劉永欣 　趙元棣　遇炳昕　張彬　張健

［摘 要］信息化時代背景下的高等教育凸顯數(shù)字化、智能化的特點和趨勢，基于此，傳統(tǒng)的課堂講授方式也需做出相應(yīng)的改革，“去講授化”（De?teaching）是改革的必由之路。項目組基于智慧學(xué)習(xí)平臺，構(gòu)建了“去講授化”的學(xué)生自主探究式教學(xué)模式。在該模式中，教師的角色由知識傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)管理者，制造學(xué)習(xí)動機、設(shè)計學(xué)習(xí)路徑、激發(fā)學(xué)習(xí)行為成為教師的核心技能。智慧學(xué)習(xí)平臺的設(shè)計與應(yīng)用為我國高等教育信息化轉(zhuǎn)型提供了一次大膽、有益的嘗試。

［關(guān)鍵詞］智慧學(xué)習(xí)平臺；“去講授化”；“以學(xué)生為中心”；建構(gòu)主義；學(xué)習(xí)行為分析；教師角色轉(zhuǎn)變；思政教育

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）10-0020-05

1998年，世界首屆高等教育大會提出，高等教育需要轉(zhuǎn)向“以學(xué)生為中心”的新視角和新模式，“以學(xué)生為中心”的新理念將對 21 世紀(jì)的高等教育產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響?！耙詫W(xué)生為中心”的教學(xué)理念表現(xiàn)在教師由教學(xué)的主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M(jìn)者；學(xué)生由被動的知識接受者，轉(zhuǎn)為具有主動認(rèn)知權(quán)和更多選擇權(quán)的構(gòu)建者。如今，越來越多的高等教育研究者針對“以學(xué)生為中心”嘗試開展教育教學(xué)改革研究。2017年，華中科技大學(xué)在華東師范大學(xué)、中國高等教育學(xué)會聯(lián)合舉辦的“推進(jìn)教育現(xiàn)代化，建設(shè)高等教育強國”高峰論壇上提出，“以學(xué)生為中心”的本科教學(xué)改革理念包括三個方面：以學(xué)生發(fā)展為中心、以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心、以學(xué)習(xí)效果為中心。2018年，北京林業(yè)大學(xué)在主題為“高校如何推進(jìn)一流本科教育”的人民網(wǎng)2018大學(xué)校長論壇上表示，必須樹立以學(xué)生為中心的理念，不斷深化本科教育教學(xué)改革。2019年，中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《中國教育現(xiàn)代化2035》明確指出，利用現(xiàn)代技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式改革，實現(xiàn)規(guī)?；逃c個性化培養(yǎng)的有機結(jié)合；同年，《加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化實施方案（2018—2022年）》進(jìn)一步指出，要促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，加快推進(jìn)智慧教育創(chuàng)新發(fā)展。2020年，青海大學(xué)提出了“以學(xué)生為中心”的“微課堂+六環(huán)節(jié)”教學(xué)模式，并取得了良好的應(yīng)用效果。

在上述背景下，中國民航大學(xué)空中交通管理學(xué)院研發(fā)了郁金香智慧學(xué)習(xí)平臺（TULIP——Task?based Ultra Learning Intelligent Platform）（以下簡稱平臺），構(gòu)建了“以學(xué)生為中心”的智慧教學(xué)新模式，以此調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并為促進(jìn)高校教學(xué)改革與質(zhì)量提升提供了有益借鑒。

一、教與學(xué)矛盾凸顯，需數(shù)字化轉(zhuǎn)型以適應(yīng)時代要求

在以“互聯(lián)網(wǎng)”為標(biāo)志的信息化時代，學(xué)生獲取知識和信息的方式已發(fā)生重大改變。對中國民航大學(xué)空中交通管理學(xué)院4個年級共計2336名學(xué)生的問卷調(diào)查顯示，利用電腦和移動終端進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的比例顯著高于課堂學(xué)習(xí)。而反觀部分高校，依然沿用傳統(tǒng)的課堂講授方式，即便課堂上教師使出渾身解數(shù)，也很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力；雖然開發(fā)了線上教學(xué)平臺并錄制了大量課程，但存在“教師講、學(xué)生聽”的情況，教學(xué)效果不盡如人意。要想真正實現(xiàn)教育的數(shù)字化和智能化，必須要跳出思維限制，勇于打破傳統(tǒng)，逐步向“去講授化”（De?teaching）轉(zhuǎn)型[1]。

“去講授化”是教育信息化的必由之路，符合信息化時代的教學(xué)特征與規(guī)律。但“去講授化”并不意味著教師完全不講，它是由傳統(tǒng)的“以教師講授為中心”逐步向“以學(xué)生自主學(xué)習(xí)”為中心轉(zhuǎn)變，并且以后者為主，前者為輔。最終根據(jù)不同的課程特點，找到最佳的比例點，形成最優(yōu)的線上線下混合教學(xué)模式。

