關于高校教學現代化趨勢的思考

陳志強,朱 濤

(1.鄭州西亞斯學院，河南 鄭州 451199；2.河南大學 經濟學院，河南 開封 475001)

一、引言

《中國教育現代化2035》，是中國總體實現教育現代化，邁入教育強國行列，推動我國成為學習大國、人力資源強國和人才強國的標志性、綱領性文件。按照《中國教育現代化2035》的指導思想辦好各級各類高校，就是全面貫徹黨的教育方針，加快推進教育現代化，著力提高教育質量，辦好人民滿意的教育，為實現新時代中國特色社會主義發展的奮斗目標提供有力支撐。

迎接《中國教育現代化2035》的到來，不能僅僅停留在思想層面，還要熟知支撐教育現代化的工具及其相應的技術應用。“互聯網+”“大數據+”“智能+”是支撐教育現代化的硬核工具，將“三+”工具應用到教育領域，無疑能夠強有力地推進教育現代化的進程。

高校教學現代化是高等教育現代化的核心組成部分。高校將“三+”工具應用到教學過程之中，也必將強有力地推進高等教育現代化的進程。因此，研究、啟動并推進高校逐步實現教學現代化，是我國3005所各級各類高校面臨的緊迫而艱巨的任務，也是高校與時俱進的必然趨勢。在這個過程中，哪所高校走在了時代的前邊，哪所高校就具有領先優勢，就具有更強的競爭力。“國務院2015年印發《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》，核心是以中國特色社會主義、世界一流為目標，將我國一批高校建成世界一流大學和一流學科，從而有效提升我國高等教育的國際競爭力。”[1]

無論“天時”“地利”還是“人和”，我國高校都具備了向教學現代化進軍的思想基礎和一定的技術條件。時代賦予的使命我們一定要擔當；黨中央發起的號召我們一定要響應。

本文著重討論課堂教學過程的現代化問題。

二、高校課堂建設現代化

(一)熟悉人工智能

人工智能就是人造智能。只有像人一樣思考的機器才具有智能。近期，人工智能研究的是如何使現有的計算機更“聰明”，使它能夠在某一方面、在一定程度上模擬人類的智能，如進行推理、決策、規劃、學習等或針對具體領域，為人們提供輔助性的智能工具，幫助人們解決一些問題，盡量減少人們腦力勞動的強度；遠期人工智能要揭示人類智能的根本機理，在此基礎上用智能機器去模擬、延伸和擴展人類智能，實現腦力勞動的自動化。

學習是機器獲得知識的根本途徑，是否具備學習能力是機器是否有智能的標志。機器學習，是使計算機能通過學習自動獲取知識與技能，實現自我完善。自然語言處理，是讓計算機理解和生成人類自然語言。專家系統，是模擬人類專家求解問題的思維過程，其水平可以達到甚至超過人類專家的水平。模式識別，是研究視覺模式和聽覺模式。計算機視覺，是在計算機上實現或模擬人類視覺功能。人工神經網絡，用來模擬人的大腦神經系統的結構和功能的人工網絡。知識發現和數據挖掘，用于從數據庫中提煉和抽取知識，實現知識的自動獲取。自動程序設計，用戶只需告訴計算機做什么無須說明怎么做，計算機自動實現程序的設計。智能控制，無須人的干預或者基本無須人的干預，能獨立地驅動機器實現其目標的自動控制技術等。

實踐是機器功能的最終目標，是否感知并與之交換信息是機器是否智能的標志。機器感知，是計算機直接“感覺”周圍世界，像人一樣通過“感覺器官”直接從外界獲取信息。如通過視覺獲取圖形、圖像信息；通過聽覺獲取聲音信息。機器感知包括計算機視覺、聽覺等各種感覺能力。機器的聯想就是有關數據、信息或知識之間的聯系。機器聯想利用人類按內容記憶原理，采用“聯想存儲”的技術實現聯想功能。

