课堂教学设计的六种常见模式

一、“5E”教学模式

“5E”教学模式是美国生物学课程研究(BSCS,1989)开发的一种基于建构主义教学理论的模式，是BSCS课程的一个重要特征。自上世纪80年代末以来这种教学模式就在BSCS的总课程设计中被应用，并占据着十分重要的地位。它描述了一种能用于总课程、具体学科课程或某一节具体课的教学程序，是一种致力于引起学生学习兴趣的有效的教学模式和教学方法。

1、基本内涵

“5E”教学模式共分五步,这五步分别是吸引(engagement)、探究(exploration)、解释(explanation)、迁移(elaboration)和评价(evaluation)。因为五个步骤的英文单词首字母都是“E”而得名。

(1）吸引

这一环节是“5E”教学模式的起始环节。为吸引学生对学习任务产生兴趣激发学生主动进行探究，“5E”教学模式一般强调通过创设问题情境来激发学生的学习兴趣。这里的问题情境应尽量与现实生活(特别是学生的生活)联系起来,并与课程内容和教学任务联系起来。情境中的问题能够吸引学生,引起认知冲突,从而激发学生主动探究,主动建构知识的兴趣。

教师课前需要了解学生对于即将学习的任务已经形成的前概念.分析原有概念和科学概念之间的差异及其形成差异的原因,然后创设问题情境,通过演示实验或其他常见情境与学生已知的前概念产生认知冲突,由此激发学生对学习任务的探究兴趣,产生探究意愿。

（2）探究

探究是“5E”教学模式的中心环节。教师可以根据上一环节产生的认知冲突,引导学生进行探究。在探究的过程中,学生是主体,教师的作用是引导和帮助。教师注意观察、倾听,并进行适当的提示和指导,以了解学生探究的进程和深度,同时避免学生过快地得出结论。

在这一阶段,需要提供学生一些必需的背景知识,包括学习材料,如果是实验探究,还必须提供给学生实验仪器、实验材料、背景知识等等。“支架式”支持的力度,取决于学生的实际状况及教师对学生的了解情况。

在探究环节中,由于学生进行了具体的探究活动,所以学生的前概念(很可能是错误概念)、技能、方法等逐渐被暴露出来,为之后的概念转换和概念界定创造了便利的条件。

（3）解释

解释阶段是“5E”教学模式的关键环节。这一阶段应将学生的注意力集中在对探究过程和结果的展示及分析方面给他们提供一个机会表露其对概念的理解,以及技能的掌握或方法的运用,让学生尝试用自己的理解阐述他们对概念的认知。这一阶段也为教师提供直接介绍概念、过程或方法的机会教师应该借助于课程目标来帮助学生更加深入地理解新的概念。

解释环节需要一定的逻辑推理,教师应注意鼓励和提醒学生根据已有的知识经验和上一环节进行探究的过程和结果进行推理。如果推理有困难,教师也可以直接借助于学生的实验过程和结果,并辅助以其他的材料和媒体帮助学生正确地理解概念,特别要注意纠正学生已有的错误概念。

（4）迁移

在教师的引导下继续发展学生对概念的理解和应用技巧，扩充概念的基本内涵，并与其他已有概念建立某种联系、同时用新的概念解释新的情境或新的问题。通过实践练习，学生从中可以加深或拓展对概念的理解，获得更多的信息和技能。

在利用新概念解释新的类似的情境或问题时，要注意引导学生尽量使用刚刚学习的专业术语，这不仅可以对新情境和新问题进行回答；而且可以加深对新概念的理解。

（5） 评价

在这一阶段教师和学生用正式或非正式的方法评价学生对新知识的理解及应用能力。如果用正式的方法评价，教师可以采用纸笔测验和表现性任务等形式；如果采用非正式评价，教师可以在整个教学过程的任何时候进行。总之，评价的目的在于确保学生活动的方向或鼓励学生对研究过程进行反思，同时，评价也为教师提供了一个评估自己教学过程和效果的机会。

