教育信息化背景下的航海类专业教学改革

邢辉

(大连海事大学 轮机工程学院，辽宁 大连　116026)



教育信息化背景下的航海类专业教学改革

邢辉

(大连海事大学 轮机工程学院，辽宁 大连116026)

摘要：针对现阶段中国航海类专业教学中存在的问题, 分析和总结近年来教育学界普遍倡导的建构主义学习理论、学教并重的教学设计理论以及包含教师、学生、教学内容和教学媒体四个要素的新型教学结构理论，提出在推行计算机辅助教学、网络化学习和混合式学习等教学活动方式的过程中，充分运用协作式学习、探究式学习、基于问题的学习、基于任务的学习、情景教学法、案例教学法等教学模式，以期有效促进我国高等航海教育质量的提高及高素质创新型航海类人才的培养。

关键词：航海类专业；教学理论；教育信息化；航海类人才；建构主义

一、引言

国际航运市场是一个高度开放的全球竞争市场，提高我国航运产业的国际竞争力的关键是培养大批具有国际视野的高素质复合型航运人才，其中航海类人才在航运人才结构中具有基础性地位[1]。随着航运业及船舶工业的发展，国际社会对确保海上安全、保安及海洋环境清洁的要求也越来越高。因此，航海类人才不仅要掌握各种航海类专业知识和技能，还须具备较强的领导才能、安全意识、管理能力、应变能力以及较强的信息综合能力和自我学习能力。航海教育承担着培养具有国际竞争力的、具备较高综合素质的航海类人才的重要使命，而其中航海类专业教学质量直接关系到高素质复合型和创新型航海类人才的培养质量。现阶段，航海教育界、航运实务界、行政主管机关等各方面对近年来我国航海教育质量进行了深刻的反思，并积极探索从深化航海教育管理体制改革、创新航海类人才培养模式、加强航海类专业教学改革等方面进一步巩固和提高我国航海教育质量[2-7]。航海类专业教学改革的努力主要在加强师资队伍建设、加强实践实验教学、创新考核与评估模式等方面[2-10]。但在信息化背景下，教育理念、教育技术和教学模式发生了根本变化。在传统教育思想的指引下对航海类专业教学方式、方法进行修修补补，难以从根本上促进航海类专业教学改革以及促进航海类人才培养质量的进一步提高。因此，本文在梳理我国航海类专业教学存在的现实困境的基础上，分析和总结教育技术理论的新发展，以期为我国航海类专业教学改革指明方向。

二、航海类专业教学存在的问题

传统的教学系统包括三个要素：教师、学生和教材(教学内容)。因此，本文从这三个方面梳理航海类专业教学存在的问题。

1.教师方面

因为较强的技术性和专业性，航海类专业师资主要来源于两个方面：具有一定学历层次的本专业应届毕业生和具有一定行业实践经验的本专业往届毕业生。这导致航海类专业师资队伍的知识背景极为单一，关于教育教学方面的基本理论一般仅限于入职之初的基本培训，后续缺乏相关的知识更新和技能提高。因此，整个航海教育界仍未脱离传统的教育思想的影响，即“以教师为中心”，认为教学工作就是教师向学生传授知识，学生则被动地接受知识，而且教学模式呆板、教学手段单一、师生互动不足等问题一直被业内所诟病。此外，航海类师资队伍还存在行业实践技能薄弱、创新能力不足、职业自豪感和吸引力下降、个人成长困惑等多方面的问题。

2.学生方面

美国教育技术CEO论坛报告明确指出，年轻一代“21世纪的能力素质”包括五个方面：基本学习技能、信息素养、创新思维能力、人际交往与合作精神、实践能力。[11-12]这与相关行业对航海类人才的现实要求是一致的。但目前航海类人才的能力素质仍有诸多不足，主要表现在：

(1)学习积极性和主动性不够

我国经济社会发展到目前阶段，航海类职业尤其是海员职业的吸引力明显下降。学生普遍对专业缺乏热爱，对未来职业缺乏兴趣，导致对专业知识的学习缺乏积极性和主动性。再加上业内普遍接受和采用的“以教师为中心”的教育思想和教学方法，学生的学习技能不能得到有效提高，学习的深度、广度和效果均大打折扣。

(2)创新思维能力欠缺

目前国内的航海类人才培养主要是以“履约”为目标，即主要为满足STCW公约对航海类人才的要求。因此，各级各类教育培训机构主要以职业教育为主，部分高等本科航海院校也一直在职业教育和学历教育之间徘徊。虽然近年来各本科院校一直在向培养国际化、创新型和复合型人才的方向努力，但始终脱离不了公约的桎梏，导致培养目标单一、培养模式僵化，学生创新思维能力难以得到有效提高。

