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信息技术赋能教学能力内涵式发展的演进路径及实践

2023/7/14 10:13:58  阅读:51 发布者:

0   引 言

党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央高度重视高等教育事业的发展。2017 年习近平总书记在党的十九大报告中指出,“加快一流大学和一流学科建设,实现高等教育内涵式发展”[1]2018 年习近平总书记在与北京大学师生座谈时再次强调, “当前我国高等教育办学规模和每年毕业人数已居世界首位,但规模扩张并不意味着质量和效益增长,走内涵式发展道路是我国高等教育发展的必由之路”[2]。近年来有关高等教育内涵式发展的研究不断涌现。文献 [3] 从概念来源、历史变迁与主要内涵对高等教育内涵式发展进行了论述。文献 [4] 从生成逻辑、价值与行动路向对高等教育内涵式发展进行了论述。相关文献从概念界定和政策演进角度开展高等教育内涵式发展的研究。还有文献以课程建设为切入点开展研究,如针对操作系统课程建设的内涵式发展进行研究[5]。另有一些研究针对具体的教学过程开展研究,如以数据库课程为载体论述了课程思政案例设计及实践[6],也体现了内涵式发展的意义。以上研究从不同的视角、针对不同内容对高等教育教学内涵式发展开展研究,但总体而言,针对计算机教育教学内涵式发展的研究仍然比较少。

促进教师教学能力内涵式发展是推进高等教育内涵式发展的内在需要。计算机教育一方面承担着计算机专业人才培养的任务,另一方面承载着信息技术赋能其他专业教育的使命,是面向“四新”教育的重要支撑,因此推进计算机教师教学能力内涵式发展尤为重要。然而,针对教师教学能力内涵式发展的研究相对较少,其中针对计算机教师教学能力内涵式发展的研究则更加缺乏。新时代背景下,面向新需求、解决新问题,探索可用于教学实践的教学能力内涵式发展实践路径就显得尤为必要和迫切。

1   信息技术赋能计算机课程教学能力发展存在的不足

计算机科学与技术是当今世界最为活跃的领域之一。一方面,计算机教师需要不断学习以更新自己的知识结构和内容;另一方面,以 MOOC 为代表的新课程形式和借助信息技术加持的新教学工具也在大量涌现。包括计算机教师在内的广大教师群体需要学习新知识、建设新课程、掌握新工具,学习新知识扩充了学科内容,建设新课程增加了课程资源,掌握新工具扩展了教学技能,数量上的扩充一定程度上体现为外延式发展,短期内也产生了一定的成效。然而,教学能力外延式发展也存在以下不足。

1)学科知识的更新扩充一定程度是教师自身知识能力的提升,能否在教学中实现从“自己会”到“学生会”的转变,单纯依靠教师自身专业知识的更新是无法实现的,甚至一定程度上会扩大教师与学生之间的知识鸿沟。

2)建设新的课程资源,包括各种形式的新形态资源,一定程度上扩充了既有课程资源,但是这些资源如何落地转化、学生是否会学,特别是是否真正学,仍存未知。“刷课”等应对行为时有发生,表明资源被真正用起来尚有许多工作要做。

3)新型教学工具在改变教学行为方面体现了价值。但是使用新工具而缺乏对学习规律的研究,可能导致学生使用倦怠,特别是当新工具的应用流于形式而没有融入教学过程时,不仅增加了师生的学习成本,还可能影响学习体验。

以上现状如不加以改变,不仅制约教师自身的职业能力发展,也会影响学生的学业表现。因此,教学能力的外延式发展不可持续。

2   教学能力内涵式发展演进路径

一般认为,外延式发展以数量增长、规模扩大为表征,而内涵式发展则是在此基础上实现结构优化、体制创新的转型升级[3]。具体到教学能力的发展,是一个从教师汲取新知识、建设新资源、应用新工具,转向教学内容创新、教学资源创新以及教学模式创新,进而促进学生发展的过程。信息技术赋能教学能力蕴含了内涵式发展的意涵,其本质是一个从“学会用”到“学会教”再到“教会学”的分阶段转化过程,教师教学能力的内涵式发展通过 3 个关键阶段及 2 个关键转化实现。计算机教师教学能力内涵式发展的实践路径设计思路如图 1 所示。

其中,虚线部分是信息技术新工具驱动下的教学过程,由教师教学能力外延式发展推动。教师通过自身的学习掌握了信息技术新工具从而用于教学,达到了“学会用”。这一阶段学生学习产出达成的结果往往只是“会用”,即学会使用信息技术新工具,这是因为外延式发展模式下教师的关注点是将信息技术新工具引入教学中,缺乏对学习规律的研究,也就无法提供信息技术赋能情境下有效的学习方法指导;学生往往疲于应对新工具使用,更多情况是学会了用工具,有时甚至是勉强完成课业任务,但由于对信息技术支撑的学习方法缺乏了解,学习往往停留在浅层学习阶段。这种粗放型的推动难以真正发挥信息技术赋能的作用和价值,也就难以真正促进学生知识和能力的有效转化。