“5E”教学模式也提供学生自我评价的机会，自我评价有助于学生能在一个任务中认知自己的思路、方法和操作技能，也有助于学生认知自己对探究活动付出的努力程度。

2、教师和学生的行为特征

“5E”教学模式十分注重教师的教学行为与学生的学习行为协调一致。在这两者的行为中，我们可以十分清楚地看到，学生是学习的主体，是活动的中心，教师是指导者和帮助者的角色，教师所做的一切，都是为了促进学生更好地探究而获取科学的概念。

 

 

二、ADDIE教学设计模型构建

系统化的教学设计模型是教学设计理论的抽象化图形描述，以其精简化、可视化、操作性强等特点，成为教育、培训领域课程设计与开发的指导性设计模型。体现通用教学设计特征的ADDIE教学设计模型，涵盖了教学设计过程的一系列核心步骤，它将系统化的教学设计分为分析、设计、开发、实施和评价等五个步骤，以保证高效地进行课程设计与实施。

 

1. 分析阶段

分析阶段的内容主要包括教学对象分析、教学内容分析以及教学环境分析。教学对象分析主要从学生的共同特征、已有知识储备、学习风格等三方面出发；教学内容是实现教学对象向培养目标确定的能力转变的支撑性材料；教学环境是实现教学活动的主要媒介和载体。

2. 设计阶段

设计阶段主要包括教学目标与重难点设计、教学媒体选择和教学策略设计、教学过程与教学资源设计、学习评价设计等四个方面。教学目标与重难点设计是混合式教学设计的灵魂之所在，对后续阶段起着统领作用。教学媒体选择和教学策略设计是为了实现教学目标，而选择并确定信息传递的通道以及师生开展教与学活动的组织方式。教学过程与教学资源设计是在教学策略确定之后，围绕学习活动而开展的具体教学过程和资源的设计。

3. 开发阶段

立足于分析、设计两个阶段，开发阶段重在选择合适的教材资源，同时制作、开发各种辅助学习资源，以生成具体的教学单元内容。

4. 实施阶段

实施阶段旨在通过借助合适的教学媒体，将虚拟环境的优势和现实环境的优势相结合，开展教学和研讨活动，实现人才培养目标。

5. 评价阶段

评价主要包含形成性评价和总结性评价——形成性评价贯穿于混合式教学设计的各个阶段，通过调查问卷、访谈等方式收集数据，并在后期阶段中对教学设计方案予以不断完善。

混合式教学的实施流程

研究在借鉴翻转课堂教学模式的基础上，按照“课前”、“课中”、和“课后”三个阶段来逐步开展混合式教学，提出了三阶段式的混合式教学实施流程，如图2所示。

 

（1）课前阶段

指学生根据自主学习任务单的相关内容，利用网络学习平台上的相关资源开展自主学习，完成教师设定的任务，并将自主学习过程中遇到的相关困惑及建议提交至学习平台，形成课前自主学习反馈。教师则利用平台提供的讨论区等网络交流工具，与学生进行同步/异步的交流与反馈，进行有针对性的个别化指导。

（2）课中阶段

在课中的典型任务探究阶段，学生可以根据不同的探究问题，采用自主探究或合作学习的方式来开展研究性的学习活动。之后便进入课中的成果展示和交流阶段。在这个过程中，学生可以通过作品展览、限时演讲、辩论会等形式，展示研究性学习成果，分享学习心得和体会。

（3）课后阶段

课中的展示和交流完成后，学生根据教师和其他同学的建议，修改、完善、提炼自己的学习成果和反思总结并提交至学习平台，以进行更大范围的交流和传播。

三、对分课堂

1、内涵

结合传统课堂与讨论式课堂各自的优势，进行取舍折中，我们提出了一个新的课堂教学模式，称为“对分课堂”。对分课堂的核心理念是把一半课堂时间分配给教师进行讲授，另一半分配给学生以讨论的形式进行交互式学习。类似传统课堂，对分课堂强调先教后学，教师讲授在先，学生学习在后。类似讨论式课堂，对分课堂强调生生、师生互动，鼓励自主性学习。

