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提升大学生编程能力的综合学习设计研究

提升大学生编程能力的综合学习设计研究

作者：刘思卓浙江师范大学

学位级别：硕士

面对智能技术的快速发展以及信息技术与经济生活的深度融合,编程教育已经成为目前教育界的热点话题,提高青少年编程能力也成为了高等教育的目标。传统的编程课程教学设计每个环节都是有序不变的,很少考虑到真实情境中问题的复杂性,很容... 详细信息

面对智能技术的快速发展以及信息技术与经济生活的深度融合,编程教育已经成为目前教育界的热点话题,提高青少年编程能力也成为了高等教育的目标。传统的编程课程教学设计每个环节都是有序不变的,很少考虑到真实情境中问题的复杂性,很容易忽略缺乏整体性思维,阻碍了专业技能在不同情境的有效迁移。而综合学习设计则是把解决实际问题的思想和方法融入到教学活动中,使学生在“做中学”的同时,整合知识、技能和态度,从而达到知识迁移的目的,提升学习效果。本研究将构建一个综合学习设计方案来提升大学生编程能力,研究内容分为三个部分。首先,阅读国内外相关文献,结合文献资料对国内外有关编程能力的理解进行整理和总结,明确本研究中编程能力的具体内涵,本研究将大学生编程能力分成四个部分,分别是问题分析能力、代码编写能力、程序调试能力和编程迁移能力。其次,根据综合学习设计理论进行方案设计。该设计方案包括四个阶段:分析阶段对综合学习设计在编程教学的适应性进行分析;设计阶段通过对综合学习设计的学习任务、相关知能、支持程序、专项操练四个基本元素进行设计来提升大学生编程能力;实施阶段将综合学习设计方案应用于实际编程教学当中;评价阶段通过测试、问卷调查、访谈获得学生编程学习成绩、教学设计方案满意度等方面的数据,对综合学习设计方案实施效果进行评价。最后,对提升大学生编程能力的综合学习设计方案进行应用与改进。以学习C#课程的六十四名学生作为行动研究对象,将提升学生编程能力的综合学习设计方案应用于编程教学中,采用行动研究的方法,进行三轮迭代,每一轮结束后根据学生程序作品来评价学生编程能力。同时结合课堂观察、学生访谈发现综合学习设计方案中存在的问题,将每一轮行动的反思作为下一轮迭代的基础,最后归纳总结出改进后的提升大学生编程能力的综合学习设计方案,希望能为广大科研人员和教育工作者在大学编程教学中的实践提供参考,为转变编程学习方式提供新思路。

关键词：综合学习设计编程能力行动研究

基于综合学习设计的创客课程实践研究——以“基于Arduino的智能加湿器”为例

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电脑知识与技术 2022年第10期18卷 145-147页

作者：李一航浙江工业大学教育科学与技术学院浙江杭州310023

创客课程是跨学科创新力培养的新途径。当前,我国创客课程存在目标功利化、实施形式化、缺少适配评价方式等现实问题。因此,研究基于综合学习设计理论,融合斯坦福设计思维,从学习设计、相关知能、支持程序、专项操练与课程评价五个方面... 详细信息

创客课程是跨学科创新力培养的新途径。当前,我国创客课程存在目标功利化、实施形式化、缺少适配评价方式等现实问题。因此,研究基于综合学习设计理论,融合斯坦福设计思维,从学习设计、相关知能、支持程序、专项操练与课程评价五个方面,以“基于Arduino的智能加湿器”为例,设计实施了面向初中一年级的创客课程,以期为中小学教师课堂教学给予参考。

关键词：综合学习设计创客课程设计思维 Arduino

基于4C/ID模型的复杂技能综合学习设计及成效

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中国电化教育 2019年第10期 124-131页

作者：徐显龙周知恂嵇云王敏红顾小清华东师范大学教育信息技术学系上海200062 上海市商贸旅游学校商贸财经专业组上海200001 香港大学教育学院香港999077

复杂技能是构成综合职业能力的基础,学生在复杂技能学习时虽知识、技能和态度等要素表现较好,但应用这些要素组合解决实际问题时却表现较差,综合学习设计能以协调和综合的方式为解决这一问题提供有效途径。该文在分析当前复杂技能学习... 详细信息

复杂技能是构成综合职业能力的基础,学生在复杂技能学习时虽知识、技能和态度等要素表现较好,但应用这些要素组合解决实际问题时却表现较差,综合学习设计能以协调和综合的方式为解决这一问题提供有效途径。该文在分析当前复杂技能学习中存在的主要问题,剖析基于4C/ID模型的综合学习设计的内涵和系统构成的基础上,提出复杂技能综合学习设计的研究框架;以上海×中职学校为应用试点,以"青花瓷鉴赏"为目标技能,设计了青花瓷鉴赏的创生性技能和再生性技能的学习活动,并通过对问卷调查法和访谈法获取的活动应用效果数据分析,发现在学业表现和认知负荷方面实验组高于控制组,但在自信心方面实验组低于控制组;最后对产生的原因进行探讨以及给出下一阶段工作的思考。

