張進良,張靖晗,談桂芬
(湖南科技大學 教育學院,湖南 湘潭 411201)
教學與科研統(tǒng)一是大學理念,具有永恒價值與象征意義[1]。在加快高校“雙一流”建設背景下,如何將科研成果有效轉化為教學生產力,對堅持“以本為本”、全面提升人才培養(yǎng)質量、實現高等教育內涵式高水平高質量發(fā)展具有重要的現實意義。2018年教育部頒布《關于加快建設高水平本科教育 全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》指出:“要及時將最新科研成果轉化為教育教學內容,以高水平科學研究支撐高質量本科人才的培養(yǎng)?!盵2]人大代表劉益春在2021年全國兩會中建議:“以高水平科學研究項目為范例,轉化到教學中去,使學生了解知識發(fā)現的過程與途徑,掌握探究的方法,發(fā)展創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力?!盵3]然而,在高校辦學實踐中存在科研成果與教學實踐分離的現象,既不利于科研成果的進一步推廣,也未能較好地體現科研成果的價值。許多高校的教學內容、教學方法等未能與科技發(fā)展及社會進步與時俱進,不利于學生知識的更新及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。此外,教師對成果轉化的認識不足、轉化動力不足、轉化形式單一,高校自身基礎條件不足、相關評價激勵機制缺乏[4],也嚴重阻礙了科研成果向教學資源的轉化。因此,高校積極探索將科研成果向教學資源轉化的策略,服務于人才培養(yǎng),是目前不可回避的現實課題。本文依托湖南省社科基金課題“網絡學習空間促進學習方式變革的機制與策略研究”,將其部分研究成果轉化為師范生信息技術應用能力提升類課程的教學資源,并將其應用于教學實踐,總結提煉轉化的途徑及實施效果,以期為同行提供啟示和借鑒。
教育科研成果推廣是科研工作的重要組成部分,教育部等三部門在《關于提升高等學校專利質量 促進轉化運用的若干意見》(教科技〔2020〕1號)中強調要“推動科研創(chuàng)新和學科建設取得新發(fā)展,科研成果只有轉化才能實現其創(chuàng)新價值”[5]。讓教育科研成果中所蘊含的思想、技術在教育實踐、教師和學生的成長中生根發(fā)芽,開花結果,是科研成果的價值體現。教育教學與科研工作是高校教師工作的兩個核心,二者相輔相成。中科院院士錢偉長曾說:“不教課,就不是教師;不搞科研,就不是好教師。沒有科學研究底蘊的教學,是一種沒有靈魂、沒有觀點、無法走到前沿的教育?!盵6]將研究成果轉化為教學資源,是高校教師科研成果推廣最直接、最可行的途徑,高校教師在科研過程中積極鉆研學科前沿問題、掌握學科前沿動態(tài),產出科研成果并將其轉化為課堂教學資源,及時反饋給學生,促進科教結合,才能使科研成果的教學效益最大化。
教育教學改革是一個永恒的話題,其本身就是一個不斷探索、不斷創(chuàng)新的過程。教師的科研靈感多源于教育教學實踐,科學研究對課堂教學創(chuàng)新也頗有裨益。祁紅巖等學者通過研究發(fā)現,高校教師的科研成果與教學效果呈正比例關系[7]。教育教學是基礎,科研工作是提升;科研工作產出研究成果的同時,教學也能對其進行檢驗。從事科研工作的教師一方面可以將自身研究中接觸到的最新科研動態(tài)、行業(yè)動態(tài)及時轉化為教學案例或教學內容,讓學生能第一時間接觸學科前沿的知識,這無疑對教學實踐的改進、專業(yè)人才培養(yǎng)質量的提高大有裨益。另一方面,教師在開展科研的過程中往往能夠接觸到本領域中最先進、最尖端的方法與技術等,可以將其及時轉化為教育教學的方法與技術,促進高校教學方式與方法的創(chuàng)新。
