[摘 要]基于新工科建設(shè),為符合“兩性一度”的“金課”標(biāo)準(zhǔn),文章針對(duì)工業(yè)通信課程現(xiàn)有的教學(xué)問(wèn)題,以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo),提出“一體兩翼三驅(qū)動(dòng)四融合”的教學(xué)改革思路,并在此基礎(chǔ)上重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容體系,設(shè)計(jì)豐富多樣的教學(xué)方法,同時(shí)引入目標(biāo)與關(guān)鍵成果工作法建立教學(xué)評(píng)價(jià)體系,通過(guò)這些教學(xué)改革舉措提高該課程的“兩性一度”。從學(xué)生評(píng)價(jià)可以看出,以上教學(xué)改革舉措取得了顯著的效果。
[關(guān)鍵詞]研究生教育;“金課”建設(shè);OKR;教學(xué)改革
[中圖分類號(hào)]G643 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]2095-3437(2024)19-0040-05
2017年2月以來(lái),教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè),加速培育順應(yīng)工業(yè)4.0技術(shù)革命潮流的工程領(lǐng)域?qū)I(yè)人才[1]。新工科建設(shè)對(duì)教學(xué)模式、教學(xué)過(guò)程和教學(xué)質(zhì)量均設(shè)定了更為嚴(yán)格和高標(biāo)準(zhǔn)的要求。時(shí)任教育部高等教育司司長(zhǎng)吳巖在2018年提出“兩性一度”的“金課”標(biāo)準(zhǔn),即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度,明確指出要大力建設(shè)“金課”,淘汰“水課”,這為工科課程改革提供了明確的風(fēng)向標(biāo)[2]。
研究生教育承載著為國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)高素質(zhì)、高層次創(chuàng)新人才的重任[3]。與本科“金課”建設(shè)不同,研究生“金課”應(yīng)從灌輸式學(xué)習(xí)向自主學(xué)習(xí)和探討性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變,從而提高研究生的思維能力和創(chuàng)新能力,為他們順利投入科研工作奠定基礎(chǔ)[4]。
在此背景下,本文以工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)與技術(shù)體系課程的教學(xué)為例,針對(duì)學(xué)情分析發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,對(duì)標(biāo)“兩性一度”的“金課”標(biāo)準(zhǔn),提出“一體兩翼三驅(qū)動(dòng)四融合”的教學(xué)改革思路,在此基礎(chǔ)上優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)豐富多樣的教學(xué)方法,改革教學(xué)評(píng)價(jià)體系,通過(guò)教學(xué)改革的探索和實(shí)踐,為工科研究生課程的教學(xué)改革提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。
一、課程現(xiàn)狀
工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)與技術(shù)體系(以下簡(jiǎn)稱工業(yè)通信)課程是一門(mén)面向浙江理工大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱我校)全校各專業(yè)研一新生開(kāi)設(shè)的具有鮮明特色的研究生課程。當(dāng)前,本課程在傳授基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),引入了案例教學(xué)方法,以師生研討的方式開(kāi)展,具備一定的前沿性、實(shí)踐性和互動(dòng)性。但是,隨著時(shí)代進(jìn)步和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展,為應(yīng)對(duì)新工科建設(shè)的需求和挑戰(zhàn),對(duì)標(biāo)“兩性一度”的“金課”標(biāo)準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)本課程的建設(shè)現(xiàn)狀與其尚有不小差距,面臨不少問(wèn)題。這些問(wèn)題有的是傳統(tǒng)課堂的共性問(wèn)題,更多的則與本課程的特點(diǎn)相關(guān),主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。
第一,課程的高階性要求通過(guò)知識(shí)、能力、素質(zhì)的有機(jī)融合,培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的綜合能力和高級(jí)思維。這要求教師更新教學(xué)理念,不只滿足于知識(shí)傳授,而是在教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的綜合能力和高級(jí)思維。但是,本課程當(dāng)前還未開(kāi)展面向高級(jí)思維的教學(xué)設(shè)計(jì)。
