盧霞,查國震,趙屹立
(江蘇海洋大學海洋技術與測繪學院,江蘇 連云港 222005)
在2018年6月21日召開的新時代全國高等學校本科教育工作會議上,陳寶生部長提出“金課”的概念。金課就是建設一流課程,其標準就是“兩性一度”,即高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度。高階性是指知識能力素質的有機融合,要培養(yǎng)學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維。創(chuàng)新性是課程內容反映前沿性和時代性,教學形式呈現(xiàn)先進性和互動性,學習結果具有探究性和個性化。挑戰(zhàn)度是指課程有一定難度,需要“跳一跳”才能夠得著,教師備課和學生課下有較高要求。要打造“金課”,就必須重視課堂教學這一主陣地,努力營造課堂教學的熱烈氛圍;要合理運用現(xiàn)代信息技術手段,積極推進慕課建設與應用,開展基于慕課的線上線下混合式教學;要抓好國家虛擬仿真實驗項目,開辟“智能”教育新途徑。
傳統(tǒng)的海洋環(huán)境立體監(jiān)測與評價課堂教學多以教師講授為主,學生的課堂學習效果則往往被忽略。盡管通過一系列海洋環(huán)境監(jiān)測與評價的最新文獻或案例分析等教學方式在一定程度上增強了師生之間的交流,但依然無法實現(xiàn)從以“教”為中心到以“學”為中心的轉變。想要改變這種狀況,增強教師與學生之間的互動程度,營造良好的教學氛圍,科學運用教育信息化手段,充分利用慕課和虛擬仿真平臺,切實提高課堂教學質量,開展課堂教學改革勢在必行。
以OBE(Outcome-Based Education)育人理念[1]貫穿海洋環(huán)境立體監(jiān)測與評價課程教學的全過程,圍繞提高課堂教學這個主題,從“課程、課堂、課外、實踐、考評”五大維度進行課堂教學改革,并利用雨課堂將手機轉變?yōu)閷W習的工具,利用國家級虛擬仿真實驗平臺開展線上實驗理論知識學習和網(wǎng)上虛擬操作實踐訓練,利用中國大學MOOC平臺開展線上學習、課后作業(yè)和互動討論等教學活動,突破了傳統(tǒng)課堂對教學時間和空間的限制,實現(xiàn)了傳統(tǒng)課堂與在線課堂有機結合,增強了師生互動,活躍了課堂氛圍,提高了課堂教學質量,實現(xiàn)了以“教”為主到以“學”為主的轉變。
OBE理念的核心就是學生中心,成果導向,持續(xù)改進。學生中心理念強調以學生為中心,圍繞培養(yǎng)目標和全體學生畢業(yè)要求的達成進行資源配置和教學安排。在教學設計環(huán)節(jié),要注重與畢業(yè)要求相對應的教學活動的效果;在教學過程環(huán)節(jié),要求教與學的方法更加關注畢業(yè)要求能力的達成;在教學評價環(huán)節(jié),要關注培養(yǎng)目標達成情況評價、畢業(yè)要求的達成情況評價和課程教學質量評價。成果導向強調學生學到什么,要按照“反向設計,正向施工”的思路,以培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求為出發(fā)點,設計科學合理的培養(yǎng)方案、課程體系、教學大綱,采用合適的教學內容和教學方法,合理考核學生是否達成畢業(yè)要求。
混合式教學,即將在線教學和傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢結合起來的一種“線上”+“線下”的教學。通過兩種教學組織形式的有機結合,可以把學習者的學習由淺到深地引向深度學習。線上學習可以反復觀看課程核心知識點的教學視頻和教學文檔,開展練習與測試,參與線上大討論等;線下學習可以對線上學習、測試、討論情況做一些總結,教師和學生可以發(fā)現(xiàn)教學過程中存在的問題,做到持續(xù)改進,不斷優(yōu)化課程教學內容和方法,提升課程教學質量。
