学习、任务驱动式的学习等教学方式被认为是促进深度学习的有效途径,这些教学法强调学习者的主动性和参与性,鼓励他们在解决实际问题的过程中不断探索、不断反思[6-9]。同时,深度学习对知识学习的情境也提出了较高的要求,提示教学要与实践及真实情境紧密联系起来,让学习者在真实或模拟的情境中体验知识的力量与价值[6][8-9]。当前,深度学习已成为高等教育发展的重要趋势,也是信息化背景下混合式教学所追求的目标。在课程建设与教学中,要有效进行教学时空联结、强化教学交互,有目的地设计与开展基于问题、任务、真实情境的学习任务,为学生提供丰富的学习资源,激发学生的学习兴趣和动力,引导其主动探索、积极实践,从而达成深度学习。

二、运动学混合式课程设计与构建

(一)转变观念,明确目标,提升课程高阶性

教学大纲是课程教学的纲要性体现,是专业人才培养方案、实现人才培养目标的关键。本课程积极进行教学大纲修订,坚持立德树人根本任务,充分挖掘课程思政元素,将课程的显性教育和隐性教育相统一。例如在“肌肉的协同作用”的教学中,通过各肌肉协调对功能动作的讲解,使学生理解团队协作能力的重要性,引导其正确认识国家与个人的关系,厚植家国情怀。

本课程转变教学观念,坚持“立德为先,树人为本”,基于深度学习的教育理论,重理论、强实践、促能力,从“知识、能力、素养”多维度确定教学目标。知识目标:学生能结合生物力学、生理学的基础知识,掌握人体各节段运动“骨—关节—肌肉”的动态配合,逐步具备正确的康复思维方式和活动功能分析的康复素养。能力目标:能应用运动学原理,由点及面地理解整体运动与日常功能活动,具有思辨、自学、沟通和团队协作能力,具有初步的功能障碍分析与诊断的能力,为后续课程的学习及康复治疗工作的实施奠定良好的基础。素质目标:培养严谨求实的科学态度,良好的职业道德、素养;增强学生的爱国主义和民族自豪感、社会责任感,强化医者精神。

(二)重构内容,改革方法,突出课程创新性

1.课程内容与知识体系重构更新

本课程建设中,对学情、人才培养方案、培养目标进行有效分析,对课程体系进行整体设计,破除原有的大量运动理论知识的灌输,对课程内容进行多元融合,紧切临床、紧跟前沿,对知识点进行颗粒化精修与筛选,重构课程知识体系脉络(图1)。重构后的知识体系包括绪论、基础知识、正常人体运动学三大知识模块。绪论部分为课程的起始章节,全面概括运动学的定义和内容,联系生活,引导学生主动思考探究“康复—功能—运动”间的关系,了解运动学与未来岗位就业能力之间的关系,加强学生的专业认同感。基础知识模块包括运动中的生物力学、生理学问题两大内容,其中生物力学与物理结合紧密,先从整体探究人体运动原理,在学生具备基本力学分析思路的基础上,过渡到对运动力学组件(骨、软骨、周围结缔组织、肌肉)的探究;生理学内容重构后,先从整体讲解运动的能量代谢,进而过渡到对肌功能、运动对心血管的影响、运动对呼吸系统的影响的学习。正常人体运动学模块以基础知识模块为基础,包括上肢、躯干、下肢运动学,主要从“骨—关节—肌肉”三方面对人体各节段运动功能进行阐述,以节段运动为切入点,由点及面、由浅入深地探究整体运动与日常功能活动,探究功能障碍的原因,探索正确、科学、有效的功能康复方法。

2.教材选用

目前主流运动学课程教材内容一致性不高,侧重性不同。根据人才培养目标、教学大纲,通过对教材的比较,本课程教材选用华夏出版社出版的《运动学》(第2版本)为主要教材,在此基础上,自撰电子讲义与课件,梳理活动分析案例,自编实训报告集,充分提供国内外优质参考教材资源,以作补充。

3.立体化教学资源建设

本课程搭建了“线上+线下”丰富的立体化数字化教学资源,资源类型包括教学视频、课件、虚拟仿真-3D动态视频、功能分析实训案例、试题库等。

(1)线上资源:线上教学资源有教学微视频、非视频资源、试题库,作业、小组教学配套附件等多种形式。教学微视频设计制作时,充分考虑信息化教育的优势、学习者特点及难度,以知识点为轴,融入图片、3D动态视频、动作实录等进行制作,将抽象、难懂的活动直观化、形象化;课件便于学生自主学习、整合知识脉络;试题便于组卷进行测试,了解学生学习情况,改进课堂教学侧重点,开展主题式、探究性、讨论式教学。

