“金課”建設(shè)視角下研究生課程教學改革探索

［摘 要］基于新工科建設(shè)，為符合“兩性一度”的“金課”標準，文章針對工業(yè)通信課程現(xiàn)有的教學問題，以建構(gòu)主義學習理論為指導，提出“一體兩翼三驅(qū)動四融合”的教學改革思路，并在此基礎(chǔ)上重構(gòu)教學內(nèi)容體系，設(shè)計豐富多樣的教學方法，同時引入目標與關(guān)鍵成果工作法建立教學評價體系，通過這些教學改革舉措提高該課程的“兩性一度”。從學生評價可以看出，以上教學改革舉措取得了顯著的效果。

［關(guān)鍵詞］研究生教育；“金課”建設(shè)；OKR；教學改革

［中圖分類號］G643 ［文獻標識碼］A ［文章編號］2095-3437（2024）19-0040-05

2017年2月以來，教育部積極推進新工科建設(shè)，加速培育順應工業(yè)4.0技術(shù)革命潮流的工程領(lǐng)域?qū)I(yè)人才[1]。新工科建設(shè)對教學模式、教學過程和教學質(zhì)量均設(shè)定了更為嚴格和高標準的要求。時任教育部高等教育司司長吳巖在2018年提出“兩性一度”的“金課”標準，即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，明確指出要大力建設(shè)“金課”，淘汰“水課”，這為工科課程改革提供了明確的風向標[2]。

研究生教育承載著為國家現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)高素質(zhì)、高層次創(chuàng)新人才的重任[3]。與本科“金課”建設(shè)不同，研究生“金課”應從灌輸式學習向自主學習和探討性學習轉(zhuǎn)變，從而提高研究生的思維能力和創(chuàng)新能力，為他們順利投入科研工作奠定基礎(chǔ)[4]。

在此背景下，本文以工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)與技術(shù)體系課程的教學為例，針對學情分析發(fā)現(xiàn)的問題，對標“兩性一度”的“金課”標準，提出“一體兩翼三驅(qū)動四融合”的教學改革思路，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化教學內(nèi)容，設(shè)計豐富多樣的教學方法，改革教學評價體系，通過教學改革的探索和實踐，為工科研究生課程的教學改革提供經(jīng)驗借鑒。

一、課程現(xiàn)狀

工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)與技術(shù)體系（以下簡稱工業(yè)通信）課程是一門面向浙江理工大學（以下簡稱我校）全校各專業(yè)研一新生開設(shè)的具有鮮明特色的研究生課程。當前，本課程在傳授基礎(chǔ)知識的同時，引入了案例教學方法，以師生研討的方式開展，具備一定的前沿性、實踐性和互動性。但是，隨著時代進步和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展，為應對新工科建設(shè)的需求和挑戰(zhàn)，對標“兩性一度”的“金課”標準，發(fā)現(xiàn)本課程的建設(shè)現(xiàn)狀與其尚有不小差距，面臨不少問題。這些問題有的是傳統(tǒng)課堂的共性問題，更多的則與本課程的特點相關(guān)，主要表現(xiàn)在以下三個方面。

第一，課程的高階性要求通過知識、能力、素質(zhì)的有機融合，培養(yǎng)學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維。這要求教師更新教學理念，不只滿足于知識傳授，而是在教學中注重培養(yǎng)學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維。但是，本課程當前還未開展面向高級思維的教學設(shè)計。

第二，課程的創(chuàng)新性要求課程內(nèi)容反映前沿性和時代性，通過先進性和互動性的教學形式呈現(xiàn)，使學習結(jié)果具有探究性和個性化。本課程當前雖采用研討式學習法，課程內(nèi)容安排的案例較多，但課程內(nèi)容還比較淺顯、互動性還不夠豐富，尤其是在教學方法上探究性設(shè)計不足。

第三，課程的挑戰(zhàn)性是指課程要有一定難度，需要教師與學生相互配合，教師要認真?zhèn)湔n授課，學生課內(nèi)外要有充分的學習時間和思考作保障。當前本課程的內(nèi)容難度較低，還需要改進，而學生的學習深度也不夠。

就本課程而言，如何在部分學生沒有學過通信原理、計算機網(wǎng)絡(luò)的學情下激發(fā)他們的思考、提升他們的思維能力，如何解決課程難度加大和學生專業(yè)知識缺乏的矛盾，任課教師作為課程的設(shè)計者和實施者，需要應對以上挑戰(zhàn)。

二、“一體兩翼三驅(qū)動四融合”的教學改革思路

（一）教學改革理論依據(jù)