第二,課程的創(chuàng)新性要求課程內(nèi)容反映前沿性和時(shí)代性,通過(guò)先進(jìn)性和互動(dòng)性的教學(xué)形式呈現(xiàn),使學(xué)習(xí)結(jié)果具有探究性和個(gè)性化。本課程當(dāng)前雖采用研討式學(xué)習(xí)法,課程內(nèi)容安排的案例較多,但課程內(nèi)容還比較淺顯、互動(dòng)性還不夠豐富,尤其是在教學(xué)方法上探究性設(shè)計(jì)不足。
第三,課程的挑戰(zhàn)性是指課程要有一定難度,需要教師與學(xué)生相互配合,教師要認(rèn)真?zhèn)湔n授課,學(xué)生課內(nèi)外要有充分的學(xué)習(xí)時(shí)間和思考作保障。當(dāng)前本課程的內(nèi)容難度較低,還需要改進(jìn),而學(xué)生的學(xué)習(xí)深度也不夠。
就本課程而言,如何在部分學(xué)生沒(méi)有學(xué)過(guò)通信原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)情下激發(fā)他們的思考、提升他們的思維能力,如何解決課程難度加大和學(xué)生專業(yè)知識(shí)缺乏的矛盾,任課教師作為課程的設(shè)計(jì)者和實(shí)施者,需要應(yīng)對(duì)以上挑戰(zhàn)。
二、“一體兩翼三驅(qū)動(dòng)四融合”的教學(xué)改革思路
(一)教學(xué)改革理論依據(jù)
本課程教學(xué)改革的依據(jù)是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論。建構(gòu)主義認(rèn)為,知識(shí)不是通過(guò)教師的傳授得到的,而是學(xué)習(xí)者在一定的情境,即社會(huì)文化背景下,借助其他人的幫助,利用必要的學(xué)習(xí)資料,通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得的,情境、協(xié)作、會(huì)話、意義建構(gòu)是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素[5] 。因此,教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)要?jiǎng)?chuàng)設(shè)有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的情境,強(qiáng)化學(xué)習(xí)過(guò)程中的討論、協(xié)作、會(huì)話交流、觀點(diǎn)分享等探究式學(xué)習(xí)方式,引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行深度思考和探索,幫助他們完成課程的意義建構(gòu)。
(二)教學(xué)改革思路
本文針對(duì)本課程教學(xué)中的痛點(diǎn)問(wèn)題,依托建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,提出“一體兩翼三驅(qū)動(dòng)四融合”的教學(xué)改革思路(見(jiàn)圖1)。
“一體”是指以學(xué)生為中心,將其作為教學(xué)的主體理念。一切教學(xué)活動(dòng)都要緊緊圍繞學(xué)生這一中心,充分考量學(xué)生的需求、興趣、能力,創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的情境。
“兩翼”是指以學(xué)科前沿和工程實(shí)踐為兩翼,雙軌聯(lián)動(dòng),全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)能力。通過(guò)引入學(xué)科前沿知識(shí),學(xué)生可以接觸到最新的科研成果和發(fā)展動(dòng)態(tài),激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神;而工程實(shí)踐則為學(xué)生提供了將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的機(jī)會(huì),培養(yǎng)了他們的實(shí)踐能力和解決問(wèn)題能力。
“三驅(qū)動(dòng)”是通過(guò)信息技術(shù)、內(nèi)容重構(gòu)、教法創(chuàng)新三輪驅(qū)動(dòng),賦能智慧教學(xué)。信息技術(shù)為教學(xué)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持,本課程全部教學(xué)互動(dòng)都依托超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)開(kāi)展;內(nèi)容重構(gòu)則是對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新審視和整合,使其更加有利于課程的意義建構(gòu);教法創(chuàng)新則是對(duì)教學(xué)方法和手段的不斷探索和創(chuàng)新,倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí),增進(jìn)學(xué)習(xí)過(guò)程的會(huì)話和協(xié)作的深度。這三者如同三輪驅(qū)動(dòng),共同推動(dòng)智慧教學(xué)的發(fā)展。
