关于高校教学现代化趋势的思考

陈志强,朱 涛

(1.郑州西亚斯学院，河南 郑州 451199；2.河南大学 经济学院，河南 开封 475001)

一、引言

《中国教育现代化2035》，是中国总体实现教育现代化，迈入教育强国行列，推动我国成为学习大国、人力资源强国和人才强国的标志性、纲领性文件。按照《中国教育现代化2035》的指导思想办好各级各类高校，就是全面贯彻党的教育方针，加快推进教育现代化，着力提高教育质量，办好人民满意的教育，为实现新时代中国特色社会主义发展的奋斗目标提供有力支撑。

迎接《中国教育现代化2035》的到来，不能仅仅停留在思想层面，还要熟知支撑教育现代化的工具及其相应的技术应用。“互联网+”“大数据+”“智能+”是支撑教育现代化的硬核工具，将“三+”工具应用到教育领域，无疑能够强有力地推进教育现代化的进程。

高校教学现代化是高等教育现代化的核心组成部分。高校将“三+”工具应用到教学过程之中，也必将强有力地推进高等教育现代化的进程。因此，研究、启动并推进高校逐步实现教学现代化，是我国3005所各级各类高校面临的紧迫而艰巨的任务，也是高校与时俱进的必然趋势。在这个过程中，哪所高校走在了时代的前边，哪所高校就具有领先优势，就具有更强的竞争力。“国务院2015年印发《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》，核心是以中国特色社会主义、世界一流为目标，将我国一批高校建成世界一流大学和一流学科，从而有效提升我国高等教育的国际竞争力。”[1]

无论“天时”“地利”还是“人和”，我国高校都具备了向教学现代化进军的思想基础和一定的技术条件。时代赋予的使命我们一定要担当；党中央发起的号召我们一定要响应。

本文着重讨论课堂教学过程的现代化问题。

二、高校课堂建设现代化

(一)熟悉人工智能

人工智能就是人造智能。只有像人一样思考的机器才具有智能。近期，人工智能研究的是如何使现有的计算机更“聪明”，使它能够在某一方面、在一定程度上模拟人类的智能，如进行推理、决策、规划、学习等或针对具体领域，为人们提供辅助性的智能工具，帮助人们解决一些问题，尽量减少人们脑力劳动的强度；远期人工智能要揭示人类智能的根本机理，在此基础上用智能机器去模拟、延伸和扩展人类智能，实现脑力劳动的自动化。

学习是机器获得知识的根本途径，是否具备学习能力是机器是否有智能的标志。机器学习，是使计算机能通过学习自动获取知识与技能，实现自我完善。自然语言处理，是让计算机理解和生成人类自然语言。专家系统，是模拟人类专家求解问题的思维过程，其水平可以达到甚至超过人类专家的水平。模式识别，是研究视觉模式和听觉模式。计算机视觉，是在计算机上实现或模拟人类视觉功能。人工神经网络，用来模拟人的大脑神经系统的结构和功能的人工网络。知识发现和数据挖掘，用于从数据库中提炼和抽取知识，实现知识的自动获取。自动程序设计，用户只需告诉计算机做什么无须说明怎么做，计算机自动实现程序的设计。智能控制，无须人的干预或者基本无须人的干预，能独立地驱动机器实现其目标的自动控制技术等。

实践是机器功能的最终目标，是否感知并与之交换信息是机器是否智能的标志。机器感知，是计算机直接“感觉”周围世界，像人一样通过“感觉器官”直接从外界获取信息。如通过视觉获取图形、图像信息；通过听觉获取声音信息。机器感知包括计算机视觉、听觉等各种感觉能力。机器的联想就是有关数据、信息或知识之间的联系。机器联想利用人类按内容记忆原理，采用“联想存储”的技术实现联想功能。