(3)人际交往和沟通能力不足

教学模式、职业文化、学生个体的心理认同均导致本专业学生不善交际，沟通能力欠缺也制约了我国航海类人才的国际竞争力。为了有效控制人为因素，STCW公约马尼拉修正案要求的“驾驶台资源管理”和“机舱资源管理”的培训内容中均强调了团队协作和有效沟通的重要性，这也是整个行业航海类人才人际交往和沟通能力不足的体现。

(4)实践动手能力有待加强

多年来，实践教学资源不足的问题一直制约着我国航海类人才专业素质和国际竞争力的提高。传统的实验室建设、实习船建造和营运的高昂费用限制了航海类专业实践教学环节的开展，学生的实践动手能力普遍较差。

3.教学内容方面

受传统教育思想和教学模式的影响，传授知识是教学的首要任务，教学过程中重知识的积累而不重知识的运用，学生一味的死记硬背应付考试。另外，以“灌输”方式为主的教学模式导致专业教材越编越厚，过时的内容不能及时剔除，行业新理论、新技术又不能及时补充，教学内容跟不上行业的发展。

三、教育理论和技术的新发展

1．建构主义学习理论

客观主义认为世界是真实存在的、有结构的，是可以反映在人类思维当中的，人们因此可以获得事物的相对稳定的意义(即知识)，而且知识是可以被传授的。因此客观主义认为，在教学过程中，教师应处于中心地位。建构主义(Constructivism)则认为，学习是在一定的情境下，通过与他人的协作与会话，对意义(即知识)进行建构的过程；知识是学习者与环境交互的过程中，结合自身的个体经验通过意义建构的方式获得的，而不是通过教师传授得到的[13]。西方建构主义者一贯坚持主观主义认识论, 历来宣称“以学生为中心”。以何克抗教授为代表的我国教育学者并没有一味照搬西方建构主义，而是以辩证和发展的眼光看问题，提出了适合我国国情的学习理论。认为学生是意义的主动建构者和信息加工的主体，而不是传统行为主义“刺激—响应”学习理论所认为的学生是被灌输的对象和外部刺激的被动接受者；教师所起的作用不是给学生传授或灌输知识，而是帮助和促进学生进行意义建构。因此，既不按客观主义所坚持的“以教师为中心”，也不按西方建构主义所强调的“以学生为中心”，而是倡导“主导—主体相结合”的教育思想，即在教学过程中既要发挥教师的主导作用，又要突出学生的主体地位[13-14]。

2．新型教学结构理论

何克抗教授认为，在信息化条件下，教学系统由教师、学生、教材(教学内容)和教学媒体这四个要素构成；四个要素相互作用、相互联系所形成的稳定结构形式称为新型教学结构；另外，教学内容也不再仅仅局限于传统的教材，而应当包含与当前学习主题相关的各种多媒体课件及网络信息资源[11]。在新型教学结构中，学生在意义建构的过程中发挥主体性和主动性作用；教师的作用在于帮助和促进学生进行意义建构，在教学活动过程发挥着“教练员”和“裁判员”的作用；教学内容是学生意义建构的对象，包含教材、各种多媒体课件及网络信息资源等；教学媒体也不再单纯是教师呈现知识、传授知识的手段，而是用来创设学习环境、促使学生自主学习的工具，它不再单纯是“辅助教学”的工具，而更应该是“辅助学习”的工具。

3．学教并重的教学设计理论

教学设计是指针对教学对象的特点，在教学理论的指导下，合理规划教学目标、环境、方法、步骤和时间分配等诸要素，实现教学目标的系统设想和计划，它是连接教学理论与教学实践的桥梁。传统的教学设计“以教为主”，在教学活动过程中重点关注教师教什么、怎么教和学生学什么的问题[15]，而关于学生怎么学的问题仍然停留在被动接收和死记硬背的层面。建构主义倡导“以学为主”的教学设计，并不关注教师教什么、怎么教，学生学到了什么也因其个体经验的不同而导致意义建构表现出较大的差异。在教学活动过程中，建构主义强调创建有利于学生进行自主学习、协作学习、沟通交流和意义建构的学习环境。“以教为主”的教学设计和“以学为主”的教学设计有其各自的优势与不足，通过将二者结合起来，可以形成优势互补的“学教并重”的教学设计理论[11，12，14]。教学双方都应充分认识到“教师的教是外因，学生的学是内因”这样一个最根本的道理，才能有效加强教学设计，促进创新型人才的成长。

