新興技術范式下面向新工科的混合式教學方法創(chuàng)新實踐研究
作者:馬軍紅
發(fā)布時間:2023-04-20 11:41:52 來源:陜西教育·高教
[摘 要]隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術的不斷發(fā)展,新技術大量涌現(xiàn),以多媒體、微課、在線課堂等為主的教學手段在教學領域得到了廣泛應用。在新興技術范式下,傳統(tǒng)以教師為中心的教學形式逐漸轉變,學生的主體地位得到體現(xiàn),教學方式及學生的學習方式正在進行新一輪改革。作為我國高校教育戰(zhàn)略發(fā)展的新要求,新工科明確提出構建多元化的教學模式,培養(yǎng)創(chuàng)新型優(yōu)質人才,因此在新興技術范式下構建新工科混合式教學方法,對于人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)有著重要的意義。本文介紹了新工科的特點,分析了傳統(tǒng)教學模式的不足與缺陷,介紹了混合式教學的基本模式,并以《Android開發(fā)技術》教學為例,探究了混合式教學方法的創(chuàng)新實踐策略,希望為新工科教學提供參考。
[關鍵詞]新興技術范式 新工科 混合式教學方法 《Android開發(fā)技術》 創(chuàng)新實踐
陜西省教育科學“十三五”規(guī)劃課題“新興技術范式下面向新工科的混合式教學方法創(chuàng)新實踐研究”(編號:SGH20Y1422)。
引 言
長期以來,工程教育作為經(jīng)濟發(fā)展的重要推動力,在社會進步及民族復興中發(fā)揮了極為重要的作用。改革開放以來,工程教育歷經(jīng)恢復、調整、擴張、提升四個階段,推動了產(chǎn)業(yè)變革及產(chǎn)業(yè)結構的內部調整。在這一背景下,新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)如雨后春筍,對工科人才培養(yǎng)提出了更高的要求。“新工科”這一概念在2017年被提出,形成了“復旦共識”、“北京指南”,為工程教育發(fā)展及新型教學模式的探索積累了豐富的經(jīng)驗。基于當前互聯(lián)網(wǎng)信息技術的發(fā)展,傳統(tǒng)教學模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代教育的需要。在互聯(lián)網(wǎng)信息技術的支持下,線下傳統(tǒng)講授教學與線上多媒體或網(wǎng)絡教學實現(xiàn)了有機結合,能夠營造真實的情境,構建交互式課堂,豐富學生的體驗,啟發(fā)學生反思,在激發(fā)學生學習興趣的同時,提升專業(yè)技能,是新工科教學方法創(chuàng)新的有效路徑。
新工科的概念與內涵
1.新工科的教育概念
新工科是區(qū)別于傳統(tǒng)工科的一種教育類型,其旨在培養(yǎng)專業(yè)工程技術人員與管理人員,教育內容主要包括基礎理論知識課程、專業(yè)技術課程、應用知識以及管理技能等。傳統(tǒng)工科教育下文科、理科與藝術是并列關系。新工科教育模式下,學生不僅要掌握本專業(yè)豐富的理論知識,而且要學會計算、實驗、制圖等相關的專業(yè)技能,并進行工業(yè)操作技術訓練,具備一定的工程設計能力與組織管理能力,能夠運用所學知識對工程技術實踐中的問題予以解決。新工科建設的進程與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的深入程度不可分割,新工科的籌建為中國高等教育的發(fā)展指明了方向,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育為新工科的建設注入了新的動力。隨著時代的發(fā)展,社會對學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的要求越來越高,課程是高校實施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的關鍵載體。
2.新工科的教育內涵