(二)建好新型教室

具有现代化设施的新型教室应该是师生心目中的科幻教室，应该具有情景感知和环境管理功能。建立新型教室，是要“利用传感技术、网络技术、无线通信以及人工智能技术，通过物联网、大数据、人工智能等现代高科技技术，优化教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互开展，实现全面感知学习情境、识别学习者特征，提供合适的学习资源与便利的互动工具，同时自动记录学习过程和测评学习结果，有效地支撑多元化的教学设计实施。”[2]因此，新型教室要区别于传统的教室：一是要配备足够的现代化设备。一般的新型教室要配备足够的电脑(包括师生同时使用的电脑)，便于师生同时使用。配置教师控制台，便于教师控制教学过程。配置学生学习台(“学习台”的设置可以是四人桌、六人桌)，便于学生形成学习小组。配置智能音箱(教师控制台、学生学习台)，便于师生随时询问相关教学信息。配置耳机，便于师生在无干扰情况下融入教学情境。教师和学生的位置最好是围绕教师控制台的270°的大半圆结构，便于师生互动；二是要建好教师客户端。教师通过客户端实现互动教学功能，还可以直接调用其他资源平台、互联网上的教学资源。其技术支持是“独有的智能教学网关”内置流媒体模块。通过智能教学网关内置的流媒体模块，将教师屏幕数据流分发给学生终端，所有数据流在教室内部传输，不经过服务器，并具有延时小，清晰度高、稳定性强等优势；三是要建好学生客户端。学生通过客户端了解每次课的教学安排、课程内容结构、课时重要知识点、辅助参考资料、作业等，实现与教师、学习小组成员之间的即时互动交流，分享教学过程的相关信息、资料，甚或与智能音箱进行互动，不断强化对重要知识点的理解。学生可用自己的电脑，也可使用学校配置的电脑、耳机等必需的学习工具。开课前“扫码”进入学习小组(学生每次课可以进入不同的小组)。便于学生在“无干扰”情况下融入学习情境；四是为师生设置足够用的个人云盘。教师可随时调用云盘中的文件进行教学。包括课件、试题等。可直接分享给上课班级的学生，直接从云盘播放课件、下发研讨话题、出题测试等。

(三)缩短课时时间

一般高校的课时时间是45分钟。然而一般高校在规定时间内的教学效果并不尽如人意(教学内容不精而显得冗长，教学节奏比较慢等使多数师生都有疲惫感)。“学生数量激增，师资和教学设施配套不足，教学质量下滑的情形普遍存在。”[3]这是客观存在(少数高水平大学除外)的情形。但也有一种情况给我们很大启示：那就是“阅读微信”，我们都有这样的体会，一次性“阅读微信”的时间之长、内容之广泛、重复性之多都不能让他(她)停下来。这就是“阅读微信”的内容所产生的不断开始，不断结束的“短、平、快”效应。“鉴于边际效用递减原理，高校应及时巩固发展主体和提升办学水平，处理好内涵式和外延之间的要素关系，不断扩张自己的教育事业。”[4]从心理学的角度来说，目前大学生的课堂注意力一般维持在30分钟左右，超过这个时间，教学效果会显著下降。因此，本研究为了适应当前(00后学生)一般高校学生的新特点，将每次课的课时时间设计为30分钟。比如：上午第一节课800—830分，第二节课840—910分，第三节课920—950分，第四节课1010—1040分，第五节课1050—1120分，第六节课1130—1200分。传统课间休息时间是三次40分钟，这样的课时设计课间休息是五次共60分钟，而总课时时间不变。这种课时时间的缩短，对教师的教学准备提出了更高的要求。“质量高”“内容精”“逻辑强”“节奏快”将是对教师进行教学准备的必然要求。同时，30分钟的课时一方面会提醒学生的课堂注意力，另一方面缘于教师教学准备的精炼，也会更好地吸引学生的注意力。这种即完成了教学时数和教学内容要求，又使得师生双方都比较轻松愉快的课时安排，将会使得师生产生“意犹未尽”的感觉，同时还适应了现代化的节奏感，减少了疲惫感。

三、高校教学准备现代化

(一)“透视”学生

陶行知说过：“人不同，则教的东西、教的方法、教的分量、教的次序都跟着不同了。”[5]“透视”学生就是为了要因材施教。一是要按照机器联想原理建立有关数据、信息或知识之间的联系，并采用“联想存储”技术实现联想功能。具体就是建立学生综合信息库—智能音箱问答系统。高校可以将学校的(不涉密)的综合信息纳入智能音箱系统，如学校的历史沿革、建校以来的办学成就、学校的整体结构、未来的战略远景、目前所处的状态、各项规章制度、典型案例剖析、教师的综合信息、各类学术团体(社团)等输入智能音箱问答系统。同时还要以班为单位，将涉及学生的综合信息，如：学习背景、学习态度、学习兴趣、学习能力、学习习惯、学习成绩、思想状态、知识基础等都纳入其中，教师可以随时通过智能音箱了解学生的相关信息；二是建立根据个人浏览习惯推送信息效应—大数据“云计算”的智能推送系统。该系统进行相对“封闭”设计来推送高校内部的教学动态信息。要有专门的教学统计(大数据)安排，对每天出现的反映教学(可举一反三地应用到其他部门)方面的信息及时收集并输入到“推送系统”，教师通过“专门的渠道”浏览学生动态信息，“推送系统”就会不断推出这些学生的动态。这样教师即可对学生的了解越来越“深刻”；三是要建立“因材施教”整合系统，针对不同类型的学生采取相应的教学模式。可通过配置服务器、存储设备建设校级“云中心”，将全国各地涉及不同类型学生的信息和相应的“因材施教”的方式、方法、手段等大数据纳入“云中心”，由教师选择针对性教学模式(诸多高校倡导“一切为了学生，为了一切学生，为了学生的一切”。“学生第一”已经成为诸多高校办学的首要因素。之前，这种情况停留在口头上的多，落实的少。现代化教学能够使“学生第一”成为真实)。

