張雅歌,黨同心,張 克,陳 彬
(信息工程大學(xué),河南 鄭州 450003)
2019 年,教育部發(fā)布的《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見》明確指出,教學(xué)方法要體現(xiàn)先進(jìn)性與互動(dòng)性, 大力推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)與教學(xué)深度融合,積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式與個(gè)性化學(xué)習(xí)[1]。 因此,在教學(xué)過程中,教師要注重運(yùn)用信息化技術(shù),引導(dǎo)學(xué)生開展個(gè)性化學(xué)習(xí)活動(dòng)。教師進(jìn)行差異化教學(xué),學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí), 對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量具有重要的意義。
雷達(dá)原理與系統(tǒng)是電子信息工程專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生要掌握雷達(dá)的基本原理、系統(tǒng)組成和參數(shù)測(cè)量等基礎(chǔ)知識(shí),能將基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用于理論分析和工程實(shí)踐, 全面提高自己的專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。
在本文中,筆者根據(jù)差異化教學(xué)理論和教學(xué)目標(biāo)構(gòu)建了涵蓋上課之前、上課期間和上課之后的差異化教學(xué)架構(gòu)模型,對(duì)課程內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、資源推送、作業(yè)布置和考核評(píng)價(jià)進(jìn)行了差異化教學(xué)改革,運(yùn)用信息化技術(shù)建立了學(xué)生的成長數(shù)據(jù)庫,豐富了課程的信息資源庫,并通過考核結(jié)果證明,差異化教學(xué)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,能取得良好的教學(xué)效果。
中國學(xué)者華國棟[2]指出,差異化教學(xué)的內(nèi)涵是立足于學(xué)生的個(gè)性差異,滿足學(xué)生個(gè)別學(xué)習(xí)的需要,以促進(jìn)每個(gè)學(xué)生在原有基礎(chǔ)上得到充分發(fā)展。 差異化教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)是學(xué)生存在的個(gè)性差異, 這些個(gè)性差異包括個(gè)體間的差異和個(gè)體內(nèi)的差異, 反映在學(xué)生的性格、興趣、能力和認(rèn)知風(fēng)格等方面。
差異化教學(xué)要求教師探討適合學(xué)生特點(diǎn)的教學(xué)途徑,在教學(xué)中照顧學(xué)生的個(gè)性差異,將共性與個(gè)性統(tǒng)一起來,既要考慮學(xué)生智力和能力發(fā)展的需要,又要考慮非智力因素逐步成熟的需要。
差異化教學(xué)目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展,強(qiáng)調(diào)教育不是整齊劃一,也不是個(gè)別化教學(xué),而是以學(xué)生為中心,引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建符合自我需求的學(xué)習(xí)模式[3]。因此,開展差異化教學(xué),必須依據(jù)教學(xué)目標(biāo),結(jié)合學(xué)生的自身特點(diǎn)和認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,制定涵蓋上課之前、上課期間和上課之后的教學(xué)方案, 選擇不同的教學(xué)資源、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和考評(píng)方法,探索一條量身定做的個(gè)性化教學(xué)服務(wù)流程。
根據(jù)雷達(dá)原理與系統(tǒng)的課程教學(xué)目標(biāo), 筆者以差異化教學(xué)理論為基礎(chǔ)制定了個(gè)性化人才培養(yǎng)方案,構(gòu)建了如圖1 所示的差異化教學(xué)架構(gòu)模型。
圖1 差異化教學(xué)的架構(gòu)模型