教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一個重要前提就是“以學(xué)生為中心”[2-3]，基于“去講授化”教學(xué)方式，項目組對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行跟蹤分析，并形成學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)，這是數(shù)字化、智能化的關(guān)鍵要素和核心標(biāo)準(zhǔn)。而產(chǎn)生學(xué)習(xí)行為的前提條件是學(xué)習(xí)動機。

基于任務(wù)的教學(xué)是一種有效激發(fā)學(xué)習(xí)動機的方法，也就是在教師講授之前安排學(xué)生完成某項學(xué)習(xí)任務(wù)，而任務(wù)的完成需要學(xué)生自行尋找相關(guān)知識，然后分析知識與任務(wù)的適配性，最后利用這些知識完成任務(wù)。在整個過程中，學(xué)生需要查找資料、搜索知識、學(xué)習(xí)知識、對比知識、操作任務(wù)、復(fù)盤反思等，對這些行為進(jìn)行跟蹤、記錄，并生成學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，屬于高階認(rèn)識行為。圍繞這些數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的分析研究，最終形成個性化的學(xué)情報告[4-5]。

二、設(shè)計郁金香智慧學(xué)習(xí)平臺，打造現(xiàn)代學(xué)習(xí)實驗室

中國民航大學(xué)空中交通管理學(xué)院研發(fā)的平臺如圖1和圖2所示。平臺秉持“以學(xué)生為中心”的教育思想，探索“知識傳授、能力培養(yǎng)與價值塑造”三位一體的育人新路徑，遵循能力至上（Competency）、深耕細(xì)作（Cultivation）、自主建構(gòu)（Constructivism）、學(xué)以致用（Conduction）”的“4C”理念，將最先進(jìn)的教育教學(xué)理念與人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建涵蓋“嘗試（Attempt）—探索（Explore）—研究（Research）—操作（Operate）—復(fù)盤（Rethink）—評估（Assessment）—質(zhì)疑（Challenge）—創(chuàng)新（Innovate）—生成（Generate）”等一系列學(xué)習(xí)行為的“Aero?racing”學(xué)習(xí)模式，全面創(chuàng)新打造一種線上線下混合教學(xué)解決方案。

（一）平臺環(huán)境創(chuàng)設(shè)

平臺在核心設(shè)計理念上完全不同于當(dāng)前基于“錄課”形式的學(xué)習(xí)平臺。平臺以生動形象的虛擬仿真任務(wù)為載體，精心設(shè)計闖關(guān)式游戲化學(xué)習(xí)任務(wù)，極大地激發(fā)了學(xué)員的學(xué)習(xí)熱情和探索欲望，促進(jìn)學(xué)生由被動學(xué)習(xí)向主動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。同時，平臺能夠?qū)W(xué)員的學(xué)習(xí)全過程進(jìn)行行為跟蹤及信息采集，通過對學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的不斷積累和深度分析，對學(xué)生進(jìn)行多維度評價，并自動生成個性化的學(xué)情分析報告，為教師提供教學(xué)改進(jìn)建議[6]。

（二）學(xué)習(xí)路徑設(shè)計

平臺將學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計為闖關(guān)模式，如圖3所示，學(xué)生需逐一解鎖任務(wù)。完成每個任務(wù)所需的全新知識均隱藏在平臺的資源庫中，學(xué)生需自行查找、探索、辨識和分析。同時，每個任務(wù)均會提供三道逐級遞增的“錦囊”作為提示，“錦囊”打開的數(shù)量將決定“學(xué)習(xí)能力”指標(biāo)的得分，由此來鍛煉學(xué)生主動思考、自主學(xué)習(xí)的能力。任務(wù)完成過程中，允許學(xué)生不斷試錯，但通過任務(wù)所用次數(shù)與學(xué)生的認(rèn)知能力和解決問題能力得分成反比。任務(wù)通過后，學(xué)生還需回答一系列問題，以此來檢驗自身的復(fù)盤能力、批評意識和創(chuàng)新能力。通過闖關(guān)式平臺任務(wù)，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望，契合新時代學(xué)生對新型學(xué)習(xí)方式與手段的訴求。

（三）個性化學(xué)情報告生成

從本質(zhì)上講，平臺又可以稱為“學(xué)習(xí)實驗室”（Learning Lab），它可以通過學(xué)生學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)習(xí)慣、認(rèn)知能力（短時記憶、長時記憶等）、注意力分配等進(jìn)行評測，并生成個性化學(xué)情報告，如圖4所示，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)提供了重要支撐[7]。

