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一场跨越四省四校的慕课实验

  粒种子如何在不同土壤结出育人果实?

  一场跨越四省四校的慕课实验  

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  青海大学教师马山刚(中)在“电工电子学”混合式教学课堂上引导学生思考。

  清华大学教授于歆杰是中国慕课领域第一批“吃螃蟹的人”。2013年慕课在国内兴起,他率先建设了清华大学首门慕课“电路原理”。建课的同时,于歆杰在清华大学、南京大学、青海大学和贵州理工学院同步启动了基于慕课资源的混合式教学改革项目,探索在高考入学成绩相差近300分的高校中,利用慕课资源进行教育教学改革。

  “传统意义上,其他高校对来自清华的教育教学改革经验往往表现得‘高山仰止’,言下之意就是‘由于你们的老师和学生都太厉害了,你们的经验在我们这里不好使’。是否有一种普适的方法,让不同类型、不同层次的高校都能应用优质的慕课资源,来改善自己的教学质量?我们必须在推广、应用中去探索。”对于把上课当科研的于歆杰来说,这是一项崭新的、充满挑战和吸引力的研究工作。

  清华慕课在二本院校开花结果

  贵州理工学院教授陈燕秀还记得,2014年7月,得知自己的“电路原理”课被选中参加于歆杰主导的教学改革时,她的内心是不愿意的。

  在贵州理工学院,教师长期面临着同样的难题:二本层次学生学习能力不够,课堂知识接受困难,学习体验差。学生从听不懂课发展至不听课,少数人甚至放弃学习,学校教学状况不断下滑。

  “改革是趋势,但以慕课的方式进行改革,我们是零案例、零基础、高压力,怎么改?而且,我们一所新建二本院校怎么跟其他三所高校比?”陈燕秀心里犯嘀咕,本打算敷衍一下,但让她没有想到的是,于歆杰来了。

  “当时慕课刚在国内兴起,清华大学是最早做慕课的,于歆杰老师向我描述了半天慕课是什么、该怎么用。”陈燕秀说,“可我脑子一片空白。”

  于歆杰给陈燕秀上了一堂示范课,把清华的慕课资源留给了她。与此同时,项目在清华大学、南京大学和青海大学同步启动,每个月,四所高校都要远程开会,谈各自的困难和收获。

  “引入了人家的经验,就不能再用过去的方式教了,而且不能每次开会都说没有进展。”红了几次脸后,陈燕秀认真了起来。

  事不行不知难。最开始,陈燕秀在课堂上给学生放清华的课程视频。尽管有“名校名师名课”的光环加持,大部分学生的反应却是“一脑袋浆糊”。

  “听不懂,学起来很吃力,清华的课程我们怎么可能学得会?”贵州理工学院2013级毕业生高啟龙回忆当时,用“很抵触”来形容班里同学们的心情。

  “光放视频看来不行,得改。”陈燕秀向于歆杰要来了清华的课前导学材料,每堂课随视频一起发给学生。

  这样上了一两次课后,学生的反应又打破了陈燕秀的幻想,“4个试点班,200个学生,90%的人没有预习”。

  通过座谈,陈燕秀发现,“清华的导学材料难度大,学生依然看不懂,必须得开发自己的导学材料了”。

  陈燕秀随即设计了更有针对性的导学材料。新导学材料里有大量填空题,学生观看视频时就可以很容易地完成。同时,陈燕秀改革了翻转课堂模式,把重要视频截成小段,每节课讲到重难点时播放相应的短视频,并就视频内容向学生提问、组织学生讨论,引导学生的自主学习习惯。

  在此基础上,陈燕秀逐渐开发出适合于本校学生的课前导学材料、课堂讨论课件等系列教学资源。导学材料的内容和形式逐渐从填空题到简答题再到分析计算题,对学生能力的培养也从关注发现关键信息能力到归纳总结能力再到知识应用能力,有效提升了学生的学习效果。

  再后来,陈燕秀引入“雨课堂”智慧教学工具,学生扫码进入平台后,教师可以根据实时预习情况进行课堂教学设计,课上还可根据需要给出各类测试题,检验学生学习效果,根据答题统计数据判断学生知识掌握情况和薄弱点,教学的针对性和有效性大为提升。

  为了跟上课程的节奏,高啟龙慢慢习惯了课前看视频20分钟、思考1小时。除了课堂学习外,他每周花在预习复习上的时间大约有6小时。

  “毕业一年,这门课留下的印象最深。”高啟龙说,翻转课堂激发了他钻研的兴趣,更重要的是培养了一种系统思考的习惯,“现在,我在做事情前都会先列提纲,思考什么是重要的、哪里有捷径、怎么做更好,这些是在其他课堂上学不到的。”