海洋環(huán)境立體監(jiān)測與評價課程是江蘇省一流專業(yè)海洋技術的專業(yè)核心課程,該課程自2014年開課以來,已歷經(jīng)近6年的教學實踐砥礪。期間,選用過多種類型的材料作為教材,其原因是國內外尚未有一本專門針對海洋環(huán)境立體監(jiān)測與評價的教材。2016年,《海洋環(huán)境立體監(jiān)測與評價》教材建設獲得江蘇省“十三五”教材規(guī)劃立項建設;2019年10月,海洋出版社出版發(fā)行;2020年,作為本科生的教材開始使用。教材共8章,分別為緒論、天基海洋環(huán)境監(jiān)測技術、空基海洋環(huán)境監(jiān)測技術、岸基海洋環(huán)境監(jiān)測技術、?;Q蟓h(huán)境監(jiān)測技術、潛基海洋環(huán)境監(jiān)測技術、海洋環(huán)境常規(guī)監(jiān)測技術和海洋環(huán)境評價。該教材從海洋環(huán)境監(jiān)測的五大空間視角(航天、航空、地面、海面、水下)出發(fā),結合常規(guī)的海洋環(huán)境監(jiān)測技術來介紹海洋環(huán)境立體監(jiān)測的技術和方法。此外,教材還介紹了海洋環(huán)境評價的方法和流程,形成了一套科學、合理的認識和經(jīng)略體系,即在對海洋環(huán)境要素開展立體綜合觀測和調查的基礎上,通過定性與定量相結合的方法進行評價,給出海洋環(huán)境質量的評價結果,為海洋環(huán)境的治理和保護提供決策依據(jù)。教材的出版給教師和學生提供了優(yōu)質的教學資源,為相關專業(yè)學生系統(tǒng)學習海洋環(huán)境立體監(jiān)測技術與方法、海洋環(huán)境評價的方法和程序提供了重要的理論和技術支撐。2019年,海洋環(huán)境立體監(jiān)測與評價課程被批為江蘇省教育廳2018—2019年高等學校在線開放課程,并依據(jù)教學內容精心梳理核心知識點,在中國大學MOOC平臺開設在線開放SPOC課程。通過教材和線上教學資源的“雙輪驅動”建設,海洋環(huán)境立體監(jiān)測與評價課程的課堂教學質量有了重要的資源保障。
課堂是學生學習的主渠道和主路徑,是“金課”建設的主戰(zhàn)場。海洋環(huán)境立體監(jiān)測與評價課程課堂教學改革的核心目的是從“講授中心課堂”轉向“學習中心課堂”,課堂互動功能增強了學生的學習興趣,促進了學生有效參與課堂環(huán)節(jié)。理論知識部分,課堂45分鐘安排為:復習上節(jié)課的主要內容(10分鐘);針對上節(jié)課布置的預習內容,給學生提供5~8個問題進行思考(10分鐘);討論(10分鐘);針對師生討論中的疑問,教師進行解答(10分鐘);教師總結本次授課內容(5分鐘)。
“雨課堂”是清華大學“和學堂”在線推出的新型智慧教學工具,包含課前學習、課上測驗、師生互動和數(shù)據(jù)驅動等功能,主要基于PPT和微信實現(xiàn)?!皩W習中心課堂”的主要通過“雨課堂”課前、課中和課后的互動實現(xiàn)[2],通過。課前,教師利用雨課堂制作預習課件,通過手機端推送,學生提前熟悉下節(jié)課的主要內容。課中,教師通過雨課堂公眾號操控教室手機遙控器,進行理論和案例分析講解的同時,還可進行隨堂練習和課堂小測等,以查看學生對知識點的掌握情況。利用雨課堂的彈幕功能可對教師講解的內容提出問題,促進師生交流。課后,教師將雨課堂記錄的學生學習數(shù)據(jù)導出,分析學生對課程學習的掌握程度。在抽樣調研中雨課堂數(shù)據(jù)分析表明:課堂考勤率為97%;發(fā)布預習課件24個;發(fā)布課堂測試題30道,學生答題率為95%,正確率為93.6%。彈幕功能統(tǒng)計顯示:師生互動交流次數(shù)達33次。通過雨課堂可以實現(xiàn)課前、課中和課后的深度融合,通過有效的課堂活動,激活課堂,提升課堂教學質量。