4．信息化背景下的教学活动方式

(1)CAI(计算机辅助教学)

随着信息技术的发展，自20世纪90年代后期，教学活动过程中引入了多媒体课件。所谓多媒体课件是指融合了具有图、文、声特性的文字、图表、声音、动画、视频和“虚拟现实”等丰富的手段，实现信息技术与课程教学的有效整合，直观、形象、生动地展示教学内容，提高知识传递效率和效果的一种教学媒体。[16]但在面对面教学实践中，多媒体技术只是将教学手段从“粉笔+黑板”改变为“计算机+大屏幕投影”，依然“重讲授、轻实践”，仍没有摆脱传统的“满堂灌”，缺少教学互动。学生学习的自主性和主体性没有得到有效体现，自主学习技能、团队协作意识、沟通交流技巧、实践动手能力均难以得到有效训练和提高。

(2)e-Learning(网络化学习)

不同的机构和学者对e-Learning(或翻译为电子化学习、数字化学习)有多个定义，何克抗教授将e-Learning定义为“通过因特网或其他数字化内容进行学习与教学的活动，它充分利用现代信息技术所提供的、具有全新沟通机制与丰富资源的学习环境，实现一种全新的学习方式；这种学习方式将改变传统教学中教师的作用和师生之间的关系，从而根本改变教学结构和教育本质”[12]。现阶段e-Learning的表现形式主要有两种：

①OCW(Open Course Ware，开放式课程)。2001 年，美国麻省理工学院率先发起OCW运动，将该校课程免费、开放上线。此后，哈佛大学、耶鲁大学、斯坦福大学等其他世界知名高校陆续跟进，并推出各自的开放课程，供全世界各地的机构、学生和自学者使用。我国主要有2003 年起启动的“国家精品课程”项目和“十二五”期间启动的“国家精品开放课程建设与共享”项目[17]。OCW仅将“授课”单个环节“搬家”到互联网上，提供的是包含课程大纲、讲义、教学视频等课程素材，但这些视频公开课或精品资源共享课资源仅仅是把大学实体课程的进行方式和一些素材开放出来与更多人分享，而不是以网络学习者为对象来讲授和制作的课程，缺少互动和双向交流。

②MOOC(Massive Open Online Course，大规模开放式在线课程)。借助网络技术的飞速发展，2012年，美国几个顶尖名校率先推出了三大MOOC 平台，即Coursera、Udacity和edX。我国较为著名的MOOC 平台有中国大学MOOC、学堂在线、爱课程、交通大学联盟的ewant等。MOOC 将教育的全过程，包括学生注册、授课、作业、讨论、考试、发证等环节，在互联网上实施，这是与OCW的本质区别[17]。“大规模”“开放”“完全在线”等是MOOC的突出特点，但在实践应用中也存在诸多弊端：由于大规模的特性，难以实现个性化教学；由于时空分离的特性，教师不易对学习者的学习行为进行及时监控；学生在自主学习过程中发现问题后与同学或与老师的交流较少，或仅存在一些浅层次的交流；不适合实验实践类课程等。

(3)Blended-Learning(混合式学习) 国内外学者对Blended Learning有多种理解，如认为是客观主义与建构主义学习理论的混合、行为主义与认知主义认识论的混合、“以教师为中心”和“以学生为中心”教育思想的混合等等，导致其概念比较泛化。本文还是倾向于从狭义上理解Blended Learning，即认为它是传统课堂教学与e-Learning相结合、课堂内与课堂外相结合、线下学习与线上学习相结合的一种教学活动方式。Blended Learning有多种表现形式，这里介绍三个比较有代表性的模式。

①SPOC(Small Private Online Course，小规模限制性在线课程)。2014 年开始，由于在实践中暴露出难以实现个性化学习、学习体验缺失和课程完成率不高等诸多弊端，全球MOOC风潮逐渐降温。与此同时，SPOC得以兴起。SPOC是指将MOOC 的在线教学资源(如课程信息、多媒体课件、教学视频、学习资料、测验、作业、讨论区等)用于小规模、特定人群的教学解决方案，例如应用到小规模的实体校园注册学生的一种课程教育，实现了MOOC 和传统校园课堂教学的结合，有效地弥补了MOOC 的短板。因此，SPOC 采用的是在线学习与线下面对面教学相结合的混合式教学。通常由校内教师在开设SPOC 时，挑选一门MOOC 的多媒体课件、教学视频、学习资料、测验、作业等教学资源，让学生先自行在线学习，然后在课堂上进行面对面的讨论、答疑、实验和实践等，最后是线下期末考试环节[17]。SPOC具有教学互动性好、教学适应性强等特点，正逐渐受到青睐。