傳統(tǒng)工科主要致力于工程技術科學的學習,通過接受工科教育掌握工程技術原理,并在具體實踐中運用科技、工藝及實踐經(jīng)驗,對生活中的實際問題進行解決,有利于推動現(xiàn)代工農業(yè)的發(fā)展。新工科則是現(xiàn)代高新技術下的產(chǎn)物,能夠滿足新興產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的需要,符合當今時代定制化、動態(tài)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的特征。新工科強調將科學、技術、人文等多種教育內容相結合,提升學生的跨界整合能力,旨在培養(yǎng)復合型、綜合型技術人才。新工科集中體現(xiàn)了學科交叉、科教融合、協(xié)同育人等教育理念,能夠滿足新興技術范式下現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)轉型升級的需要。新一輪的科技革命,技術核心是人工智能,產(chǎn)業(yè)形態(tài)是數(shù)字經(jīng)濟,這一背景下,企業(yè)正在逐步實現(xiàn)轉型升級,高校在人才培養(yǎng)上需要考慮企業(yè)的需要。企業(yè)如何轉型是一個不斷探索的過程,高校的新工科人才培養(yǎng)需要有適當?shù)某靶耘c實踐性,根據(jù)企業(yè)的需求制訂人才培養(yǎng)方案。各大高校定位不同,專業(yè)特點不同,因此高校人才培養(yǎng)要明確定位,辦出特色。新工科人才培養(yǎng)需要把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢,與企業(yè)一起研究探討人才新要求,這樣才能更好地制訂創(chuàng)新性人才培養(yǎng)方案。
新工科的教學現(xiàn)狀
基于新工科的學科特點及系統(tǒng)性因素,新工科的教學內容普遍存在抽象、理論化等特點。在傳統(tǒng)講授式的教學模式下,學生處于被動地位,對高度抽象的理論知識接受能力差,再加上新興技術日新月異的發(fā)展,對新事物缺乏足夠的認識,且學生的創(chuàng)新能力發(fā)展未能得到足夠的重視,在考核評價方面較為單一。
1.專業(yè)內容抽象,學生被動接受知識
理工科涉及專業(yè)理論知識,專業(yè)術語不僅繁多,而且具有一定的抽象性,知識點零碎且分散,理論知識體系龐雜,教學內容枯燥。在傳統(tǒng)的教學模式下,以教師為中心,按照教學大綱進行授課,講解理論知識,學生被動接受,課堂效率低下。我國新工科起步晚,在教材及師資力量方面與發(fā)達國家還存在較大的差距。多數(shù)工科教師在畢業(yè)后直接在高校任教,實踐經(jīng)驗不足,課堂教學模式單一,難以調動學生的興趣,且課程抽象難懂,難以用生動的方式為學生呈現(xiàn)。學生對理論課程缺乏興趣,學習積極性不高,對專業(yè)知識的獲取僅限于書本及圖書館資料,學習不深入,無法做到舉一反三。
2.信息技術未融合,網(wǎng)絡資源利用差
近年來,我國對新工科給予了高度重視,教育部于2017年推出了國家精品在線開放課,助推新工科教學與信息技術的融合。在這一背景下,高校積極推動現(xiàn)代信息技術與新工科教育的融合,構建智慧學習環(huán)境,以實現(xiàn)教學效果的提升。信息技術在新工科教育領域的全面貫徹,意味著現(xiàn)代教育改革的新階段。但線上教學與傳統(tǒng)教學并非替代關系,其作為線下教學的補充,能夠充分發(fā)揮網(wǎng)絡資源的優(yōu)勢,提升課堂教學效果,實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標。但從當前新工科教學的現(xiàn)狀看,大部分院校在新工科教學中未能體現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢,部分院校盡管引入了多媒體設備及在線教學資源等,但落實較差。
3.專業(yè)技術更新快,課堂教學時間有限
隨著現(xiàn)代科技的進步,新興技術層出不窮,設計周期短,在有限的課堂時間內教師難以將所有的新技術、新理念傳達給學生,由于知識點零碎、涉及領域廣,導致學生在課堂學習中難以抓住重點,學習活動安排不合理,降低了學習效果。新工科強調對學生信息技術應用能力及信息綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)。若仍采用傳統(tǒng)講授式的教學,學生地位得不到體現(xiàn),課堂參與度不高,會影響學生的專業(yè)能力發(fā)展,對前沿技術不了解、掌握不佳,降低了學生獨立思考的能力,影響課堂教學效果。
4.評價模式較為單一,缺乏生命周期評價
在評價方面,新工科教學目前仍采用單一評價模式,主要考查形式是學生的課后作業(yè)與期中、期末考試,缺乏對學生課前預習、課堂參與及線上線下學習情況的評估。且課堂評價的主體是教師,由教師對學生的成績作出評估,給定最后的意見,學生與企業(yè)人員等未能參與其中,對學生學習效果的評價不夠全面,未能反映出人才培養(yǎng)目標。
混合式教學的基本模式與特點
混合式教學其學習階段主要分為課前自主學習、課中線下教學與課后訓練拓展三個方面,通過教學步驟的一一開展,實現(xiàn)知識目標與能力目標。
