以學(xué)生為中心的教學(xué)模式研究與實(shí)踐

任江春　趙文濤　王勇軍　徐明　付紹靜

摘要：以作者親歷加拿大ISW和CDI教學(xué)培訓(xùn)為切入點(diǎn)，對(duì)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式進(jìn)行研究和思考，闡述對(duì)信息安全導(dǎo)論課程進(jìn)行小班教學(xué)并實(shí)施新教學(xué)模式的方法和具體舉措。

關(guān)鍵詞：教學(xué)模式；以學(xué)生為中心；教學(xué)改革；課程評(píng)價(jià)

0.引言

長期以來，“以教師為中心”的教學(xué)模式一味強(qiáng)調(diào)教師如何有效地傳授知識(shí)，忽視了學(xué)生的情感培養(yǎng)，更忽視了培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)的認(rèn)知過程。“重結(jié)果、輕過程”是其根本弊病，導(dǎo)致目前教學(xué)存在如下突出問題：

（1）教學(xué)目標(biāo)不夠明確，內(nèi)容選擇不合理。大多數(shù)課程的教學(xué)目標(biāo)簡單使用“熟悉”“理解”“掌握”或者“運(yùn)用”等詞語，闡述模糊不清；有的教師將課堂教學(xué)目標(biāo)設(shè)定過多、過空，重點(diǎn)不突出；還有的課程教學(xué)千篇一律，不會(huì)根據(jù)不同的教學(xué)對(duì)象對(duì)教學(xué)內(nèi)容做出靈活調(diào)節(jié)。

（2）課堂教學(xué)過分強(qiáng)調(diào)教師的中心地位，缺乏學(xué)生深度參與的過程。教師負(fù)責(zé)教，學(xué)生負(fù)責(zé)學(xué)，教學(xué)成了教師對(duì)學(xué)生單向的“培養(yǎng)”活動(dòng)。許多教師還希望學(xué)生能夠按照自己課前設(shè)計(jì)好的教學(xué)方案去展開教學(xué)活動(dòng)，課堂就像“教案劇出演的“舞臺(tái)”，教師是主角，好學(xué)生是配角。

（3）教學(xué)效果的評(píng)價(jià)方式落后。多數(shù)課程評(píng)價(jià)由期末考試的分?jǐn)?shù)決定，缺少對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的了解和監(jiān)控，更談不上及時(shí)補(bǔ)救和幫助；考試題目也大都屬于記憶或理解的認(rèn)知層次，難以真正檢驗(yàn)學(xué)生的運(yùn)用和分析能力；部分改進(jìn)的考核方式也存在評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不夠具體和細(xì)致，甚至缺乏合理性等問題。

隨著我國高校教育從發(fā)展學(xué)生數(shù)量到提升教學(xué)質(zhì)量的轉(zhuǎn)變，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中明確指出，要以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，把促進(jìn)學(xué)生成長成才作為學(xué)校一切工作的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式符合我國高校教育發(fā)展轉(zhuǎn)變的需要，是提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。

筆者曾于2013年參加了加拿大“ISW（instructional skills workshop）和CDI（curriculum design institute）教學(xué)培訓(xùn)”系列活動(dòng)，對(duì)北美“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式有著深切感受。遂于2014年秋開始在本科信息安全導(dǎo)論課程小班教學(xué)中進(jìn)行了許多改革嘗試。現(xiàn)將改革實(shí)踐和體會(huì)總結(jié)成文，希望為同行推進(jìn)”以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式改革提供有益參考。