根據(jù)所給出的架構(gòu)模型,在開學(xué)之初,筆者為每個(gè)學(xué)生建立了成長數(shù)據(jù)庫。 隨著教學(xué)工作的開展,對(duì)每個(gè)學(xué)生的個(gè)性化成長數(shù)據(jù)進(jìn)行完善。 在上課之前、上課期間和上課之后, 筆者根據(jù)學(xué)生的成長數(shù)據(jù)信息,了解學(xué)生的個(gè)性化特征,根據(jù)這些特征幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)向優(yōu)勢(shì)方向的轉(zhuǎn)化。
上課之前,筆者利用調(diào)查問卷、微信或座談等方式了解學(xué)生的基本情況, 收集原始的個(gè)性化成長數(shù)據(jù)信息,并通過分析初步掌握學(xué)生的性格差異、興趣差異、能力差異和認(rèn)知風(fēng)格差異等。
圖2 給出了課前調(diào)查問卷的部分結(jié)果。從圖2 可以看出,學(xué)生存在認(rèn)知能力上的差異和認(rèn)知風(fēng)格上的差異。因此,在教學(xué)過程中,應(yīng)根據(jù)這些差異加強(qiáng)輔導(dǎo)和資源推送,還應(yīng)根據(jù)學(xué)生的整體性知覺方式和分析性知覺方式等不同的認(rèn)知風(fēng)格,培養(yǎng)學(xué)生的拓展認(rèn)知風(fēng)格,以適應(yīng)不同的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)內(nèi)容。
圖2 課前調(diào)查問卷的部分結(jié)果
上課期間, 筆者根據(jù)學(xué)生的興趣差異和認(rèn)知差異,針對(duì)不同知識(shí)點(diǎn),設(shè)置了時(shí)事熱點(diǎn)和軍事案例等內(nèi)容,通過雨課堂平臺(tái)向?qū)W生推送,學(xué)生根據(jù)接收到的個(gè)性化案例進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。另外,筆者還通過翻轉(zhuǎn)課堂、 對(duì)分課堂和自由辯論等方式提高學(xué)生的課堂參與度和學(xué)習(xí)積極性。
上課之后,筆者及時(shí)分析學(xué)生的成長數(shù)據(jù)信息,了解他們掌握知識(shí)的程度和在課堂上的活躍程度,布置差異化的作業(yè)和任務(wù)。
根據(jù)差異化教學(xué)目標(biāo), 筆者在教學(xué)過程中特別注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化培養(yǎng),無論是知識(shí)傳授,還是進(jìn)行考核,均采用差異化設(shè)計(jì),以此形成多風(fēng)格、多角度的資源特色,引導(dǎo)學(xué)生盡可能發(fā)展自己的多元化能力。
對(duì)課程內(nèi)容的差異化處理是差異化教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)。為照顧學(xué)生的個(gè)性差異,筆者根據(jù)課程內(nèi)容的特點(diǎn),將課程內(nèi)容分為以下4 種類型:一是諸如雷達(dá)方程這樣的比較重要的需要講解的內(nèi)容, 二是諸如接收機(jī)噪聲這樣的比較重要的不用講解的內(nèi)容, 三是諸如雷達(dá)顯示器這樣的僅需了解的容易自學(xué)的內(nèi)容, 四是諸如雷達(dá)在戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用這樣的擴(kuò)大知識(shí)面的內(nèi)容。
不同的課程內(nèi)容對(duì)學(xué)生的要求是不同的, 采用的教學(xué)方法也是不同的。 那些比較重要的需要講解的內(nèi)容,是要求學(xué)生完全掌握的。 在教學(xué)過程中,筆者根據(jù)學(xué)生的個(gè)性差異設(shè)置了不同的案例, 現(xiàn)在以雷達(dá)方程為例進(jìn)行展開。
雷達(dá)方程是雷達(dá)原理與系統(tǒng)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容, 對(duì)學(xué)生的要求是能掌握其推導(dǎo)過程和理論應(yīng)用。 在公式推導(dǎo)上,要求學(xué)生掌握雷達(dá)作用距離與雷達(dá)分機(jī)、環(huán)境、目標(biāo)等的關(guān)系;在工程應(yīng)用上,要求學(xué)生掌握實(shí)際的雷達(dá)裝備的作用距離的估算以及雷達(dá)分機(jī)各參數(shù)的設(shè)置。因此,在設(shè)置案例時(shí),筆者根據(jù)學(xué)生的興趣和愛好,設(shè)置了不同版本的案例。 對(duì)于雷達(dá)感興趣且學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生,引導(dǎo)他們自主搜索感興趣的雷達(dá)裝備,查找和設(shè)置雷達(dá)參數(shù),估算雷達(dá)的作用距離,通過參數(shù)的變化觀察雷達(dá)作用距離的變化情況,從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。 