何文斌 馬軍 曹陽 明五一 李醫中



摘? 要:針對新工科建設和新冠肺炎疫情常態化防控下的教學需求,探討了開放教育的思想內涵與發展歷程,剖析了疫情期間在線開放教學存在的問題與不足,提出了后疫情時代開放教育理念導引的開放式混合教學模式。闡述了該教學模式在CAD/CAM技術課程中的應用實施,包括構建模塊化的教學課程體系,開展協同化的線上線下教學,開發體系化的線上教學資源平臺以及進行多元化的教學評價。
關鍵詞:新冠肺炎疫情;開放教育;混合式教學;CAD/CAM技術
中圖分類號:G640 文獻標志碼:A? ? ? ? ? 文章編號:2096-000X(2021)35-0078-04
Abstract: Aiming at the teaching demand of new engineering course construction and COVID-19's normalization prevention and control, the connotation and development course of open education were discussed, the problems and deficiencies existing in online open teaching during the epidemic period were analyzed, and the open blended teaching mode guided by the concept of open education in the post epidemic era was put forward. The teaching mode was implemented in the course of CAD/CAM technology, which includes building a modular teaching course system, carrying out collaborative online and offline teaching, developing a systematic online teaching resource platform and diversified teaching evaluation.
Keywords: COVID-19; the open education; mixed teaching; CAD/CAM technology
隨著信息技術的快速發展和互聯網在教育行業的深入應用,開放式線上學習成為現代教育的重要表現模式,傳統教學活動的組織模式逐步擺脫了時空的束縛,社會優質教育資源可以規模化地被復制與傳播,教學活動能夠以更開放、更多元的形式實施。而早在2018年,教育部就研究制定了《教育信息化2.0行動計劃》,其目標包括建成“互聯網+教育”大平臺,發展基于互聯網的教育服務新模式、探索信息時代教育治理新模式[1],該計劃給出了開放式教學理念與新一代信息技術深度融合的美好藍圖,但在具體的執行過程中仍將面臨許多挑戰。2020年突如其來的新冠肺炎疫情,打破了人們的正常生活秩序,也給我國各類教育事業帶來了極大的考驗。疫情期間,線上教學成為一種應急手段,也創造了推進開放式教學的新契機,為我國高等教育教學改革呈現了一種新的視角。如今世界疫情常態化,中國逐步進入“后疫情時代”。后疫情時代我國高校的教育教學方式勢必要做一定程度的調整,開放式線上教學模式將成為后疫情時代教學的新常態,然而也發現單純的開放式線上教學還存在著一些問題。
本文以開放教育理念為導引,研究開放式混合教學模式的內涵及實施方式,并結合CAD/CAM技術課程開展教學實踐,不僅有助于培養具有自主學習能力、組織協調能力和實踐創新能力的復合型工程技術人才,也有助于繼續推動后疫情時代的教學模式與方法變革。
一、開放教育與在線開放式教學
(一)開放教育的思想內涵與歷史發展
傳統意義上的開放教育是一種入學資格與學習形式相對靈活的教育類型[2],體現了將教育融于社會的思想,其本質是通過構建各類教育主客體之間的關聯,實現教育與社會、人與知識以及教育形態之間的互聯互通,蘊含著聯通主義的教育觀[3]。基于歷史的視角,開放教育的理念可上溯至蘇格拉底的古希臘時代,并廣泛吸收了盧梭、杜威、布魯納等學者的哲學思想。17世紀的公共教育倡導與推動者John Amos Comenius,其教育理念中也初步彰顯了開放教育的精神。
開放教育的核心是開放性,開放性與批判教學法有著緊密的關系,在上世紀70年代社會批判理論的影響下,逐步出現了以人道、解放、自治等為價值觀、強調開放性和靈活性的批判式教育理念。相關學者指出,1969年Cohn開創了以話題探討為核心的“討論式課堂”與“開放式課堂”等教學形態[4];1998年Wiley給出了“開放內容”(open content)的概念;2000年《The International Review of Research in Open and Distributed Learning》創刊;2001 年麻省理工學院提出了開放課程項目(Open Course Ware);2008年Downes和Siemens開設第一門慕課(MOOC,Massive Open-Online Course,大規模在線開放課程),此后Edx、Coursera、Udacity等慕課平臺獲得了巨大成功[5]。在此背景下,2018 年德國奧爾登堡大學成立開放教育研究中心并開展了國際性學術研討[6]。