本課程教學改革的依據(jù)是建構(gòu)主義學習理論。建構(gòu)主義認為，知識不是通過教師的傳授得到的，而是學習者在一定的情境，即社會文化背景下，借助其他人的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構(gòu)的方式而獲得的，情境、協(xié)作、會話、意義建構(gòu)是學習環(huán)境中的四大要素[5] 。因此，教學活動的設(shè)計要創(chuàng)設(shè)有利于學生學習的情境，強化學習過程中的討論、協(xié)作、會話交流、觀點分享等探究式學習方式，引導學習者進行深度思考和探索，幫助他們完成課程的意義建構(gòu)。

（二）教學改革思路

本文針對本課程教學中的痛點問題，依托建構(gòu)主義學習理論，提出“一體兩翼三驅(qū)動四融合”的教學改革思路（見圖1）。

“一體”是指以學生為中心，將其作為教學的主體理念。一切教學活動都要緊緊圍繞學生這一中心，充分考量學生的需求、興趣、能力，創(chuàng)設(shè)有利于學生學習的情境。

“兩翼”是指以學科前沿和工程實踐為兩翼，雙軌聯(lián)動，全面培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)能力。通過引入學科前沿知識，學生可以接觸到最新的科研成果和發(fā)展動態(tài)，激發(fā)其學習興趣和創(chuàng)新精神；而工程實踐則為學生提供了將所學知識應用于實際問題的機會，培養(yǎng)了他們的實踐能力和解決問題能力。

“三驅(qū)動”是通過信息技術(shù)、內(nèi)容重構(gòu)、教法創(chuàng)新三輪驅(qū)動，賦能智慧教學。信息技術(shù)為教學提供了強大的技術(shù)支持，本課程全部教學互動都依托超星學習通平臺開展；內(nèi)容重構(gòu)則是對教學內(nèi)容進行重新審視和整合，使其更加有利于課程的意義建構(gòu)；教法創(chuàng)新則是對教學方法和手段的不斷探索和創(chuàng)新，倡導探究式學習，增進學習過程的會話和協(xié)作的深度。這三者如同三輪驅(qū)動，共同推動智慧教學的發(fā)展。

“四融合”是指教學與思政融合、知識與趣味融合、線上線下融合、多種評價方式融合。首先是教學與思政的融合，旨在將思想政治教育融入教學過程中，升華課程的意義建構(gòu)；其次是知識與趣味的融合，通過生動有趣的教學方式，激發(fā)學生的學習興趣、參與度和協(xié)作程度；再次是線上線下的融合，充分利用線上資源和線下活動，創(chuàng)設(shè)一種全方位、多層次的教學情境；最后是多種評價方式的融合，通過采用多種評價方式，全面、客觀地評價學生的學習表現(xiàn)。

三、教學改革舉措

（一）教學內(nèi)容體系重構(gòu)

在工業(yè)通信的教學實踐中，以“前沿之趣”“工業(yè)之趣”“實踐之趣”和“思政之趣”為紐帶，重構(gòu)面向工程實踐、貼近學生生活的教學內(nèi)容體系，以增強課程高階性和創(chuàng)新性，增加趣味性（見圖2）。

首先，瞄準“前沿之趣”，增加工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的最新發(fā)展、前沿知識等內(nèi)容，并加強知識應用。例如，浙江理工大學2022年被央視點名稱贊的采茶機器人，屬于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用，其遠比書上的陳舊案例更能吸引學生。本課程將與時俱進，持續(xù)擴展“前沿之趣”內(nèi)容板塊，用豐富的、鮮活的、貼近學生生活的前沿案例吸引學生。

其次，聚焦“工業(yè)之趣”，充分發(fā)揮科研團隊在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的科研優(yōu)勢，融入大量工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容，實現(xiàn)以科研反哺教學的目的。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)屬于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的精華，目前出版的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方面書籍內(nèi)容不多不深，而筆者所在的科研團隊的科研成就以及行業(yè)推廣應用效果都處于國內(nèi)前列。依托這些優(yōu)勢，可以設(shè)計鮮活豐富的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)教學內(nèi)容，以“工業(yè)之趣”增加課程的創(chuàng)新性和高階性。

最后，引導“實踐之趣”，提高應用型人才的實踐技能。本項目的目標中也將實踐能力培養(yǎng)放在突出的位置，但教學對象是學校研一新生，難以通過本課程培養(yǎng)實踐能力。然而，對于學生來說，根據(jù)所學工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)知識，參考相關(guān)文獻和互聯(lián)網(wǎng)上的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)資料，設(shè)計一個工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的框圖和建立系統(tǒng)架構(gòu)并進行細化的能力是可以培養(yǎng)的，檢索文獻的能力也是可以提高的。教師還可以引導學生思考為了完成一個工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，應學習哪些學科知識、掌握哪些技能，讓學生通過思考得出結(jié)論，這樣可以提高他們的創(chuàng)新能力。本課程的部分“實踐之趣”教學內(nèi)容如表1所示。