关键词：综合学习设计 4C/ID模型创生性技能再生性技能

10步骤的10^+问题——与《综合学习设计》作者的对话

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开放教育研究 2012年第4期18卷 4-11页

作者：盛群力王文智魏志慧《开放教育研究》编辑部

国际教学设计研究自20世纪90年代起开始转型,其中心也不再仅仅局限于教学设计研究的发源地美国。本访谈将要介绍的就是来自荷兰的当代国际著名教学设计专家和教育技术专家范梅里恩伯尔和基尔希纳,着重了解他们团队提出并持续20余年不断... 详细信息

国际教学设计研究自20世纪90年代起开始转型,其中心也不再仅仅局限于教学设计研究的发源地美国。本访谈将要介绍的就是来自荷兰的当代国际著名教学设计专家和教育技术专家范梅里恩伯尔和基尔希纳,着重了解他们团队提出并持续20余年不断完善的"综合学习设计及其十个步骤",具体体现在《综合学习设计:四元素十步骤系统方法》一书中。两位作者曾经非常深刻地概括过这一理论的特质是:聚焦综合学习,以学习理论为厚实基础并采用高度灵活的设计方法,以有效解决当前教育培训领域的三大痼疾:学习任务分割化、学习内容碎片化和学习迁移悖论,并以此为教学设计的复兴作出贡献,回应瞬息万变知识社会的教育需求。综合学习设计代表了一种新的教学设计方法论,值得注意的是,梅里尔的"五星教学设计(首要教学原理)"和范梅里恩伯尔等的"综合学习设计(四元教学设计)"不约而同地于2002年发表在国际教育技术权威刊物《教育技术研究与发展》上。严格地说,它们不是一两个个别的理论或者模型,而是一股有着共同旨趣和追求、前景广阔的教学设计新潮流。由盛群力主持翻译的《综合学习设计:四元素十步骤系统方法》(下文简称《综合学习设计》)已经由福建教育出版社正式出版(当代前沿教学设计译丛,2012年7月)。正像梅里尔对这一理论做出的评价那样:"《综合学习设计》一书是设计有效教学的绝佳宝典,综合学习设计有助于教学达到有效果、有效率和有学习参与热诚的境界。"十个步骤融合了"问题教学"与"直导教学"的各自优势,对当前不尚空谈、务实探索的各种已有成果进行了绝妙综合。美国南加州大学洛杉矶分校认知技术研究中心教授、著名教育技术专家理查德.克拉克曾经这样感叹道:"《综合学习设计》代表了一种非常综合的方法,即既有最佳实践的依据,又有可靠研究的支撑,体现了有关学习、培训与迁移研究的现有水准,任何涉足教学、公司培训或者培训系统管理的人士阅读本书都是明智的选择。"我们则认为,《综合学习设计》系统反映了当代国际教学设计一流研发团队的最新应用成果,是将教育技术先进生产力转化为教学实践效益的可贵尝试。如果您立志为面向完整任务、聚焦解决问题与实现学习迁移而开展教学;如果您希冀了解教学设计潮流,开发创生性人力资源,探索促进专业成长的道路,那么,就请和我们一起"浸入"!杰罗姆.J.G.范梅里恩伯尔(Jeroen *** Merrinboer,1959-)现任荷兰马斯特里赫特大学教育发展与研究系学习与教学方向教授,曾多年担任荷兰开放大学教育技术研究中心主任和荷兰十所大学联校教育研究中心主任。范梅里恩伯尔在特温特大学获得教学技术学方向的哲学博士学位,在认知架构与教学、综合学习的教学设计、教学设计的整体化方法和适应性数字学习应用等方面颇有专长。他已经发表了150余篇学术论文,且担任《学习与教学》等数家学术刊物的编委。他因出版代表作《掌握综合认知能力》(1997)和提出"综合学习设计"(或称"四元教学设计")被公认是世界教育技术研究领域的一位领军人物,并曾获得美国教育传播与技术协会颁发的"国际贡献奖"。保罗.A.基尔希纳(Paul ***,1951-)系荷兰开放大学学习科学与技术中心(CELSTEC)教育心理学教授,同时也是学习与认知研究项目负责人、荷兰国家终身学习实验室(NeLLL)科研主任。他在荷兰开放大学获得哲学博士学位。作为一位国际知名的学者,基尔希纳的研究擅长领域包括终身学习、计算机支持的协作学习、数字化或其他创新性学习环境的设计、开放教育资源、教育媒体应用、教师远程学习材料开发、认知能力的实际应用、设计与开发电子学习环境和工作环境以及信息技术教育系统的创新与应用等。

