一流大学本科教学背景下传统教学与信息技术的深度融合

    沈婧芳 李燕

    

    【摘? ?要】 智能信息技术将深刻重塑教育的未来。基于《数学文化欣赏》十余年的课程建设,我们在教学中进行研究,在研究中推进在线开放课程的教学。通过问卷调查、课堂反馈、跨校研讨、统计分析,对比分析传统课堂与线上教学的优劣,寻找结合点,进行优势互补。

    【关键词】信息技术;融合;实践

    [Abstract] Intelligent information technology will deeply reshape the future of education. Based on the curriculum construction of Mathematical Culture appreciation for more than ten years, we carry on the research in the teaching, promote the online open course teaching in the research. Through questionnaire survey, classroom feedback, cross-school discussion, statis-tical analysis, comparative analysis of the advantages and disadvantages of traditional classroom and online teaching, looking for the combination of points, complementary advantages.

    [Keywords] information technology; integration; practice

    大学教育正走向智能教育时代,移动互联网改变着整个世界,从衣食住行到学习、工作均发生了深刻的变革。在智能信息技术的支撑下,精品在线开放课程、视频公开课、资源共享课等,以全新的知识传播模式和学习方式为传统教学带来了深远影响。全球慕课、SPOC的开设革新了在线课堂教学,混合课堂教学模式与个性化的教学理念将引起教育前所未有的发展。如何打造AI时代的“金课”,成为了高等教育教学研究的热点。

    传统课堂存在的问题日益明显,只管教不管学的教学观念成为常态;多媒体教学的问题,照屏宣科、程序化的逐行出现代替了推导演绎依旧普遍;大班教学难以兼顾学生的层次差异与需求差异;激励学生自主研究式学习的手段缺乏等。AI智能信息时代背景下,未来的高校教育工作路在何方,在线课堂是否会替代传统课堂,教师的岗位是否危机重重……带着这些困惑,我们开展了一系列的教学探索。以华中农业大学第一门MOOC试点课程《数学文化欣赏》十多年的教学改革情况作为切入点,投石问路。

    該课程是面向所有专业的大学生(本科生和研究生)开设的素质教育通识课,旨在提高学习者的数学素养和科学素养,让学习者体验数学的魅力、激发对数学的热爱。让学习者理解,数学不仅仅是科学的语言和工具,更是严谨的思维模式和值得传承的文化精神。

    《数学文化欣赏》课程十余年以来,受到了学生的热烈欢迎,每年选课人数超过教务系统中实体课堂的上限。传统课堂容量毕竟有限,这是我们教学工作的一个发展的瓶颈。大规模在线课程的出现为课程发展带来了曙光,在学校教务处和学院的大力支持和工作部署下,我们大胆地尝试了MOOC, SPOC和混合教学课堂。以时间为轴,我们拉开了在线教学工作的帷幕,与中国大学MOOC、中国东西部教育联盟、智慧树平台等进行了广泛的合作。

    2013年,我们作为学校第一门MOOC试点课程的指导老师,开始第一轮MOOC试点工作。2014年,启动了校重点教学项目——“数学类公共基础课程群翻转课堂的教学研究与实践”、“翻转课堂在《概率论与数理统计》课程教学中的研究和实践”。2015年7月,参与“中国式慕课” 2015高校共享课程实践夏令营,通过考核获得MOOC培训证书。同年9月,凝聚高等数学、线性代数、概率统计、建模实践四大教学团队师资力量,以湖北省教学项目为支撑,探索“四维一体”SPOC教学新模式,让慕课在高校真正“落地生根”,研发具有华农特色的SPOC。在2017年的教学项目检查中,本教学团队主持的省级教改项目答辩优秀。在《数学文化欣赏》课程教学中,我们非常注重跨校合作交流,与南开大学、北京航空航天大学、南昌大学、高教社共同推进课程建设,曾联合获得了国家级教学成果二等奖。

    2018年,我们积极探索将数学的人文思想融入大学数学的微课设计,在第四届全国数学微课程教学竞赛中,获得了国家级一等奖一项、华中赛区特等奖一项、华中赛区一等奖两项。

