[面向完整任务,掌握认知技能] 认知语言学的基本理论

　　[摘 要] 项目学习克服了传统讲授法所带来的一些弊端,也存在着忽视教师指导作用的不足。在《数据库技术应用》课程中运用五星教学法改造的项目学习流程,不但强化了教师在项目学习中的支架辅助作用,而且又调动了教师和学生两个方面的积极性并取得优质学习的效果。在项目学习实施阶段使用Redmine管理平台,既可以加强教师在项目学习中的引导作用,也能使学生对项目的具体进度程度做到心中有数,从而能减少学习障碍,提高成功率。
　　[关键词] 项目学习;五星教学法;Redmine
　　[中图分类号] G434 [文献标识码] A [文章编号] 1672―0008(2010)01―0036―03
　　
　　《数据库技术应用》课程是教育技术专业中一门应用性很强的课程,但是传统以讲授为主的课堂教学方式,重理论轻应用的教学实践,一方面不能很好地实现课程目标――让学生掌握实际的数据库应用能力,同时又极大地挫伤了学生的学习积极性。因此,我们认为需要尝试新的教学方式来改变这个局面,而项目学习(Project-based Learning,PBL)无疑是一个很好的选择。
　　
　　
　　一、项目学习释义
　　
　　项目学习是一种通过项目来组织学习的教学模式,之前已经有很多人在这个领域进行了探索,并给出了各自的理解:①项目学习中的“项目”是一些真实的、具有挑战性的问题组成的复杂任务,这些任务驱动学生去解决问题,作出决策或者调查研究,完成设计。[1] ②项目学习是一种新型教学模式,它所关注的是学科的核心概念和原理,要求学生从事探究活动,解决现实世界的问题以及其他的一些有意义的工作。它要求学生自主学习并通过制作完成一个真正的作品来完成意义的建构。[2]③项目学习是一个课程开发与教学系统,它把学生放到一个作为真实世界镜像的劣构问题情境中,学生通过解决问题的过程不但发展了解决问题的能力,而且还掌握了学科知识与技能。[3]
　　
　　从上述定义我们看到,虽然不同研究者由于自身经验的不同导致对PBL的不同诠释,但是我们可以看到其中的一些共性特点:项目中的问题必须是真实情境的,至少是真实情景的模拟;问题的解决需要用到学科的知识与技能;学生是整个学习过程的主体,他必须要解决遇到的各种问题;问题解决的过程同时也是学生学习这些知识与技能的过程。
　　
　　二、项目学习与技能学习的关系
　　
　　在传统的PBL中,项目的开展往往同科学探究的展开过程联系在一起,但是在技能学习为主的课程中有时候并不需要花费大量时间去亲自探究科学原理,而是试着学会使用技术(认知程序或者规则)来解决问题,这决定了在技能学习为主的课程中实施PBL与以往会有所差异。
　　当PBL应用于科学探究的时候,其一般的操作过程为:①确定研究问题;②形成科学假设;③设计与实施调查;④搜集并分析数据;⑤对问题做出解释;⑥得出结论;⑦汇报结果。[4]
　　当PBL应用于技能学习的时候项目还是以解决真实问题为主的,但是解决问题的方法不再是科学探究而是系统设计,通过设计人工系统来解决问题。这样PBL的操作过程随之也变成了:①识别需求;②确定系统必要的功能;③搜集并分析数据,做一个可行性分析;④在各种方案中选择最佳的方案;⑤设计相应的系统;⑥制作或开发一个原型系统或物理模型;⑦展示作品。[5]
　　由此我们可以看到,应用于科学探究的PBL与应用于技能学习的PBL操作过程明显不同,后者更加注重人工系统的设计与制作,这与我们的《数据库技术应用》课程目标非常契合。当然,有些技能学习的PBL操作流程也存在一些不合理的地方,如作为一种教学模式在PBL流程中只有学生的活动而没有教师的活动,没有说明PBL过程中新知识如何进入并影响设计与制作活动等。一言蔽之,由于过分强调了学生中心的思想把教师教学的内容给忽略了,因而失之偏颇。针对这些问题,我们在进行PBL流程改造的时候引入了五星教学法,重新肯定PBL中教师的作用,以此强调高效的学习应该来自于教师与学生的共同努力。
　　
　　三、用五星教学法改造掌握技能型项目学习流程
　　
　　五星教学法,即“首要教学原理”是当代国际著名教学设计理论家――M・戴维・梅里尔在大量考察了现有的各种教学设计理论后,从中抽取了一些必须的、共有的要素而提出来的五项教学原理,其表述如下:①当学习者介入解决实际问题时,才能够促进学习;②当激活原有知识并将它作为新知识的基础时,才能够促进学习;③当向学习者示证新知时,才能够促进学习;④当学习者尝试应用新知时,才能够促进学习;⑤当新知识与学习者的生活世界融于一体时,才能够促进学习。[6]
　　所以,五星教学法的实质是在问题求解的背景下,经过激活旧知、示证新知、尝试应用和融会贯通四个阶段以达到培养学生问题解决的能力。它主要是从教学的角度来阐述如何培养问题解决能力,而PBL则是完全从学生的角度来突出问题解决的实践,强调从这种经历中习得问题解决的能力。因此,五星教学法和PBL这两者之间具有很强的互补性。下面我们试图从教学统一的角度把五星教学法融合到PBL中。