通過以上示例可以看出，本項目的創(chuàng)新性教學過程設(shè)計能讓學生漸進深入地進行探究式學習，生成性地創(chuàng)建自己的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實例；學生通過查找資料，并在教師的引導下明確需要學習哪些課程、掌握哪些學科知識和軟件開發(fā)工具、怎樣運用硬件開發(fā)平臺等。最重要的是，這不是教師傳授給學生的，而是學生通過搜集資料、參考模仿、設(shè)想和初步設(shè)計得出來的結(jié)論，這使他們的思維能力得到了充分鍛煉，同時還GFlnjOgczI3PQCq2wzGKjdQRJJR93Lh6YUSa8oVuq1k=體現(xiàn)了本課程的高階性、創(chuàng)新性，也具有相當?shù)碾y度。

（二）教學方法創(chuàng)新

本課程設(shè)計了多種互動式教學方法，如表2所示。

例如，教師根據(jù)科幻小說《三體》人物章北海以及學生耳熟能詳?shù)纳裨捜宋飳O悟空，設(shè)計了表2中的“虛擬對抗挑戰(zhàn)賽之孫悟空大戰(zhàn)章北海”這一教學互動活動，具體如圖3所示。

最終，在這一游戲性教學互動活動完成之時，引導學生得出雙方遵守同一“規(guī)則”的重要性，引出通信的定義。學生在參與游戲的過程中通過協(xié)作和會話進行深入思考，先以通信的規(guī)則切入，完成對社會規(guī)則的認知和遵行這一意義建構(gòu)。

（三）教學評價探索

課程組將英特爾創(chuàng)始人安迪·格羅夫提出的基于目標與關(guān)鍵成果（Objective and Key Results， OKR）的工作法引入教學評價中，探索基于OKR的本課程“趣行探思”四位一體教學模式的教學評價體系，如ibFNF9mqqeOKazGGUdt8Iq2MmCOgsVCOBAxDw4aMKNs=圖4所示。

基于以上關(guān)鍵成果加權(quán)累和得到每個教學目標的得分，再加權(quán)累和得到學生的總評成績。基于OKR的教學評價體系打破了傳統(tǒng)的平時成績、期末成績并重的評價方式，能夠通過關(guān)鍵成果牽引打造能動課堂。

四、 結(jié)論

在新工科建設(shè)的挑戰(zhàn)下，對標“兩性一度”的“金課”標準，本研究針對工業(yè)通信課程當前存在的教學問題進行了相應探索。在建構(gòu)主義學習理論的指導下，提出了“一體兩翼三驅(qū)動四融合”的教學改革思路，并以此為基礎(chǔ)，以“前沿之趣”“工業(yè)之趣”“實踐之趣”和“思政之趣”為紐帶，重構(gòu)面向工程實踐、貼近學生生活的教學內(nèi)容，設(shè)計豐富多樣的教學方法，并引入目標與關(guān)鍵成果工作法建立教學評價體系，通過這些創(chuàng)新性的教學改革舉措提高本課程的“兩性一度”。

在教學實踐中，這些教學改革舉措目前已收到了積極的效果。例如，學生對課程的評價顯示，通過本課程創(chuàng)新性的教學過程設(shè)計，學生能漸進深入進行探究式學習，生成性創(chuàng)建自己的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實例，思維能力得到了鍛煉。另外，學生對“生講師評”小課堂中教師的細致點評印象深刻，認為有助于自己技術(shù)內(nèi)容組織、PPT設(shè)計、技術(shù)宣講等多方面能力的提高。學生普遍認為教師風趣幽默、教學環(huán)境活潑生動、教學質(zhì)量高。基于這些評價，筆者認為本課程的教學改革效果明顯。在未來的教學活動中，將繼續(xù)深化并拓展這些教學改革舉措，加強教學反思，迭代改進，為把本課程建設(shè)成為“金課”而努力。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 王憲彬，高遠，張文會，等.面向新工科的國家一流交通運輸專業(yè)金課建設(shè)途徑探索[J].高教學刊，2024，10（8）：1-4.

[2] 馬玉靜，魏然，馬志才，等.“兩性一度”導向下虛擬仿真平臺的應用與實踐[J].現(xiàn)代信息科技，2024，8（2）：186-190.

[3] 魏含玉.“金課”建設(shè)背景下研究生課程優(yōu)化路徑研究[J].周口師范學院學報，2023，40（2）：102-107.

[4] 莊文越，王春梅，趙云冬，等.研究生分子生物學檢驗技術(shù)“金課”建設(shè)的實踐[J].吉林醫(yī)藥學院學報，2023，44（3）：228-229.

[5] 蘇志芳.基于建構(gòu)主義學習理論的心理課堂學習環(huán)境創(chuàng)設(shè)[J].江蘇教育，2023（47）：71-72.

［責任編輯：劉鳳華］