1.混合式教學的基本模式
一般而言,混合式教學是指在線教學與傳統(tǒng)教學兩種教學方式相結合,其能夠彌補傳統(tǒng)教學模式的缺陷,由淺入深地引導學生進行自主學習、探究。混合式教學盡管沒有統(tǒng)一的模式,但均強調發(fā)揮線上與線下兩種方式的優(yōu)勢,將學生作為中心,避免滿堂灌輸,通過多種途徑鼓勵學生參與課堂,提高學習主動性與積極性。目前混合式教學主要可以分為以下幾種模式:①線上線下混合模式。該模式是混合式教學模式的基礎,其主要利用線上教學資源,在課前階段引導學生進行預習,使得課堂講授更加具有方向性與目的性。在課堂上學生與教師之間建立起良好的互動交流關系,課堂進展順暢,被廣泛應用于新工科教學中。②基于學習目標的混合模式。該模式下的混合不再是單一的線上線下混合,而是在教學策略方面的混合,通過多個教學目標的制定達到最終的學習目的。③“學”與“習”的混合模式。學習的最高層次是應用于實踐,“學”的目的是解決實際性問題,通過“習”在具體實踐中應用“學”的內容,能夠實現(xiàn)更高層次的目的。④學習與工作的混合模式。這一教學模式又被稱為嵌入式教學,是學習與工作相結合的一種教學方法,為學生營造實踐環(huán)境,不僅有助于教學目標的實現(xiàn),而且能夠幫助學生做未來職業(yè)規(guī)劃。
2.混合式教學的特點
混合式教學模式下,線上教學作為課堂教學的補充,能夠為學生提供豐富的教學資源。學生在課下通過互聯(lián)網(wǎng)進行線上自主學習,教師在線下結合學生的預習情況對課堂教學內容進行補充,能夠為學生提供個性化指導,幫助學生進行有深度的學習,促進課堂教學效果的提升。以計算機教學為例,該課程知識點比較零碎,利用線上教學資源能夠打破時間空間的限制,充分利用碎片化的時間學習相關知識,通過線下學習則能夠系統(tǒng)地學習理論知識,提升了教學的靈活性與便捷性。混合式教學注重學生的主體地位,線上自主學習與線下小組模式的合作學習,均能夠為學生構建良好的學習情境,教師起到引導的作用,有利于尊重學生的個體差異,實施個性化教學,促進學生探究、合作能力的發(fā)展。在這種教學模式下,學生一方面可以自主學習,另一方面與小組中的其他學生一起交流、合作,能夠進行思維碰撞與交互,提升教學效果。
新興技術范式下面向新工科的混合式教學創(chuàng)新實踐策略
隨著教育信息化戰(zhàn)略的推進以及國家政策的推動,教育正趨于智能化與數(shù)字化。混合式教學模式比傳統(tǒng)教學更能適應信息化和智能化的發(fā)展趨勢,更適合新時代的學習者。新興技術范式下新工科立足教育教學改革和提升人才培養(yǎng)質量,加快推進教育信息化高質量發(fā)展和線上線下教學的深度融合,不斷推動教育教學內涵式發(fā)展。本文以《Android開發(fā)技術》教學為例,探究了面向新工科的混合式教學創(chuàng)新策略。
1.課前自主學習階段
混合式教學強調以學生為中心,將問題作為導向,以小組的形式啟發(fā)學生合作探究。通過課前預習掌握相關教學內容,明確學習目標。課前一周,教師組織學生在學習通平臺上觀看《Android開發(fā)技術》教學視頻,下載配套的課程資源,鼓勵學生做好課前預習。教師應結合教學大綱及學生的學情進行教學設計,通過互聯(lián)網(wǎng)收集豐富的教學資源。在充分了解學生學習進度的基礎上,設置難易不同的問題,通過網(wǎng)絡教學平臺為學生發(fā)布研究性學習任務,供學生課下進行自主學習。設計問題如下:①你對Android的發(fā)展歷史了解多少?②Android開發(fā)對環(huán)境有哪些要求?③Android應用程序的設計思路及基本構成?④Android應用程序的工作原理是什么?根據(jù)問題的不同,學生自由選擇加入其中一個小組,在課下進行探究學習。每個學生先通過互聯(lián)網(wǎng)、圖書館等途徑收集整理資料,然后在班級群里對作業(yè)問題進行討論。在這一階段,教師不參與指導,僅對學生的問題進行總結,并結合學生存在的問題,設計教學思路,調整教學計劃。
2.課上交流活動