2、创新之处

对分课堂的关键创新在于把讲授和讨论时间错开，让学生在课后有一周时间自主安排学习，进行个性化的内化吸收。此外，在考核方法上，对分课堂强调过程性评价，并关注不同的学习需求，让学生能够根据其个人的学习目标确定对课程的投入。对分课堂把教学分为在时 间 上 清 晰 分 离 的 三 个 过 程 ，分 别 为 讲 授（Presentation）、内 化 吸 收 （Assimilation） 和 讨 论（Discussion），因此对分课堂也可简称为PAD课堂。

结合对分课堂的具体实践，通过与传统课堂的对比，我们认为对分课堂的合理性体现在以下五个方面：

（1）增强学生学习主动性

在传统课堂上，教师讲授力求完整详尽，学生没有发挥余地，趋向被动接受。在对分课堂上，教师有引导，但并不穷尽内容，留给学生进一步主动探索的空间，能够引发学生进行主动性学习。学生通过课堂上教师讲授获得基本框架，理解重点、难点，大大降低了课后的学习难度。学生要带着作业参加讨论，受朋辈压力，课下学习会更认真、主动。作业计分，优秀作业得到展示，会促使学生把学习成果外化为高质量的作业。课下学习目标明确，但何时学、学多少、如何学，学生自己安排，自主性强。

（2）减轻教师负担，实现教师角色转型

在传统课堂上，教师负责所有内容的组织、呈现、解释、总结，备课工作量大。在对分课堂上，教师只需把握精要，把其他内容留给学生学习，备课量显著减少。讲授时间短，降低了对学生注意力的要求，减少了纯粹为吸引眼球的“表演性”教学。分组讨论时，教师在各组间巡回督促但并不介入讨论，负担很小。作业批改只需粗略分级，简单反馈，花费时间并不多。展示、评点作业，针对性强，学生感兴趣，教学效果好，还能减少教学材料准备，降低备课负担。在对分课堂中，教学过程中的机械性成分降低，指导性成分提升，教师角色从覆盖内容、灌输知识，变为引导学生学习。教师讲授的内容都是学生觉得困难，看书不易看懂的部分，学生对教师的学识会更尊重、评价更高。

（3）增加生生、师生互动交流

在传统课堂下，教师讲授后学生各自学习，缺乏交流机会。学生自己学习，比较枯燥，碰到问题不易解决，容易受挫。课下学生很难聚齐，学习环境也不易保证，小组互动学习效果不好。对分课堂把互动交流放到课堂上，学习环境好，学生带着问题来，相互协作共同解答。学生在讨论中锻炼表达能力，学会借鉴他视角，互相启发、促进，深化理解，同学间增进了解，加深友谊。课下不学习很难参与讨论，缺课也会影响整组讨论，这些都会强化学生的团队合作意识。学生有机会同教师交流，教师也可以随时参与讨论。总体上，生生、师生互动的幅度都大大提升。

（4）提升考评准确度，关注学生学习需求

在传统课堂下，学生通过几次评估，如期中、期末考试或学期论文获得分数，取决于考题内容和临场发挥，分数偶然性高，评价准确度低。考试侧重死记硬背，对思维能力考查不够。另一方面，传统教学理念希望学生每门课都尽力学好，目标过于理想化，没有考虑学生的学习需求。学生在达到学校要求的前提下，根据自身情况规划在不同课程上的投入，应该得到鼓励。比如，对某一特定课程，并不是每个学生都想获得好成绩，有些学生没有兴趣，有些学生能力不够，有些学生时间不够，有些学生觉得教师水平不高，有些学生认为对自己未来发展意义不大。这些情况下，学生可能只要求及格通过。学习评价应该尊重学生不同的学习需求，让低要求者能有一个保底的学习规划，让高要求者能有展示优异的空间。