（四）學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)挖掘

學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)是智慧學(xué)習(xí)平臺使用、管理與優(yōu)化的基礎(chǔ)，也是完善任務(wù)內(nèi)容、提升學(xué)習(xí)效果的依據(jù)。平臺能夠自動采集每名學(xué)生在完成每項學(xué)習(xí)任務(wù)過程中所產(chǎn)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，包括平均學(xué)習(xí)時長、首次完成任務(wù)的學(xué)習(xí)次數(shù)、最高分?jǐn)?shù)、學(xué)習(xí)次數(shù)、“錦囊”使用次數(shù)、留言/互動次數(shù)、資料查看次數(shù)等，數(shù)據(jù)記錄在后臺服務(wù)器上，隨時供授課教師和教學(xué)管理人員調(diào)取和查看。打造全課程、全任務(wù)、全過程的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)庫，是教育信息化、數(shù)字化、智能化發(fā)展的重要體現(xiàn)，有助于實現(xiàn)面向?qū)W生的差異化教學(xué)、面向教師的定制化評價以及面向?qū)I(yè)的現(xiàn)代化升級。

三、教師角色轉(zhuǎn)變，由知識傳授者轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)管理者

在“以學(xué)生為中心”的數(shù)字化、智能化學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生成為真正意義上的學(xué)習(xí)主角。教師更多的是要開展激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機、設(shè)計學(xué)習(xí)路徑、跟蹤學(xué)習(xí)過程、分析學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、評估學(xué)習(xí)效果、制訂改進(jìn)方案等工作。

基于平臺，教師的角色發(fā)生了轉(zhuǎn)變，教師作為“學(xué)習(xí)引導(dǎo)者”的時間只會占到10%～20%，作為“知識傳授者”的時間占到30%～40%，而作為“教學(xué)資源管理者”的時間將會達(dá)到40%～50%。

在線上線下混合教學(xué)中，線上學(xué)習(xí)由學(xué)生在課前自主完成，然后在課堂上由教師針對學(xué)生在平臺上的學(xué)習(xí)情況開展答疑解惑、知識梳理、組織討論、歸納總結(jié)、拓展思考、溝通交流等。其中設(shè)計學(xué)習(xí)路徑是教師最為重要的技能，教師要思考如何設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)。任務(wù)需要涵蓋學(xué)生必須掌握的知識，然后規(guī)劃獲取相關(guān)知識的路徑，由淺入深，使學(xué)生逐步完成任務(wù)。

在這個過程中，學(xué)生需要自己找到完成任務(wù)的辦法，教師不直接給出相應(yīng)的知識點。同時，通過完成任務(wù)，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力如試錯、查找、搜索、閱讀、操作等，以及高階思維如對比、分析、探究、質(zhì)疑、復(fù)盤等，均得到了提高。教師在這個過程中只是起到輔助和引導(dǎo)作用，是學(xué)習(xí)的設(shè)計和管理者[8]。

四、以學(xué)生為中心，開創(chuàng)思政學(xué)習(xí)新模式

思政教育與數(shù)字化、智能化教學(xué)的結(jié)合是個難點。思政教育需要的是人與人之間的情感交流與互動，這是很難通過技術(shù)來解決的。站在“以學(xué)生為中心”的角度，思政教育的最終目的是讓情感直抵人心，通過各種形式讓學(xué)生有所感、有所悟——這種感悟單靠聽課是無法體會到的，而是要有一個思考、反思的過程，這樣才能與實際的工作、學(xué)習(xí)和生活相結(jié)合，落實到行動中，真正達(dá)到思政教育的目的[9-10]。

平臺開設(shè)了“思政故事匯”模塊，以行業(yè)先進(jìn)人物和學(xué)校優(yōu)秀學(xué)生為對象，拍攝訪談小視頻，讓優(yōu)秀的人講述自身的故事，這些人物和故事是離學(xué)生最近的，也是最能打動人心的。學(xué)生在收看完視頻后需要寫下心得筆記。同時，可以通過筆記共享形成思政大討論，營造出更好的思政學(xué)習(xí)氛圍。平臺可以自動對文字進(jìn)行分析，抓取學(xué)生心得中的關(guān)鍵詞，掌握學(xué)生思政學(xué)習(xí)的情況。

五、新老模式對比，學(xué)習(xí)效果顯現(xiàn)

為踐行“以學(xué)生為中心”的教育理念，探尋新工科背景下的信息化教學(xué)手段，驗證平臺的使用效果，中國民航大學(xué)空中交通管理學(xué)院將機場管制、雷達(dá)管制和管制規(guī)則與程序作為首批試點課程，面向2018級、2019級本科生以及2021年由各空管局、機場委培的管制學(xué)員全面開放使用平臺。