(二)建好新型教室

具有現代化設施的新型教室應該是師生心目中的科幻教室，應該具有情景感知和環境管理功能。建立新型教室，是要“利用傳感技術、網絡技術、無線通信以及人工智能技術，通過物聯網、大數據、人工智能等現代高科技技術，優化教學內容呈現、便利學習資源獲取、促進課堂交互開展，實現全面感知學習情境、識別學習者特征，提供合適的學習資源與便利的互動工具，同時自動記錄學習過程和測評學習結果，有效地支撐多元化的教學設計實施。”[2]因此，新型教室要區別于傳統的教室：一是要配備足夠的現代化設備。一般的新型教室要配備足夠的電腦(包括師生同時使用的電腦)，便于師生同時使用。配置教師控制臺，便于教師控制教學過程。配置學生學習臺(“學習臺”的設置可以是四人桌、六人桌)，便于學生形成學習小組。配置智能音箱(教師控制臺、學生學習臺)，便于師生隨時詢問相關教學信息。配置耳機，便于師生在無干擾情況下融入教學情境。教師和學生的位置最好是圍繞教師控制臺的270°的大半圓結構，便于師生互動；二是要建好教師客戶端。教師通過客戶端實現互動教學功能，還可以直接調用其他資源平臺、互聯網上的教學資源。其技術支持是“獨有的智能教學網關”內置流媒體模塊。通過智能教學網關內置的流媒體模塊，將教師屏幕數據流分發給學生終端，所有數據流在教室內部傳輸，不經過服務器，并具有延時小，清晰度高、穩定性強等優勢；三是要建好學生客戶端。學生通過客戶端了解每次課的教學安排、課程內容結構、課時重要知識點、輔助參考資料、作業等，實現與教師、學習小組成員之間的即時互動交流，分享教學過程的相關信息、資料，甚或與智能音箱進行互動，不斷強化對重要知識點的理解。學生可用自己的電腦，也可使用學校配置的電腦、耳機等必需的學習工具。開課前“掃碼”進入學習小組(學生每次課可以進入不同的小組)。便于學生在“無干擾”情況下融入學習情境；四是為師生設置足夠用的個人云盤。教師可隨時調用云盤中的文件進行教學。包括課件、試題等。可直接分享給上課班級的學生，直接從云盤播放課件、下發研討話題、出題測試等。

(三)縮短課時時間

一般高校的課時時間是45分鐘。然而一般高校在規定時間內的教學效果并不盡如人意(教學內容不精而顯得冗長，教學節奏比較慢等使多數師生都有疲憊感)。“學生數量激增，師資和教學設施配套不足，教學質量下滑的情形普遍存在。”[3]這是客觀存在(少數高水平大學除外)的情形。但也有一種情況給我們很大啟示：那就是“閱讀微信”，我們都有這樣的體會，一次性“閱讀微信”的時間之長、內容之廣泛、重復性之多都不能讓他(她)停下來。這就是“閱讀微信”的內容所產生的不斷開始，不斷結束的“短、平、快”效應。“鑒于邊際效用遞減原理，高校應及時鞏固發展主體和提升辦學水平，處理好內涵式和外延之間的要素關系，不斷擴張自己的教育事業。”[4]從心理學的角度來說，目前大學生的課堂注意力一般維持在30分鐘左右，超過這個時間，教學效果會顯著下降。因此，本研究為了適應當前(00后學生)一般高校學生的新特點，將每次課的課時時間設計為30分鐘。比如：上午第一節課800—830分，第二節課840—910分，第三節課920—950分，第四節課1010—1040分，第五節課1050—1120分，第六節課1130—1200分。傳統課間休息時間是三次40分鐘，這樣的課時設計課間休息是五次共60分鐘，而總課時時間不變。這種課時時間的縮短，對教師的教學準備提出了更高的要求。“質量高”“內容精”“邏輯強”“節奏快”將是對教師進行教學準備的必然要求。同時，30分鐘的課時一方面會提醒學生的課堂注意力，另一方面緣于教師教學準備的精煉，也會更好地吸引學生的注意力。這種即完成了教學時數和教學內容要求，又使得師生雙方都比較輕松愉快的課時安排，將會使得師生產生“意猶未盡”的感覺，同時還適應了現代化的節奏感，減少了疲憊感。

三、高校教學準備現代化

(一)“透視”學生

陶行知說過：“人不同，則教的東西、教的方法、教的分量、教的次序都跟著不同了。”[5]“透視”學生就是為了要因材施教。一是要按照機器聯想原理建立有關數據、信息或知識之間的聯系，并采用“聯想存儲”技術實現聯想功能。具體就是建立學生綜合信息庫—智能音箱問答系統。高校可以將學校的(不涉密)的綜合信息納入智能音箱系統，如學校的歷史沿革、建校以來的辦學成就、學校的整體結構、未來的戰略遠景、目前所處的狀態、各項規章制度、典型案例剖析、教師的綜合信息、各類學術團體(社團)等輸入智能音箱問答系統。同時還要以班為單位，將涉及學生的綜合信息，如：學習背景、學習態度、學習興趣、學習能力、學習習慣、學習成績、思想狀態、知識基礎等都納入其中，教師可以隨時通過智能音箱了解學生的相關信息；二是建立根據個人瀏覽習慣推送信息效應—大數據“云計算”的智能推送系統。該系統進行相對“封閉”設計來推送高校內部的教學動態信息。要有專門的教學統計(大數據)安排，對每天出現的反映教學(可舉一反三地應用到其他部門)方面的信息及時收集并輸入到“推送系統”，教師通過“專門的渠道”瀏覽學生動態信息，“推送系統”就會不斷推出這些學生的動態。這樣教師即可對學生的了解越來越“深刻”；三是要建立“因材施教”整合系統，針對不同類型的學生采取相應的教學模式。可通過配置服務器、存儲設備建設校級“云中心”，將全國各地涉及不同類型學生的信息和相應的“因材施教”的方式、方法、手段等大數據納入“云中心”，由教師選擇針對性教學模式(諸多高校倡導“一切為了學生，為了一切學生，為了學生的一切”。“學生第一”已經成為諸多高校辦學的首要因素。之前，這種情況停留在口頭上的多，落實的少。現代化教學能夠使“學生第一”成為真實)。