1.以“學(xué)生為中心"的教學(xué)模式及相關(guān)培訓(xùn)簡介。

“以學(xué)生為中心”由美國著名心理學(xué)家卡爾·羅杰斯于1952年在哈佛大學(xué)教育學(xué)院舉辦的“課堂教學(xué)如何影響人的行為”學(xué)術(shù)研討會(huì)中首次提出，曾引發(fā)教育界關(guān)于“從以教師為中心向以學(xué)生為中心轉(zhuǎn)變”的熱烈討論。1998年，聯(lián)合國教科文組織在巴黎召開的“世界高等教育大會(huì)”上正式指出：“在當(dāng)今日新月異的世界，高校教育顯然需要‘以學(xué)生為中心的新視角和新模式。”2012年7月，在“院校研究——以學(xué)生為中心的本科教育變革”國際學(xué)術(shù)研討會(huì)上，國內(nèi)外400余名學(xué)者對(duì)“以學(xué)生為中心”的本科教育變革將成為世界高等教育發(fā)展的必然趨勢(shì)予以高度肯定。

當(dāng)前，西方發(fā)達(dá)國家都非常重視“以學(xué)生為中心”教學(xué)模式的研究和實(shí)踐，并將“以學(xué)生為中心”的理念貫徹到教師隊(duì)伍的培訓(xùn)項(xiàng)目中。具代表性的培訓(xùn)包括ISW和CDI項(xiàng)目。

ISW（instructional skills workshop），即授課技能培訓(xùn)。主要幫助受訓(xùn)者從學(xué)生的角度組織教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果，并以mini，class（微課）的方式來展現(xiàn)授課技巧，mini-class的時(shí)間嚴(yán)格限制為10分鐘，包括課前準(zhǔn)備（5-10分鐘）、正課（10分鐘）、學(xué)生書面反饋（5～7分鐘）和口頭反饋（13-15分鐘）四個(gè)環(huán)節(jié)（見圖1）。在正課講座中，要求受培訓(xùn)者實(shí)踐一個(gè)包含六個(gè)階段的BOPPPS教學(xué)模型（bridge-in、objective/outcome、pre-assessment、participatony learning、post-assessment、summary）。每個(gè)環(huán)節(jié)所設(shè)置的目標(biāo)集中體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，并且給出了可操作性很強(qiáng)的實(shí)施方法。這個(gè)培訓(xùn)解決的是“如何上好一堂課”的問題。

CDI（curriculum design institute），即課程設(shè)計(jì)培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容是課程設(shè)計(jì)的方法和技巧，包括課程的知識(shí)體系、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)活動(dòng)以及教學(xué)評(píng)價(jià)四個(gè)方面，四個(gè)方面均圍繞“以學(xué)生為中心”來開展（見圖2）。每位學(xué)員都需按照課程要求設(shè)計(jì)自己課程的教學(xué)目標(biāo)（outcomes）、教學(xué)活動(dòng)（activities）和評(píng)價(jià)方法（assessment）等要素，并就自己設(shè)計(jì)課程的各個(gè)部分做陳述報(bào)告。通過大家充分討論，汲取好的經(jīng)驗(yàn)，并認(rèn)識(shí)自身在課程設(shè)計(jì)上的不足。該培訓(xùn)項(xiàng)目解決的是“如何設(shè)計(jì)好一門課”的問題。

2.“以學(xué)生為中心”的教學(xué)改革思路

信息安全導(dǎo)論課程是筆者所在學(xué)校三個(gè)本科專業(yè)（計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、信息安全）共同的學(xué)科基礎(chǔ)課程。課程開設(shè)時(shí)，適逢單位提倡小班教學(xué)改革。由于三個(gè)專業(yè)對(duì)信息安全.知識(shí)和技能的要求不盡相同，因此筆者根據(jù)不同專業(yè)開設(shè)了不同小班，各小班的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)和評(píng)價(jià)方式都不一樣。考慮到軟件工程專業(yè)更具特殊性，下面以軟件工程專業(yè)小班為例，闡述改革思路。

