張雪昂 楊志超 李小燕 劉小亮

1.東華理工大學(xué)核科學(xué)與工程學(xué)院 江西南昌 330013;2.東華理工大學(xué)地球物理與測(cè)控技術(shù)學(xué)院 江西南昌 330013

信息技術(shù)的飛速發(fā)展使高等教育的教學(xué)模式產(chǎn)生了翻天覆地的變化[1]。以翻轉(zhuǎn)課堂、MOOC、SPOC等作為典型代表的混合式教學(xué)突破了傳統(tǒng)教學(xué)中的時(shí)空觀念,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)教育資源共享,突出了自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新培養(yǎng)[2]。未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),混合式教學(xué)將成為教學(xué)改革的重點(diǎn)。但是,混合式教學(xué)是一個(gè)相對(duì)新穎且復(fù)雜的學(xué)習(xí)模式,與傳統(tǒng)教學(xué)模式的區(qū)別不僅在于應(yīng)用信息技術(shù)等外在差異,而且學(xué)生心理、情感、行為等內(nèi)在因素也隨之變化。在線教學(xué)過(guò)程中,雖然信息技術(shù)豐富多樣,學(xué)習(xí)方式靈活自主,但教師的監(jiān)督監(jiān)控則相對(duì)減弱,不能較好地掌握學(xué)生學(xué)習(xí)效果,無(wú)法保障教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)過(guò)程中,師生互動(dòng)是影響教學(xué)質(zhì)量的重要行為[3]。例如,在傳統(tǒng)課堂上,言語(yǔ)、行為、情感、技術(shù)等多維互動(dòng)推進(jìn)了教學(xué)內(nèi)容的講授、理解與應(yīng)用過(guò)程。但是,通過(guò)對(duì)本院幾門專業(yè)課程的師生調(diào)研中,當(dāng)前在線教學(xué)過(guò)程的師生之間缺乏有效互動(dòng),而且總體教學(xué)互動(dòng)水平偏低,無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情趣,不能有效落實(shí)教學(xué)內(nèi)容,缺乏監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)程,最終阻礙了學(xué)生對(duì)于專業(yè)知識(shí)的掌握與吸收。而且,以實(shí)踐能力培養(yǎng)為主的線下教學(xué)中,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目中與教師的技術(shù)性互動(dòng)相對(duì)缺乏,教師不能提出引導(dǎo)性問(wèn)題和啟發(fā)式交流,通常只是完成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),而鮮有深層次的理解和擴(kuò)展技術(shù)應(yīng)用,限制了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此,為解決上述問(wèn)題,本文從互動(dòng)視角入手,提出混合式教學(xué)模式中的師生互動(dòng)行為分析方法架構(gòu),繼而通過(guò)分析與評(píng)價(jià)教學(xué)互動(dòng)構(gòu)建有效互動(dòng)策略,提升教學(xué)質(zhì)量。

1 理論研究

本研究面向混合式教學(xué)模式中的師生互動(dòng)行為,涉及的理論包括社會(huì)語(yǔ)言學(xué)、對(duì)話教學(xué)理論、互動(dòng)假設(shè)理論、交往教學(xué)理論[4]。其中,將混合式教學(xué)分成線上、線下兩方面分別進(jìn)行師生互動(dòng)行為研究,如圖1所示。

圖1 本文研究的理論基礎(chǔ)

線上教學(xué)部分著重理論,夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)、概念、方法,因此,師生之間主要以言語(yǔ)互動(dòng)為主。當(dāng)前以弗蘭德斯互動(dòng)分析系統(tǒng)—FIAS及其改進(jìn)的ITIAS、iFIAS、ARSIAS等應(yīng)用最為廣泛[5]。針對(duì)現(xiàn)代教育技術(shù)下的教學(xué)環(huán)境轉(zhuǎn)變,顧小清和王煒提出了基于信息技術(shù)的互動(dòng)分析編碼系統(tǒng)(ITIAS),在FIAS的分類基礎(chǔ)上細(xì)化擴(kuò)充至18類,并添加了對(duì)于課堂信息技術(shù)互動(dòng)的分析[6]。針對(duì)線上教學(xué)的特殊環(huán)境,強(qiáng)調(diào)教師與學(xué)生的主—客體的明顯變化,將學(xué)生的言語(yǔ)行為權(quán)重加大,分類細(xì)化,逐步弱化教師的作用,形成線上教學(xué)言語(yǔ)互動(dòng)行為理論[7]。

