基于信息系统的课程教学改革实践与思考

陈鸣　郑旭东　吴博　蒋宗礼　周雷　许博　邢长友

摘 要：分析了课程教学信息化的本质，探讨了支持课程教学的信息系统应有的特征，阐述了课程教学是以师生互动为中心、由一系列相关阶段形成的有序过程，指出在利用信息系统提升教学效率的同时，不能以牺牲师生人文交互和降低教学质量为代价。以信息系统ourCourse的实践为例，讨论了信息系统在课程教学模式改革中可能的作用。

关键词：课程教学；信息系统；教学改革；ourCourse

一、课程教学信息化的本质

高等学校目前面对的挑战十分复杂。如，社会发展特别是国际化对人才培养质量的要求不断提高、高等教育的普及化、信息来源多样化、经费相对不足、教师科研要求高等。随着信息技术的发展，用信息技术提高教学效率、降低教学成本，走教育教学信息化之路是一种必然选择。

教育的本质是提高受教育者素质[1]，为国家建设提供人力资源保障。学习者则从教育中追求个人生活水平的提高，满足物质和精神生活。面对多样化选择，学习者更注重知识传输获取的方式和过程。高校的主要功能是知识传承类的学习和文明发展类知识的研究。前者主要学习文字、文学、数学、逻辑、运筹等内容。这类学习传统的方式是师传面授的课程教学，需要前人对知识规律性的总结、推导、归纳、系统分析、约定认知等。后者主要学习和研究工程技术、哲学、生命科学、行为科学、科学探索知识等。这类学习方式依赖团队的学术传承，如系统的基础知识，灵感和洞察力、想象力，批判精神，相互讨论启发等，同时需要实验场地、仪器设备等设施的保证。此外，高校教会学生“做人”和“做事”也是其义不容辞的社会责任。

电子学习能够做什么？首先，它引入了丰富多彩的多媒体手段，但也为“人灌”变“机灌”提供了便利；其次，开放平台为系统展现的教学资源提供了有效的组织方式，但也限制了教师教学的个性化和割裂了教学过程的完整；最后，它提高了教学效率，为学习者带来了便利，但往往以割断或削弱师生应有的人文交流为代价。例如，许多大学建立的基于Web的课程教学系统能够在线发布课程材料和进行必要的教学交流；精品资源共享课平台集中了国内优秀的课程资源，为高校同行的教学交流带来便利，促进了先进教学方法和优秀资料的传播。但某些电子学习系统忽略或缺失了课程教学中的人文因素，在追求教学效率的同时降低了教学质量。实际上，电子学习在某种意义上却助长了学生学习动力不足和教师教学投入不够的现象。

MOOC是因特网技术与教育融合的产物，是美国教育界和IT界经多年摸索于2012年提出的一种新型电子学习教学模式。当MOOC用于美国大学课程教学时，最大的亮点是“翻转课堂”。即学生在课前必须在线自学授课视频，教师则在课堂上组织学生围绕核心知识点研讨，然后进行测试并评定成绩。当然，其他教学过程仍然保持不变。事实上，MOOC在利用信息系统提高效率时，通过“翻转课堂”强化了师生的人文交流，从而促进了课程教学质量的提高。而当MOOC用于社会学习时，若缺乏师生互动，效果可能就极为不同了。

电子学习的新热潮带给我们的启示是什么？首先，在保证教学质量的前提下提高教学效率才有意义，而通过强化师生互动、调动学生学习积极性的信息系统才能做到这一点。其次，电子学习为继续学习和终身学习提供了一种新形式，但由于无法提供课程教学必须的实验、人文交流等环节，可以作为补充的手段，但不太适合全课程学习[2]。其实，电子学习还有一些局限性，如：（1）有时主要关注了课堂教学，尚未涉及其他课程教学环节；（2）有时只适合知识传承类且无实验的课程，且难以保证教学质量；（3）不能因材施教，名校名师的视频也无法适合所有层次的学生、所有教学目标的需求。这表明任何信息系统都无法替代人在教学中的“主体”和“主导”作用，所以大学校园的人文环境不可能在近期消亡。不过，电子学习促进了我们对教育教学信息化的深刻思考，我们应当积极应对挑战，抓住全面提升中国高等教育质量的战略机遇。

由此可见，课程教学所需要的“信息化”不是泛泛的“信息化”，而是有其内在的特殊要求的。这种特殊要求需要有与之相适应信息系统的支持。

二、支持课程教学的信息系统特征

由于课程教学是由一系列相关阶段形成的有序过程并具有许多人为参与的特点，支持课程教学的信息系统应当是一种具有分布式特性的网络开放平台。该平台必须能够有效支持这个教学活动序列。归纳起来，有如下一些要求：

