开放大学应用型课程知识碎片化重构的教学实践研究
郑飞，王勇军
（佛山开放大学，广东 佛山）
摘 要： 从开放大学应用型课程内容碎片化教学的内涵入手，根据开放大学学生的特点，在传统教学中按照基本理论、应用技术及未来发展等对应用型课程实施碎片化教学；为了使学生进行关联性和逻辑性思考、构建起个性化的知识体系，从课程内容碎片化重构和多种教学方式融合应用两方面进行了教学改革的尝试，调整了课程内容的组织形式，并以应用型课程《数据库应用与开发技术》为例，对开放大学应用型课程的混合式教学实施效果进行了分析。分析结果表明，开放大学学生在课程的整体性理解、系统性思考等方面均有显著提高。
关键词： 知识碎片化；重构；开放大学；应用型课程
一 问题的提出
大数据时代，随着移动互联网、云计算、区块链等信息技术的飞速发展，新技术、新产品在学习科学领域中不断得到新应用。面对巨量信息资源，人们通过智能手机等移动设备，占用大量碎片化的时间获取各种有意义的知识碎片。大数据正在改变我们的学习习惯与行为方式，人类进入了碎片化学习时代[1]。
本文在电力负荷ARMAX预测模型基础上，提出一种新的基于实数编码的量子搜索 (Quantum Real coded-based Search, QR-BS) 算法，通过QEA对参数估计进行优化，得到更加准确的预测模型。由于模型参数为实数，考虑采用改进实数编码QEA[21]，具体算法步骤如下：
碎片化学习是指学习者利用碎片化时间、碎片化资源、碎片化媒体的非正式学习[2][3]。学生通过碎片化、快餐式的学习方式获取零碎的、不成逻辑体系的知识。这些碎片化的知识零散分布，缺乏组织结构，如果不整合成具有逻辑关系的知识结构，很快就会被遗忘，那么这些碎片化知识的意义就会大打折扣。因此，本文从开放大学教学实际出发，探讨开放大学应用型课程知识碎片化问题，并提出碎片化知识重构的可行方案。
二 开放大学应用型课程内容的碎片化
（一） 碎片化教学的内涵
碎片化的原意是将知识结构打破，形成知识结构的零碎快[1]。让学生通过一个简短的案例、微课或者视频等零碎信息的学习掌握相应的知识点，提高学生的学习兴趣和自主学习的能力。从学习内容上，将完整、系统的知识体系结构通过简洁的、逻辑关系松散的碎片化信息模块呈现出来，将学习内容由系统集中变为零碎发散，激发学生进行发散性思维，构成个性化的知识框架。碎片化教学的目标是通过主动探索式学习，胜任相关职业或解决实际问题，而不单纯是为了修得学分或获得好的期末考试分数，从而使学习者从被动接受到主动探索。如生动的碎片化教学动画，活跃课堂气氛，提高学生的学习兴趣。在学习形式上，以往集中式教学因学习形式单一、枯燥乏味而广受诟病。碎片化教学中，无论理论还是案例，因目的明确、短小精湛而广受学生欢迎。根据相关教学内容的要求，在碎片化教学中，教师通过设置相应的学习情境和应用场景，提升学生应用知识的能力和水平，并通过项目推动、分组或集中式交流等形式，达到知识互补的目的。在考核形式上，碎片化教学一改过去“平时成绩+期末成绩”的综合评价方式，采用形成性评价。形成性评价是指教育教学过程中，教师及时关注学生的行为表现，利用反馈信息指导教学活动、修正学生的学习行为，使其在教学活动中获得最优学习效果的过程[4,5]。碎片化教学通过短小精悍的案例分析、团队项目的完成情况、平台讨论、网上测试及课堂测试等教学实施过程的考核，来判断学生应用知识的水平和能力。
图1 开放大学应用型课程内容碎片化示意图
（二） 开放大学应用型课程内容的碎片化
在多年开放大学应用型课程的教学实践中，根据开放大学学生来源广泛、知识水平相差悬殊、学习时间难以保证等特点，为了使学生更好更快地掌握知识点和应用技术，在教学过程中将课程内容打碎，按照基本理论、应用技术及未来发展等实施碎片化教学，如图1所示。
在开放大学应用型课程的教学实践中，教师为了便于讲解知识点，往往将课程内容碎片化，但这些碎片化的知识不便于学生进行关联性与逻辑性思考，不能从全局出发系统地审视和理解问题，因此必须对课程内容进行碎片化重构，主要通过项目驱动的形式，将基本理论、应用技术和未来发展重新组合，以项目的方式整体呈现出来（这些项目开发的题目由教师根据教学大纲自己拟定、有些学生所在公司准备或即将开发的项目或者教师根据学生的想法拟定），如图2所示。