　　改造过的PBL流程可以描述如下:①调查分析,提出问题;②分析问题并具体化,设计出相应的系统或产品;③整理出开发系统或制作产品所需要的知识与技能;④激活原有知识与获取新知识;⑤把原有知识与新知识应用到系统开发或产品制作中;⑥展示系统或产品;⑦反思提高与灵活应用所习得的技能。
　　值得提出的是,我们主要是从学生的角度来叙述这一流程的,但是实际上大部分流程中教师都需要参与并承担相应的工作。根据不同的问题情境,有些步骤既可以是教师来承担,也可以是学生承担,如步骤①与②。五星教学法的四个阶段分别对应了④、⑤和⑦三部分。我们把激活旧知与示证新知放到了一起(步骤4),因为在教师教学中这两者往往会比较连贯地应用。
　　
　　四、在《数据库技术应用》中实施项目学习
　　
　　根据前面改进过的PBL流程,我们为《数据库技术应用》课程设计了表 1所示的教学过程。
　　我们把教师的教学活动分为4个阶段:第一阶段(2周):在该阶段里面,我们提醒学生复习本门课程的先修课程,同时主要的精力放在学习如何在asp.net中操作数据库,以及四种数据库基本操作的一般编程形式。这个阶段主要是激活旧知,了解新知的阶段。第二阶段(3周):在该阶段里,我们通过一个通用功能(如用户管理模块)的实现,对如何运用先前学习的知识进行示范。这就是示证新知的阶段。第三阶段(10周左右):在该阶段里面,我们密切关注学生项目的进度,搜集每个小组在开发过程中遇到的不能解决的问题,并把这些问题作为课堂教学要解决的问题。重点讲解那些有共性的问题,有时间也讲解个别小组遇到的问题。我们对学生每周的总结与项目的进度进行检查,并对每周检查的情况都进行记录,作为个人与小组平时分的来源,根据情况也可以安排一次项目的中期交流与检查。这是尝试应用阶段。第四阶段(1~2周):在这个阶段,我们主要通过学生作品的展示以及答辩的方式,对这一个学期的学习进行总结与评价。这是融会贯通阶段。
　　学生的经历也可以大致分成4个阶段:第一阶段(3周):在该阶段的课余时间,学生要完成分组,每个小组不超过3人,同时每个小组根据自身的情况确定要开发的系统,然后调查现有的相关系统,给出较为详细的系统分析报告。第二阶段(1~2周):根据前一阶段形成的分析报告小组内进行分工与任务分配。第三个阶段(10周):在该阶段,学生运用Redmine作为项目管理工具,在小组内进行项目管理,并按其中的进度要求推进项目。在项目推进的过程中,学生通过相互协作能够完成大部分的项目任务,如果碰到一些不能解决的问题就留在Redmine中,同时对每周学到的知识,获得的开发经验进行总结与反思。第四个阶段(1~2周):在该阶段中,同学之间通过相互观摩别人开发的系统,相互学习交流,对技能的应用有了新的思路。
　　整个课程的评价我们分成两部分:平时分30分,主要以每周的检查作为打分来源;期末作品70分,其中学生互评20分,教师评价50分,这部分分数作为小组成员的基准分,根据平时分的高低以及实际中对小组作品的贡献,在该基准分的基础上对小组成员的分数进行微调。这样既便于操作,也能够保证必要的公平。
　　
　　五、网络平台的应用
　　
　　由于在本门课程中学生项目的时间跨度比较大,而且是以多人协作的方式完成的,因此很有必要提供一个网络平台来进行工具支持。在众多的平台当中,我们认为在线项目管理系统Redmine整合Subversion版本控制系统是一个比较理想的平台。一方面项目管理系统可以帮助学生管理项目以提高学生项目的成功率,而版本控制系统则可以帮助学生在程序编写过程中的协作。此外,对于教师来说该平台的应用一方面能够更加全面地了解学生的学习情况,有利于教学进度的跟进以及后期对学生评价的公正性;另一方面教师也可以利用项目管理平台把教学过程作为项目来管理,使教学更加紧凑有效。
　　1.Redmine介绍
　　Redmine是基于Ruby on Rails(ROR,一个用于编写网络应用程序的框架)框架开发的一套跨平台项目管理系统,支持多种数据库,除了常见的项目管理系统所具有的功能外,还有不少自己独特的功能,如提供为每个项目提供wiki、论坛、文档管理、新闻栏等功能,还有灵活的问题跟踪系统、流程控制、支持RSS订阅与电子邮件通知、甘特图导出PDF等功能,还可以集成其他版本管理系统和BUG跟踪系统。
　　2.基于Redmine的项目管理
　　项目管理的核心就是不断地解决问题,实现系统的功能。在Redmine中每个小组都建立自己的项目,小组成员就是项目成员,小组长就是项目经理。然后小组长根据项目的系统分析以及前面的分工,把系统分析出来要实现的功能以问题的方式添加到项目中,并把该问题指派给相应的成员,同时规定每个问题完成的起止时间。这类问题我们给其一个专用的分类名称――系统功能,以区别于项目实际推进过程中的碰到的问题。每个项目成员登录后,在“我的工作台”里面就能够看到指派给自己的问题,然后根据每个问题需要完成的时间,按时间先后顺序进行问题解决,问题解决后,对问题的状态进行更新,状态从“已指派”改为“已完成”,完成度也改成100%,并对问题解决过程作简要说明。其他人对该问题对应的功能进行测试,通过测试的问题状态改成“已关闭”;没通过的话,则把该功能的异常情况以问题的形式报告出来,指派给原来的成员,直到所有问题都解决了,再把问题状态改为“已关闭”。在该过程中,小组成员可以通过论坛来讨论问题,通过Wiki来编写文档,整个过程如图1所示。