實際上,不斷進步的信息與通訊技術造就了不斷創新的開放教育模式,開放教育走過了以遠程大學為形態的孕育期、以開放課程為形態的萌芽期、以慕課為形態的發展期和以跨媒介知識交互為形態的轉型期四個階段。開放的維度也拓展到教育方式的開放、教育資源的開放、教育服務的開放和教育主體的開放等[3]。
不同于傳統開放教育,網絡時代的開放教育是一個邊界開放,具有多元性、包容性內涵的系統性創新,教與學的界限逐步模糊,課堂中心從老師轉向學生,培養目標從同質化走向個性化,教學內容從封閉式走向開放式[7],教學設計從經驗化走向理論化,教學手段從單一走向多元,教學評價從結果式變為反饋式,不僅可以為學習者提供更深廣的知識時空,也在一定程度上滿足了學習者個性化、多樣化的知識需求。
(二)疫情之后在線開放式教學及問題
新冠肺炎疫情之后的在線開放式教學,在某種意義上進一步豐富了網絡時代開放教育的內涵,讓整個社會都深切體會到了開放教育的重要性,并對全球教育生態體系產生了顛覆性的改變。調查表明,76.5%的高校教師愿意在疫情發生后采用“線上+線下”混合式教學,45.9%的高校教師愿意繼續采用線上教學,而不愿意采用線上教學的只占23.1%,這說明在線教學已經深入“師心”,得到大部分老師的認可[8]。然而,作為新常態的在線開放式教學在后疫情時代進一步發展還需要解決以下問題:
1. 在線開放式教學的技術可靠性問題
在線開放式教學必須依賴以互聯網技術為核心的軟硬件平臺。由于技術性原因,在授課過程中開放式教學平臺可能會出現不同程度的網絡緩慢、過程卡頓甚至病毒攻擊等影響教學過程的問題,從而引發學校師生和社會公眾對在線開放式教學質量和教學效果的擔憂與質疑,因此,對開放式教學平臺的承載力、穩定性和可靠性提出了更高的要求。
2. 在線開放式教學的環境適應性問題
在傳統教學模式中,教師的專業知識和教學技能是應用實踐中的經驗積累,這種教學模式需要、也更適合師生之間面對面的交流。在互聯網開放式環境中,師生之間形成了時空分離、多式互動的教學形態,面對不再熟悉的課堂環境,教師和學生都不太適應,教師面臨著如何將之前的教學經驗與在線開放式教學相互融合的新問題。
3. 在線開放式教學的效果評價問題
在傳統教學模式中,教師能以課堂提問、隨機測驗和試卷考試等方式有效地把控學生的學習狀態和知識掌握程度,從而對教學效果進行全方位的評價;然而在線開放式教學過程中,師生相隔一個冰冷的電腦屏幕,受一些技術條件和倫理性因素的限制(如尊重學生的隱私),教師難以與所有學生進行視頻對話,從而對學生的實際學習狀況缺乏了解,也難以及時調整授課內容與節奏。
二、后疫情下的開放式混合教學模式
開放式混合教學是指通過將信息技術有效地融合于學科的教學過程來營造一種信息化教學環境,實現一種既能充分發揮教師主導作用又能突出體現學生主體地位的,以“自主、探究、合作”為特征的新型教與學方式,把學生的主動性、積極性、創造性較充分地發揮出來,使傳統的課堂教學結構發生根本性變革——由“以教師為中心”的教學結構轉變為“主導——主體相結合”的教學結構,從而在網絡化、開放式的學習環境中,培養學生自主學習的意識,相互合作、共同促進的團隊精神。其基本思路如圖1所示。
1. 將講授式、討論式、研究式、案例式、在線學習、翻轉課堂等教學方式深層次融合,建立完善的線下線上教學資源,并在清晰透徹教授課程知識的前提下合理地配置課程知識。
2. 培養學生的自主學習意識和創新精神,引導學生在集體線下學習時間對知識進行深入討論、探索,使學生在自由的線上學習時間保持專注,達到預期學習效果,并引導學生獨立自主地克服在學習過程中遇到的困難。
3. 確保線上線下混合教學能夠達到教學大綱的要求,建立檢驗階段性學習成果和完整性學習成果的有效評價體系,這必須引入合理的教學過程考核機制和學習成果考核機制。
需要說明的是,開放式混合教學模式不是傳統教學和網絡教學的簡單疊加,而是將傳統教學課堂學習氛圍濃厚、互動交流自然、學科實踐活動豐富、知識結構化、監督管理嚴格等優勢,與在線開發式教學形式多樣、教學資源豐富,以及能滿足學習者個性化需求并實現精準教學評價等優勢結合起來,既發揮教師引導、啟發、監控教學過程的主導作用,又充分體現學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創造性。
三、開放式混合教學模式在CAD/CAM技術課程中的應用實施
開放式混合教學不僅是形式上的開放混合,從教學設計到教學目標都應是開放混合的。以CAD/CAM技術課程為例,該課程涉及機械、計算機、管理與控制等學科領域,涵蓋了從產品開發、產品設計、工程分析、工藝規劃、加工制造、產品裝配到質量管理的全生命周期過程,具有知識密集、學科交叉、綜合性強、應用范圍廣等特點。基于“釘釘+超星學習通”,通過“項目設計-自主學習-在線教學-交流互動-提升拓展-評價反饋”教學方法達成教學目標,如圖2所示。