（5）提升学习效果

当前高校很多课程主要用期末考试的方式进行评估，学生平时不学，按严格标准去考核，很多学生不能及格。教师只能采用考前划重点的方法，降低考试难度，让大多数学生通过。这会进一步导致学生平时不学习，考前死记硬背过关，形成恶性循环。对分课堂鼓励平时学习，把有效学习应该付出的努力分散到整个学期。每一周，学生在教师讲授后都需要完成内化吸收，并以作业形式体现自己的学习成果。读书笔记强调体现学生个人特色。学生在完成读书笔记的过程中，既有对书本内容的整理、归纳和总结，也可以有深入的理解和发散性、创造性的思考。对分课堂以学生的分组讨论为开端，学生温习上次内容，自然进入后续内容，无需导入技巧就能让学生进入良好的学习状态。一周内经过教师讲授、课后复习、分组讨论三次学习同一内容，符合记忆规律，可以有效减缓遗忘速度。在整个学期，学生深层学习、理解性学习一直在进行。临考前，学生只需要把一些需要背诵的基本概念复习一下即可，并不紧张。这些学习过程的改变，都能对提高学习效果有十分积极的贡献。

四、BOPPPS教学模型

BOPPPS教学模型的理论依据是认知理论和建构主义，如何使学生在课堂上最大限度的掌握知识是其关注的重点，因此教学互动和反馈是其突出的特点。

1.Bridge（引入）

目的是吸引学生的注意，诱导学生产生强烈的学习动机和明确的学习目的，引入应该简洁。

重点是将本次课的内容和学生的已有知识或者未来可能碰到的问题衔接起来。

2.Objective（学习目标）

该阶段目的是向学生清楚表达本节课的学习目标，便于学生掌握学习的重点。

该模式强调教学目标必须具有可操作性，应包含以下的内容：

(1) · 明确指出学生应掌握的知识要点；

(2) · 对于知识掌握的熟练程度必须明确可测；

(3) · 学习后学生能自我评估是否达到了要求。

3.Pre-assessment（课前摸底）

课前摸底的目的是掌握学生的受训能力，学生之间知识背景和学习能力的差异不能忽视。如果教学内容远超学生已有的知识范围，容易使他们产生挫败感，丧失学习兴趣；如果讲授的知识，学生已经非常清楚，也会使他们感到无趣。

4.Participatory Learning（参与式学习）

参与式学习是BOPPPS教学模型最核心的理念，是培养学生主动学习的重要手段。参与式学习体现的是以学生为主体的教学思想。常用的参与式学习组织形式包括：分组讨论、角色扮演、动手推算、专题研讨、案例分析等。

5.Post-assessment（课后测验）

课后测验是判断学生是否达到预期的重要环节。相对于传统教学模式，BOPPPS模型强调检测的及时性，即应该在课后或者教学过程中及时评估教学效果。根据评估结果，学生可以及时了解自己对知识的掌握程度，教师可以反思并调整教学设计，使教学目标更易实现。

6.Summary（总结）

总结主要是归纳一节课的知识点、理清知识脉络、引出下次课的内容。与传统的教学模式不同，BOPPPS模型强调总结应该是学生自己对知识的归纳。因此，总结过程中，教师主要起引导的作用，由学生自己总结本次课的知识点和重要内容，评估自己的学习效果。

运用BOPPPS模型应注意的问题

1. 应用BOPPPS教学模型对教师素质有更高的要求，要求教师不仅理论功底要扎实，还必须具有丰富的实践经验。

2. 该教学模式的六要素在实际应用中并不固定。根据教学经验，实际教学过程受许多不可控因素的影响，很难完全固定按这六个环节开展教学活动。

3. 形式多样的教学形式的共同重点是“教学反馈”。教师在课程设计中采用哪种教学形式的评价标准应该是能否提高学生学习效率和深度，而这很大层度取决于师生之间能否通过及时、准确的“教学反馈”，实现教与学的同步，产生情感共鸣。

归纳BOPPPS教学模型六要素的共同点，不难看出BOPPPS教学模式的内涵：在教学理念上，教师关注的重点应该是学生“学到了什么”，而不是自己“教了什么”；在教学目标上，必须按照认知规律，设定清晰、具有可检性的目标，便于学生评估自己掌握知识的程度；在教学方法上，强调参与式教学，力求学生能在课堂上充分发挥主观能动性，独立思考、创造新思维。