　　3.使用Redmine平台的优点
　　在PBL中,通过Redmine来组织学生项目具有很明显的优点。①方便学生控制项目的进度。无论何时学生只要登录就可以看到自己当前需要完成的任务,使学生能够把注意力放到如何解决问题而不是要解决什么问题上;电子邮件通知系统能够把相关项目的任何更新信息都及时地发到用户信箱里,使学生能够时刻获取项目的进展;Redmine提供的论坛、Wiki,以及集成的Subversion系统让学生在项目协作上更加便利。②方便教师对教学进度的控制。教师通过超级权限可以方便地查看每个小组的项目进度、遇到的问题,发现小组协作中的异常情况等。这些信息既可以作为教师调整教学进度的依据,也是教师最终评价学生的依据。③方便师生之间的交流。在PBL中虽说学习的主体是学生,但是如果缺乏教师的指导,项目要获得成功是很困难的。在传统空间下,大学里师生交互是不方便的,但是有了Redmine网络平台,其中的论坛、Wiki成了师生交互的一条捷径。师生之间高频度的交互也是PBL成功的一大保证。
　　
　　[参考文献]
　　[1]A Review of Research on Project-Based Learning [EB/OL]. https://www.省略/files/researchreviewPBL_1.pdf. [2009-06-30].
　　[2]Linking Learners Through Project-Based Adventures [EB/OL]. 省略.au/acec2002/uploads/documents/store/conferences/conf_44_48_clark.doc.[2009-08-20].
　　[3]Project Based Learning [EB/OL]..gov/WWW/K-12/VirtualAero/BottleRocket/pdf/PROJECT%20BASED%20L EARNING.doc. [2009-08-30].
　　[4][5]Moti Frank, Abigail Barzilai. Project-Based Technology: Instructional Strategy for Developing Technological Literacy[J]. Journal of Technology Education, Fall 2006.
　　[6]梅里尔著.盛群力, 马兰译.首要教学原理[J]. 远程教育杂志, 2003,(04).省略)。
　　
　　Focus on Whole Task,Master Cognitive Skill
　　――Apply Project-based Learning to“Application of Database Technology”
　　Wang Lianghui
　　(School of Teacher Education, Zhejiang Normal University, Jinhua Zhejiang 321004)
　　
　　【Abstract】 Project-based learning overcomes the disadvantages of traditional lecturing approach, but meanwhile it ignores the teacher’s guiding role in it. In the course "Application of Database Technology", Five-Star Instruction approach was used to improve the process of project-based learning. It not only reinforced the teacher’s effect as a facilitator, but also motivated both the teacher and students to achieve high learning quality.Redmine management platform was also implemented to enhance teacher’s guide role and inform students of the progress of project, which led to lower learning barrier and higher success rate of learning.
　　【Keywords】 Project-based learning; 5-star instruction; Redmine
　　本文责编:孙爱萍