关键词：综合学习设计 4C/ID 整体教学设计复杂学习教学与培训设计模式

引领式在线学习在电大教学中的应用研究——基于综合学习设计模式

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远程教育杂志 2014年第6期32卷 78-86页

作者：温蕴盛群力祝智力丽水广播电视大学浙江丽水323000 浙江大学教育学院浙江杭州310028 衢州广播电视大学浙江衢州324000

当前的自主式在线学习存在师生时空分离、管理弱化、资源枯燥单一、学习无序等问题,导致成人学习者失去学习的兴趣,甚至不能完成学习任务。以综合学习设计为主线,引领为策略,开放交互平台为支撑的引领式在线学习模式,可以有效解决这些... 详细信息

当前的自主式在线学习存在师生时空分离、管理弱化、资源枯燥单一、学习无序等问题,导致成人学习者失去学习的兴趣,甚至不能完成学习任务。以综合学习设计为主线,引领为策略,开放交互平台为支撑的引领式在线学习模式,可以有效解决这些问题。学习者在所构建的学习环境中,有序开展在线学习,有效完成学习任务,整个学习过程仿佛身临课堂教学。教学实践证明,该种学习模式可以有效提高电大的在线学习质量。

关键词：引领在线学习综合学习设计

面向职业教育的房地产专业人才培养研究——基于综合学习设计理念

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职教论坛 2017年第35期33卷 38-41页

作者：陈红艳廖小建江西财经大学南昌大学

我国房地产步入新时代,迫切需要具有职业创新意识与能力的专业人才。综合学习设计作为一种对教育计划进行系统设计的方法在国外的技术培训和高等教育领域广为应用。文章认为:其聚焦真实任务的基本理念、整体化教学设计模式、以及按照认... 详细信息

我国房地产步入新时代,迫切需要具有职业创新意识与能力的专业人才。综合学习设计作为一种对教育计划进行系统设计的方法在国外的技术培训和高等教育领域广为应用。文章认为:其聚焦真实任务的基本理念、整体化教学设计模式、以及按照认知和心理学理论建立的四元教学设计模型契合房地产专业人才培养的特点,能满足房地产行业职业创新的要求;文章依据综合学习理念和四元教学设计要义,提出房地产专业人才培养应与国家注册执业资格接轨、通过技能层级构建培养框架、以项目教学法贯穿整个房地产专业核心课程、课程教学应着力帮助学生构建认知图式。

关键词：综合学习设计职业教育房地产专业人才培养

基于综合学习设计的初中信息技术课教学设计研究

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基于综合学习设计的初中信息技术课教学设计研究

作者：张新宇延边大学

学位级别：硕士

信息技术作为一门相对年轻的课程,其目标是培养学生的信息素养,以便更好的融入信息化社会生活当中,利用信息技术解决生活中的问题。但目前我国初中信息技术课的教学设计将复杂的问题分割化,难以实现学习迁移。综合学习设计是一种整体性... 详细信息

信息技术作为一门相对年轻的课程,其目标是培养学生的信息素养,以便更好的融入信息化社会生活当中,利用信息技术解决生活中的问题。但目前我国初中信息技术课的教学设计将复杂的问题分割化,难以实现学习迁移。综合学习设计是一种整体性的教学设计,强调知识、技能与态度的有效融合,使知识技能整体化,既能顾及相对独立的各个组成部分,又不会忽略各部分之间的相互联系。因此,将综合学习设计应用于初中信息技术课教学设计能否提高初中信息技术课教学的教学效果,值得深入探讨和研究。本研究以综合学习设计、认知负荷理论、精细加工理论、ADDIE教学设计模式为指导,利用文献法、调查法、实验法,分析初中信息技术课教学设计现状和需求,在综合学习设计(4C/ID模型)的基础上,结合ADDIE教学设计模式,弥补综合学习设计重设计、开发,轻分析、评价的缺陷,构建基于综合学习设计的初中信息技术课教学设计模型,探索综合学习设计对教学效果的影响,及综合学习设计的四个基本元素与教学效果各维度间的相关关系和线性关系,验证综合学习设计的有效性。研究结果显示,综合学习设计适用于初中信息技术课,其基本元素学习任务、相关知能、支持程序、专项操练与教学效果的三个维度基础知识、解决复杂问题能力、学习参与度呈显著正相关。综合学习设计与基础知识的线性回归关系为:Y1=0.388a1+0.66a2-0.048,其中Yi是基础知识,a1指支持程序,a2指专项操练,说明综合学习设计的支持程序和专项操练元素能够夯实学生的信息技术基础知识和再生性技能。综合学习设计与解决复杂问题能力的线性回归关系为:y2=0.437b1+0.632b2-0.312,其中y2是解决复杂问题能力,b1指学习任务,b2指相关知能,说明综合学习设计的学习任务和相关知能元素能够提高学生的创生性技能和学习迁移的能力,避免知识技能碎片化,使学生面对复杂问题时能够有效整合知识、技能与态度,解决复杂问题。综合学习设计与学习参与度的线性回归关系为:y3=0.564c1+0.524c2-0.393,其中y3是学习参与度,c1指学习任务,c2指相关知能,说明综合学习设计的学习任务和相关知能元素能够提高学生对信息技术的学习兴趣,增强学生完成学习任务的信心,从而提高学生的学习参与度。对初中信息技术课教学设计提出以下建议:鼓励初中信息技术教师突破传统,采用不同的教学设计模式有针对性的教学;提供支持程序与专项操练以夯实学生的基础知识;提供学习任务与相关知能以提高学生解决复杂问题的能力和学习参与度。