“四融合”是指教學(xué)與思政融合、知識(shí)與趣味融合、線上線下融合、多種評(píng)價(jià)方式融合。首先是教學(xué)與思政的融合,旨在將思想政治教育融入教學(xué)過(guò)程中,升華課程的意義建構(gòu);其次是知識(shí)與趣味的融合,通過(guò)生動(dòng)有趣的教學(xué)方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、參與度和協(xié)作程度;再次是線上線下的融合,充分利用線上資源和線下活動(dòng),創(chuàng)設(shè)一種全方位、多層次的教學(xué)情境;最后是多種評(píng)價(jià)方式的融合,通過(guò)采用多種評(píng)價(jià)方式,全面、客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)。
三、教學(xué)改革舉措
(一)教學(xué)內(nèi)容體系重構(gòu)
在工業(yè)通信的教學(xué)實(shí)踐中,以“前沿之趣”“工業(yè)之趣”“實(shí)踐之趣”和“思政之趣”為紐帶,重構(gòu)面向工程實(shí)踐、貼近學(xué)生生活的教學(xué)內(nèi)容體系,以增強(qiáng)課程高階性和創(chuàng)新性,增加趣味性(見(jiàn)圖2)。
首先,瞄準(zhǔn)“前沿之趣”,增加工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的最新發(fā)展、前沿知識(shí)等內(nèi)容,并加強(qiáng)知識(shí)應(yīng)用。例如,浙江理工大學(xué)2022年被央視點(diǎn)名稱贊的采茶機(jī)器人,屬于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,其遠(yuǎn)比書(shū)上的陳舊案例更能吸引學(xué)生。本課程將與時(shí)俱進(jìn),持續(xù)擴(kuò)展“前沿之趣”內(nèi)容板塊,用豐富的、鮮活的、貼近學(xué)生生活的前沿案例吸引學(xué)生。
其次,聚焦“工業(yè)之趣”,充分發(fā)揮科研團(tuán)隊(duì)在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的科研優(yōu)勢(shì),融入大量工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)以科研反哺教學(xué)的目的。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)屬于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的精華,目前出版的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方面書(shū)籍內(nèi)容不多不深,而筆者所在的科研團(tuán)隊(duì)的科研成就以及行業(yè)推廣應(yīng)用效果都處于國(guó)內(nèi)前列。依托這些優(yōu)勢(shì),可以設(shè)計(jì)鮮活豐富的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)內(nèi)容,以“工業(yè)之趣”增加課程的創(chuàng)新性和高階性。
最后,引導(dǎo)“實(shí)踐之趣”,提高應(yīng)用型人才的實(shí)踐技能。本項(xiàng)目的目標(biāo)中也將實(shí)踐能力培養(yǎng)放在突出的位置,但教學(xué)對(duì)象是學(xué)校研一新生,難以通過(guò)本課程培養(yǎng)實(shí)踐能力。然而,對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),根據(jù)所學(xué)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)知識(shí),參考相關(guān)文獻(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)上的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)資料,設(shè)計(jì)一個(gè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的框圖和建立系統(tǒng)架構(gòu)并進(jìn)行細(xì)化的能力是可以培養(yǎng)的,檢索文獻(xiàn)的能力也是可以提高的。教師還可以引導(dǎo)學(xué)生思考為了完成一個(gè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),應(yīng)學(xué)習(xí)哪些學(xué)科知識(shí)、掌握哪些技能,讓學(xué)生通過(guò)思考得出結(jié)論,這樣可以提高他們的創(chuàng)新能力。本課程的部分“實(shí)踐之趣”教學(xué)內(nèi)容如表1所示。
通過(guò)以上示例可以看出,本項(xiàng)目的創(chuàng)新性教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)能讓學(xué)生漸進(jìn)深入地進(jìn)行探究式學(xué)習(xí),生成性地創(chuàng)建自己的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)例;學(xué)生通過(guò)查找資料,并在教師的引導(dǎo)下明確需要學(xué)習(xí)哪些課程、掌握哪些學(xué)科知識(shí)和軟件開(kāi)發(fā)工具、怎樣運(yùn)用硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)等。最重要的是,這不是教師傳授給學(xué)生的,而是學(xué)生通過(guò)搜集資料、參考模仿、設(shè)想和初步設(shè)計(jì)得出來(lái)的結(jié)論,這使他們的思維能力得到了充分鍛煉,同時(shí)還GFlnjOgczI3PQCq2wzGKjdQRJJR93Lh6YUSa8oVuq1k=體現(xiàn)了本課程的高階性、創(chuàng)新性,也具有相當(dāng)?shù)碾y度。