對(duì)于學(xué)習(xí)程度一般且對(duì)軍事裝備不夠了解的學(xué)生,為他們指定雷達(dá)裝備,要求他們能自己查找指定雷達(dá)裝備的參數(shù), 估算雷達(dá)作用距離,在教師指導(dǎo)下改變參數(shù)設(shè)置,從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)知識(shí)掌握程度的重要途徑。 筆者根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和意志特征, 為不同的學(xué)生分發(fā)了不同的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。 對(duì)于喜歡軟件編程且能自主完成程序設(shè)計(jì)的學(xué)生,給他們布置程序編寫任務(wù),讓他們自己完成代碼編寫和程序調(diào)試; 對(duì)于喜歡動(dòng)手操作的學(xué)生,給他們提供創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)條件,引導(dǎo)他們自己開發(fā)硬件,設(shè)計(jì)一部小雷達(dá);對(duì)于不太喜歡軟、硬件操作的學(xué)生,給他們提供相應(yīng)程序代碼和網(wǎng)絡(luò)資源,引導(dǎo)他們搜集資料,拓展知識(shí)面。
做完實(shí)驗(yàn)以后,筆者對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,分別組成軟件組、硬件組和資料加工組,讓他們分享獲得的實(shí)驗(yàn)成果,進(jìn)行交流和評(píng)價(jià),體會(huì)“學(xué)有所獲”的樂趣。
在資源推送過程中, 筆者整合了線上線下優(yōu)質(zhì)資源, 結(jié)合教學(xué)進(jìn)度和學(xué)生的實(shí)際情況推送差異化資源。對(duì)于學(xué)習(xí)興趣高且喜歡鉆研的學(xué)生,給他們推送科研文獻(xiàn)資料,幫助他們了解學(xué)術(shù)前沿信息;對(duì)于學(xué)習(xí)興趣一般且喜歡被動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)生, 給他們推送相關(guān)知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)資源,幫助他們理解課本知識(shí),擴(kuò)展知識(shí)面;對(duì)于學(xué)習(xí)興趣不高且學(xué)習(xí)意志薄弱的學(xué)生,給他們推送MOOC 視頻,幫助他們補(bǔ)齊短板,引導(dǎo)他們自主學(xué)習(xí)。通過資源差異化的推送,讓每個(gè)學(xué)生都能達(dá)到“跳一跳能夠到”的學(xué)習(xí)目標(biāo)。
在布置作業(yè)過程中,筆者注重以“產(chǎn)出式”評(píng)價(jià)為導(dǎo)向, 兼顧個(gè)人和小組協(xié)作, 布置差異化分工作業(yè)。小組作業(yè)采用辯論賽、詩人大會(huì)和綜合性大作業(yè)等形式,鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)能力和邏輯思維能力,培養(yǎng)他們的文學(xué)素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。 個(gè)人作業(yè)采用思維導(dǎo)圖、論壇互動(dòng)和自主出題等形式,發(fā)展學(xué)生的個(gè)性, 培養(yǎng)他們的興趣愛好, 培養(yǎng)他們的思維能力。目前,這些作業(yè)方式已經(jīng)成為課程資源建設(shè)的特色和亮點(diǎn)。
《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見》指出:加強(qiáng)研究型、項(xiàng)目式學(xué)習(xí),豐富探究式、論文式、報(bào)告答辯式等作業(yè)評(píng)價(jià)方式,提升課程學(xué)習(xí)的深度。加強(qiáng)非標(biāo)準(zhǔn)化、綜合性等評(píng)價(jià),提升課程學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)性。 為此,筆者制定了多元化的考核方式,強(qiáng)調(diào)過程性評(píng)價(jià)和差異化評(píng)價(jià),豐富了課程的評(píng)價(jià)方式。