在軟件工程專業(yè)小班的課程體系中，信息安全導(dǎo)論的前導(dǎo)課程有大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì)。筆者認(rèn)為信息安全導(dǎo)論課程應(yīng)該為軟件工程專業(yè)學(xué)生著重解決“未來如何設(shè)計(jì)安全可靠的軟件，以及如何保護(hù)和加固傳統(tǒng)的軟件”這兩個(gè)問題。同時(shí)，筆者設(shè)想課程著重培養(yǎng)學(xué)生三個(gè)方面的能力：（1）自主提出和解決問題的能力。學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)資料，收集大量與上述問題相關(guān)的信息，培養(yǎng)學(xué)生自主解決問題的能力。（2）團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。組織學(xué)生以小組為基本形式進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，通過合作互助，相互啟發(fā)、相互借鑒、相互學(xué)習(xí)，從而達(dá)到共同進(jìn)步的目的；同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生與人交往、與人溝通的能力。（3）分析和應(yīng)變能力。要求每個(gè)小組和成員給其他同學(xué)闡述自己的觀點(diǎn)和方法，并解答大家提出的疑問，與此同時(shí)，也要在聽取別人報(bào)告后，積極提出問題，以此鍛煉學(xué)生的分析和應(yīng)變能力。

為此，課程基于問題和項(xiàng)目牽引教學(xué)。總體思路如圖3所示：首先，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，選擇合適的教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)而設(shè)計(jì)出相關(guān)的問題，布置給學(xué)生探索研究。學(xué)生根據(jù)教師設(shè)計(jì)的問題，充分開展自主學(xué)習(xí)，包括課本自學(xué)、文獻(xiàn)查閱、分組討論、調(diào)查實(shí)踐、數(shù)據(jù)分析等；同時(shí)開展組內(nèi)成員間、不同小組間的相互學(xué)習(xí)、相互評(píng)價(jià)，并及時(shí)歸納和總結(jié)，形成自己的觀點(diǎn)和答案。在此過程中，教師也以學(xué)生的角色參與其中，與學(xué)生共同研究和討論。最后，教師組織學(xué)生開展評(píng)價(jià)和反饋，教師可以對(duì)大家共同研究的結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指出學(xué)習(xí)活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)和不足；學(xué)生之間進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，甚至學(xué)生對(duì)老師也可以點(diǎn)評(píng)，以便教師改進(jìn)教學(xué)方法，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和問題設(shè)計(jì)等。

3.具體改革措施

1）采用“三要素法”細(xì)化教學(xué)目標(biāo)。

所謂“三要素法”是指教學(xué)目標(biāo)的描述中必須包括三個(gè)關(guān)鍵要素：①條件（conditions）：什么條件下學(xué)習(xí)者能夠達(dá)到該目標(biāo)；②行為（perforl/lances）：學(xué)習(xí)者能做什么；③標(biāo)準(zhǔn)（criteria）：學(xué)習(xí)者多大程度上能做到，如何衡量。

舉例來說，課程中有一個(gè)教學(xué)目標(biāo)，修改前后的描述如圖4所示。

2）通過“概念圖”選擇和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。

所謂概念圖，是CDI課程設(shè)計(jì)中組織和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的一個(gè)有力工具。課程設(shè)計(jì)者通過知識(shí)方框和方框間連線將不同知識(shí)單元按一定思路組織在一個(gè)“網(wǎng)狀”的圖中，進(jìn)而幫助老師和學(xué)生更清晰地掌握課程的知識(shí)點(diǎn)及其內(nèi)部關(guān)系。圖5所示為軟件工程專業(yè)小班信息安全導(dǎo)論課程的概念圖。由圖5可見，信息安全概念、核心安全機(jī)制和安全相關(guān)的其他問題是課程的三大組成部分。其中核心安全機(jī)制是重點(diǎn)，課程將通過安全技術(shù)講解和綜合項(xiàng)目實(shí)踐來強(qiáng)化目標(biāo)的達(dá)成。

3）用綜合項(xiàng)目同步推進(jìn)知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐鍛煉。