（1）以师生互动为中心设计系统。调动师生两个积极性是搞好课程教学的关键，提高教学效率和丰富教学资源不能以割断或削弱师生人文交流为代价，否则就会丧失应有的教育功能或降低教学质量。这表明即使在基于信息系统的教学活动中，传统的以教师为主导的教学模式仍是重要的，好的信息系统能够强化师生的交互性，提高教学质量并减轻教师的工作强度。

（2）支持不同的教学模式。不同的教师通常都喜欢运用自己擅长的教学方法，如研讨式或案例式教学；同一位教师也可以根据不同特点的学生采用不同的教学方案，如加强实验教学或基于小组的协作式教学。因此，网络教学平台应当能够利用丰富的教学资源进行灵活定制的能力，以适应教师改变教学方式的需要。

（3）管理课程教学的全过程。课程教学活动是由多个教学环节组成，包括预习、讲课、研讨、作业、实验、答疑和考核等。加强过程管理，及时发现课前、课中和课后中的教学问题，避免在期末大考时才发现“挂科”，造成人力物力的极大浪费。如果信息系统只涉及某个环节而忽略其他环节，必然导致学生敷衍应付被忽略的环节。例如，课中研讨依赖的是课前预习和准备，课后实验依赖的是课中理解，并影响学生的动手能力，只强调某个环节则无法达到课程目的。

（4）及时激励学生学习。从心理学角度讲，每个学生都希望教师关注自己并在有困难时得到指导。一是要鼓励学生学好课程，二是要监管学生主要教学环节，及时肯定进步和发现问题。信息系统可能提供的措施包括：及时提示学生当前学习任务，对各教学环节量化计分，给出学生在班级中的学习相对排名，展示优秀作业、实验报告，以分组协同学习模式互相监督和进行预习、准备研讨，等等。

（5）分析、监管教师教学。学校需要以科学的技术手段行使对学生的学习质量和教师的教学水平与态度进行监管的责任。信息系统非常适合这种工作量大、管理尺度难拿捏的经常性检查。例如，检查作业批改率、问题答疑率、设计性实验比例等。更重要的是，信息系统便于使学、教、管、保等教学要素形成合力。

三、ourCourse在课程教学模式改革中的作用

ourCourse是中国人民解放军理工大学于2011年在教育部教学改革项目支持下自主研发的教学信息系统。该系统以构建多课程、多教学模式和课前课中课后全覆盖的课程教学生态环境为目标。经过该校多个专业5个学期的运行，在“计算机网络原理”、“网络应用编程”等12门课程中应用该系统，取得了良好的教学效果。下面结合该系统，对其支持的部分课程教学改革进行讨论。下图给出了ourCourse的架构。

其中，资源管理奠定了各门课程教学内容的基础，这部分内容可由课程用户共享，并且课程资料可不断扩充。课程管理定义了在各种教育理念和教学方法支配下对教学资源在时间、空间上的安排。教学过程管理则包括了在整个课程教学的各个环节中对教与学双方效果的记录、评估和反馈。

1.变“课程资源”为“教学知识”

承载的教学资源越丰富、教学要素越全、题材越新颖并不等于这样的教学平台就越好。课程教学是一项系统工程，起关键作用的是通过一定的教学方法将课程资源形成使学生易于理解接受的教学知识。对于教学经验不那么丰富的教师而言，信息泛滥将导致“维数灾难”，只会使他们无所适从。因此，一种好的教学平台不是以课程资源为中心，而应当以教学活动为中心，能够将“课程资源”转化为“教学知识”。它具有以下特点：（1）适合彰显教师个性和教学创新；（2）适合同行交流和借鉴；（3）适合新手模仿和学习。

ourCourse采用了“平台”加“课程包”的基本结构支持各种课程：（1）以时间驱动的教学实施计划为中心，教师可个性化订制或按默认计划组织规划各个教学环节，能够支持多种教学模式，如小班化等；（2）规范教学要素文档，以体现课程教学的严肃性和规范性；（3）支持教学知识的螺旋循环，在迭代中升级提高；（4）有利于教学经验的传承，课程包由理念新、水平高的优秀教师或团队制作，青年教师可走“模仿-巩固-创新”之路，达到迅速提高教学水平和推广优秀教学经验的目的。例如，青年教师借鉴网络课课程包，成功地推进了“网络应用编程”等课程的教学改革。

