以能力為核心，以溝通為橋梁

陳竹 王小利 蔡麗 劉鴻雁

摘?要：現代教學理念秉承“以學生為中心”，以能力培養為現代教學活動的核心，每個課堂都根據學科自身的特點和教學對象各具特色。課程教學設計層次飽滿，“以學生為中心”的教學理念是自上而下的頂層設計，學習從課堂向網絡的在線教學延伸，向整個校園和管理理念全面地滲透。溝通成為學生與學生、學生與教師、學生與社會之間的橋梁，通過合作學習、IPRO和創新中心等推進跨學科的創新合作，孵化創業公司。提升學生的職業道德、寫作、團隊合作、溝通和演示能力，促進學生的自我認同和社會認同，幫助青春期學生完成自我認識，并融入社會，這對他們未來的發展有深刻的影響。“以能力為核心，以溝通為橋梁”的現代教育理念為西部高校構建全新的學校形態、創新學習范式、更新教育設施、教學和學習方法，加強學校與社會的溝通與合作，為向“雙一流”高校邁進提供了有益的借鑒。

關鍵詞：教育模式；合作學習法；跨學科創新項目；創新中心

受到工業化進程的影響，過去教育系統廣泛使用標準化的學習模式，培養適應大規模、重復性生產的勞動力。但隨著時代發展，年輕人的工作方式也發生了巨大的變化，創新已經成為經濟的關鍵推動力。世界正在變化，教育也必須改變。世界各地都在經歷著深刻的變革，需要以新的教育形式培養學生當今和未來社會和經濟所需要的能力。2020年1月，世界經濟論壇發布的“教育4.0行動”指出，在第四次工業革命的引導下，全球教育將發生重大變革，呈現出更多地運用線上線下混合式教學法、跨學科并基于項目的STEAM學習崛起，更多地使用合作學習法，以及讓學生從消費者轉變為創造者的創客空間等趨勢［1］。為轉變教學思維，培養更適應未來社會的人才，筆者以教育4.0理念高校的教育體系為中心，從課程教學設計、人才培養體系和教學環境等角度開展調研。

1?“以能力為核心”的混合式教學體系

教育4.0理念高校課程的教學大綱中總能發現一個共同的關鍵詞：能力。例如：《高級微生物學》的教學大綱中明確指出：完成課程學習后，學生必須具備批判性閱讀和分析微生物領域相關文獻的能力。《面向對象編程》教學大綱第一句話就是“學生應該具備創建、編寫、排除故障和運行程序的能力”。“基礎物理學”課程強調：除了教授知識點，更重要的是讓學生學會學習，學會運用知識去解決實際問題。而“Linux?&?Perl”和“生物信息學”這兩門課程的每一節課，都必須能用新學到的知識點去編寫3～6個程序。教育4.0理念高校的課程教學設計層次非常飽滿，“以學生為中心”的教學理念是自上而下的頂層設計，學習從課堂向網絡的在線教學延伸，向整個校園和管理理念全面地滲透。

1.1?形態靈活多樣、層次豐富的課堂教學體系

在調研期間，筆者選擇了面向本科生的“基礎物理學”“C語言Linux?&?Perl”和面向研究生的“高級微生物學”和“生物信息學”作為了解教育4.0課堂教學的窗口。C語言課程的講授非常生動，在講授函數的定義和使用時，教師讓學生分別扮演主程序main（）、主程序中的條件判斷函數和4個不同的執行函數（動作）。例如，教師給扮演main（）的學生一張白紙或紅紙或綠紙，扮演判斷函數的學生根據紙的顏色做出判定，選擇不同的執行函數，扮演不同執行函數的學生做出相應的動作：將筆放在紙上、折疊、揉成團或扔掉。教師將抽象的邏輯推理過程變為讓學生參與的角色扮演游戲，將抽象問題實體化，促進學生對函數這一概念理解的同時，極大地加深了學生們的印象。