从教师的角度,不仅要自己学会,还需要研究信息技术赋能教学生态中的教学规律。在布置新的教学资源、采用新的教学工具时,做到合理取舍、因材施教、张弛有度,以服务教学过程,帮助学生更好地掌握所学为目标,而不是过度消耗在信息工具的使用上,即从教师“学会教”到学生“学会”的过程。这一阶段,教师能力发展的关注点需要更多地放在“学会教”,即在教学实践中研究信息技术如何赋能教学教法,把信息技术赋能教学能力发展落实到教学实践中。这一阶段学生学习产出达成的结果是“学会”。相比上一个阶段,学生对知识的掌握更到位,对新教学模式的适应也更好,信息技术赋能学习能力发展初见成效,但是学生学习能力的体现仍集中于具体的知识和技能掌握上,与运用新知识、新技能解决问题的目标仍存在差距。

教师教学能力发展更高的阶段是“授之以渔”,尤其体现内涵式发展的意涵。这一阶段教师不仅熟练掌握新的教学工具、驾驭新的教学方法,同时对教学也不断地有新的思考。“教会学”是指让学生不仅学会知识,还要掌握方法、培养思维,能够应对新的挑战。“教会学”的实质是向学生展示学习过程,并引导学生关注学习方法,即从教师的“教会学”到学生的“会学”。从学生的角度,“会学”则是能够对知识形成系统化的认识,面对挑战性学习任务时也能以较好的学习方法应对,其中信息赋能学习能力发展起到显著的促进作用,是教师教学能力提升传导到学生学习能力提升的重要表现。因此,要以教学实践中学生学习成效的发展变化来检验教师教学能力内涵式发展的效果。

3   教学实例

3.1 课程及教学对象

教学实践依托的课程是数据库应用基础,是为统计、信息等理科专业开设的专业选修课,共计 48 学时。教学对象为北方工业大学统计专业以及信息科学专业本科一年级和二年级学生。教学对象的特点是作为理科生具有一定的数学基础,但计算机实践动手能力不足,且学段偏低,课程挑战度与所需的学习能力如何匹配是教学中需要考虑的。

3.2 教学模式

数据库应用基础课程采用多元混合教学模式,其混合是指以下 3 个方面:①从时空维度,实现线上、线下混合式授课,遇到疫情突发等极端情况,采用全线上方式;②从教学资源维度,实现自建课程资源和采纳国家精品课程资源相混合的方式;③从教学模式维度,实现在线直播、课堂教学和国家精品课程落地 SPOC 相混合的方式。

3.3 教学实践

教学实践取自数据库应用基础课程 2020 春季学期至 2022 春季学期共计 4 个学期的 4 个课堂,期间经历了完全基于自建课程资源、自建课程加国家精品落地 SPOC、多元混合 3 个阶段。表 1 4 个学期采用的教学模式和资源。2020 春季和 2022 春季 2 个学期由于疫情原因采用全在线模式;2021 春季和 2021 秋季 2 个学期全程开展线下教学,同步开通线上直播以方便特殊情况不能到现场听课的学生,并可以为所有学生提供视频回看。关于课程资源,4 个学期均以自建课程资源为主,从 2021 春季开始采纳基于国家精品 MOOC 课程的 SPOC 资源用于提高课程挑战度。从 4 个学期的教学实践来看,不论是线上还是线下,信息技术支撑教学过程的比重相比传统模式都有明显的提高。

2 是历次教学中所使用的教学工具。在 2020 春季和 2021 春季 2 个学期课内外均使用智能教学助手完成教学,包括课堂活动、课下任务等。从 2021 秋季开始,智能教学助手主要用于课外任务,包括各类实验、作业和测验等。教师自建的课程资源发布于 B 站,在各学期课内外均有使用。从 2021 春季学期开始使用基于国家精品课程的 SPOC 资源,实施时采用了翻转课堂、课外学习等多种模式,课内外均有使用。腾讯会议在 4 个学期的教学中均用于课堂教学,在疫情突发等特殊情况时全程使用在线直播模式,在恢复线下教学时作为一种补充手段供异地学习和课后复习。自 2021 秋季开始使用雨课堂作为课堂互动工具,形成现场教学加线上互动的模式,在疫情极端情况下使用雨课堂也提升了互动效果。从 4 个学期所使用教学工具和平台看,从单一系统到多元工具,再到课内外应用细分,体现了信息技术赋能教学能力的发展变化。

3 4 个学期教学中讲授的教学内容。考虑到教学对象是非计算机专业,根据其专业特点和数据应用能力的需求做了适当的调整优化。

3 SQL 基础部分主要讲授 SQL 基础语法和编程,偏重基本语法规则且内容较零散, 2020 春和 2021 2 个学期的实践显示学生的接受掌握情况并不理想。事实上,并非 SQL 基础不重要,而是传统的以语法为主的教学方式并不利于培养学生的学习兴趣和应用能力,后经过内容改造融入到其他单元,在课程总结时以回顾方式梳理 SQL 基础内容,取得了较好的效果。这种改造是教师在掌握了新的信息技术且顺利实施教学模式后,并结合学生的学习反馈对教学内容进行取舍,一定程度体现为教师的“学会教”。