在开放大学《数据库应用与开发技术》、《软件工程》、《管理信息系统》等应用型课程的教学中，将基本理论、应用技术等采用传统课堂+SPOC教学模式，充分利用广东开放大学的相关平台，并与课堂讲授、答疑、小组讨论相结合，完成相应的教学任务；而在项目开发时采用PBL模式进行讨论，通过问题对学生进行有效引导，将项目要完成的任务与课程中相关的概念、理论结合起来，加深学生对概念的理解，提升学生的学习兴趣，增强学生自主学习、开拓创新及团队合作能力，使学生通过SPOC所获得的碎片化的知识得到系统化，构建学生个性化的知识结构。
三 开放大学应用型课程内容碎片化重构与教学方法的融合
（一） 课程内容碎片化重构
东西部物产不同，本来没有什么稀奇，但陆游也能从中得到越人的优越感，如他在夔州所写《林亭书事》云：“野艇空怀菱蔓滑，冰盆谁弄藕丝长。角声唤起东归梦，十里平湖一草堂。”在首联的自注中，陆游还特意提到“峡中绝无菱藕”，以表示缺憾。东西部生产技术的差异，更滋生陆游的故乡自豪感，他在嘉州时作《出城至吕公亭按视修堤》“寓公仅踵前人迹，伐石西山恨未能”，并自注云：“西州筑堤，织竹贮江石，不三年辄坏。意谓如吴中取大石甃成，则可支久。异日当有办此者。”在水利技术层面上，“西州”显然劣于“吴中”等东州，他很想用东州的先进技术改进“西州”的落后生产习惯。
图2 开放大学应用型课程内容碎片化重构过程示意图
由于开放大学学生免试入学、来源广泛、获取学生信息受限、知识水平普遍较低、大部分都是在职上学、师生及生生之间沟通较少等特点，现在开放教育中正推广使用MOOC、SPOC等方式进行教学。在教学实践中，对于应用型课程，笔者尝试采用SPOC+PBL混合教学方式进行教学。SPOC教学模式以学生为中心，实施翻转课堂，通过视频教学、项目驱动、小组讨论等形式完成教学过程，赋予学生个性化、完整、深度的学习体验，提升学生个性化的全过程在线辅导[8]。PBL教学模式是翻转课堂的延续[7]。在PBL教学模式中，翻转课堂以知识点讨论和问题讨论为核心，教师将教学内容的组织围绕一个或多个项目的完成来展开，将与教学内容相关的基本理论、应用技术及未来发展融入项目的开发中，学生随着项目各个单元或整个项目而获得相应的知识，一门课程的学习过程就是完成一个复杂项目的过程[9]。
（二） 传统课堂、SPOC与PBL混合式教学的融合应用
从图2可以看出，课程内容的组织形式与图1相比，明显不同，教师不再按教材上的章节内容进行讲解，如项目开发1，将与项目开发1相关的基本理论1、应用技术1到n、未来发展1进行组合讲解，将理论与实际结合起来，学生可以系统化地学习。项目的完成使学生获得成就感，激发学生的学习兴趣，提高学生的自主学习积极性，重构碎片化知识，形成学生个性化的知识结构。
天津大学针对多舱单筒型基础研究发现(如图10所示)，内部多舱结构虽然一定程度降低了屈曲风险，也可以实现下沉调平功能，但随着水深及基础筒裙高度增加，土质复杂多样性等引发的多舱室不同高压力差调平状态还会导致不同舱室间的横向压力，整体一步式安装时还要考虑附加风机系统偏心荷载，进一步加大了结构变形/屈曲与调平控制策略选择的复杂性。同时，随着贯入深度增加，周围土体的侧向约束将增强筒裙的固定度(Fixation)，有利的是可以施加更大的吸力，不利的是土体约束影响了筒体的可调平程度以及屈曲风险，这也是亟待深入研究的问题。
通过实施碎片化教学，教师根据教学大纲的要求，从尽可能小的知识点和应用技术入手，关注学生对基本理论的理解水平和应用技术的熟练程度，但这种教学方式的缺点是教师讲授的内容不连贯、不完整，甚至没有逻辑性，容易使学生思维受限，进而陷入局部性思考。同时，除了课程本身的组织方式，在开放大学的教学实践中，对知识碎片化影响较大的因素还有学生学习的自主能力与积极性。在被动式的传统教学模式中，学生通过教师填鸭式的讲授获取知识，学习的积极性和兴趣受到限制，极少思考知识点间的逻辑关联性；与此同时，如PBL、MOOC、SPOC等新的教学模式逐渐得到广泛应用[6]。这些新的教学模式倡导以学生为中心，采取视频教学、项目驱动、小组讨论、形成性考核等形式，营造轻松、主动的学习氛围，培养学生的自主学习能力与沟通能力，激发学生的发散性思维，帮助学生将碎片化知识连贯起来，实现碎片化知识的重构[7]，构建个性化的知识结构。