基礎物理學本身決定了課程以知識點為單元的結構性。每個知識點講授完畢后，進入習題演練的環節，教師使用了即時投票器來輔助習題演練。答題開始，學生利用即時投票器來做選擇答案。答題結束后，教師立刻查看學生的答題情況和正確率。當一道題目正確率在50%以下，教師會公布學生們的投票情況，并讓同學們對這個問題開展分組討論，然后再次投票，如果正確率沒有顯著提高，教師會從新的角度來闡述相關知識點，之后帶領學生解答這道題并進入下一道題或知識點。無論是形式靈活的基礎課程，還是以講座式開設的專業課，這些課程都非常注重學習過程的追蹤，用過程性評價和形成性評價取代單獨的期末考試。

1.2?合作學習法

在傳統教育模式中，學生是相互競爭的關系，合作學習不被鼓勵。但在教育4.0理念高校，從課程設計、課堂組織到校園硬件和管理支持系統都發生了轉變，合作學習成為教育4.0理念高校廣泛適用的教學方法。前文中提到，物理課中教師以分組討論的形式，利用投票器來完成知識點的講授，在實際課堂中，這一過程非常精彩。物理課的教師曾是一名軍官，他的課堂被組織得井然有序，在教師講授的過程中，學生幾乎是鴉雀無聲的。然而，當他公布學生們的投票情況（注意，不是公布正確答案），并宣布開始討論后，教室會馬上像炸開了鍋一樣，變得人聲鼎沸。學生們先是相互詢問對方的選擇，然后不同選擇的同學開始相互說服對方，2～5分鐘后，再次投票，此時正確率往往會有大幅提高，有時甚至全班都能答對，這個方法被稱為同伴互教法（peer?instruction）［2］。馬祖爾在給哈佛大學醫學預科生講大學物理時發現，不論他怎么講解，班里總是有同學聽不懂，當他讓學生們相互討論時，他非常驚喜地發現，懂的同學很快就把不懂的同學教懂了，比教師講解的效率還要高。這是由于懂的同學剛剛學會，能很快發現不懂的同學在哪個點誤入“歧途”，可以有針對性地進行指導。著名大學教育學家麥肯奇指出：“最有效的教學法是受教學目標、內容、學生、教師影響而千變萬化的，但如果問什么是第二有效的教學法，那就是學生教學生。”［3］

除了同伴互教法，助教一職也備受推崇。在班級人數較多的基礎課程中，教師都會聘任一名高年級學生作為助教，輔助課堂教學，尤其是參與答疑環節。此外，很多教育4.0理念高校會專門設立學術資源中心（Academic?Resource?Center，ARC），這是一種學習輔導機構，主要用于數學、物理、寫作等公共基礎課的輔導。ARC為所有學生提供免費的同伴輔導服務，參與輔導的ARC學者是由學過某一課程，并在這一課程中取得優異成績的學生擔任。他們幫助低年級學生充分了解課程要求，制訂合理的學習計劃。ARC面積約40m2（右圖A、B），提供有利于小組討論的圓桌和白板（右圖C、D），同時還免費提供掃描儀、激光打印機和多臺計算機，以方便特定軟件的安裝或測試（右圖E）。學校還為ARC開發了便捷的網絡平臺（右圖F），讓學生以單人或是團隊的形式在線預約導師和教室，并及時查看預約進程。平臺還包括一個在線論壇和社交媒體系統TinyQ（右圖F），用于在線回答學生的簡短問題或對助教進行評價。

學術資源中心（Academic?Resource?Center，ARC）學術資源中心位于學生活動中心內；B.入口；C.內部陳設；D.內部陳設；E.內部陳設；F.在線網站