3.4 数据采集及分析

教学过程中雨课堂、智能教学助手均可以实现学习数据采集。此外,每轮教学都进行了多次在线问卷调查,采用 Likert 7 级量表实现学习体验量化。表  4  列出教学过程中采集的部分学习数据,其中单元测验来源于智能教学助手的测验结果,出勤率在 2020 春季以及 2021 春季 2 个学期均由智能教学助手采集,需教师发起,由学生完成。从 2021 秋季开始使用雨课堂,实现上课即签到而不必专门发起,提高了参与课程的效率。

在表 4 中,单元测试和出勤率是衡量学习成效的客观数据;听懂、跟上和学会是通过问卷调查获取的学习体验,为主观数据。两类数据结合可以比较完整地展示教学效果。从数据看,随着教学轮次的增多,单元测验的均值在逐步走高,出勤率也稳定上升。每个教学轮次收集的主观测评数据显示其均值均在 4 以上,表明整体上学生的学习体验为正向,且体验数值在逐步提升。数据显示学习成效在改善,一定程度体现为教学能力内涵式发展的促进作用。

3.5 教学能力内涵式发展路径

从教师教学能力发展的视角,2020 春季学期可以看作是教学能力外延式发展的阶段。由于疫情爆发这一特殊情况,采用完全在线方式授课,教师需要在短时间内掌握大量新的在线教学工具,这些工具从传统课堂教学的可选项变为必选项,教师要付出较大的学习成本。此外,结合教学需要可能还要建设新的教学资源。这一阶段教师的教学能力发展经历了数量上的快速扩张,但从教学效果上看,以上短时间内教学资源和教学工具的增量并未有效转化为学生的学习成效。

2 个阶段是 2021 年春季学期和 2021 秋季学期的教学。这一阶段教师的教学能力发展主要表现为教学资源的扩充相对稳定,教学工具与教学情境的适配逐步改善,教学能力发展开始向内涵式发展的方向转变。具体表现为教师对教学过程的驾驭更加成熟,把更多精力用于改进教学教法上,即开始关注“学会教”。教师教学能力内涵式发展的转变也体现在学生的学习成效上,不论客观数据还是主观数据,较 2020 春季学期都有改善。

3 个阶段是 2022 年春季学期的教学。这一阶段教师教学能力内涵式发展进一步提升,教师在稳定教学模式、提升教学方法的基础上进一步推动“教会学”,即不仅关注课程知识的传授,还注重学生学习能力的培养,进一步重视教学手段和信息技术对教学效果的促进作用。从学习数据看,相比 2021 年的教学,单元测验与出勤率都有了明显上升,学习体验也呈现较大幅度提升,表明教师教学能力内涵式发展对学生学习成效的促进和能力培养有较为明显的促进作用。

4   结 语

推动高等教育内涵式发展是新时代赋予高等教育工作者的使命担当,一线教师教学能力内涵式发展是实现高等教育内涵式发展的基础保证。从 “学会用”的外延式发展向从“学会教”到“教会学”的内涵式发展转变的演进路径符合教师教学能力的演变规律,同时具有较好的可操作性,教师教学能力内涵式发展不仅促进了教师职业能力的内涵式发展,还促进了学生学习能力的内涵式发展,从而实现师生协同发展,为进一步丰富面向高等教育内涵式发展的教学能力内涵式发展提供了新的思路和方法。

参考文献:

[1] 习近平. 决胜全面建成小康社会 夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利——在中国共产党第十九次全国代表大会上的报告[]. 人民日报, 2017-10-28(001).

[2] 习近平. 在北京大学师生座谈会上的讲话[]. 人民日报, 2018-05-03(002).

[3] 崔瑞霞, 谢喆平, 石中英. 高等教育内涵式发展:概念来源、历史变迁与主要内涵[J]. 清华大学教育研究, 2019,40(6):1-9.

[4] 樊丽娜, 柳海民. 高等教育内涵式发展的生成逻辑, 价值与行动路向[J]. 高教发展与评估, 2021, 37(5): 1-18.

[5] 谭舜泉, 梁正平, 朱泽轩. 面向内涵式发展的操作系统课程建设[J]. 计算机教育, 2020(1): 46-49.

[6] 王若宾. 数据库课程思政案例设计与教学实践[J]. 计算机教育, 2022(2): 5.

基金项目:教育部产学合作协同育人项目( 202102370003 );全国高等院校计算机基础教育研究会项目( 2023-AFCEC-134 );北京市高等教育学会重点项目( ZD202127 );教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会联合高等教育出版社项目( 2022 );北方工业大学党建研究课题( 2023 )。

作者简介:王若宾,男,北方工业大学副教授,研究方向为智能计算、人工智能,wrb@ncut.edu.cn

引文格式: 王若宾. 信息技术赋能教学能力内涵式发展的演进路径及实践 [J]. 计算机教育, 2023(6):169-173.

转自:“计算机教育”微信公众号

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