(二)“玩轉”教材

從近期看，“‘玩’教材于股掌之中”，即可游刃有余地進入教學過程。這其中把握教材的框架結構和重要知識點及其邏輯關系是關鍵。一是對教師進行專門的培訓。通過組織國內(或國際)一流專家針對教師進行遠程培訓，強化教材框架結構和重要知識點及其邏輯關系，設計互動環節，驗證教師對培訓內容的掌控程度。要通過“云中心”建立教師客戶端，教師可以通過電腦、手機等隨時訪問教學視頻，直播回放等；二是制作涉及重要知識點的微視頻。教師要在把握重要知識點的基礎上寫出“教學劇本”，由學校支持制作微視頻。教師當“導演”，學生當“演員”。微視頻要有仿真場景；三是為重要知識點配圖、題字。通過互聯網選取吻合重要知識點的精美圖片，同時配以精煉的文字，將配圖和題字放在教學課件相應的位置上。教師在上述三方面過程中能夠不斷強化對教材的理解，從而達到“玩轉”教材的目標。

從遠期看，人們大腦容納多少知識點就不太重要了。因為機器智能、計算機儲存的知識能讓人隨時調出來使用，能通過智能推送系統隨時讓人們看到所需要的知識點。因此，未來對人們最重要的是融會貫通能力，是把相關知識點融合應用的問題。所以，未來“玩轉”教材，一是通過專門制作的微視頻演繹教材涉及學科知識的起源、發展、假設、成果、問題、前景等，并將本學科與交叉學科的知識融合介紹，教師即可通過對此教材的綜合理解“玩轉”教材；二是通過將教材有限延伸、擴展并融入實踐的過程。理論來源于實踐，反過來要為實踐服務。任何教材都不是脫離實踐而孤立存在的理論體系。因此，教師對教材的把握，還要延伸、擴展到實踐中去，用實踐的規律、邏輯關系等解釋書面語言，能使教學過程的表達更生動，也能使學生更加地融會貫通。

(三)“精化”教案

在“透視”學生并“玩轉”教材的基礎上，“精化”教案最終決定高校教學過程質量。一是梳理教學內容框架。包括學期教學內容框架和課堂教學內容框架(后者稱為“子框架”)。“子框架”的梳理更為重要，它使教師的教學過程更加胸有成竹。可通過高等教育權威部門組織智能設計，將每門課程的教學內容框架“推送”出來，以便高校教師在“精化”教案過程中參考；二是強調教學內容的重要知識點。一般內容由學生自學完成，重要知識點由教師反復強化完成。圍繞著重要知識點的教學，教師要設計微視頻、圖片加文字，以及深入淺出地表述(甚至是現場模擬)，使教案更加通俗易懂；三是理順課程內容的邏輯關系。在有限的課堂教學時間內，教學過程的邏輯進度“彰顯”教學質量。教師的教案要反映教學內容之間的邏輯關系，以使在學生掌握所學內容的過程中訓練他們的邏輯思維。

揚棄傳統教案，梳理教學內容框架，凸顯重要知識點，理順教學內容之間的邏輯關系。就能“精化”教學過程，實現高質量教學。

四、高校教學實施現代化

以現代技術為依托的網絡學習空間、大數據等，能夠及時將學生學習過程的數據收集起來“采用云計算和學習分析技術可以對學生進行精準的學習分析與定位，這不僅能在課前為教師提供深度全面的學生學習情況，還能在課中幫助教師對學生提供適時適當學習支持和服務，在課后教師也能及時對學生學習作品、學習過程和學習成績進行科學的統計分析與評價反饋”[6]。

(一)強調課前預習

課前預習是一種行之有效的學習方法。現代化教學為學生更好地進行課前預習提供了便捷的技術支持。一是通過“微信”、學習通等即可在“班群”里發布課程教案、學習課件、輔助材料等，使學生在開課前通過研讀課程教學內容熟知重點、難點及不夠理解的問題，并在預習過程中在學習平臺留下痕跡，既讓教師了解了學生預習的情況，也為學生在課中帶著問題學做好準備；二是在發布的教學內容里提出關鍵性問題，這些問題要做成微視頻，形象、生動地展示在學生面前，強化學生的感性認識，為學生課中理性地理解所學內容奠定基礎。還可以將關鍵性問題輸入智能音箱問答系統、“推送系統”，學生可以在任何時間、任何地點通過詢問智能音箱、瀏覽關鍵問題等獲得對這些問題的解釋；三是教師要為學生提供輔助參考資料，并提供查閱這些參看資料的哪些內容(甚至在第幾頁)，也可提示學生在“推送系統”輸入那些字來獲得這些參考資料的核心內容。總之，通過預習，每個學生都能夠清楚課中要學的是什么、通過什么方式方法才能夠把課中內容學好等；