為了讓學(xué)生對(duì)課程中常見安全機(jī)制有一個(gè)切身體會(huì)，并掌握其應(yīng)用背景，課程讓學(xué)生按每四個(gè)人為一個(gè)小組自由組隊(duì)，然后以小組形式完成一個(gè)綜合性實(shí)踐項(xiàng)目。在綜合項(xiàng)目中，小組成員須先從互聯(lián)網(wǎng)下載一個(gè)開源的小游戲，對(duì)其進(jìn)行編譯和測(cè)試，確定其存在的安全隱患后，小組內(nèi)充分研討，結(jié)合所學(xué)知識(shí)提出其改進(jìn)方案，最終編程實(shí)現(xiàn)，向其他小組展示改進(jìn)成果并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。改進(jìn)的要求與所學(xué)知識(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表1。

3）讓學(xué)生實(shí)踐自己感興趣的小項(xiàng)目。

為激發(fā)學(xué)生興趣，課程還選擇一些好玩且容易人手的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，安排學(xué)生進(jìn)行源碼分析和改進(jìn)。如課程中選擇了“連連看”小游戲，并提供帶源碼的外掛（代碼在100行左右），學(xué)生完全可以看懂并根據(jù)自己的想法進(jìn)行改進(jìn)。圖6是“連連看”游戲及外掛的界面。

4）改革課程考核方法。

課程成績由作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、筆試三大部分構(gòu)成，各部分所占最終成績的比例分別為5%、45%、50%。對(duì)各部分的具體要求又進(jìn)行了具體設(shè)計(jì)（見表2）。

4.改革效果分析

課程實(shí)施改革后，筆者從教師觀測(cè)情況、課代表反饋情況和學(xué)生自我反饋調(diào)查3個(gè)方面分析了改革效果。

從教師觀測(cè)情況看，以學(xué)生為中心的教學(xué)模式明顯提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)出了他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力。上課打瞌睡、看小說的現(xiàn)象幾乎為零，課堂氣氛整體活躍。筆者還發(fā)現(xiàn)，學(xué)生其實(shí)比較喜歡實(shí)踐設(shè)計(jì)和修改自己能夠掌控的軟件，如修改外掛源碼、設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等環(huán)節(jié)，學(xué)生們都無一例外地投入了大量熱情，最終的效果也超出了自己的預(yù)期，不少同學(xué)甚至利用課余時(shí)間自學(xué)起了外掛制作。

從課代表反饋情況看，少數(shù)學(xué)生一開始很不適應(yīng)，因?yàn)榻滩母居貌簧希瑩?dān)心自己的考試成績；但隨著教學(xué)活動(dòng)的推進(jìn)，大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為自己的能力確實(shí)得到了鍛煉，好幾個(gè)學(xué)生還成功恢復(fù)了自己電腦誤刪除的文檔數(shù)據(jù)。

從不記名問卷調(diào)查反饋看，全班21個(gè)學(xué)生中，5個(gè)學(xué)生認(rèn)為自己對(duì)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成非常好，15個(gè)認(rèn)為比較好，1個(gè)認(rèn)為一般；12個(gè)學(xué)生認(rèn)為考核方式非常合理，8個(gè)認(rèn)為比較合理，1個(gè)學(xué)生認(rèn)為合理；15個(gè)學(xué)生表示非常喜歡這種全新的探索和研討型課程組織模式。另外，有4個(gè)學(xué)生表示希望老師能帶領(lǐng)他們體驗(yàn)攻破軟件的黑客技術(shù)。

5.結(jié)語

筆者親歷了加拿大“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式培訓(xùn)，借鑒國外教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)，對(duì)自己承擔(dān)的信息安全導(dǎo)論課程進(jìn)行了改革嘗試，并推出了系列改革舉措。結(jié)果表明：只要將“以學(xué)生為中心”確實(shí)落到實(shí)處，就能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和動(dòng)力，促進(jìn)其對(duì)知識(shí)探索，提高認(rèn)知層次，明顯改觀課堂氣氛和提升教學(xué)效果。