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基于SPOC环境的“卓越计划”课程教学改革研究

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全球一体化的时代,工程教育作为立国之本的重要性日益凸显,在此趋势下,卓越工程师教育培养计划(以下简称卓越计划)已经成为我国中长期高等工程教育人才培养模式改革的主要方向。卓越计划在强调工程专业知识学习的同时,更加注重学生工程实践能力的培养,科学的工程教学方法是保障卓越工程实践能力培养质量的重要手段。然而,目前高校的卓越计划课程仍然普遍采用传统的教学模式,往往以教师为中心,只在课堂上传授知识,并以期末成绩作为终结性评价,不仅忽略了学生的主体地位和个性需求,而且缺乏课堂内外的师生互动交流。此外,受到学时、教室与实验室开放条件的限制,教师的教学进度压力大、教学手段与方法无法充分施展,学生缺乏主动练习、独立操作、广泛讨论及深入思考的时间和机会,导致学生普遍感觉学习难度较大,产生畏难情绪,缺乏学习的动力与兴趣,甚至产生厌学心理,并形成恶性循环。因此,为了避免传统教学模式的上述缺陷,亟需对卓越计划课程进行教学方法与手段的改革。

目前,国内外高校广泛流行的SPOC(Small Private Online Course)课程,是一种高等教育改革创新的新模式,它主要针对大学校园内满足修学条件的学生,采用网络平台富媒体资源进行翻转课堂的教学。该模式打破了传统课堂长期以来只重视传授知识,忽略知识吸收的弊病,课堂外学生通过自主学习、自定进度、整理收获、提出问题,课堂内教师与学生交流协作、共同参与实践,教师可以对学生个性化学习进行全程监控和辅导,加强了教师的指导性作用,激发了课堂活力。教学过程从以教师为中心的讲授转变为以学生为中心的自主学习活动,学生的角色变成了老师,教师的角色则变成了导师,因而学习的正确率和效率得到了极大的提高。更为重要的是,针对卓越计划专业教学计划中一些工程专业知识面宽,概念抽象,实验内容丰富,与生产生活实践联系紧密的课程,通过线上课程+线下翻转课堂的教学,有效摆脱了教学过程中时间与空间的局限。此外,大量的图片、音频、图表、课件及动画等富媒体形式,使工程实践教学内容更加立体、形象,实现教学质量不断提升和教学资源的合理利用,有利于提高学生学习兴趣,拓展学生视野。因此,可以结合卓越计划课程的特点,通过引入SPOC网络教育平台,实施翻转课堂的混合型教学模式,探索一条卓越计划课程改革的新途径,以提高卓越工程师培养的教学质量。

二、SPOC环境下学生工程实践能力的培养途径

借助SPOC教学模式,能够从多层途径提升学生的工程实践知识和能力,有利于改善卓越计划人次的培养质量,主要体现在以下几个方面。

1.形象生动的富媒体资源

SPOC课程在网络平台上提供了大量图片、音频、图表、课件及动画等富媒体形式,使课程内容更加丰富、立体、形象,有利于理解和掌握卓越计划课程中晦涩难懂的专业术语和抽象陌生的工程问题,有利于改善课堂教学中教学方式单一,提高学生学习的兴趣,拓展学生工程知识的视野。

2.灵活便捷的实践教学

SPOC课程中不仅包含理论知识的传授,而且也包含了实践教学环节的讲解,主要采用视频和动画的形式,对卓越计划课程所包含的相关实验教学内容,通过实验仪器、操作步骤、实验现象及结论的生动展示,加深学生对实践教学知识的印象和理解。SPOC教学模式有效克服了传统实践教学学时少实验室条件不足上课空间人数受限等问题的局限性,改变了传统封闭的实验室教学模式,实现了教学资源的合理利用和工程实践教学质量的不断提升。

3.学生主动学习意识的转变

SPOC环境结合翻转课堂的教学模式,使课堂教学从以教师为中心的填鸭式讲授转变为以学生为中心的自主学习活动,学生的角色变成了老师,教师的角色则变成导。上课前,学生需要根据SPOC平台上发布的教学任务,完成基本知识和能力的学习,通过预习与测试,积极主动思考,及时线上向教师反馈自己的疑点或难点问题。上课时,在教师的指导下完成问题研讨、小组讨论、独立讲解及实践操作等互动交流过程,培养学生的语言表达能力、思维逻辑能力、团队合作精神及思考问题的广度。上课后,学生可以利用SPOC平台进行线下交流、研讨及测试等,方式测试,对所学知识进行巩固、反思、总结和提升。