  “我们对2013级学生做了调查,期末考试平均分提高了8分,更重要的是课堂活跃了,睡觉、玩手机、打游戏的现象几乎销声匿迹。”陈燕秀说。

  2018级新生杨武成比高啟龙更幸运,进校那年的12月10日,陈燕秀团队打造的慕课“贵州理工学院电路原理”上线。“知识点还是那些,但基于前几年翻转课堂的经验,我们对学生学习中的痛点、学习习惯、能力状况、能力培养路径等有了更深入的了解。在此基础上,我们改变了讲授方式,对学习进度和难度都作了调整,使得整门课程更适合我们学生的基础和水平。”陈燕秀介绍,课程上线不久,就被四川师范大学、温州大学、茅台学院等多所高校选用。

  “没有对于歆杰老师优质慕课资源的应用,就不会有‘贵州理工学院电路原理’这门课。这是一种真正意义上的‘造血’而非‘输血’,我们的慕课是清华慕课在西部开花结出的一粒果实。”陈燕秀说。

  慕课资源落地高校各取所需

  比起陈燕秀,青海大学教师马山刚与清华慕课的渊源更深。2013年于歆杰开始建课时,马山刚正好是他的博士生,以助教身份参与了“电路原理”课的前期准备、上线和翻转课堂实施全过程。

  “慕课最打动我的有两点,一是提高课程质量,二是打破高校围墙,让优质教育资源辐射更多高校,尤其是中西部高校。”马山刚说。

  读博之前,马山刚已经在青海大学做了7年教师,对中西部高校教育教学的困难有直观、深刻的理解。“在青海大学,学生参与度低、学习热情低、实践能力低及生师比高的‘三低一高’问题是影响本科教学质量的主要原因。”他说。

  马山刚分析,一方面,作为西部高校,青海大学优质教育资源短缺;另一方面,作为青海省唯一的“211”高校,青海大学面向省内招收40%的学生,分数相对较低,而60%的省外学生,尤其是山东、河南等省考生录取分数甚至高达600多分,学生内部差距大,面向所有学生开展无差别教学显然不行。

  2015年7月博士毕业后,马山刚回到青海大学,开始着手解决西部高校用好优质慕课资源的问题。“当时学校有一门专业核心课‘电工电子学’,全校工科生的三分之一、大约1500人都要上。这门课覆盖面大、学生之间差距大、授课教师不足,而且普遍是100人左右的大课,提高教学质量很困难。”他说。

  可不可以在这门课上进行以慕课为基础的混合式教学改革呢?马山刚带着团队先在基础比较好的班级开展试点,把清华和麻省理工学院的慕课作为课前预习资源,在课堂上组织讨论,“但实施一个学期,成效不大”。

  为什么?“我们分析,麻省理工学院和清华的资源虽然考虑到社会学习者的因素,已经从浅显的角度讲解了,但是对于我们的学生来说,难度还是很大。另外,‘电工电子学’配有实验,国外设备与我们的差别很大,学生很难转换。”马山刚总结,“不能直接拿别人的课来开展教学,要根据自己的情况进行有针对性的教学设计。”

  2016年秋季学期,马山刚团队在于歆杰的指导下开始自主建课,对课程的结构、内容、形式进行了全方位重构。

  “传统课程是直线式讲述,而我们进行了结构上的创新,一个电子器件对应一章内容、一个专题。在内容上,理论和实践结合,除基础知识外还增加了电子设计等实验内容,而且视频中的所有实验都是学生做出来的,全程由学生主导。在形式上,我们是边讲边写,每个专题视频5—10分钟。”马山刚说,课程从设计到制作完成用了近一年时间,“现在看来花的时间是值得的,不光我们的学生用,2017年9月上线学堂在线后,到现在已经有2.75万人选用了我们的课。”

  新课程实践一个学期后,选课学生的成绩和实践创新能力都有了显著提升。目前青海大学已有5门课、50个班级、2300多名学生在基于慕课资源的混合式教学改革中受益。

  在青海全省,马山刚的实验打出了名声,青海开放大学、青海工业职业技术学院、青海交通职业技术学院等6所高校部分或全部采用了马山刚团队建设的课程。“慕课资源落地,高校要根据实际情况各取所需。”他说,“如青海开放大学全部上传了我们的课程视频,青海交通职业技术学院引用了理论课的混合式教学,青海工业职业技术学院引用的是实验课的混合式教学。”