(二)改進課中教學

課中教學是學生掌握學習內容的硬核過程。“互聯網+”“大數據+”“智能+”都是現代化的課中教學工具。一是把制作好的課程框架的微視頻播放給學生。課程框架要完整反映本次課程涉及的結構及其重要知識點，以及本次課程的細節安排等。播放完成后馬上發送準備好的框架、重要知識點的問題，學生點擊回答問題，教師獲知每個學生理解本次課所講內容的情況。每次課程內容的量要設計恰當，既要有重要知識點，也要有重要知識點的延伸內容；二是按照課程框架內容組織授課。涉及重要知識點的內容要播放準備好的微視頻，以啟示、強化授課內容。這之后的講授過程中還要通過精心選取的圖片、深入淺出的文字進行“精講”。要按照精心設計的教案，控制重點，突出難點，聯系實際，精簡不必要的教學環節，用較少的時間、精練的語言，揭示知識的規律，把知識講深、講透、講準，使學生弄懂不懂的東西；三是檢測學生學習情況。可從三方面進行：第一，合作回答問題。“課堂中的‘教’與‘學’應該圍繞學生學習活動展開，使用以‘學習為中心’這一提法，比‘以學生為中心’更適合。”[7]合作回答問題有利于展示學生的學習能力。具體做法是：合作搭檔(兩個學生)或學習小組之間交流(對講+復述)重要知識點的內容，然后合作回答老師提出的問題；第二，通過移動終端在線答題。針對重要知識點的內容出題，讓所有學生答題，實現均等的互動機會。為了提高學生參與課堂教學的積極性，還可將回答問題的情況記錄下來作為學生學分的組成部分；第三，采用課堂討論的形式。教師下發重要知識點討論話題，每個小組可以有不同的討論話題，也可以是相同的討論話題。學生以小組為單位通過電腦打字輸入討論內容。上述三種強化重要知識點的做法可根據課堂情況隨機選用。

(三)檢測課后效果

課后效果是檢驗學生學習情況、并為下次課的改進提供數據支持的基本標志。一是準備好相關試題。每次課程都要針對重要知識點準備一定量的試題。試題既可以是客觀題，也可以是主觀題(包括計算題)。為了在規定時間內把題做完，客觀題由學生點擊按鈕完成。主觀題由“推送系統”協助完成(學生通過點擊相關內容，選取推送出來的若干答案)。教師在借用“推動系統”設計主觀題時，要設計“干擾”內容，以使學生做完題后能真正理解所學內容；二是控制好答題過程。每次課的時間有限，檢測課堂學習效果的時間也有限。這就需要學生養成在規定時間內答完題的技能。題量、題型以能反映檢測的重要知識點為準。答題的方式，可以是統一答題，也可以是搶答等；三是布置好課后作業。檢測結果能夠在教師管理平臺同步生成，說明學生掌握重要知識點的程度。對于掌握比較好的重要知識點，就不布置此類作業。對于掌握不太好的重要知識點，可通過作業的形式讓學生進一步強化相關內容。

五、結語

綜上所述，高校教學現代化是高校與時俱進的必然趨勢。實現高校教學現代化離不開現代工具和技術，如“互聯網+”“大數據+”“智能+”等的支持，這是推進高校教學現代化的“利器”。從課堂教學過程來看，現代化的教學首先要求教師要熟悉人工智能及相關技術的運用，要擁有包括傳感技術、網絡技術、無線通信以及人工智能技術等現代設施的新型教室，要通過縮短課時時間、把握教學節奏等來提高教學效率和效果。教學準備過程中，要通過智能音箱問答系統、根據個人瀏覽習慣推送信息效應—大數據“云計算”的智能推送系統，等等。“透視”教學對象的綜合情況，要通過培訓、制作微視頻、聯系實踐等形象生動地把握教材的內容和結構，并在此基礎上把教案做得精準。教學過程中，要在指導學生做好預習的前提下，充分利用現代工具制作的微視頻、精美的圖片，提煉出的精煉的文字來展示教學的重要知識點，隨時和學生進行教學過程的溝通交流，并通過準備好的比較恰當的試題進行課后效果檢測，即時反饋測試結果。相信通過上述作法，高校一定能夠逐漸融入現代化教學過程之中。