而線下教學(xué)部分著重實(shí)踐應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的消化、外延和應(yīng)用,因此,師生之間的互動(dòng)除了言語(yǔ)之外,還擴(kuò)展到情感、肢體、技術(shù)互動(dòng)等,形成更加全面的綜合互動(dòng)行為。以S-T、CLASS等當(dāng)前應(yīng)用較好的課堂互動(dòng)評(píng)估系統(tǒng)為基礎(chǔ),結(jié)合專業(yè)對(duì)于實(shí)踐能力的著重培養(yǎng),突出問(wèn)題導(dǎo)向、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、科技創(chuàng)新訓(xùn)練等特色,細(xì)化技術(shù)互動(dòng)內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用,形成線下教學(xué)綜合互動(dòng)行為理論[8]。Pianta提出的《CLASS指南》課堂互動(dòng)評(píng)估系統(tǒng),在國(guó)外得到了廣泛應(yīng)用和認(rèn)可[9]。CLASS理論基于“學(xué)生和成人之間的相互作用是學(xué)生發(fā)展與學(xué)習(xí)的主要機(jī)制”,將師生之間的相互影響分為三個(gè)維度:情感支持、班級(jí)管理、教育支持。將師生關(guān)系分為六大類:依賴型、積極參與型、不良型、普通型、憤怒/依賴型、不參與型。Scott L.Graves等人應(yīng)用CLASS情感支持維度的觀察,研究表明教師對(duì)于學(xué)生的情感支持會(huì)影響學(xué)生問(wèn)題行為的發(fā)展[10]。Claire Cameron Ponitz通過(guò)使用CLASS進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)在互動(dòng)效果好的課堂中,學(xué)生更傾向于高水平的參與行為[11]。

2 混合式教學(xué)中師生互動(dòng)行為分析方法架構(gòu)

根據(jù)上述理論,將混合式教學(xué)模式中的師生互動(dòng)行為分析方法架構(gòu)分為線上及線下模式兩部分,如圖2所示。

圖2 師生互動(dòng)行為分析方法架構(gòu)

2.1 師生互動(dòng)行為編碼系統(tǒng)

首先,混合式教學(xué)模式下,線上教學(xué)言語(yǔ)互動(dòng)行為分成12大類,特別對(duì)教師的啟發(fā)式提問(wèn)和引導(dǎo)式互動(dòng)進(jìn)行強(qiáng)化權(quán)重,使教師從傳統(tǒng)知識(shí)性提問(wèn)逐漸轉(zhuǎn)化到對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考能力的提示。其次,針對(duì)學(xué)生方面,加強(qiáng)主動(dòng)提問(wèn)、主動(dòng)分析問(wèn)題及解決問(wèn)題等互動(dòng)的權(quán)重,并進(jìn)一步細(xì)化,著重強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體的混合式教學(xué)特征。此外,對(duì)于互動(dòng)形式,除了言語(yǔ)之后,應(yīng)用教學(xué)管理系統(tǒng)開展的技術(shù)性互動(dòng)也被賦予編碼,從而最大限度地使師生發(fā)揮線上教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于線下教學(xué)部分,著重突出實(shí)踐與應(yīng)用,構(gòu)成綜合式互動(dòng)行為。行為種類分為言語(yǔ)、情感、技術(shù)互動(dòng)三大類,其中情感互動(dòng)主要突出教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的調(diào)動(dòng)和主觀能動(dòng)性的激發(fā)。而對(duì)技術(shù)互動(dòng),再細(xì)化為經(jīng)典理論、方法驗(yàn)證與研究探索三大類,同樣突出學(xué)生對(duì)知識(shí)的內(nèi)涵理解和外延擴(kuò)展?？傮w來(lái)看,強(qiáng)化學(xué)生的主體性,弱化教師行為權(quán)重。整個(gè)編碼過(guò)程對(duì)于課程性質(zhì),例如理論教學(xué)占比較大的公共課、基礎(chǔ)課,和實(shí)踐應(yīng)用為主的編程課、技術(shù)課也進(jìn)行了充分考慮,避免應(yīng)用同一標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)不同性質(zhì)課程。