良好的課堂導入是保證教學效果的關鍵。在課堂導入環(huán)節(jié),教師應引入生動的案例或對學生進行啟發(fā)式提問,吸引學生的興趣,導入本節(jié)課所學知識。在《Android開發(fā)技術》課程導入中,可以向學生提問:開發(fā)Android程序有什么作用?Android開發(fā)對我們的生活有什么影響?可以針對上述問題與學生展開討論,也可以在完成授課后由學生對上述問題作答。在課堂教學過程中,可以結合教學內容的不同以及難易程度設計相應的教學活動。如在基本語法學習方面,大部分學生已經(jīng)通過課前預習有所了解。教師可以結合學生課前預習情況及反饋的信息,對學生進行分組,以小組為單位進行學習。對于學生普遍存在的問題及教學難點,教師應采取適當?shù)慕虒W方法。為便于學生理解,可以引入多媒體為學生展示生動的例子或進行課堂演示。教師應采用理論講解與案例引入相結合的方法,幫助學生理解與記憶,運用所學知識解決實際問題。如在網(wǎng)絡和線程教學中,可以引入多人簡單即時通信軟件的典型案例,為學生講解相關知識。課堂線下教學師生面對面交流,教師能夠根據(jù)學生的課堂表現(xiàn),掌握學生狀態(tài),通過課堂提問了解學生自主學習的效果。在課前5分鐘,教師應引導學生對所學知識進行回顧,并更新現(xiàn)有的知識庫。將所學的一個個零碎的知識點串聯(lián)成一個完整的知識體系,增進學生對知識的認識與理解。在課堂上還可以對學生進行隨堂測試,實時了解學生對課堂知識的掌握情況。隨著混合式教學模式的發(fā)展,一些網(wǎng)絡教學平臺如雨課堂、學習通,通過手機即可實現(xiàn)即時溝通,課件及相關視頻也能夠在課堂上發(fā)布、呈現(xiàn),全面覆蓋課堂教學全過程,能夠吸引學生的注意力,提高學生的學習興趣。平臺的簽到功能可以實時反映學生的出勤情況,可以有效督促學生及時進入課堂學習。《Android開發(fā)技術》教學注重操作,教師應當摒棄以往全程操作的方式,通過積分獎勵政策,鼓勵學生參與課堂與教師共同完成操作。通過雨課堂的隨機點名功能活躍課堂氣氛。利用平臺自帶功能進行隨堂測驗,當堂給出測試結果,便于教師掌握學生存在的共性問題,予以統(tǒng)一解答。疫情期間,高校線下課堂教學受到了影響,而居家在線學習可以有效解決該問題。居家學生可以通過學習通雙屏實時直播互動,利用答題器、拍照上傳等手段,提升實際參與感。此外,居家學生可在線上提交作業(yè),教師及時批改后在線上反饋學習情況,全力保障每一名學生順利開課。
3.課后自主探究
課后的拓展訓練與鞏固是保障學習有效銜接、提升學習效果的良好路徑。教師應采取思維導圖的方式對課堂所學知識進行展示,鼓勵學生課下進行自主拓展訓練,要求學生獨立完成當日所學知識點,并繪制出思維導圖,注重與所學知識點的銜接,每學完一個章節(jié),繪制一幅思維導圖,使得課程不同單元的知識點形成完整的知識體系。為了進一步深化學生對知識的學習程度,可以在課下為學生布置具有挑戰(zhàn)性的作業(yè)。通過在線學習平臺進行知識水平測試,教師登錄系統(tǒng)能夠掌握學生的作答情況并批注意見。對于學習中存在的難點,平臺可以反饋給教師進行解答。除此之外,教師可以將教學相關內容上傳到在線教育系統(tǒng)中,供學生隨時觀看。為拓展學生的學習深度,可以為學生布置與教材相關的閱讀內容,鼓勵學生在周末或假期進行閱讀打卡,并在班級群里分享自己的感悟與思考。
4.學習效果評估
作為混合式教學的重要環(huán)節(jié),學習效果評估是對學生知識掌握情況的總結與反映。線上考核內容主要包括課后習題、中期測試與期末測試三個部分。課后習題由系統(tǒng)自動進行判定,分值為100分,主要用于學習效果的檢查,加深學生對知識的理解。中期測試主要檢查學生對知識的綜合應用能力,期末測試重點考查學生的綜合編程能力。與傳統(tǒng)學習效果評估有所不同,混合式教學除教師評估外還包括個人評價、小組評價與網(wǎng)絡資源評價三個部分。其中個人評價涉及學生的自主學習情況、課堂參與情況、對實踐項目的貢獻情況以及在線學習情況等,能夠對學生的學習效果有一個全面的了解。小組評價主要是小組成員圍繞探討問題或實踐項目學生的個人表現(xiàn)進行評價,同學之間的互評能夠真實反映出學生參與學習的情況。課程網(wǎng)絡資源評價主要針對學生對網(wǎng)絡資源的利用情況。混合式教學模式下學生應用在線教學資源的頻率高,閱讀時間長,可反映學生學習課程、參與討論及作業(yè)上交的情況等。多元化學習效果評估模式能夠全面反映學生的學習效果。
結 語
綜上所述,混合式教學充分利用了傳統(tǒng)線下學習與現(xiàn)代網(wǎng)絡教學資源的優(yōu)勢,體現(xiàn)了學生的主體地位,同時發(fā)揮教師的引導與啟發(fā)作用,是對傳統(tǒng)教學模式的優(yōu)化與改進。基于新工科的綜合性、實踐性等特點,應用混合式教學能夠提升學生的自主探究能力與綜合實踐能力,發(fā)揮網(wǎng)絡學習資源的優(yōu)勢,拓寬知識廣度與深度。多元化評價模式推動了多方面立體教學的發(fā)展,有利于培養(yǎng)面向新工科的高素質專業(yè)人才,具有較高的推廣價值。
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(馬軍紅:西安外事學院)
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