BOPPPS教学模型作为一种注重教学互动和反思的闭环反馈课程设计模式，本质上是对以学生为中心的教与学的实践。教师在应用BOPPPS教学模型开展教学设计时，应从教学理念，目标，方法上准确把握该模型的内涵，不必拘泥于固定的形式。

五、OBE成果导向教育理念

1、内涵与特点

成果导向教育（Outcomes-Based Education， 简称 OBE）是指“清晰地聚焦在组织教育系统，使之围绕确保学生获得在未来生活中取得实质性成功的经验”。与知识结构、教师传授为主导的传统教育相反，OBE强调学生的预期学习成果的确定、达成方式以及达成度的评价。

OBE 是工程教育专业认证的三大基本理念之一，美国工程与技术教育认证协会（ABET） 也全面接受了 OBE 的理念，并将其贯穿于工程教育认证标准的始终。

成果导向教育理念改变了传统“以知识为主导”的教学理念，以学生预期能力获得为导向进行反向设计和正向实施教学，将教学的重点聚焦于“学生产出”，立足于工程教育专业认证大背景，注重学生创新、实践等能力的培养。

 

 

2、对课程教学改革的启示

（1）明确课程学习成果目标

在成果导向教育中，培养目标关注学生“能做什么”，毕业要求关注学生“能有什么”。成果导向教学把学生的课程学习进程划分为不同的阶段，并确定出每一课程阶段的学习目标，这些学习目标是从初级到高级，再到课程的最终成果，换句话说，也即具有不同学习能力的学生应用不同的时间、通过不同途径和方式，达到同一目标，因此成果导向教学设计必须要明确每门课程对毕业要求的哪几条有贡献，然后对这几条毕业要求逐条确定相应的课程教学内容，再确定所需的课程教学模式。

（2）确定课程学习成果需求

成果导向教育理念深刻反映了从需求开始，由需求决定课程的教学目标。成果导向教育是“反向设计、正向实施”的过程，需求既是起点又是终点，进而最大限度地保证了教育目标与结果的一致性，其“正向实施”是从需求开始，由需求决定培养目标，再由培养目标决定毕业要求，再由毕业要求决定课程体系，最后到课程环节，完全符合现代教育思想中以人为本的认知规律和特点。

（3）设计取得课程学习成果过程

课程的建构应更多地采取互动式、研究型教学，引导学生强化对科学和工程原理的理解和运用，要有充分的分析内容，鼓励学生“自学”，提倡“自主式学习”、“合作式学习”、“探究 式学习”。课程的实践教学应与理论教学相结合，选择恰当的载体，使学生经历解决复杂工程问题的过程，并在解决问题的过程中深入掌握工程原理，充分体现知识、技术技能与方法的综合应用。

（4）构建课程学习成果评价体系

成果导向教育理念非常强调“以学论教”的评价原则，即教师“教得如何”要通过学生“学得如何”来进行评价，其基本思想就是教师“教学生学”、教学生“乐学”、“会学”、“学会”，其中“会学”是核心，引导学生要会“自己学”、会“做中学”、会“思中学”。成果导向的教学评价主要聚焦在学习成果上，而不在于教学内容以及学习时间、学习方式上。教师要掌握并利用各种多样化的课程教学评价方法，例如课堂提问、中期测验、问卷调查、项目设计、作业评阅、调研报告等多样化评价方式，动态地掌控学生知识、能力和素质的发展水平。

（5）持续改进保障课程学习成果

建立完善的持续改进机制，首先确定课程的保障质量目标，然后要确定课程培养目标与毕业要求的符合度与达成度，最后是制订课程教学活动的持续改进计划，并通过 PDCA 循环来实现。应注意的是，课程教学的持续改进不能被视为课程教学的某个环节，它是一种贯穿于课程整个教学过程中的运行机制。