2.2 師生互動(dòng)行為記錄方法

對(duì)于線上教學(xué)部分,采取合適的采樣間隔(1s),應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)師生言語(yǔ)互動(dòng)行為進(jìn)行記錄。針對(duì)龐大數(shù)據(jù)量,本研究擬基于機(jī)器學(xué)習(xí)——卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)師生不同類別的言語(yǔ)行為進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別,即對(duì)上述分好類的言語(yǔ)行為進(jìn)行采樣、識(shí)別、去噪。樣本越大,后期識(shí)別算法越快速、準(zhǔn)確,然后應(yīng)用Python語(yǔ)言編程,自動(dòng)識(shí)別互動(dòng)行為。

對(duì)于線下教學(xué),應(yīng)用手持便攜式設(shè)備,分別對(duì)教師和學(xué)生的行為進(jìn)行錄制,得到實(shí)踐教學(xué)實(shí)錄。然后結(jié)合上述已分類的言語(yǔ)、情感、技術(shù)互動(dòng)行為進(jìn)行識(shí)別。本部分工作量較大,因此以學(xué)生的行為為主。

2.3 師生互動(dòng)數(shù)據(jù)處理方法

對(duì)于上述采集、記錄的師生互動(dòng)行為,將數(shù)據(jù)按照“前后交叉”方式結(jié)成“序?qū)Α?形成數(shù)據(jù)矩陣;再根據(jù)互動(dòng)行為變量指標(biāo)及計(jì)算公式,從定量角度處理數(shù)據(jù);最后通過(guò)矩陣圖和定量計(jì)算結(jié)果分析課堂行為比率、課堂氛圍、教師行為結(jié)構(gòu)和學(xué)生行為結(jié)構(gòu)等內(nèi)容,最終以曲線圖的形式更加形象地加以展示。

3 效果與結(jié)論

本文提出了面向混合式教學(xué)模式的師生互動(dòng)行為分析方法架構(gòu),并在我院輻射防護(hù)與核安全專業(yè)的“核儀器與方法”課程中進(jìn)行了試驗(yàn)。

其中,線上教學(xué)部分,仍然以教師講授為主,說(shuō)明在儀器電路、嵌入式系統(tǒng)、存儲(chǔ)器等理論知識(shí)體系構(gòu)建過(guò)程中,教師所占話語(yǔ)權(quán)較多,后期需提高與學(xué)生的言語(yǔ)互動(dòng)。同時(shí),線上教學(xué)中增加了實(shí)踐生產(chǎn)(教學(xué)視頻)操作環(huán)節(jié),使學(xué)生了解儀器結(jié)構(gòu),感受儀器實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程。此外,教師刻意設(shè)計(jì)了許多開放性問(wèn)題,啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考,促進(jìn)師—生互動(dòng)和生—生互動(dòng)。線下教學(xué)的實(shí)驗(yàn)部分中,應(yīng)用核儀器技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題,教師準(zhǔn)備了大量技術(shù)性問(wèn)題,增強(qiáng)了對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考能力的引導(dǎo),同時(shí)加強(qiáng)了和學(xué)生的情感互動(dòng),激勵(lì)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主解決問(wèn)題的潛力。因此,在“核儀器與方法”課程中,線上與線下課堂的互動(dòng)效果得到提升,師生言語(yǔ)、行為、情感互動(dòng)比例恰當(dāng)。

因此,通過(guò)本文的研究,在線上(理論)課堂,師生互動(dòng)主要體現(xiàn)在提問(wèn)與回答,教師的引導(dǎo)性提問(wèn)增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在線下(實(shí)踐)課堂,學(xué)生成為主體,在軟、硬件操作和實(shí)驗(yàn)中,師生互動(dòng)行為種類增加,效果增強(qiáng),提升了對(duì)學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4 展望

(1)當(dāng)前大學(xué)教育中,課堂已經(jīng)不是教學(xué)的唯一陣地。綜合性實(shí)驗(yàn)以及產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)方式所涉及的比重越來(lái)越高,對(duì)于學(xué)生實(shí)踐能力(尤其是工科專業(yè))的要求逐步提高。因此,后續(xù)應(yīng)針對(duì)非教學(xué)課堂環(huán)境下,例如實(shí)驗(yàn)室、工程中心、實(shí)踐基地的師生互動(dòng)行為進(jìn)行分析與評(píng)價(jià),以提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

(2)當(dāng)前的本科教育,要求培養(yǎng)通才、全才,以適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的要求。因此,后續(xù)擬將本研究思路和方法擴(kuò)展到文科、理科等其他專業(yè),提高所有類型課堂的教學(xué)質(zhì)量,對(duì)于綜合性人才的培養(yǎng)具有積極意義。