海洋環(huán)境立體監(jiān)測與評價課程的課外教學活動,主要有中國大學MOOC平臺上布置的作業(yè)、討論、小視頻、互評等環(huán)節(jié)和線下大作業(yè)。利用MOOC平臺,學生可隨時觀看課程核心知識點,進一步學習課堂上尚未理解透的教學內容,也讓學生充分感受線上學習、線上完成作業(yè)、線上作業(yè)互評、線上討論的學習新方式。利用國家虛擬仿真實驗教學項目共享平臺上的無人機仿真實驗,要求學生在線完成實驗項目規(guī)定的每個環(huán)節(jié),并取得線上實驗報告,以增強對無人機的感性認識,加強學生對無人機遙控器的各個按鍵功能訓練。線下大作業(yè)首先將學生進行分組,每組5~6人;其次,每組在規(guī)定時間內完成大作業(yè)的工作方案,明確大作業(yè)的完成思路、技術路線、人員分工和關鍵技術方法;再次,每組錄制一段小視頻,展示大作業(yè)的完成成果和實現(xiàn)途徑;最后,提交大作業(yè)的綜合報告。線下大作業(yè)突破了傳統(tǒng)的作業(yè)布置方式,幫助學生樹立系統(tǒng)工程思維,提升學生的學習思維素養(yǎng)和創(chuàng)新意識。
海洋環(huán)境立體監(jiān)測與評價課程的實踐教學環(huán)節(jié)包括教學型無人機的飛行實驗和基于淺地層剖面儀的障礙物識別。實驗教學均采用項目學習的組織方式,主要是一種任務導向的實踐學習。將全班學生分成若干組,要求每組經(jīng)歷實驗方案設計、無人機和淺地層剖面儀原理及操作流程、飛行和航行路線設計、數(shù)據(jù)采集的參數(shù)設計、數(shù)據(jù)處理、解釋和分析。通過整個實驗流程的實施,學生不僅培養(yǎng)了團隊意識,還掌握了無人機和淺地層剖面儀的監(jiān)測技術和方法。最重要的是每個學生最終都會形成有形的“作品”,這也是學生創(chuàng)造性學習和勞動的智慧結晶,極大地激發(fā)了學生的學習熱情。
海洋環(huán)境立體監(jiān)測與評價課程考核采用過程性考核方式進行,主要包括課堂考勤、課堂測驗、線下大作業(yè)、線下實驗報告、線下期末考試和線上學習全過程。其中,課堂考勤、課堂測驗、線下大作業(yè)和線上學習全過程記入平時成績,線下實驗報告記入實驗成績,線下期末考試記入期末成績,占比分別為30%,20%,50%。課程的具體考核內容、評價標準和所占成績比例如“表1”所示。從表中可以看出:課程考核內容主要通過六種形式進行評價,每項考核內容明確了在課程總評成績中的比例。過程化考核是成果導向教育理念全過程深入課程教學的最好體現(xiàn),有助于地培養(yǎng)獨立分析問題和解決問題的能力。常規(guī)化考核以考勤和平時表現(xiàn)占10%,實驗報告分數(shù)占20%,期末考試成績占70%為標準進行的考核。本研究以2017級海洋技術專業(yè)學生2019-2020學年度第2學期的課程教學為例,在期末分別按過程化考核和常規(guī)化考核進行總成績計算,得到兩種不同考核標準下的學生課程總評成績分布,相關統(tǒng)計參數(shù)如“表2”所示。從表中可以看出:過程化考核方式縮小了學生總評成績之間的差異,且偏度數(shù)據(jù)表明曲線分布與正態(tài)分布相比呈現(xiàn)左偏趨勢;但與常規(guī)化考核相比,左偏的程度要弱得多。也就是說,常規(guī)化考核標準導致一些學生處于70分以下,而過程化考核的改革實踐,改善了這種情況,提高了學生的學習積極性和主動性,取得了良好的效果。
表1 課程考核內容和評分標準
表2 兩種考核標準下的課程總評成績分布統(tǒng)計表
建設教育強國是中華民族偉大復興的基礎工程,必須把教育事業(yè)放在優(yōu)先位置,深化教育改革,加快教育現(xiàn)代化,辦好人民滿意的教育[3]。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展,尤其是2020年蔓延全球的新冠肺炎疫情更是推動了廣大教師積極開展網(wǎng)絡線上授課,為推進教育現(xiàn)代化積累了豐富的經(jīng)驗。本文堅持成果導向教育理念,綜合應用線上線下、雨課堂、中國大學MOOC和國家虛擬仿真實驗教學項目共享平臺進行海洋環(huán)境立體監(jiān)測與評價的課堂教學改革與實踐取得一定成果。但是,這種教學模式對教師和學生來說都是新生事物,都需要時間來適應這種全新的教學模式。此外,線上和線下混合的學習方式無形中增加了學生的學習量,學生能否長期適應這樣的教學模式,需要進一步關注和研究。