②Flipped Classroom(翻转课堂)。所谓翻转课堂，是指由专业化教师团队制作、提供网络化的教学视频或其他学习资源，在指定期限内学生在课下通过自主学习或协作学习完成指定基础理论知识的学习，师生定期回归课堂完成辅导答疑、实践实验、考核评价等活动的一种新型的教学活动方式。与传统的教学活动方式相比，翻转课堂具有如下特征：翻转课堂将“先课上后课下，先讲授后作业”的教学过程转变为“先课下后课上，先作业后答疑”；在翻转课堂中，教师的角色由原来知识的拥有者和传播者转变为教学活动的设计者和监督者，而学生则由原来知识的被动接受者转变为教学活动中的主动参与者；教学内容被完全模块化和碎片化，其中的网络化教学内容由一系列短小精悍的教学视频构成，一个视频仅针对某一主题或知识点，时间长度一般不超过15 分钟；翻转课堂通过功能全面的学习管理系统(如Blackboard、Moodle、Sakai等) 整合了线下课堂与网络空间[15]。

③JiTT(Just-in-Time Teaching，适时教学)。JiTT是基于网络的学习和基于课堂的学习二者交互作用基础上的一种新型教学活动方式，课堂活动是由课外准备决定的。例如文献[18]提到的，杜克大学将课程分为网络部分和课堂部分：网络部分由热身练习、网络课程和评价练习构成，课堂部分包括互动课堂、实验活动、课内学生活动。哈佛大学将课程分为课堂外和课堂中两个部分：课堂外通过一个网站来指定学生课前阅读作业，课堂中重点是讨论与互动。

四、信息化背景下的航海类专业教学模式

教学模式指的是在教学过程中，为了实现某种预期的教学效果或目标，所使用的多种不同的教学方法与策略的组合。为了进一步提高教学质量，各高校针对教学内容、教学方法和教学手段等方面尝试了各种各样的教学改革。随着教学改革的逐步推行，教学模式改革作为教学改革的一个重要方面，日渐得到重视。因此，除了传统的航海类专业教学中普遍使用的讲座式、实践式等教学模式外，笔者认为，在教育信息化背景下，航海类专业教学中要将下列多种基于建构主义学习理论和“以学生为中心”教育思想的教学模式与传统教学模式相结合，进一步完善航海类专业教学改革，促进航海类专业教学质量的提高及创新型人才的培养。

1．协作式学习

建构主义学习环境包含情境、协作、会话和意义建构四大要素。因此，协作式学习(Collaboration Learning)是建构主义的一个重要内容。简言之，协作式学习就是教师把全班学生分成几个协作学习小组，在一定的激励机制下，给学生分派任务，使小组学生为完成共同的学习任务而相互支持、相互合作的一种学习方式。协作式学习模式改变了传统的教师讲授、学生被动接受与记忆的模式，使学生学会能动地获取知识。另外，不同于个体化学习，协作式学习模式要求在教师的统一指导与组织下，学生与小组其他成员一起沟通、协作来解决问题。

2．探究式学习

建构主义学习理论强调，学习是学习者通过“同化”与“顺应”自主建构新知的过程。探究式学习(Inquiry Learning) 是针对传统的“传授—接受式”学习方式提出的，是指针对某一事件、主题或问题，在老师的帮助和支持下，学生自主建构意义、寻求答案的活动过程。在探究式学习中，根据一定的教学目标，教师有计划地组织、引导和帮助学生开展学习；教师关注的不再是知识传递的方式方法，而是如何为学生提供更有效的支持、帮助，以促成他们对意义的自主建构。学生是自主建构个人知识的主体，在自主学习过程中能形成主动获取知识、应用知识、解决问题的良好态度和习惯，从而有助于他们各方面能力素质的培养和提高。