(二)“玩转”教材

从近期看，“‘玩’教材于股掌之中”，即可游刃有余地进入教学过程。这其中把握教材的框架结构和重要知识点及其逻辑关系是关键。一是对教师进行专门的培训。通过组织国内(或国际)一流专家针对教师进行远程培训，强化教材框架结构和重要知识点及其逻辑关系，设计互动环节，验证教师对培训内容的掌控程度。要通过“云中心”建立教师客户端，教师可以通过电脑、手机等随时访问教学视频，直播回放等；二是制作涉及重要知识点的微视频。教师要在把握重要知识点的基础上写出“教学剧本”，由学校支持制作微视频。教师当“导演”，学生当“演员”。微视频要有仿真场景；三是为重要知识点配图、题字。通过互联网选取吻合重要知识点的精美图片，同时配以精炼的文字，将配图和题字放在教学课件相应的位置上。教师在上述三方面过程中能够不断强化对教材的理解，从而达到“玩转”教材的目标。

从远期看，人们大脑容纳多少知识点就不太重要了。因为机器智能、计算机储存的知识能让人随时调出来使用，能通过智能推送系统随时让人们看到所需要的知识点。因此，未来对人们最重要的是融会贯通能力，是把相关知识点融合应用的问题。所以，未来“玩转”教材，一是通过专门制作的微视频演绎教材涉及学科知识的起源、发展、假设、成果、问题、前景等，并将本学科与交叉学科的知识融合介绍，教师即可通过对此教材的综合理解“玩转”教材；二是通过将教材有限延伸、扩展并融入实践的过程。理论来源于实践，反过来要为实践服务。任何教材都不是脱离实践而孤立存在的理论体系。因此，教师对教材的把握，还要延伸、扩展到实践中去，用实践的规律、逻辑关系等解释书面语言，能使教学过程的表达更生动，也能使学生更加地融会贯通。

(三)“精化”教案

在“透视”学生并“玩转”教材的基础上，“精化”教案最终决定高校教学过程质量。一是梳理教学内容框架。包括学期教学内容框架和课堂教学内容框架(后者称为“子框架”)。“子框架”的梳理更为重要，它使教师的教学过程更加胸有成竹。可通过高等教育权威部门组织智能设计，将每门课程的教学内容框架“推送”出来，以便高校教师在“精化”教案过程中参考；二是强调教学内容的重要知识点。一般内容由学生自学完成，重要知识点由教师反复强化完成。围绕着重要知识点的教学，教师要设计微视频、图片加文字，以及深入浅出地表述(甚至是现场模拟)，使教案更加通俗易懂；三是理顺课程内容的逻辑关系。在有限的课堂教学时间内，教学过程的逻辑进度“彰显”教学质量。教师的教案要反映教学内容之间的逻辑关系，以使在学生掌握所学内容的过程中训练他们的逻辑思维。

扬弃传统教案，梳理教学内容框架，凸显重要知识点，理顺教学内容之间的逻辑关系。就能“精化”教学过程，实现高质量教学。

四、高校教学实施现代化

以现代技术为依托的网络学习空间、大数据等，能够及时将学生学习过程的数据收集起来“采用云计算和学习分析技术可以对学生进行精准的学习分析与定位，这不仅能在课前为教师提供深度全面的学生学习情况，还能在课中帮助教师对学生提供适时适当学习支持和服务，在课后教师也能及时对学生学习作品、学习过程和学习成绩进行科学的统计分析与评价反馈”[6]。

(一)强调课前预习

课前预习是一种行之有效的学习方法。现代化教学为学生更好地进行课前预习提供了便捷的技术支持。一是通过“微信”、学习通等即可在“班群”里发布课程教案、学习课件、辅助材料等，使学生在开课前通过研读课程教学内容熟知重点、难点及不够理解的问题，并在预习过程中在学习平台留下痕迹，既让教师了解了学生预习的情况，也为学生在课中带着问题学做好准备；二是在发布的教学内容里提出关键性问题，这些问题要做成微视频，形象、生动地展示在学生面前，强化学生的感性认识，为学生课中理性地理解所学内容奠定基础。还可以将关键性问题输入智能音箱问答系统、“推送系统”，学生可以在任何时间、任何地点通过询问智能音箱、浏览关键问题等获得对这些问题的解释；三是教师要为学生提供辅助参考资料，并提供查阅这些参看资料的哪些内容(甚至在第几页)，也可提示学生在“推送系统”输入那些字来获得这些参考资料的核心内容。总之，通过预习，每个学生都能够清楚课中要学的是什么、通过什么方式方法才能够把课中内容学好等；