  清华精品课程有了ABC版本

  在清华,于歆杰的教学研究也有了新的突破。“电路原理”课上,他实施了ABC三种模式,探索以学生为中心的教与学。

  事实上,“电路原理”是清华大学的名课,早在2007年便获评国家级精品课程,2013年被制作成清华大学首门慕课后,同时在edX(某全球网络公开课平台)和学堂在线上线。

  但于歆杰觉得这还不够。在他看来,传统电路原理课存在着学生参与度不高、主动性不够,教学针对性不强,理论与实验联系不紧密等问题,“必须要进行一种新的教学模式改革”。

  于是,2014年春季,在于歆杰组织下,教学组教师朱桂萍组织了面向电机工程与应用电子技术系招募学生参与教学改革的A实验,并对教材、课件、实验及实验工具进行了全新的布置。

  教材方面,从教材中提炼知识点,对慕课资源进行“定制”以符合课程教学需求。平均时长5.5分钟的240个短视频,每个视频讲解一个或一组相关概念。

  在翻转课堂方面,教学不再是教师按照知识点之间的逻辑关系讲授的“过程驱动”模式,而是由一个个问题的讨论所构成的“事件驱动”模式,因而课件需要全部重新制作,既全面又突出重点,同时充分“留白”供讨论。

  在实验方面,由教师简单说明实验任务,学生自行设计实验电路和方案,对相关理论进行验证。同时引入集合了小功率电源、信号发生器、数据采集和显示等功能的便携式实验工具,学生只要有一台笔记本电脑,就可以开展实验。

  通过2013年春季、秋季,2014年春季三轮实验,改革取得初步成效。

  “学生学习热情明显提升,主要表现在课堂活跃度和参与讨论度的提高;其次是期末卷面成绩比平行班级高8—10分;学生动手能力明显提高,有学生在实验中完成的作品已申请了4项新型专利;课外科技活动也取得了明显的成果。”于歆杰说,事实证明,这种课改模式是有效的。

  趁着热度,于歆杰又开始了面向全校学生的C模式。“面向冲突选课、重新学习和不愿意集中学习的学生,有慕课资源和SPOC平台(学校内部私有云平台),他们完全不用来教室。”于歆杰说,清华大学设立了“电路原理X”课程,面向全校学生选修,无须集中上课,只要在自己方便的时间学习,完成教师指定的任务即可,每隔2—3周教师会组织学生进行一次讨论。

  不久,于歆杰发现翻转课堂存在一个“3分钟瓶颈”,即如果是近百人的大课,很难让所有学生都有发言的机会,而“不参与讨论,翻转就没有意义”。基于此,于歆杰又引入了“雨课堂”工具,及时了解学生的学习行为和学习效果,由此构成了电路原理的B模式。

  具体实施上,每节课在课件的适当位置增加若干让学生限时提交的练习题,查看学生的理解和掌握情况;增加一道让学生用弹幕开展翻转课堂讨论的思考题,这样每个学生都能看到其他同学是怎么想的;同时减少课件内容,让学生更多地自行预习或课后学习。

  ABC三种模式解决了三大问题,“一切以学生为中心”的目标得到全方位贯彻。在南京大学,清华大学慕课资源的推广与应用没有遇到障碍,平移植入效果很好。

  慕课发展重在一切以学生为中心

  清华大学、南京大学、青海大学、贵州理工学院……开设学期不同,教学内容、重点、进度不同,面向的学生群体也不同,一粒慕课种子为何能在差异化的土壤中生根发芽?

  于歆杰认为,关键在于慕课推动的是“一切以学生为中心的教与学”。

  “传统的‘老三中心’是教材、教师、教室,核心是教师完成了知识传授;而‘新三中心’是学生发展、学生学习和学习效果,核心是学生实现了价值塑造、能力培养和知识获取。”于歆杰说,以慕课为核心的教学改革,可以更好地实现以学生为中心的教学模式。

  在教育部在线研究中心副主任于世洁看来,中国慕课从诞生之日起就走了一条与西方慕课不同的道路。

  “我国慕课最大的特点是注重课堂使用,是我们高等教育质量变轨超车的重要抓手。据此,我们最大的挑战就是怎么能充分利用慕课及信息化教学手段推动课堂教学质量的提升。”于世洁说,教学改革成功的关键在于对教师的培训、鼓励和支持,“有了名校名师名课,更重要的是用好资源。”