    一路走来,我们的初衷很朴素,即:把课教好。在教学实践中,我们积极进行了一项工作:将传统教学与信息技术深度融合。传统教学千百年来有它的巨大优势,文化与精神的传承作用有目共睹、无可替代,而信息技术又能够快捷地将海量信息传送给学习者,两者有机结合,将极大地促进教育的发展。

    1? 以生为本,革新教学

    在建设慕课之前,华中农业大学引进了北京航空航天大学的《数学大观》,开展了学校的第一轮MOOC试点工作。课堂类型较为丰富,其中,跨校互动课的讨论协作课统称为“见面课”。

    在“见面课”上,课程团队教师观察到一个现象:见面课与线上视频课区分并不大,依然是学生看教学视频。在教室里,学生一起看了视频十分钟左右之后,注意力开始涣散。事实上,李老师线上的授课十分风趣,内容也很有深度。问题会出在哪里,如何解决这一教学困境呢?针对这一现象,数学文化课程团队立即进行了教学研讨。

    首先,与《教学大观》主讲教师沟通交流教学情况,在“见面课”之前,数学文化课程团队教师积极围绕教学内容进行教学设计。其次,通过摸索、多次实践,教师将90分钟的“见面课”分成五个阶段:第一阶段,手机签到,多样分组:5分钟;第二阶段,学习报告,针对导学:10分钟;第三阶段,情景创建,抛砖引玉:15分钟;第四阶段,合作探究,个性展示:40分钟;第五阶段,测试练习,反馈学情:20分钟。这样,将见面课很自然地过渡到了翻转课堂,同时,通过教学模式的革新,重新审视知识体系的构建,将学生在讨论区中的活跃度纳入平时考核,强化平时考核力度,改革考核方式,进一步促进了教学研究与改革。

    同时,针对MOOC存在授课面过广,难以兼顾每一位学习者的个性化学习,我们也推进了小规模私有化课程SPOC的开展。对比学习了哈佛大学、加州大学已经清华大学的SPOC教学模式后,在我们的数学文化欣赏SPOC中,设置课程限制性准入条件,课前,学生在线上平台上先预习视频内容、完成预习题,教师通过平台了解学生课前学习的情况,在课堂上教师根据学生课前情况,针对性地强调重难点知识,分组讨论疑难问题,小组合作完成课堂任务,教师课后布置学习任务单,学生完成作业,评阅作业时教师评阅与学生互评相结合。

    正是由于注重了学生的学习体验与学习需求,将见面课“进化”为翻转课堂,让学生拥有更多的学习自主权,从而极大地调动了学生的学习积极性。翻转中,课堂气氛非常活跃,特别是在个性展示环节,学生个性鲜明,表现相当踊跃。此外,我们还制作了学习报告与教学满意度调查。从课程目标、课程内容和教学总结与建议三个维度展开调查,把学生的需求和学习体验放在重要的位置。

    通过调查问卷,从学生的视角,认为教学效果较好的原因排名前三的分别是:讲课细致(33.3%)、讲课生动风趣(13.0%)、联系生活实际(13%)。还有学生比较了几位不同教师的教学视频,提出有的教师授课中注重了与学习者交流而不是直白地叙述,这样,学习中更容易保持好奇心,听课效率较高。

    对于在线教学,学生真正的学习感受究竟是什么呢?经过统计,较有代表性的观点有三个:1.慕课的教学方式可以作为现有教学方式的有益补充;2.在线课堂对网速的要求较高;3.自主学习效率更高,而且慕课的模式对于有意愿学习更多知识的学生有明显效果,但对于较懒惰的学生反而因为自由度太大难以监管。从教学实践和学生的个性化学习需求出发,传统教学与信息技术融合势在必行。

    2? 聚焦互動,多元融合

    在线学习有一大遗憾,即:无法实现“实时互动”。当学生学习了线上教学视频之后,如何巩固教学效果、突出重点难点,这是要突破的困境。而与此同时,课堂传统教学是师生、生生面对面,恰好开展实时的互动,为解决在线教学困境带来了契机。基于以上考虑,教师开展了教学实践:聚焦互动,多元融合。