(2)线下资源:通过对多年教学的积累进行重构和整合,根据信息化教学新形势,形成资源丰富的PPT课件,分类分专业的教学大纲,融入思政教学与深度教学理念的全课程教学设计,实践实训集(包括结构表面定位、基本运动观察、功能分析案例),以及基于Muscle & Motion虚拟仿真平台的3D动态视频。线下以探究式、互动式、小组式教学为主,选取日常生活、临床实际案例作为主题,设计层层递进的问题引导,配合人体表面结构定位、运动观察,逐步探索功能活动中的关节与肌肉,理解正常人体运动原理,从运动学的角度思考功能障碍的康复诊疗切入点,引入学术动态,促进学习主动进行深度学习,培养学生的问题解决、知识创新、终身学习等高阶综合能力。

(三)强化设计,多维评价,增加课程挑战度

课程团队在本课程教学大纲设计、内容重构和教学资源建设之初,即强调将现代化信息技术与教学深度融合,线上资源不是单纯的“知识传递”,对于康复专业班的学生而言,通过设计探究性活动将线上线下有机融合而非单纯相加,促进学生的深度学习、横贯学习,形成“旧知激活、新知获取、知识深度加工、能力提升”的教学过程。将过程性评价、终结性评价,以及师评、互评、自评结合评价学生学习。针对不同的内容和能力进行不同的考核。线上视频学习便于学生自主学习掌握基本知识,通过在线测试考核其知识掌握程度;通过思维导图作业考查其知识归纳与整合能力;实训要求学生小组探讨分析各关节、运动节段的活动,考查学生的实践能力、知识迁移能力、观察发现问题能力、分析问题的能力;整合的日常活动的小组项目,考核学生的创新意识,思辨、沟通和团队协作能力,以及对整体日常活动及功能障碍的分析能力。

三、运动学混合式课程的教学实施

本课程围绕深度学习理论,在本科康复治疗学专业开展了基于问题和真实情景的线上线下混合式教学实践。

线上教学,以学生自主学习为主,课前由教师发布学习任务,学习后完成线上学习测试任务,发展自主学习能力。线下课堂,采用导入(创设情境,唤起认知)→探究(指导探究,引导深度)→解释(表达过程,展示结果)→迁移(迁移知识,实践练习)→评价(评价学习,反思过程)的教学思路与流程,发展运动分析、功能康复思维,引导学生深层次学习,获取高阶能力。

以“下肢运动学”模块内容为例。下肢运动与人体承重以及站、坐、行走、如厕等日常功能活动有关,涉及髋、膝、踝足的运动学。先单独学习各关节运动学与功能,再整体理解下肢运动的功能。如“髋运动学”,课前要求学生通过教学平台线上自主学习相关教学微视频与课件,掌握髋运动过程中“骨—关节—肌肉”基本的动态配合,并发布线上测试,考查基本知识掌握情况。同时,在线上发布“髋运动学实训”要求及内容,要求学生根据线上资源自行对髋附近的结构进行表面定位,提前思考髋有关的功能分析,带着问题进入线下课堂。课中,首先对髋的基本运动进行观察,并结合邻近关节进行变式运动的思考,理解临床上功能障碍时相邻关节影响;课堂上重点在于对日常活动中髋的分析,包括静态姿势与动态日常活动,动态活动选取“弯腰拾物”“单腿站立”等活动,通过互相观察进行正常分析,然后抛出临床案例或问题(如“鸭步”患者),让学生思考分析其原因,从运动学角度切入找到治疗方向,激发学生兴趣,引发求知欲,焕发课堂活力。要求学生完善实训报告,课后通过网络教学平台提交,并通过网络教学平台、微信等方式进行反馈、答疑。髋、膝、踝足的运动学学习完后,以“步行”等日常活动能力设置小组探究性项目,提供参考文献,引导鼓励学生自主查阅资料,从整体理解现实生活中人体运动的原理及规律,思考日常活动的要点,贴近临床,思考脑卒中患者功能康复的方向,并将小组探究结果进行班级分享,采用师评、互评结合的方式评价,培养学生的深度学习、小组协作等高阶综合能力。

通过问卷、访谈等形式,学生对本课程基于深度学习理论的混合式教学实践的改革与实施满意度高,在知识掌握、学习兴趣、分析问题解决问题的能力、创新能力、协作能力上都有明显提高。教师也普遍表示,线上线下混合式课程的建立,使得教学更加灵活,可以将更多的精力放在互动式、探究式的分析教学安排中,同时线上平台便于进行过程管理、掌握学生学习情况,对于教学具有很大的实际意义。