2?跨學科創新項目（Interprofessional?Projects?Program，IPRO）

20世紀90年代中期，很多行業提出：大學生應接受更全面的教育，具備良好的溝通能力和跨領域思維。一些高校提出了跨學科創新項目（Interprofessional?Projects?Program，IPRO），這個項目將5～20名學生組建成為大型團隊，以解決更大、更復雜的問題，同時讓學生們學習有價值的工作技能。項目由各學科的優秀教員來引領，確保每門課程都有不同學科的學生參與，以增強團隊的創新能力，并培養學生的合作意識。項目還邀請了摩托羅拉或芝加哥白襪隊等企業的贊助，這些贊助組織為研究提供了更加復雜的和多樣化的主題，并深化了項目團隊與企業的交流與合作。學生根據學科背景職業發展方向，挑選他們感興趣的項目，模擬真實的工作環境組成團隊。不同專業的學生對項目進行分工，每周定期和團隊討論項目進展，包括項目主題、問題分解、方案設計等，通過整個學期的合作，解決當前世界所面臨的現實問題。課程設計完全以學生為中心，教師擔任導師的角色。

IPRO課程的研究范圍與社會、政治或經濟聯系緊密，既包括醫療健康、城市環境、資源開發等應用研究，也包括基礎科學的前沿專題，如反物質重力干涉儀、工程生命等。例如：包括建筑、人文和工程專業的17名學生與兩位教授組成團隊，創立了零凈能源社區項目，該項目團隊與開發商Street?Scape?USA合作設計零凈能源社區，項目團隊通過場地、建筑規模和復雜的運營三個層面設想凈零能源社區。目前，項目已得到了政府的批準，由化學、商業和法律專業的學生與兩位教授組成的團隊提出了優質飲用水的企劃案：他們認為隨著人口增長，淡水消耗量增加，同時水污染變得越來越嚴重，這些都會加速傳統水源枯竭。為了應對飲用水危機，項目團隊設計從空調通風HVAC系統中收集冷凝水并凈化的方案，從而創造可持續的解決方案。值得一提的是，很多項目主題會年復一年地傳承下來，讓新生能夠對由早期團隊產生的想法進行持續的推進并完善。

近年來，IPRO項目進一步延伸成為創業項目（EnPRO）。在EnPRO項目中，學生不但要創建項目技術體系，還要在此基礎上評估新創業想法在商業上的可行性，建立其商業原型并向市場投放，收集用戶反饋，并最終制定完善的商業計劃，以探索創業的機會。以EnPRO項目“海地賦能計劃”為例：項目團隊由包括工業設計、計算機、金融在內的6名本科生組成，他們為海地的EFACAP小學設計并實地安裝了太陽能供電試驗方案。這個系統包括XO充電站，它能以更安全的方式對接筆記本電腦，系統中還安裝了一個服務器，以便于遠程監控太陽能管理系統，同時可以為海地教師遠程分享和創建課程計劃。團隊在當地為老師進行了培訓，教他們如何上網、訪問服務器以及建立電子郵件賬戶。團隊還訪問了另外三所小學，采訪和收集學校工作人員對項目的評價，便于將來項目的推廣。EnPRO項目為培養學生的創新能力，促進學生的就業提供了一個很好的途徑，成為教育4.0理念高校教育品牌中的標志性產品。

學校會定期向公眾開放的IPRO日活動，在那里團隊展示他們的工作，并由教師、專業人士和其他學生進行評估。大會依據團隊成立情況設置不同專題，如社區發展和開放、學生生活、博物館教育、交通出行、運動與健康、社會創新等，并從每個專題中選出一隊獲勝者，同時還設置了院長選擇獎，以及Dean's?Choice和Top?Tracks作為IPRO項目的最高獎。學校計劃將領導力提升和項目管理方面的課程整合到IPRO項目中，以訓練學生運用系統的方法和理論運籌有限的資源，對項目全過程進行計劃、組織、協調和評價，更高效地實現項目預期目標。