4.学生工程创新意识的培养

SPOC课程为学生提供了充分的时间和空间进行发散思维和思考,通过课堂上的团队协作配合,产生学生思想火花的碰撞,激发更多的创新思想。同时,通过老师的专业指导和点评,能够将工程中的经验和问题引入学生的研讨和训练之中,将理论知识与工程实践应用结合起来,这种水到渠成的学习效果能够有助于学生保持学习兴趣,增进学生工程创新意识。

三、SPOC模式对卓越计划专职教师教学能力的挑战

卓越计划已经对专职教师教学能力提出了明确的要求,不仅需要具备高效教师的基本素质,而且需要同时具备:广博的工程科学知识、扎实的工程实践能力、强烈的工程创新意识、突出的工程解决能力、先进的工程教育理念、科学的工程教学方法。但是,如果卓越计划专职教师采用SPOC模式进行教学,将面临更多的困难和挑战,尤其面对海量的名校名师的网络教学资源竞争,学生对老师教学能力的认可显得尤为重要。因此,SPOC模式对卓越计划专职教师提出了更高的要求,主要包括以下几个方面。

1.全面的综合知识素养

采用SPOC模式进行教学的卓越计划专职教师,需要具备全面的综合知识素养,即包括专业理论知识、专业实践知识、跨学科知识及教育知识等。但是,我国高校教师的知识结构普遍存在广度和深度不够的问题,广度不够主要表现在:注重理论知识的学习,忽略实践知识的积累,更缺乏教育学知识的训练和培养,对教育的心理学和教学的方法学知之甚少;深度不够表现在:许多教师存在严重的重科研轻教学现象,无法投入更多的时间和经历到教学之中,导致课程内容缺乏更新,甚至照本宣科。

2.合理的课程规划与设计能力

SPOC课程要求每一节课是以知识点为单位的,每个视频只讲一个知识点,内容设计要高度的凝练,围绕一个概念或者是原理,或者是一个话题,长度控制在5~15分钟以内。这就要求主讲教师在进行课程设计的时候需要根据课程内容本身的性质,学习者的需求和能力,课程的表现形式,学习方式等对课程内容进行适度的划分,这也是课程规划与设计最为核心的要点。此外,主讲教师需要对视频内容进行脚本设计,脚本的语言需要简洁、通俗易懂,逐步深入,有始有终,相对完整,教学过程设计交互性强,情节波折,设置悬念,激发学习者的好奇心。

3.熟练的现代网络信息技术

SPOC模式是现代网络教育的产物,其形式和内容都离不开网络技术资源的组织管理,这就要求主讲教师能够能熟练掌握现代教育信息技术,具有较高的网络技术水平,亲身参与课程的前期网络建设与后期管理维护,充分利 用SPOC线上的多种交互功能,如通知发布、话题讨论及课堂解答等,与学生进行全面教学交流沟通,强化教师对学生的监督和管理能力。此外,主讲教师需要掌握SPOC平台多种数据统计与分析的功能,主要包括:课程的整体统计数据、每个任务点的统计数据、视频播放情况的监控、所有学生的整体与个体统计数据、每个学生的学习活动日志等,能够帮助教师从不同层面分析该课程教学效果。

4.高超的课程组织与管理技巧

SPOC模式中网络平台资源虽然提供了更多的教学素材,但仍需要主讲教师通过翻转课堂的教学方法进行组织与管理,最大限度地增强教师与学生的交互性,这也是SPOC模式是否有效的关键所在。课前,教师需要提前做好课程学习活动的方案规划,发放合理的网络学习素材,围绕关键知识点设置问题,提供给学生清晰的自学指导。课堂上,根据不同知识点的重要性、难易程度及学习进度要求,组织多种互动交流模式,同时引入工程实践问题,加强理论与实践的结合,帮助学生加深印象,融会贯通所学知识点。课后,教师则能够通过平台准确有效地掌握学生的学习行为和能力,探索大多数学生的共同兴趣点和难点知识,发现个别学生的学习特点和需求,方便教师调整教学内容和方式,给与合理化和针对性的建议。

四、结束语

SPOC是新一代网络教学模式的创新,通过与翻转课堂的融合,有效摆脱了时间、空间与物质条件的束缚,增强学生主动学习的意识,激发持久的学习兴趣,有利于提高卓越计划人才培养的质量。通过SPOC课程的建设,能够进一步增进卓越计划专职教师的综合知识素养,强化教师的教学指导作用与课堂控制力,提高工程教学能力。

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