四、课程特色与创新

(一)理念先进,体系重构——立德树人,重构课程体系

坚持“立德树人、以学生发展为中心”,根据学生的就业及继续教育特点,立足专业人才培养方案及目标要求,对本课程体系进行整体设计,分析本课程在人才培养中的地位及与前后课程联系,课程设计从局限的“课程学习”转变为为人才培养服务的一部分,设计体现学科交叉,从知识学习转变为“知识、能力、素质”培养,提升课程的高阶性,解决了传统的运动学课程教学与康复人才核心能力要求衔接不紧密导致的课程培养目标达成度不够的问题。

(二)知识重构,紧切临床——基于生活现象与临床话题,整合解剖学、力学、生理学、运动疗法重构知识内容

本课程具有知识点繁多,理论性强、高度抽象的特点,在教学内容上,根据教学理念和人才培养目标,破除原有的大量运动理论知识的灌输,对课程内容进行多元融合,设计出贴合现实生活、临床实际的主题,强调学生在学习中主动探究,在探究中深度获取知识,培养批判性思维,培养学生综合素质。

(三)资源整合,教法多样——整合国内外资源,集图片、动画,采用微课设计,多种教学方法融合

将课程相关理论知识内容颗粒化精修,融入图片、3D视频等展示肌肉定位、人体运动原理,设计并拍摄一系列微视频,将课程资源按新型数字化教材进行设计。同时,充分利用在线学习平台的超链接功能,将视频、课件、作业、习题等拓展资料等联系起来。教学方法方面,改变以教师课堂讲授为主、学习时间固定等弊端,以在线平台为依托,开展研讨教学、主题式教学。引导深度学习,强化师生、生生互动,将课堂在时空上再延伸。采用线上线下学习、互动交LbUB6cBAyeGjtEixUUaJrw==流于一体的教学方式,学生参与感强,焕发课堂生机,解决了传统“教师满堂灌、学生被动听”课堂教学模式所致的课程教学方式创新性不够的问题。

(四)重视过程,客观评价——强调教学过程管理、过程评价,评价方式客观灵活

本课程以提升学生综合分析问题能力及康复临床推理思维能力为核心,从以往“期末一考定成绩”的方式转变为“全过程学业评价”,综合评价学生课程学习的表现度、参与度和掌握度。过程性评价占比提升至40%,包括个人任务与团队任务。个人任务占30%,包括课堂表现、线上学习测试、思维导图归纳总结、实训实践,鼓励学生自主学习,勇于提问质疑,积极参加实训;团队任务占10%,以小组为单位对活动进行分析答辩,考查综合分析解决问题的能力,并通过组间互评与师评的方式进行评价。期末考试也从以往的知识概念性题为主向综合分析题转变,侧重于学生对课程内容的知识内化、迁移能力的考核。多元化、全过程的评价方式,解决了传统“重知识掌握,轻能力考核”教学所致的学生学习浅层化、课程挑战度不够的问题。

五、结束语

课程作为人才培养的最小单元,其质量决定了人才培养质量。在本科教育高质量发展及教育教学信息化发展的背景下,本校运动学课程组基于深度学习理论,从多方面对课程建设进行混合式改革与探索,明确目标,重构内容,丰富资源,利用人—环境—技术的有效交互,设计开展基于问题、任务、情景的高阶活动,提升了运动学课程教与学的质量与效率。

参考文献:

[1] 刘克敏,敖丽娟.运动学[M].2版.北京:华夏出版社,2014.

[2] 黄晓琳,敖丽娟.人体运动学[M].3版.北京:人民卫生出版社,2018.

[3] 习近平主持中央政治局第五次集体学习并发表重要讲话[EB/OL].(2023-05-29)[2024-07-10].https://www.gov.cn/yaowen/liebiao/202305/content_6883632.htm?eqid=89c256460009c89b000000026479472e.

[4] 教育部关于一流本科课程建设的实施意见[EB/OL].(2019-10-30)[2024-07-10].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191031_406269.html.

[5] Marton F, S?覿lj?觟 R. On qualitative differences in learning:I—Outcome and process[J]. British journal of educational psychology, 1976,46(1):4-11.

[6] 何玲,黎加厚.促进学生深度学习[J].计算机教与学,2005(5):29-30.

[7] 周艳梅.促进大学生深度学习的混合式教学设计与应用研究[D].长沙:湖南大学,2018.

[8] 夏丽佳.促进大学生深度学习的策略研究[D].兰州:西北师范大学,2018.

[9] 李利,高燕红.促进深度学习的高校混合式教学设计研究[J].黑龙江高教研究,2021(5):148-153.

◎编辑 张 慧