最初設立IPRO的目標是增加學生的學術鍛煉，讓本科生直接參與到教師的研究項目中，同時也促使參與項目的教師以更靈活、更流暢的方式教學，跨學科的合作增進了教師和學生之間的交流，提升了教學質量。IPRO項目全面的訓練提升了學生的職業道德、寫作、團隊合作、溝通和演示能力，讓學生在就業市場具有更強的競爭力，為提高學校的就業率和就業質量提供了一個很好的途徑，同時也成為推廣和宣傳學校的獨特渠道。摩托羅拉前副總裁Ken?Zdunek評價IPRO是一個集智慧、創新與極強互動性為一身的獨特項目，它為學生步入競爭激烈的現實社會打下堅實基礎。多學科協同工作是培養未來工程師的重要環節，IPRO也成為學科建設的亮點。

3?卡普蘭研究所（Kaplan?Institute）——創新工廠

在2018年10月25日，我們有幸見證了創新工廠的成立。卡普蘭研究所占地7萬平方英尺，包括一個完全開放的演講大廳，供不同大小的團隊使用的開放或半開放辦公空間，以及3D打印等先進的原型設計和制造平臺。在卡普蘭研究所的二樓展廳，展示了學生們正在著手開展的優秀項目。如：城市環境中的農業：將機器人應用于垂直農業；校園交通規劃：基于大數據的校園車輛管理體系。卡普蘭研究所的建筑設計讓每個項目團隊能夠進行更便捷的協作和溝通，有利于教師的指導和訓練，也使得商業合作者將有更多的機會參與學生的教育。與其他大學創新中心不同的是，卡普蘭研究所不僅是創業公司的孵化器，卡普蘭研究所在IPRO等項目的基礎上，打破了傳統課堂模式，還為所有學生提供各種廣泛的開放式協作空間和試驗平臺，讓學生通過具體實踐來發明、創造和發現。卡普蘭研究所還有利于促進學生、教師、校友和商業合作伙伴之間的團隊合作，培養多元化技術人才，讓學生可以通過發明、創造和解決問題來學習。

結語

大學的職能從保存和傳遞知識，向研究和創新中心轉變。在教育4.0理念高校，溝通成為學生與學生、學生與教師、學生與社會之間的橋梁，通過合作學習、IPRO和創新中心使學生通過交流溝通來尋求合作互助，培養了學生的交際能力，并進一步促進學生的自我認同和社會認同，幫助青春期學生完成自我認識，并融入社會，這對他們未來的發展有深刻的影響。

當前，世界正在經歷百年未遇之大變局，要求人才從識變，到應變，到主動求變，唯有創新，才能以變應變，實現高質量發展，這也要求高校教育要謀求高質量教育、高質量供給、高質量就業。在當前工業4.0的技術支持下，西部高校應主動利用新技術構建全新的學校形態，創新學習范式、更新教育設施、教學和學習方法，加強學校與社會的溝通與合作，盡快融入教育4.0，向“雙一流”高校邁進。

參考文獻：

［1］王永固，許家奇，丁繼紅.教育4.0全球框架：未來學校教育與模式轉變——世界經濟論壇《未來學校：為第四次工業革命定義新的教育模式》之報告解讀［J］.遠程教育雜志，2020，38（03）：314.

［2］趙炬明.聚焦設計：實踐與方法（上）——美國“以學生為中心”的本科教學改革研究之三［J］.高等工程教育研究，2018（02）：3044.

［3］Wilbert?J.McKeachie.Wilbert?J.McKeachie?Quotes.［azquotes］.［2022.4.14］.https：//www.azquotes.com/author/31823Wilbert_J_?McKeachie.

基金項目：貴州大學研究生課程思政示范課程項目（KCSZ2022035）；貴州大學一流課程培育項目（XJG2021048）；貴州省級金課植物營養與施肥線上線下混合式課程；貴州省新農科教材建設研究基地項目

作者簡介：陳竹（1986—?），女，漢族，貴州畢節人，博士，副教授，研究方向：土壤生態學。