    第一,课堂组织多元化。如何“融合”?当学生通过在线学习,对知识有初步的了解之后,教师精心制作了简洁明了的“学习报告”,通过“学习报告”可以一目了然地知道学生的在线学习情况。然后,针对学生的困惑和薄弱知识,进行“有的放矢”的教学设计。课堂组织形式丰富多样,不再是教师讲学生听,有星座大战、作品展示、学习日志同伴互评、课程模块小测试等。在线学习中,学习者完全处于自主学习和自定步调状态,而教师学习活动和评价内容的设计,正好实现了教师对学习过程的监督和管理。

    第二,教学信息多元化。教师针对视频学习内容,设置了不同类型的题目,同时将学生进行随机分组。采用PBL或Peer Instruction,对分课堂组织等。精彩纷呈的课,均大大提高了学生的参与度及学习效果。在线教学,一般是有与教材配套的特定教学视频。而教师做了另外一种尝试,即:指定学习的知识点,让学生自由选择相应的视频:既可以是国内外的公开课,也可以是本校课程中心的幕课。教师对学生的学习选择做了统计,排在前三位的,分别是麻省理工学院公开课,网易公开课和可汗学院公开课。这一点表明,我国的在线课程还有着巨大的发展空间。

    第三,教学设计多元化。教师设计了课中课,在课堂讲授中,精心安排贴合学习内容的“微课堂”。“微课堂”可以是数学家对这部分内容的阐述,可以是一个小故事,或者另外一位教师对此知识点的讲授,博采众长,为我所用。“课中课”还体现在,启用了“手机课堂”,通过手机手势签到,100余人的课堂,10秒内可完成点名,签到。教师也可以随时在云课堂上向同学推送资料,及其快捷、方便。同时,学生对于资料是否学习过,学习了多少遍,手机均可以“经验值”准确无误地显示。

    3? 导督结合,拓展课堂

    聚焦互动中,课堂组织是线下课堂,数字信息涉及线上课堂,教学设计既包含线上,也包含线下,实际上,教学已经延伸到了课外。学生MOOC社团,数学文化节,数学文化巡礼团,“数学爱好者”微信公众平台等。学生自发组织,教师则作为参与者,极大地发挥了学生学习的主观能动性。

    回到最初的问题,移动互联网改变着整个世界,大学教育何去何从?我们需要面向“移动终端的生态系统”,重构数字化课程资源和教学互动平台。“2030年的学校”调查报告中,政策分析员亚萨尔·杰拉尔教授认为,“未来教育体系将是在线内容和全球学习网络与传统实体学校的混合体”。诺姆·乔姆斯基也表示,在线教学是一种有用的教学方法,更易获得知识,但不足以成为一种教育模式。

    另外,在线课堂是否会替代传统课堂?实际上,我们正处于教育模式革新的“黄金时代”。教师的角色已经发生了巨大的变化。教师肩负着四大责任与使命:1.设计者;2.管理者;4.引导者。这四者之间,前三者为我们所熟知,AI时代,更需要关注的是引导者。学生通过移动终端有了大量的视频资料及多样化的学习方式,作为教师,最容易忽视的就是引导。其实,相比于传统课堂授课学时多,课下学习时间少,课堂互动时间少,有着完整的教学计划,时空统一的课堂教学,混合课堂则是一种授课学时少,课下学习时间多,以互动为主要形式,包含碎片后的知识序列的动态时空的个性化学习。混合课堂将传统课堂的优势和网络化教学的优势结合起来,以学生为中心,以教师为引导者,以交互平台为在线平台,以教学资源库为基础信息源,以多维协同模式增强互动和参与性,实施一种借助信息化技术迁移传统教学内容,传统课堂教学和信息化课堂教学的混合方式(图1)。

    混合课堂既发挥了教师引导作用,又充分体现了学生学习的自主性。充分利用现代信息结束所提供的具有全新沟通机制与丰富资源的学习环境,实现了一种全新的教学方式。

    展望未来,在AI时代,教学的发展根植于教师的实践与探索,在教学中研究,在研究中进一步推动教学。教育界也将与IT界携手深度融合,打造新时代的智慧课堂。

    参考文献:

    [1] 桑新民.MOOCs热潮中的冷思考[J].中国高教研究,2014(6):5-10.

    [2] 康叶钦.在线教育的新时代——SPOC[J].清华大学教育研究,2014 (1):85-93.

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