六、CDIO教育模式

CDIO(conceive——构思，design——设计，implement——实施，operate——运行)是由MIT和瑞典几所大学在Wallenburg基金会的资助下，经过几年的研究、探索和实践，于2004年创立的。这个教育模式是以产品、过程和系统的构思、设计、实施、运行全生命周期为背景的教育理念为载体，以CDIO教学大纲和标准为基础，让学生以主动的、实践的、课程之间具有有机联系的方式学习和获取工程能力，包括个人的科学和技术知识、终身学习能力、交流和团队工作能力，以及在社会及企业环境下建造产品和系统的能力。

1、CDIO标准

 

2、CDIO大纲

 

3、CDIO教育模式中国化实践探索

CDIO工程教育理念在2005年被汕头大学在中国率先引入、并创造性地设计了基于项目设计为导向的EIP-CDIO工程教育模式，在专业培养架构、培养标准体系、一体化课程体系、教学体系以及质量保障和评估体系等方面进行了积极的探索和实践。迄今为止，CDIO在中国的发展已逾十年，逐渐成为中国高等工程教育界重要且具有巨大影响力的改革运动之一。教育部也成立了相关推广工作组，截至2017年6月，有汕头大学等40所院校正在试点，但局限于机械、电气、化工、土木、农业类专业，而且作为中国工程教育改革引领示范力量的'985高校，尚未参加试点，只有合肥工大等为数不多的“211工程大学”参加。

4、CDIO教育模式研究趋势

叶民等通过对已有文献的检索和分析，发现CDIO在我国的发展应用呈现以下趋势:

 (1)本土化实践探索。研究者基于本土特征和产业需求，陆续提出EIP-CDIO理念、CDIO-CMM能力成熟度模型、CDIO-CBE (能力本位CDIO模式)、 SCCIM-CDIO、TOPCARES-CDIO、 N+CDIO等，为我国高校培养大学生创新精神和实践能力，深化高等工程教育改革和国际化，提供了工程教育本土模式。

 (2)专业性应用总结。通过借鉴CDIO的核心理念“实践导向”与“全过程性”，研究者对测控、计算机、网络工程、物联网工程、电工电子甚至新型临床药学等专业人才培养模式进行了思考与探索，提出了基于CDIO工程能力要求和以项目驱动方式开展教学的人才培养方案、课程体系、工程能力培养过程和措施等教育改革的模式和方法，以立体化、多层次为思路，循序渐进地提升学生工程实践能力，形成了专业化的CDIO教学体系改革。

(3)兼容性模式探索。随着教育教学改革实践的不断深入，CDIO工程教育理念已逐渐成为高等教育教学改革的实践论，如在数理公共基础课程教育教学改革过程中创新提出MPC-CDIO教育教学模式、校企双导师制的教学模式引入CDIO工程教育理念等，有效提高教学效率，培养学生的自主学习能力、创新意识、团队合作能力和综合素养。

CDIO改革和发展的历史表明，本身具备的系统性、科学性和可操作性等特点，能够切实提高人才培养模式改革的科学性、系统性，时至今日，CDIO模式和理念已成为推进高等工程教育改革、提升工程人才培养质量、推进工程专业认证的重要手段，对于新工科建设有很大参考价值和实践意义。

5、CDIO教育模式未来展望

“工程教育的目的就是要提供这样一种教育，它能使我们的学生成为成功的工程师，即具备技术知识、社会意识并具有创造性倾向的工程师”

CDIO改革以一体化的和实用的方式回应工程教育的历史和未来的挑战，改革计划从两个国家的四所大学开始，迅速扩展到其他大学，最初仅包括机械、汽车和电子，但现在CDIO已应用于化工、材料和生物工程等专业。未来CDIO改革可能会发展得更加广泛和多样化。例如，可应用于那些还没有覆盖到的其他工程教育、研究生教育乃至非工程教育。

CDIO原理同样可以用于大多数高等教育专业。在其最抽象的形式下，这个方法可以保证：教育应该在一种实践的环境下进行；学生应该在一系列给定的知识、能力和态度上达到一定的效果；而这种效果是由利益相关者的反馈确定的；要以一体化的形式，选用适当的课程计划和教学方法达到预期的学习目标；对学生和整个专业的目标要进行有效的评估，并将进展反馈给师生，以此作为持续改进的基础。试问哪个专业不会从此系统中收益呢？