  当前,我国已有1291门课程被认定为国家精品在线开放课程,1.25万门慕课上线,2亿多人次学习,6500万人次获得学分,数量和应用规模居世界第一。

  然而,在西安交通大学副校长郑庆华看来,慕课发展既要注重供给,也要注重需求。

  “一流大学慕课质量高,但大群体并不一定能消化和接受,怎么对症下药、急人所急,才是我们要着重考虑的。”郑庆华说,“此外,把课件变课程,离不开老师的主导,比如辅导、答疑、作业、考试等一系列教学活动,否则就只能是碎片化的知识点。”

  做慕课5年来,陈燕秀“才真正理解了教育的真谛,理解了什么是以学生为中心的教与学”。“过去,会吼学生,觉得学生不认真,会指正学生并提很多要求;现在意识到学生是有学习能力差距的,会更多地观察分析学生,根据学生情况给予引导和帮助。从职业角色来说,过去老师更像是《新闻联播》主持人,学生学得好不好是学生的事,而现在得是《非诚勿扰》主持人,要调动激发引导学生思考讨论,要尽可能把教室这样的教学场景变成学生的舞台和秀场。”陈燕秀感慨。

  事实上,从2013年引进慕课探索实施教学改革起,贵州理工学院就没有单纯把慕课视为优质资源,而是希望以慕课为抓手推动课程建设,最终提高人才培养质量。“特别是在像数据科学与大数据技术、网络空间安全等新工科、新专业建设方面,我们与一些老牌名校是同步的,而我们所要做的就是利用优质的慕课资源,打造金课,实现教育质量的全面提升。”贵州理工学院副校长梁杰说。

  在马山刚看来,中西部高校是用课的主力军而不是建课的主力军,推动慕课落地,教师和管理层的思路一定要变。

  马山刚回忆,在推动慕课进学校时,面临了不少质疑和障碍。“一方面是教师的观念,一辈子都这样讲课,怎么讲好、怎么写板书,人家有自己的一套,不愿意尝试,觉得慕课是在炒概念。”马山刚说,另一方面则是学校管理层反应的滞后,“越是发达省份接触越早、使用越早,中西部地区更需要却没有那么重视,真正想做事情还面临着许多经费、审批上的难题。”

  “在此方面,教育部特别重视对教师的培训和鼓励,尤其是面向中西部地区,出台了长期帮扶举措,线上线下培训相结合,推动高校之间形成教学研究生态体,各个学校也出台了自己的教师激励举措,目前取得了一定的效果。”于世洁说。

  慕课落地中西部尚需政策配套支持

  中国慕课自诞生之日起,就承担了推动教育教学改革、推动优质教育资源向中西部地区辐射、促进教育公平的使命。然而,由于技术条件不足、观念落后、管理不到位等原因,慕课在中西部地区落地还需要更多关注和配套支持。

  清华大学教授于歆杰不仅是一名慕课建设者,也是一名有心的研究者和推广应用者。在建课的同时,他在四所差异巨大的高校开展推广实验,为名校名师名课的落地探索了可能路径。

  在慕课落地过程中,教师观念的转变和自主探索实践是第一位的,这一点在采访中体现得尤为突出。无论是于歆杰、陈燕秀还是马山刚,都特别注重探索适合本校学生的慕课应用方式。清华的慕课资源之所以能在差异巨大的几所学校落地,根源在于教师对其进行了适应本校学生的改良,在内容难度、授课方式上都做了“本土化”调整,而这恰恰考验的是教师的教学研究能力。在此意义上,慕课打破了传统课堂的路径依赖,给教师开展教学研究和改革提供了抓手。

  慕课落地还需要中西部高校的配套支持,尤其是管理层的重视。中西部地区是用课的主场,但由于信息闭塞、技术手段不足等原因,管理层及教师对慕课重要性的认识不足,传统课堂和旧有观念惯性大,改革阻力大。中西部高校需要更新观念,给愿意改革的教师以相应的政策和制度支撑,以先进带动后进,推动整个中西部高等教育的变革。

  此外,还要警惕逆淘汰现象,即越是发达地区慕课应用越广泛,优质教育资源越能得到普及,而越不发达地区应用越少、获益越少的现象,以免在信息化时代进一步拉大知识鸿沟。在此方面,需要政策制定者和教育管理者从全局着眼,在技术手段、师资力量、优质资源等方面加大补偿力度,让欠发达地区同步享受新一轮技术革命红利,跟上发达地区的发展速度甚至实现变轨超车。



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