(二)改进课中教学

课中教学是学生掌握学习内容的硬核过程。“互联网+”“大数据+”“智能+”都是现代化的课中教学工具。一是把制作好的课程框架的微视频播放给学生。课程框架要完整反映本次课程涉及的结构及其重要知识点，以及本次课程的细节安排等。播放完成后马上发送准备好的框架、重要知识点的问题，学生点击回答问题，教师获知每个学生理解本次课所讲内容的情况。每次课程内容的量要设计恰当，既要有重要知识点，也要有重要知识点的延伸内容；二是按照课程框架内容组织授课。涉及重要知识点的内容要播放准备好的微视频，以启示、强化授课内容。这之后的讲授过程中还要通过精心选取的图片、深入浅出的文字进行“精讲”。要按照精心设计的教案，控制重点，突出难点，联系实际，精简不必要的教学环节，用较少的时间、精练的语言，揭示知识的规律，把知识讲深、讲透、讲准，使学生弄懂不懂的东西；三是检测学生学习情况。可从三方面进行：第一，合作回答问题。“课堂中的‘教’与‘学’应该围绕学生学习活动展开，使用以‘学习为中心’这一提法，比‘以学生为中心’更适合。”[7]合作回答问题有利于展示学生的学习能力。具体做法是：合作搭档(两个学生)或学习小组之间交流(对讲+复述)重要知识点的内容，然后合作回答老师提出的问题；第二，通过移动终端在线答题。针对重要知识点的内容出题，让所有学生答题，实现均等的互动机会。为了提高学生参与课堂教学的积极性，还可将回答问题的情况记录下来作为学生学分的组成部分；第三，采用课堂讨论的形式。教师下发重要知识点讨论话题，每个小组可以有不同的讨论话题，也可以是相同的讨论话题。学生以小组为单位通过电脑打字输入讨论内容。上述三种强化重要知识点的做法可根据课堂情况随机选用。

(三)检测课后效果

课后效果是检验学生学习情况、并为下次课的改进提供数据支持的基本标志。一是准备好相关试题。每次课程都要针对重要知识点准备一定量的试题。试题既可以是客观题，也可以是主观题(包括计算题)。为了在规定时间内把题做完，客观题由学生点击按钮完成。主观题由“推送系统”协助完成(学生通过点击相关内容，选取推送出来的若干答案)。教师在借用“推动系统”设计主观题时，要设计“干扰”内容，以使学生做完题后能真正理解所学内容；二是控制好答题过程。每次课的时间有限，检测课堂学习效果的时间也有限。这就需要学生养成在规定时间内答完题的技能。题量、题型以能反映检测的重要知识点为准。答题的方式，可以是统一答题，也可以是抢答等；三是布置好课后作业。检测结果能够在教师管理平台同步生成，说明学生掌握重要知识点的程度。对于掌握比较好的重要知识点，就不布置此类作业。对于掌握不太好的重要知识点，可通过作业的形式让学生进一步强化相关内容。

五、结语

综上所述，高校教学现代化是高校与时俱进的必然趋势。实现高校教学现代化离不开现代工具和技术，如“互联网+”“大数据+”“智能+”等的支持，这是推进高校教学现代化的“利器”。从课堂教学过程来看，现代化的教学首先要求教师要熟悉人工智能及相关技术的运用，要拥有包括传感技术、网络技术、无线通信以及人工智能技术等现代设施的新型教室，要通过缩短课时时间、把握教学节奏等来提高教学效率和效果。教学准备过程中，要通过智能音箱问答系统、根据个人浏览习惯推送信息效应—大数据“云计算”的智能推送系统，等等。“透视”教学对象的综合情况，要通过培训、制作微视频、联系实践等形象生动地把握教材的内容和结构，并在此基础上把教案做得精准。教学过程中，要在指导学生做好预习的前提下，充分利用现代工具制作的微视频、精美的图片，提炼出的精炼的文字来展示教学的重要知识点，随时和学生进行教学过程的沟通交流，并通过准备好的比较恰当的试题进行课后效果检测，即时反馈测试结果。相信通过上述作法，高校一定能够逐渐融入现代化教学过程之中。