教學素材作為教育思想與教學內容的重要載體,在課堂教學中具有不可替代的實用價值[8]。對高校而言,將科研成果轉化為教學素材是最為直接有效的途徑,對科教融合、豐富教學資源、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才都具有重要的價值和意義。將科研成果轉化為教學素材的具體類型包括教學課件、微課程、教學案例等,其形式多樣、通俗易懂,一方面充實了課堂教學資源,使得教學內容更加豐富多彩,同時能夠使學生了解最新科研動態(tài),激發(fā)其科研興趣,有效培養(yǎng)其科研思維及創(chuàng)新能力,促使其向科研領域邁進。
科研成果除直接轉化為教學素材外,科研成果的所有者可將其轉化為特定的教學形式,如學術講座、論壇活動和第二課堂教學等。理工科教師可以將自己的科研成果轉化為專業(yè)課實驗教學形式,讓學生在參與實驗教學過程中掌握科學實驗的基本方法[9]。將科研成果轉化為學術講座、論壇活動等頗具深度的教學形式,可以讓學生第一時間接受學科前沿知識,增強他們對科研的興趣與領悟力[10]。第三種形式是高校教師將自身的科研成果轉化為學生科技創(chuàng)新、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等第二課堂,如在導師的指導下開展科技項目、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目等課外實踐學習活動,不斷地提升學生綜合實踐能力和問題解決能力[4]。
實驗實訓等教學條件是開展教學改革與創(chuàng)新的重要基礎,如實驗教學環(huán)境、虛擬實訓系統(tǒng)、教學工具、實驗儀器等。信息技術教育科研團隊將智慧教學環(huán)境構建方案等相關研究成果轉化為供師范生開展智慧教學實踐的實訓環(huán)境,既可以讓師范生盡早接觸新型教學環(huán)境,又可以讓師范生習得智慧教學相關的技能;生物教育研究團隊將某項技術專利轉化,更新和完善原有的生物教學實驗器械設備,優(yōu)化教學條件,極大地方便教師操作演示及指導學生,學生也更容易接受,課堂效率大大提高[11];計算機科學與技術研究團隊利用科研成果生成實驗教學工具,如仿真實驗教學系統(tǒng)TD-SCDMA協議棧軟件,能夠方便學生進行數據配置,使初學者通過虛擬軟件熟悉實驗流程、理解實驗原理,有利于學生進行創(chuàng)新實驗,同時也提升了實驗教學效果[12]。
培養(yǎng)滿足社會需求的高素質人才是高校教學的核心工作之一,其必然要求高校各專業(yè)的教學內容與科技創(chuàng)新、社會發(fā)展與時俱進。教材是教學內容的主要載體,教材本身具有出版周期長、更新慢等缺陷,教材與最新科研成果、前沿知識之間的脫節(jié)是客觀存在且無法忽視的??蒲袌F隊可開發(fā)多形式的教學內容資源來彌補和替代傳統(tǒng)紙質教材的不足,如通過開發(fā)在線開放課程、金課,將研究團隊最新研究成果、相關領域最新動態(tài)及時補充到在線課程的教學內容中,使課程內容具有時代性與科研性,從而開闊學生的視野,提高其思考的深度與廣度[13]。各研究團隊還可以將科研成果轉化為校本教學資源,在課程教學中不斷充實與更新教學內容,根據學生自身特點開展探究性學習與個性化學習。此外,高校各研究團隊還可以考慮如何將科研成果轉化為實踐教學指導工具書、專業(yè)課科普輔助教材等,進一步豐富課程教學內容[14]。