(一)模塊化的教學課程體系
結合教學目標,將教學內容分成若干個不同粒度的知識模塊,每個知識模塊的內部封裝了相對完整的知識內容。構成了一個動態、可配置的CAD/CAM技術課程體系,課堂上就可以按照不同的項目和任務要求,像搭積木一樣將知識模塊靈活組裝,滿足學生個性化、多樣化的學習需求[9],這不僅充分體現了“以學生為中心,以產出為導向”的教學理念,同時也非常適合當前網絡化、開放式在線教學環境。
(二)協同化的線上線下混合教學
正如戴維·珀金斯所述,在傳統教育中問題常被歸結為方法,而答案被歸結為內容;而開放性問題改變了這個局面,問題也可以是內容[10]。因此,在CAD/CAM技術課程開展教學組織與教學形式協同改革,教學組織上引入小組合作式學習,引導學生相互討論,將學習的個體行為向群體行為轉變,充分利用課堂環境克服現代大學生的不善思考、不善表達的通病,提高學生的課堂參與度。在教學形式上引入任務驅動的項目化教學,任務驅動的教學方法及自主探索的學習方式將極大提高學生的參與度,提高知識的利用效能,讓學生在自主探索完成任務過程中學習知識、內化知識、提升能力。例如,以盾構螺旋輸送機為案例構建虛擬工程環境,讓學生通過ANSYS有限元建模,更好地理解計算機輔助產品設計,使流固耦合現象生動地展現在學生眼前,增強學生對流體力學知識的理解。
(三)體系化的線上教學資源開發
建設體系化的教學資源是學生自主學習的前提。首先完善CAD/CAM技術課程微課內容,微課的制作要符合線上學習的特點,避免出現照本宣科現象,通過“短而精”的講解,有的放矢地給出一些關鍵信息,讓學生帶著問題去學習。其次是課程的資源包,圍繞課程的某個知識點,提供配套的網絡學習資源,包括教學案例、背景資料、參考資料、拓展資料等,包含但不限于圖片和視頻形式,用以支撐學生完整的學習過程。由于精力和能力的限制,數字資源不能都是教師開發,充分利用國家基礎教育資源網、網絡開放課程資源以及居家學習時期的資源積累,適度引入市場機制,加強校內外協同,匯聚形成一整套高質量的數字教育資源。圖3為在超星學習通上構建的CAD/CAM技術課程網上資源庫。
CAD/CAM技術課程網上資源庫有效整合了與課程相關的參考文獻及網絡資源,擴展了課堂容量和內容深度,并可跟蹤學科最新發展,充分發揮互聯網優勢,隨時更新網絡內容,將CAD/CAM最新技術或線下無法實現的教學內容在平臺上展示。
(四)多元化的課程教學評價
教學評價與教學目標具有對應性,開放式混合教學以知識為依托,以能力為主線,旨在培養學生的綜合能力。因此,首先教學評價標準應是多元的,既要對學生所獲知識和技能等顯性能力進行評價,更要對態度、習慣、方法和交際能力等隱性能力作出評估。其次,教學評價形式應是多元的,具體表現為線上評價和線下評價相結合,過程性評價與結果性評價相結合,教學評價主體應包含自評、互評和師評,評價主體除了教師,還應加入學生,開展自我評價和他人評價,以便讓學生對自身的學習方式和學習效果有清楚的認識并及時做出調整。
四、結束語
隨著物聯網、大數據、移動互聯和云計算等新一代信息技術與教育的深度融合,開放教育的內涵和形式不斷創新,誕生新的教學生態和學習生態。將來還要進一步針對學習者的多樣化需求和個性化特征,充分發揮教師與學生的主觀能動性,將先進信息技術與傳統教育教學相結合,協同線上線下多種教學模式,才能實現開放式教學的更大價值。
參考文獻:
[1]教育部.教育部關于印發《教育信息化2.0行動計劃》的通知[EB/OL].(2018-04-13).http://www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.
[2]張召,金澈清,周傲英.基于區塊鏈技術重構互聯網時代的開放教育[J].現代遠程教育研究,2020,32(1):33-40.
[3]譚璐,張春華.論開放教育的概念、特征及意義——基于相關概念的解讀與辨析[J].成人教育,2020(11):7-12.
[4]郭哲,張晶. “互聯網+”視域下開放式課堂教學改革的困境與破局[J].現代教育技術,2021,31(8):85-91.
[5]鄭曙光.開放課程教學若干關系解構的辯證思考[J].中國高教研究,2017(5):107-110.
[6]德國奧爾登堡大學開放教育研究中心COER團隊.開放教育:一個有待進一步研究的領域[J].中國遠程教育,2021(2):46-58+77.
[7]王震亞,寧芳,張強,等.利用在線開放課程開展共享式教學初探[J].中國大學教學,2018(8):58-61.
[8]鄭宏,謝作栩,王婧.后疫情時代高校教師在線教學態度的調查研究[J].華東師范大學學報(教育科學版),2020(7):54-64.
[9]馬軍,肖艷秋.基于模塊化思想的CAD/CAM教學與實踐[J].山西科技,2010,25(2):140-141.
[10]戴維·珀金斯.為未知而教,為未來而學[M].杭州:浙江人民出版社,2015.