筆者把考核過程分為組內(nèi)自評(píng)、組內(nèi)互評(píng)、教師評(píng)價(jià)、組間互評(píng)和助教評(píng)價(jià),將考核成績劃分為期末成績(60%)和平時(shí)成績(40%)。期末成績?yōu)槠谀┰嚲矸謹(jǐn)?shù); 平時(shí)成績由從數(shù)據(jù)庫資源獲得的考核評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)決定,其構(gòu)成如下:預(yù)習(xí)測(cè)驗(yàn)(10%),課堂表現(xiàn)(8%),差異化作業(yè)(7%),論壇活躍度(5%),思維導(dǎo)圖 (5%), 課堂討論、 小組活動(dòng)以及學(xué)生自評(píng)互評(píng)(5%)。 另外,筆者用獎(jiǎng)勵(lì)分區(qū)分學(xué)生的個(gè)體差異,例如,期末考試出題被選入試卷者獎(jiǎng)勵(lì)2 分,本學(xué)期成績進(jìn)步突出者獎(jiǎng)勵(lì)5 分。
在教學(xué)過程中, 筆者建立了關(guān)于學(xué)生進(jìn)步和成長的數(shù)據(jù)庫, 該數(shù)據(jù)庫能直觀展示每個(gè)學(xué)生的進(jìn)步情況。 圖3 給出了所有學(xué)生(僅顯示部分)的學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)。從橫向看,顯示的是每個(gè)學(xué)生每次上課的表現(xiàn)及測(cè)驗(yàn)結(jié)果;從縱向看,顯示的是每次上課所有學(xué)生的課堂表現(xiàn)情況。通過查閱數(shù)據(jù)庫,教師既能了解學(xué)生的進(jìn)步情況,又能分析學(xué)生掌握知識(shí)的情況,這有助于教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃,提高課堂教學(xué)質(zhì)量。
圖3 所有學(xué)生(僅顯示部分)的學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)
圖4 給出了一個(gè)學(xué)生的成長軌跡, 從圖4 可以查閱該學(xué)生在5 次上課中7 個(gè)方面的進(jìn)步情況,這7個(gè)方面的進(jìn)步情況包括課堂活躍度、論壇活躍度、知識(shí)掌握程度、工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、信息素養(yǎng)能力和綜合評(píng)價(jià)等。
由圖4 可以看出, 該學(xué)生由開始的課堂活躍度不高躍升成為課堂活躍之星, 論壇活躍度也從 “靜默”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎搲按罂А?,知識(shí)掌握程度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等其他5 個(gè)方面一直保持在較高的水平。 這說明差異化教學(xué)有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心和學(xué)習(xí)興趣,能促使其全方位發(fā)展。
圖4 一個(gè)學(xué)生在5 次上課中的成長軌跡
差異化教學(xué)的開展提高了課堂教學(xué)質(zhì)量, 促進(jìn)了課程資源庫的完善和豐富。在差異化教學(xué)中,筆者不斷地對(duì)課程資源庫進(jìn)行補(bǔ)充, 新補(bǔ)充的內(nèi)容包括筆者設(shè)計(jì)的線上線下教學(xué)資源和歷屆學(xué)生的優(yōu)秀作品(個(gè)性化思維導(dǎo)圖及小組活動(dòng)成果等)。 通過豐富課程資源庫,筆者培養(yǎng)了學(xué)生的榮譽(yù)感,激發(fā)了學(xué)生的進(jìn)取心,達(dá)到了教學(xué)雙贏的教學(xué)目的。
考核評(píng)價(jià)是教學(xué)的指揮棒,通過多元化考核,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)了學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展。 考核結(jié)束后的調(diào)查問卷顯示,學(xué)生們對(duì)差異化教學(xué)給予很高評(píng)價(jià)。 圖5 給出了學(xué)生對(duì)差異化教學(xué)的一些評(píng)價(jià)結(jié)果。 從圖5 可以看出,65.12%的學(xué)生認(rèn)為, 推送的資料符合自己需要,能很好地完成課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)。
圖5 差異化教學(xué)的評(píng)價(jià)結(jié)果
通過差異化教學(xué)改革, 提高了學(xué)生學(xué)習(xí)雷達(dá)原理與系統(tǒng)的積極性,培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。但該課程的差異化教學(xué)探索是一項(xiàng)嶄新的課題, 如何制定更加具體的教學(xué)目標(biāo), 對(duì)學(xué)生進(jìn)行更加精準(zhǔn)的評(píng)價(jià)等還有待做進(jìn)一步的研究。