近日，上海振华重工正式发布全新一代无人驾驶跨运车和智能集卡。据了解，该无人驾驶跨运车主要分为一过三和一过一两种型号。一过三跨运车自重69吨，额定载荷50吨、16米高、5米宽、10米长，配置双箱可分离吊具。大车速度每小时24公里，起升速度每分钟24米，内侧转弯半径仅为3.3米。一过一跨运车除了高度为10.5米，自重58吨，其他参数与一过三相同。振华重工最新推出的智能集卡解决方案，为港口自动化、智能化升级改造提供一种全新的、低成本、影响最小的水平运输自动化解决方案。该无人驾驶集卡系统解决方案采用了振华重工自主研发的车队管理系统，集成了车辆群控等核心算法模块。
四 实施效果分析
在开放大学的教学实验中，将课程内容碎片化与多种教学模式相融合的混合教学模式应用到《数据库应用与开发技术》、《软件工程》与《管理信息系统》等应用型课程的教学中，并对学生相关课程的学习情况进行了问卷调查。以《数据库应用与开发技术》为例，共分两学期进行调查问卷，收回70份调查表，用8个问题，采用5分制（满意度越高，分值越高），从三个方面考察学生的学习效果：课程知识的理解、个人能力提升、兴趣爱好及课堂氛围等方面，调查结果如表1所示。
表1中，问题x1、x2、x3考察学生对课程知识的理解，包括对数据库概念的认识、对数据库设计与数据库技术的理解以及对数据库发展趋势的认识；采用混合教学模式后，学生在数据库概念、数据库设计与数据库技术的理解上明显提高，但对数据库发展趋势部分的理解没有多大变化；课程碎片化重构后，学生能够从总体出发，对数据库、数据库设计与数据库技术进行逻辑思考，因而与传统教学模式相比，学生在数据库概念、数据库设计与数据库技术的理解和应用方面更加全面和清晰；由于数据库发展趋势在大纲及教材中占用篇幅较小，内容重构前后的变化不太明显，因而学生反映效果很小。问题x4、x5、x6考察学生个人能力的提升，包括个人数据库应用系统开发能力、团队合作能力、个人分析和解决问题能力的提升；采用混合教学模式后，学生反映其个人能力得到了很大提升，尤其在个人数据库应用系统开发能力方面表现明显，获得学生高度评价；混合式教学模式下，通过团队合作、项目驱动，学生的团队协作能力、动手能力、分析和解决问题能力得到了有效提升，各种教学方法的融合和课程碎片化重构，使学生碎片化获取知识的情况减少，系统性思考能力得到显著提高。问题x7、x8考察学生的兴趣爱好与氛围，包括课堂氛围、上课兴趣、积极性与主动性；混合式教学模式下，由于很大项目与学生的实际工作紧密结合甚至是学生自己提出来或者公司正在开发的项目，学生的课堂氛围与上课兴趣、积极性和主动性均得到相应提升，进而提升学生关联性、逻辑性思考能力，将碎片化的知识系统化。
表1 传统教学模式与混合教学模式问卷调查情况（共70份）
五 结论
本文从学习内容、教学目标、学习形式、考核形式上分析了碎片化教学的内涵，在开放大学应用型课程教学实践的基础上，对传统课程组织方式及学生自身主动性与积极性对课程知识碎片化的影响进行了分析，然后分别探讨了课程内容的碎片化重构方法及各种教学模式的融合使用问题，最后将新方式应用到开放大学应用型课程上，并对学生的反馈信息进行了分析。分析结果表明：通过课程内容重构和多种教学方式的融合应用，在开放大学应用型的课程教学中效果明显；通过课程的碎片化重构，将教学内容按照项目的要求重新组合，学生能够系统性地获取知识；通过多种教学模式的融合使用，使学生上课的主动性、积极性得到提升，团队合作能力得到提高，有效增强了学生关联性、逻辑性思考能力，显著减少学生知识碎片化。
参考文献
[1] 王承博,李小平,赵丰年,等.大数据时代碎片化学习研究.电化教育研究,2017,(10):26-30.
[2] 李超.远程开放教育中的碎片化学习分析[J].中国教育信息化,2017,(11):10-12.
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[4]何莹.形成性评估为导向的综合评价在“儿科学”课程教学的应用研究[D].重庆:重庆医科大学硕士论文,2014.
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[6] 黄荣怀,马丁,郑兰琴,等.基于混合式学习的课程设计理论[J].理论探讨,2009,(1):9-14.