2.变“知识宣灌”为“发现之旅”

教好课程就是要使学生能够掌握课程的核心知识，发展智力，提高能力。首先，要梳理课程知识体系和核心知识点，再根据学习认知规律设计核心知识点建构过程。MOOC中高水平的视频就体现了这种过程，当然也应当允许学生或教师来讲。其次，可以将学生的科学思维培养与课程教学相结合，创造场景让学生来“发现知识”而不是被“知识宣灌”。例如，采取基于小组的协作合作学习模式，即让3～5名学生成立一个学习小组，以交流协作和相互督促的方式从事研讨预习、资料收集、研讨准备、讨论学习重难点和学习方法交流等活动，为学生学会如何与他人合作共事、如何表达自己观点、如何面对批评等提供了锻炼机会。此时，学生的主动性、积极性乃至创造性能得到较充分的发挥。通过点击鼠标，系统就能按教师订制的流程支持这些教学活动。

3.变“期末评分”为“环节计分”

很难想象一个不做作业、不参加任何课程教学活动的学生能够学好课程。像ISO 9000将产品质量管理前移到生产各个环节一样，信息系统也应支持在课程学习的每个阶段能知道学生（或自己的）进步和问题。ourCourse能够自动执行如学生是否及时交作业、做实验，是否积极参与课程研讨活动，助教是否及时批改作业和订正错误，作业正确率是否正常等功能。ourCourse能够支持改革考试方法，对各教学环节设置权重，量化计分，使评价学生水平的方法更为科学，有效杜绝“高分低能”的现象。例如，一些擅长突击死记硬背的学生就难得高分。ourCourse渐进计分和展示相对排名的方式能够激励学生学习，克服了“一考定分数”方法的弊端。

4.变“阶段测试”为“同步测试”

MOOC采用的一种教学方法是：进行新知识点学习前，必须通过当前学习的测试。该方法有其合理之处，但是仍要考虑学生水平不一、消化知识需要时间和有时未学好知识点的责任在教师等因素。ourCourse提出了“同步测试”方法：例如系统在每次网络课结束都会自动发布客观测试题，学生花几分钟测试完后，系统就能向教师反馈教学效果；教师由此布置作业或追加讲解以弥补缺失。ourCourse将课后测试、布置作业、布置实验、平时测验、期中/期末考试都视为课程考核的子集，且与各阶段的教学目标相衔接；基于智能测试系统使测试精确化，更好地服务于课程知识点、及时发现和纠正教学中的问题，同时并不增加教师的工作量。

5.变“理论推演”为“知行合一”

为使课程知识向学生能力转换，信息系统不能仅仅支持教师的“理论推演”，更应当支持实验和实践环节。ourCourse能够提供虚拟实验，也为支持实验室实验提供许多实用功能，如布置实验、发布实验指导书和实验资料、提交和批改实验报告、发布实验视频等。增设了实践技能训练作为课外作业，并将其列入考核内容，强化了学生学以致用的能力。

6.变“宏观指导”为“量化监管”

我们需要更多地关注和鼓励学生在课程教学活动中进步。系统具有自动跟踪学生教学活动的机制，如作业是否及时上交和及时订正、学习各过程（如作业、实验、研讨、期中、期末等）的渐进计分、优秀作业和实验报告展示、学生在班级的综合排名、研讨录像的发布等。无监管的教学将导致教学质量下滑，一个经常被教学平台忽视的功能是检查和指导教师教学。目前教学检查由于工作量大、容易引起教师的反感，大都流于形式，这也是导致部分教师教学投入不足的原因之一。教务部门能够利用ourCourse方便地处理好检查如教案、课件、实验学时及类型比例和作业量/批改率/订正率等工作。ourCourse还能够开发出诸如教学趋势分析和预警等功能，为教学科学决策提供依据。

课程教学是以师生互动为中心、由一系列相关阶段形成的有序过程。在利用信息系统提升教学效率的同时，不能以牺牲师生人文交互为代价。一个好的教学信息系统应当以激发学生学习积极性为前提，实施教学全过程管理为关键，提高人才培养质量和教学效率为核心，促进课程教学向精确化高效能的目标发展。

参考文献：

[1] 李志义. 让教育回归本然[J]. 中国大学教学，2010（2）.

[2] 李志民. MOOCs的挑战与大学的未来[EB/OL]. 中国教育新闻网，2013-11-06.

[致谢：本文得到科技部创新方法工作专项项目“基于科学思维模式的计算机网络课程的建设与创新”资助]

[责任编辑：余大品]