以管制規(guī)則與程序課程為例，課程共設(shè)置8個學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生被分為兩組，每組學(xué)生分別完成4個學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生利用課下時間在線上自學(xué)完成學(xué)習(xí)任務(wù)所對應(yīng)的課程內(nèi)容，教師不再進(jìn)行講解；而對于其余4個學(xué)習(xí)任務(wù)所對應(yīng)的課程內(nèi)容，依然采取傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式，在課堂進(jìn)行講解。在教學(xué)過程中通過設(shè)置有針對性的隨堂測驗，檢驗學(xué)生的知識掌握情況，并對比分析平臺自學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的學(xué)習(xí)效果，以問卷形式調(diào)查平臺的使用效果。

從管制規(guī)則與程序課程的“空域分類”和“程序電報”內(nèi)容的隨堂測驗正確率可以看出，相較于傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式，采用自主學(xué)習(xí)方式的測驗正確率更高，學(xué)習(xí)效果更佳，如圖5所示。從全部8個學(xué)習(xí)任務(wù)的隨堂測驗成績對比結(jié)果來看，其中6個任務(wù)，采用自主學(xué)習(xí)方式的答題正確率高于傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式，驗證了基于平臺的教學(xué)理念與方法的有效性。另外2個任務(wù)（起飛尾流間隔、區(qū)域飛行沖突）中，自主學(xué)習(xí)方式的答題正確率略低于傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的，但分差均在0.2分以內(nèi)（滿分為5分）。究其原因，這2個任務(wù)對應(yīng)的課程內(nèi)容屬于實踐類的知識，學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上需要通過大量的實踐練習(xí)才能熟練掌握，這也將是平臺未來的優(yōu)化方向之一。

針對同樣的知識點內(nèi)容，學(xué)生對自主學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的評價存在不同，如圖6所示，可以看出學(xué)生認(rèn)為采用自主學(xué)習(xí)方式的學(xué)習(xí)強度更小，學(xué)習(xí)收獲更大，學(xué)習(xí)體驗更佳。所謂“興趣是最好的老師”，基于平臺的自主學(xué)習(xí)方式充分激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，“游戲式”的學(xué)習(xí)過程給學(xué)生帶來了前所未有的學(xué)習(xí)體驗；通過平臺體系化任務(wù)的訓(xùn)練，學(xué)生學(xué)會了自主探究知識、建構(gòu)知識，其學(xué)習(xí)熱情、學(xué)習(xí)效果和職業(yè)素養(yǎng)得到了顯著提升。

除了養(yǎng)成教育，中國民航大學(xué)空中交通管理學(xué)院還承擔(dān)著對民航一線單位新進(jìn)管制學(xué)員進(jìn)行資質(zhì)培訓(xùn)的重任。與本科生相比，管制學(xué)員大多來自非民航院校，存在行業(yè)基礎(chǔ)較差、學(xué)習(xí)時間較短、地域受限等問題，傳統(tǒng)教學(xué)方式的教學(xué)效果不夠理想。創(chuàng)新性采用基于平臺的實踐教學(xué)方式，打破了不同專業(yè)之間的壁壘，學(xué)員以“游戲”的方式快速融入課程，輔以資料查找和解疑，強化學(xué)員對課程的理解，使學(xué)習(xí)效果最大化。

總的來說，使用平臺進(jìn)行教學(xué)的優(yōu)勢主要有以下幾點。

（1）任務(wù)都是模擬實際場景，把理論應(yīng)用于實際，有利于學(xué)生擺脫“紙上談兵”的現(xiàn)象，為后續(xù)進(jìn)行模擬機訓(xùn)練打下堅實基礎(chǔ)。教師通過查看學(xué)情報告，了解學(xué)生學(xué)習(xí)薄弱環(huán)節(jié)。

（2）完成任務(wù)后，系統(tǒng)自動彈出問卷，有助于學(xué)生檢查自身預(yù)習(xí)是否到位、關(guān)鍵問題是否得到解決等。學(xué)生可使用平臺課堂筆記功能，將學(xué)習(xí)難點記錄下來，便于后續(xù)復(fù)習(xí)。

（3）平臺安裝簡易，登錄方便，學(xué)生可以不受地域限制完成任務(wù)。學(xué)生可以通過平臺查找專業(yè)資料，彌補了使用互聯(lián)網(wǎng)搜尋專業(yè)資料的不足。

六、結(jié)語

通過實踐教學(xué)驗證了基于平臺的線上線下混合教學(xué)模式的可行性和先進(jìn)性。同時，采集并分析每項任務(wù)中不同學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，對于升級平臺功能、完善任務(wù)設(shè)計和改進(jìn)教學(xué)方法具有指導(dǎo)性意義，有助于形成“設(shè)計—實踐—反饋”完整閉環(huán)，可有效促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提升。

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［責(zé)任編輯：蘇祎穎］