“網絡學習空間促進學習方式變革的機制與策略研究”是2018年度湖南省社科基金一般課題,課題的研究任務為:(1)從信息技術促進教育變革與創(chuàng)新的角度,梳理網絡學習空間的發(fā)展歷程,明確其特征與功能,并提出網絡學習空間的發(fā)展層次與方向;(2)從網絡學習空間的發(fā)展便利學生學習的角度,通過案例收集和理論歸納,凝練或建構網絡學習空間促進學生學習方式變革的應用模式;(3)通過準實驗研究,探索網絡學習空間促進學習方式變革的方法與路徑,提煉應用案例,修正并完善應用模式,提煉網絡學習空間變革學習方式的機制和策略。
課題組經過近3年的研究,通過文獻整理和理論歸納,梳理了新型信息技術的發(fā)展歷程及其功能作用,確定了網絡學習空間發(fā)展的四個基本層次及其發(fā)展方向,撰寫了信息技術發(fā)展歷程及其功能作用的研究報告。在筆者所在的學校教育技術學專業(yè)相關課程教學中,選取北京超星集團有限公司的“學習通”為課程教學空間,進行網絡學習空間下學生學習方式變革的實驗研究,對實驗過程研究歸納出一系列科研成果,公開發(fā)表學術論文2篇,其中CSSCI來源期刊1篇。
“信息技術教學應用”是一門提升師范生信息技術應用能力與信息素養(yǎng)的課程,課程內容應緊扣信息技術的發(fā)展與教學改革,但從近幾年的教學實踐情況來看,問題頗多。教學內容方面,教材內容更新緩慢,缺乏對人工智能、大數據技術等新型信息技術相關內容的介紹,對近年來國內外教育信息化相關項目、工程涉及也較少,教材內容依然停留在多媒體教學時代;教學方式方面,本課程主要采用多媒體課堂教學方式,缺少實踐教學環(huán)節(jié),未采用網絡學習空間等互聯網手段創(chuàng)新課程教學方式,不重視信息化手段在教學活動中的應用,無法順應新時代教育教學要求,不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)與發(fā)展;評價方式方面,本課程采用平時作業(yè)與期末閉卷考試相結合的考查方式,考核方式較為單一且偏重結果性評價??傮w而言,學生對本課程沒有產生濃厚的學習興趣,學習積極性與課堂參與性不高,創(chuàng)造性思維、信息素養(yǎng)、學習能力、專業(yè)知識水平不足,導致其成績欠佳。從現實情況看,《信息技術教學應用》教材內容更新速度需要加快、教學方式需要創(chuàng)新、評價方式需要轉變,課程整體教學改革的需求較為強烈。由于《網絡學習空間促進學習方式變革的機制與策略研究》的研究任務與“信息技術教學應用”課程教學改革需求非常貼近,課題研究團隊秉持教學與科研相統(tǒng)一的理念,萌發(fā)了將課題研究的部分成果轉化為師范生“信息技術教學應用”課程教學資源、教學方式的想法,以促進教學內容的更新,使科研成果與專業(yè)知識相輔相成,進一步完善教學體系,促進高質量人才的全面培養(yǎng)。
“網絡學習空間促進學習方式變革的機制與策略研究”課題中,信息技術發(fā)展趨勢及其功能作用、網絡學習空間發(fā)展層次和趨勢等研究成果對“信息技術教學應用”課程教學內容的重新規(guī)劃具有非常重要的指導作用。結合課程教學大綱及學生的學習需求,在原有課程內容的基礎上,研究團隊重新規(guī)劃了課程的內容,包括“信息時代的教育變革”“信息技術及其功能”“信息化教學環(huán)境”“信息化教與學工具”“數字化學習資源”等,其中“信息技術及其功能”的全部內容和“信息化教學環(huán)境”“信息化教與學工具”的部分內容都是由課題研究成果轉換而來。與原有課程教學內容相比,新的課程內容緊扣信息技術和國內外教育信息化發(fā)展最新趨勢,這些內容對學生的學習具有非常大的吸引力。