[7] 陈永光.教育生态视域下职前教师信息化教学能力培养策略[J].黑龙江高教研究,2017,(08):100-102.
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[9] 郑洁,吴桂峰,李生权.基于SPOC的翻转课堂+PBL的混合式教学的实践[J].电气电子教学学报,2018,40(1):108-111.
Research on Teaching Practice of the Reconstruction of Fragmented Knowledge in Application Type Courses in Open University
ZHENG Fei, WANG Yong-jun
( Foshan Open University, Foshan, China)
Abstract: From the connotation of fragmentation teaching of application type courses in Open Universities, according to the characteristics of students in Open University, the fragmentation teaching of application type courses is carried out in traditional teaching according to basic theory, applied technology and future development; in order to make the students in Open University think logically and logically, construct a personalized knowledge system, the teaching reform is carried out in the two aspects of the reconstruction of the fragmentation of the content of the curriculum and the application of various teaching methods, the organizational form of the course content is adjusted, and the application type course "database application and development technology" is taken as an example to analyze the effect of the mixed teaching of application type in Open University. The analysis results show that students in Open University in the overall understanding of the curriculum, systematic thinking and so on have significantly improved.
Key words: Fragmentation of knowledge; Reconstruction; Open university; Application type course
本文引用格式： 郑飞,等.开放大学应用型课程知识碎片化重构的教学实践研究[J]. 教育现代化,2019,6(51):191-194.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.51.067
基金项目： 中国成人教育协会“十三五”成人教育科研规划，项目名称：基于远程开放教育学习活动的学习评价系统研究；项目负责人：郑飞；项目编号：2017-063Y。
作者简介： 郑飞，男，湖北监利人，佛山开放大学，副教授，博士，主要研究领域：开放教育、产业经济。王勇军，男，湖北监利人，佛山开放大学，讲师，硕士，主要研究领域：软件开发、科研管理。