(二)教學(xué)方法創(chuàng)新
本課程設(shè)計(jì)了多種互動(dòng)式教學(xué)方法,如表2所示。
例如,教師根據(jù)科幻小說(shuō)《三體》人物章北海以及學(xué)生耳熟能詳?shù)纳裨捜宋飳O悟空,設(shè)計(jì)了表2中的“虛擬對(duì)抗挑戰(zhàn)賽之孫悟空大戰(zhàn)章北?!边@一教學(xué)互動(dòng)活動(dòng),具體如圖3所示。
最終,在這一游戲性教學(xué)互動(dòng)活動(dòng)完成之時(shí),引導(dǎo)學(xué)生得出雙方遵守同一“規(guī)則”的重要性,引出通信的定義。學(xué)生在參與游戲的過(guò)程中通過(guò)協(xié)作和會(huì)話進(jìn)行深入思考,先以通信的規(guī)則切入,完成對(duì)社會(huì)規(guī)則的認(rèn)知和遵行這一意義建構(gòu)。
(三)教學(xué)評(píng)價(jià)探索
課程組將英特爾創(chuàng)始人安迪·格羅夫提出的基于目標(biāo)與關(guān)鍵成果(Objective and Key Results, OKR)的工作法引入教學(xué)評(píng)價(jià)中,探索基于OKR的本課程“趣行探思”四位一體教學(xué)模式的教學(xué)評(píng)價(jià)體系,如ibFNF9mqqeOKazGGUdt8Iq2MmCOgsVCOBAxDw4aMKNs=圖4所示。
基于以上關(guān)鍵成果加權(quán)累和得到每個(gè)教學(xué)目標(biāo)的得分,再加權(quán)累和得到學(xué)生的總評(píng)成績(jī)?;贠KR的教學(xué)評(píng)價(jià)體系打破了傳統(tǒng)的平時(shí)成績(jī)、期末成績(jī)并重的評(píng)價(jià)方式,能夠通過(guò)關(guān)鍵成果牽引打造能動(dòng)課堂。
四、 結(jié)論
在新工科建設(shè)的挑戰(zhàn)下,對(duì)標(biāo)“兩性一度”的“金課”標(biāo)準(zhǔn),本研究針對(duì)工業(yè)通信課程當(dāng)前存在的教學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了相應(yīng)探索。在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的指導(dǎo)下,提出了“一體兩翼三驅(qū)動(dòng)四融合”的教學(xué)改革思路,并以此為基礎(chǔ),以“前沿之趣”“工業(yè)之趣”“實(shí)踐之趣”和“思政之趣”為紐帶,重構(gòu)面向工程實(shí)踐、貼近學(xué)生生活的教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)豐富多樣的教學(xué)方法,并引入目標(biāo)與關(guān)鍵成果工作法建立教學(xué)評(píng)價(jià)體系,通過(guò)這些創(chuàng)新性的教學(xué)改革舉措提高本課程的“兩性一度”。
在教學(xué)實(shí)踐中,這些教學(xué)改革舉措目前已收到了積極的效果。例如,學(xué)生對(duì)課程的評(píng)價(jià)顯示,通過(guò)本課程創(chuàng)新性的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì),學(xué)生能漸進(jìn)深入進(jìn)行探究式學(xué)習(xí),生成性創(chuàng)建自己的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)例,思維能力得到了鍛煉。另外,學(xué)生對(duì)“生講師評(píng)”小課堂中教師的細(xì)致點(diǎn)評(píng)印象深刻,認(rèn)為有助于自己技術(shù)內(nèi)容組織、PPT設(shè)計(jì)、技術(shù)宣講等多方面能力的提高。學(xué)生普遍認(rèn)為教師風(fēng)趣幽默、教學(xué)環(huán)境活潑生動(dòng)、教學(xué)質(zhì)量高?;谶@些評(píng)價(jià),筆者認(rèn)為本課程的教學(xué)改革效果明顯。在未來(lái)的教學(xué)活動(dòng)中,將繼續(xù)深化并拓展這些教學(xué)改革舉措,加強(qiáng)教學(xué)反思,迭代改進(jìn),為把本課程建設(shè)成為“金課”而努力。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 王憲彬,高遠(yuǎn),張文會(huì),等.面向新工科的國(guó)家一流交通運(yùn)輸專業(yè)金課建設(shè)途徑探索[J].高教學(xué)刊,2024,10(8):1-4.
[2] 馬玉靜,魏然,馬志才,等.“兩性一度”導(dǎo)向下虛擬仿真平臺(tái)的應(yīng)用與實(shí)踐[J].現(xiàn)代信息科技,2024,8(2):186-190.
[3] 魏含玉.“金課”建設(shè)背景下研究生課程優(yōu)化路徑研究[J].周口師范學(xué)院學(xué)報(bào),2023,40(2):102-107.
[4] 莊文越,王春梅,趙云冬,等.研究生分子生物學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)“金課”建設(shè)的實(shí)踐[J].吉林醫(yī)藥學(xué)院學(xué)報(bào),2023,44(3):228-229.
[5] 蘇志芳.基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的心理課堂學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)[J].江蘇教育,2023(47):71-72.
[責(zé)任編輯:劉鳳華]