关键词：综合学习设计初中信息技术课教学设计

基于CTA的高中信息技术综合学习设计与实践

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基于CTA的高中信息技术综合学习设计与实践

作者：赵宇晴扬州大学

学位级别：硕士

随着智能时代信息技术突飞猛进的发展,教育部出台了一系列关于加强中小学信息技术教育的文件。依据文件所修订的各版本普通高中信息技术新教材在2019年出版并在2020年秋学期全面投入使用。与此同时,传统教学设计存在着将学习和教学分割... 详细信息

随着智能时代信息技术突飞猛进的发展,教育部出台了一系列关于加强中小学信息技术教育的文件。依据文件所修订的各版本普通高中信息技术新教材在2019年出版并在2020年秋学期全面投入使用。与此同时,传统教学设计存在着将学习和教学分割化的弊端,无法较好顺应新版本教材内容的教学设计要求,因此,当前急需创新和优化教学设计方法来应对新教材的教学。近年来,综合学习设计导向的教学设计研究呈现上升发展趋势并在各个领域复杂学习任务的教学设计中展现出明显的优点。在对CTA和4C/ID的文献研究中,发现基于CTA获取的专家知识能够有效支持并改进4C/ID所开展的教学设计。本文在进行新版本高中信息技术教材内容的教学设计时,构建了基于CTA的综合学习设计方法并在实际教学中进行了应用,其主要工作包括:第一,阅读有关CTA和4C/ID的文献,了解CTA和4C/ID的国内外研究现状,梳理并分析CTA的起源发展、概念解析、方法介绍和基本流程,4C/ID的基本观点、设计要素和设计流程。第二,构建基于CTA的综合学习设计方法,选取教育科学出版社高中信息技术教材第三单元《认识数据》中的内容,使用基于CTA的综合学习设计方法,首先获取扬州市X高中的两名专家型教师的知识,并对其进行分类,然后进行综合学习设计。第三,进行教学实践和效果分析,以《认识数据》单元为例,在扬州市X高中开展教学实践。通过设立实验组和控制组,进行为期一个多月的教学实践,在课程结束后对两个班的实验对象进行《认识数据》单元知识技能测试和学习情况调查,对比分析效果差异。第四,对基于CTA的综合学习设计方法及其应用进行总结,说明研究的创新点、存在的不足以及下一步要研究的工作。研究结果发现,使用基于CTA的综合学习设计方法适用于高中信息技术课,可以优化课堂教学效果并提高学生的学业表现及心理表现。

关键词：综合学习设计概念图关键决策方法 CTA 4C/ID

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综合学习设计观对初中信息技术课堂的启示

中小学信息技术教育 2015年第1期 60-63页

作者：吴斓江苏南京市扬子第一中学

笔者在教学实践中发现，目前初中信息技术课堂教学面临两大难题：“独立式”的教学内容导致学生构建的知识结构断层和“分割化”的教学模式导致学生知识迁移失败，最终导致学生不能将所学的知识和技能迁移到真实生活中去解决实际问题。... 详细信息

笔者在教学实践中发现，目前初中信息技术课堂教学面临两大难题：“独立式”的教学内容导致学生构建的知识结构断层和“分割化”的教学模式导致学生知识迁移失败，最终导致学生不能将所学的知识和技能迁移到真实生活中去解决实际问题。国际著名教学设计理论家范梅里恩伯尔提出的“综合学习设计”理论给予我们不少灵感与启示。通过研究“综合学习设计”的理论和分析初中信息技术教学的特点，笔者提出几点关于改进传统信息技术课堂的建议，以期能够在今后的教学中更好地帮助学习者将习得的知识和技能应用到真实生活中，实现信息技术学科的教学宗旨。

关键词：综合学习设计初中信息技术课堂教学学习任务