在更新教學內容的基礎上,將課題研究團隊的部分研究成果轉化為本科課程教學的教學資源。一方面,將信息技術發(fā)展及其功能、網絡學習空間功能層次及案例等研究成果轉化為微課開發(fā)的原始腳本,然后通過撰寫微課開發(fā)腳本、收集微課教學素材、拍攝教師講授視頻、微課合成等流程將科研成果轉化為課程系列微課資源(約40個微課,約440學時),方便學生線上線下自主學習。另一方面,將本課題的階段性研究成果:“在線眾籌:高校數字教育資源建設的新模式”“智能化環(huán)境中基于學習分析的學習行為優(yōu)化研究”及課題研究團隊前期開展實驗的研究報告等直接作為學生課后擴展學習的資源。
“網絡學習空間促進學習方式變革的機制與策略研究”課題研究的任務之一是對網絡學習空間的功能、作用及其對教與學方式創(chuàng)新的支撐作用進行研究,課題研究團隊在分析對比目前可供高校教學的學堂在線、學習通、雨課堂等網絡學習空間的功能,并著重考慮研究團隊所在高校網絡學習空間建設的實情及課程教學的可行性,選擇北京超星集團有限公司的“學習通”作為本課程的網絡教學空間,根據前期規(guī)劃的教學內容及開發(fā)的微課資源,開設“信息技術教學應用”在線開放課程,并在學銀在線平臺上線,面向全國學生開放,為學生提供基于網絡學習空間的線上線下混合式學習方式、自主學習方式、探究學習方式等多種學習方式。課程的學習以節(jié)為單元,每一個單元的學習資源由微課資源、拓展資源和其他學習資料組成,根據學習內容的需要,設計了主題討論、實踐活動、課外延伸、鞏固練習等多樣化的學習活動。與以往單一形式的視頻學習不同,學生可結合自身學習情況進行自主選擇,其學習興趣增強的同時教學效果也得到明顯提高。
將科學研究成果轉化為“信息技術教學應用”課程教學資源,利用網絡學習空間重構課程資源與知識體系,從學習環(huán)境、學習活動、學習資源等多個維度對課程進行全方位的改革。該課程兩次面向全國開課,目前已被認定為湖南科技大學校級在線開放課程。本研究以本校2019級教育學專業(yè)的本科生為研究對象,分析科研成果轉化為課程教學資源所取得的效果。由于本班級學習該課程時正值2020年新冠疫情期間,課程大部分采用的是在線學習,課程結束時對全體學生進行學習效果調查。調查結果顯示大多數學生認為這次線上學習經歷收獲頗豐,相比傳統(tǒng)課堂,學習體驗更佳。為更深刻地了解科研成果轉化為教學實踐所取得的效果,筆者從認知維度、時效維度、參與維度三方面進行數據收集與分析,探求每一個維度所取得的教學效果。
認知維度是衡量學習績效的第一維度,也是分析學習效果的重要基礎。針對課程理論性強、缺乏合適教材、學生學習興趣不高等問題,通過及時更新教學內容、提供多種可供學生選擇的學習方式、充實教學資源等具體手段,從整體上對課程進行優(yōu)化。通過一個學期的教學實踐,從超星學習通后臺系統(tǒng)獲取2019級教育學專業(yè)62名學生的期末成績,并對其進行統(tǒng)計分析,結果如表1所示。
表1 2019級學生“信息技術教學應用”期末成績
從表1中可以看出,74.19%的學生成績都達到良好等級以上,說明絕大部分學生對本課程的主要內容已經基本掌握,表明科研成果轉化為教學資源及其教學實踐取得了比較滿意的認知維度的效果。