3．基于问题的学习

建构主义学习理论强调把学习置于复杂的、有意义的问题情境中，通过问题的解决来帮助学生建构隐含于问题背后的知识，并形成解决问题的技能。基于问题的学习(Problem-based Learning) 是指围绕行业实践中真实问题的解决而建立起来的学习行为。基于问题的学习能有效地激发学生学习兴趣，增强学生学习动机，发挥学生学习的主动性与创造性。基于问题的学习包含3个关键要素：问题或项目、解决问题所需要的技能和知识、学习小组。基于问题的学习的教学活动结构框架可概括为“创设情境—提出问题—分析问题—组织分工—解决问题—评价和反馈”。

4．基于任务的学习

基于任务的学习(Task-based Learning，或称任务驱动教学法)就是教师把要完成的教学内容设计成一个或多个具体的任务，让学生(通常是一个学习小组)通过完成这些任务来掌握教学内容、实现学习目标、培养解决实际问题能力的一种教学方法。其中的任务，既蕴涵了学生应该掌握的知识和技能，也蕴涵了学生应该获得的能力训练。可以看出，基于任务的学习与探究性学习的思想是一致的：强调教学过程重心由“教”转向“学”，注重学生主体性的发挥与探究能力的培养，有利于培养学生的自主学习技能、沟通协作能力和相对独立地分析问题和解决问题的能力。航海类专业许多课程具有实践性强、知识与技能层次性明显、富于创造性等特点，更适合使用基于任务的学习。基于任务的学习通常由五个模块组成：创设情境、确定任务、自主学习、协作学习、总结评价。

5．情景教学法

建构主义学习理论认为，学习要在一定的情境或社会文化中发生才有效。情景教学法(Situational Teaching)是指通过创设教学情景，在活动过程中通过学生的协作与会话，完成学生对知识意义建构的一种教学方法。情景教学法的教学过程大体是“设置情景—发现和提出问题—研究和制订解决方案—实施方案—检验与评价”。情景教学法应用于航海类专业教学中，可改革现行的以教师传授、灌输为特征的教学模式，使课堂教学和实践教学真正建立在学生主动参与、主动探索、积极思考、亲身体验的基础上，培养航海类人才的主体意识、情景意识、创新精神和实践能力。

6．案例教学法

案例教学法(Case-based Teaching )是以真实或虚拟的案例或事件为基础，通过“案例呈现—讨论交流—案例分析—知识提炼—总结评价”等过程，借助情景再现、问题驱动、自主学习、协作交流等方式，最终达成学习者学习目标要求的一种教学方法。案例教学中往往是有事件没结果，案例选取或设计要求具有真实性、目的性、实践性和启发性等特点，强调冲突、对抗和结果的多元化，最终达到学生理解知识、应用知识的目的。教师的作用不是提供现成的知识，而是要创设一种能够提供学生交流、探究的学习环境，并设计和引导学生的讨论方向。学生获得了充分参与课堂的机会，在讨论交流的过程中张扬了个性、发散了思维、产生了情感共鸣。教学过程中关注的不仅是结论的正确与否，而是更关注学生讨论、交流、探究的过程和视角以及结论的多样性，充分发展和培养学生的情景意识、团队意识、创新思维能力、交流协作技巧以及发现问题和解决问题的能力。

五、结语

目前，我国综合性航海类院校的信息化建设已经取得了长足的发展，利用计算机和网络辅助教学已经不再遥远。同时，信息技术已经使得教育理念、教学活动方式、教学模式发生了深刻变化，这就对航海类专业教学提出了新的要求：航海类专业教师要转变教学方式和角色定位，改变单一的说教式授课方式，充分利用信息技术的优势；航海类专业学生也要改变学习思路、学习习惯和学习方式，充分利用各种课内课外学习资源，积极主动地获取知识，培养自己的学习技能、创新能力、协作能力、实践能力和分析及解决问题的能力；教学效果、学习质量的评价方式也有待改进，单纯靠出勤率和期末成绩来评价教师的教学质量和学生的学习效果显然有失偏颇；另外，加强课程教材、多媒体课件和网络资源的建设也迫在眉睫。总之，航海类专业教学改革需要从理念、技术、方法和实践等多方面综合进行，才能有效促进我国高等航海教育质量的提高及高素质创新型航海类人才的培养。

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中图分类号：U676.2

文献标识码：A

文章编号：1006-8724(2016)01-0037-04

作者简介：邢辉(1980-)，男，副教授，博士研究生，主要从事轮机工程教学、船舶动力装置性能评价与优化研究。本文获2015年“大连海事大学航海教育培训研讨会”征文三等奖。

基金项目:大连海事大学2014年度数字化教学资源项目; 大连海事大学2014年校级教改立项资助项目(2014Z03)

收稿日期：2015-10-10