時間是衡量事物的另一個重要尺度。在學習過程中,學生在學習中花費的時間能夠反映出學生對課程的重視程度及學習投入度。項目組從課程后臺管理系統(tǒng)獲取學生在網絡學習空間中對“微媒體的教學應用”的學習時長、學習頻次等數據,對數據進行統(tǒng)計分析后,得出全班同學對該單元課程視頻的學習情況(如圖1所示):90%以上的學生觀看微課時長要高于本節(jié)微課完全播放時間9.2分鐘,僅有極個別學生沒有完成微課視頻觀看任務。為更好地消化知識點,還有個別學生會多次觀看視頻資源,觀看總時長反芻比達到200%以上。
圖1 “微媒體的教學應用”視頻觀看情況
混合學習為學生自定步調的個性化學習提供了可能。學生在網絡學習平臺上根據自己的學習進度、學習習慣制定學習計劃。從學生個體對某一學習資源的觀看頻次也能反映出其對學習的投入度,如表2是繆同學對“微媒體的教學應用”知識點微課視頻觀看頻次情況。
表2 繆同學微課視頻觀看頻次分析
從表2可以看出,繆同學在7分56秒至8分8秒之間反復觀看3次,由此可見,該部分知識點對于繆同學來說較難理解,繆同學選擇通過反復觀看來加深其對該知識點的理解,有效解決傳統(tǒng)課堂學習中由于時間有限,晦澀知識點無法得到解決的難題。
教學即交往,學生只有真正參與到學習的過程之中,學習才會真正發(fā)生。通過對傳統(tǒng)課堂的調研發(fā)現,課堂中教師主導整個教學過程,學生按照教師制定的學習計劃按部就班進行學習,但僅有前兩三排的學生能夠緊跟教師的教學節(jié)奏,大部分學生學習態(tài)度不端正,在課堂上經常出現注意力分散的現象,對課程的參與度不高,無法達到教育教學既定目標。因此,根據杜威在《民主主義與教育》中提出的“在做中學”這一寶貴思想,項目組將傳統(tǒng)課堂學習轉化為網絡探究式學習,并設計“在線教學大討論”主題討論活動(如圖2)。學生在參與活動過程中發(fā)散思維,進而對知識點進行全面深刻的掌握(如圖3)。
圖2 在線教學大討論
圖3 在線教學大討論完成情況
從圖2在線教學大討論設置的思考維度能夠看出,活動主題包含了本課程中的重點章節(jié),要求學生將自己的觀點通過主題跟帖的方式參與討論,既能對所學內容進行回顧,又能從中提出新的問題與觀點。這種方式能夠引導學生主動思考、合作研究,彌補傳統(tǒng)課堂學生創(chuàng)新思維匱乏的不足。
從圖3在線教學大討論完成情況可以看出,2019級共62名學生,僅有3名學生沒有參加在線大討論,其余學生均通過學習通手機端或電腦端進行討論、點贊與評論。在基于學習通的網絡探究學習中,當遇到技術問題、內容問題及學習疑慮時,學生能夠進行討論與交流,生生互動、師生互動也得到有效增強。
經過一個學期網絡探究式學習的探索與實踐,取得了比較喜人的效果。將科研成果轉化為本科教學資源能夠有效促進學生學習方式的改變,使學生的學習習慣得到改善,學習興趣有所提高,學習質量也得到了大幅度的提升,對培養(yǎng)學生的探究精神發(fā)揮著重要作用。學生對本課程甚至本專業(yè)的認識發(fā)生了重大轉變,在課后訪談中紛紛表示“這門課程與其他課程的上課方式完全不一樣,非常新穎”??蒲谐晒D化為本科教學資源,能夠促進教材內容更新、教學資源優(yōu)化、課程體系完善與教育教學質量提升。因此,高校應順應新時代教育教學要求,堅持創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)與發(fā)展。高校教師應更新觀念,樹立正確的“教研一體化”理念,堅持科研與教學并舉,以實現“教學促進科研,科研反哺教學”的良性循環(huán),確??蒲谐晒咝в行蜣D化為教學資源,構建科教協同育人新格局,才能切實提高教學質量,培養(yǎng)學生終身學習的能力,促進學生發(fā)展。