刘秀平 王敏 朱宇军 卢健 张立昌
[摘 要]工程教育认证框架是依据反向设计、正向设施的思路来达到培养学生能力的目的。工程教育认证框架并没有约束和限制通过何种途径达成能力的培养,这为教学活动提供了广阔的发挥空间。疫情期间确保课程目标达成是高校面临的重要问题。素养和能力的培养在工程教育认证框架下同样重要。项目组探索后疫情下基于产出导向的课程目标达成的实践方法,从课程目标达成出发,从课程性质、考核方法等方面着手,构建后疫情下基于产出导向的线上、线下的实践方法,为课程目标的达成提供可选方案,为工程教育认证的能力达成提供新思路和实践支撑。
[关键词]工程教育认证;课程目标达成;线上教学;课堂思政
[中图分类号] G640 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2021)09-0065-04
一、工程教育认证
2020年初,全球爆发了“新型冠状病毒肺炎(COVID-19)”疫情,为了遏制疫情蔓延,中国政府做了周密部署,组织各方力量开展了有效的防控工作。学校采取了延时开学的方式,制定了“停学不停课”的方案,对传统课程教学提出了新的挑战。在特殊时期每个教师不仅要探索新的教学模式,而且要将专业思政与课程教学高度融合,使学生与国家同频共振,用专业知识担当社会使命,树立社会主义事业建设者和接班人的坚定信念。
工程教育认证围绕“以学生为中心的教育理念”“以目标产出为导向的教育体系”和“持续改进的质量观”三大理念制定了专业的认证标准,从早期的专业目标、质量评价、课程体系、师资队伍、学生发展、管理制度发展到2015版的学生、培养目标、毕业要求、课程体系、持续改进、师资队伍、支持条件。认证标准给出了基本要求的框架,为专业办学提供了极大的发挥空间[1]。工程教育认证是一个基于操作的人才培养框架。在疫情期间,各高校都开展了形形色色的线上教学活动,其包含的课程主要是讲授类课程和实验类课程[2]。线上教学活动必须考虑如下因素:其一,基于思政和课程内容相结合的教学方式;其二,确保课程目标的有效性。疫情对传统的教学模式提出了极大的挑战,也为新的网络教学模式的探索提供了生存土壤和快速成长的机会。
二、讲授类课程的課程目标达成
(一)线上教学模式
为了顺利开展讲授类课程,学校和企业联合制定了多项网络教学方案应急方案。针对讲授类课程的目标达成,常用的教学模式为:1.利用共享优质教学资源进行课程教学,智慧树、雨课堂、中国大学MOOC、超星等平台提供了大量优秀的课程资源;2.以直播为主的混合教学形式。前者可以让学生共享到高水平大学或一流大学的优质资源,在思维方法、拓展视野、知识理解等方面都有一定优势。由于网络资源的质量把关和评价体系并不健全,网络资源存在质量不高、内容浅显、缺乏体系等问题。事实上,按照工程教育认证的框架系统,每个大学的定位不同、每个专业的特色不同、每个课程支撑的指标点也不尽相同[3]。如清华大学人才培养目标是“顶天立地”型人才,地方院校培养的往往是面向区域及辐射全国的“工程应用型人才”;再以自动化专业为例,有的专业特色是石油行业,有的则是化工行业,等等。如果直接套用其他高校的课程模式,内容存在差异,教学手段也不一致。从工程教育认证的角度看,这样的课程完全脱离了反向设计的人才培养模式,导致课程目标难以达成,破坏了产出导向的教育体系。
采用以直播为主的混合教学形式,则是将课堂教学活动转移到了线上网络环境中。在保障学生和教师的网络稳定流畅的基础上,完全可以按照原有课堂设计开展教学活动,这为基于反向设计的、目标产出导向的教学体系提供了基础,为课程目标达成提供了可能。常用直播平台选择空间比较多,如腾讯课堂/会议、钉钉、智慧树、雨课堂、超星、中国大学MOOC。
不论是直播还是共享优质教学资源,网络环境是基础。统计学生的网络环境是课程开设前的首要工作。以本校自动化专业17级学生为例(共58人),14人(24%)的学生利用手机流量进行线上学习,存在费用顾虑,44人(75%)的学生利用WiFi流量学习。另外有7人处于欠发达区域,网络不流畅;剩下的51人网络环境富裕流畅。通过对多个平台反复测试发现,网络不畅一方面是由于网络问题,另一方面是因为直播平台服务器存储资源过多引发的网络性能不稳定问题。
(二)线上课堂教学的实施
在课堂教学活动中,教师是教学的发起人,学生是教学主体,教学设计是教学的主轴,教学内容是主导,教学互动是反馈,教学改进依赖于学生的反馈。各个线上网络平台都是基于此原理设计的,下面以某网络平台为例分析线上课堂教学的实施方法。
首先,教师的授权方法。平台搭建了教师、学生和学校管理部门的授权功能,以防止不具有教师资格的教师进入课堂开展教学活动,扰乱教学秩序。首先,教师要通过平台申请账号;其次,平台与学校管理部门对接,验证教师的有效性,从而确定教师授课的合法性。
其次,学生的组织方法。为了确保学生的形成性评价、课程考核等工作正常开展,必须让学生有序地加入到网络教学活动平台中。如某平台通过“学生管理”中的二维码、手机号邀请、导入名单等多种形式组织学生参与线上教学活动。
再次,网络教学活动的开展。网络教学形式可以通过任务分发和网络直播两种形式开展。任务分发是将任务离线分发到学生手中,网络直播则是通过网络平台直接与学生进行教学互动,是常用的教学方式。网络教学内容包括教育资源(如PPT、文档、视频、语音等)、课堂管理 (如签到、随机点名等)、形成性评价(如现场讨论、现场测评、课堂答疑、学情分析等)、终结性评价(如作业、考试等)。
教学资源诸如PPT、文档、视频、语音等,可通过某平台的“学习资源”进行添加和管理,将教学资源上传到服务器上,学生在客户端可以随时查看预习、学习、复习教学资源。
课堂管理主要用于学生的跟踪、形成性评价,如可通过“签到”或“随机点名”方式确认学生是否在线及听课状态如何。
形成性评价是指在教学过程中为了解学生的学习情况、及時发现教学中的问题而进行的评价,这种评价可以随时了解学生在学习上的进展情况,获得教学过程中的连续反馈,为教师随时调整教学计划、改进教学方法提供依据。形成性评价手段主要是通过现场讨论、现场测评、课堂答疑、课堂答疑、头脑风暴、投票等非正式考试的形式让学生对课堂教学内容进行反馈。课堂答疑指由教师发起一个时间窗口,学生可即时对课堂的疑惑进行文字描述,教师即时答疑解惑。头脑风暴是指由教师在手机端发起一个开放性的问题,学生针对问题表述自己的观点,由于每个学生的观点对所有学生可见,从而形成风暴式讨论。投票指教师通过口头构建单选题、多选题和判断题等问题,让学生限时给出答案。另外,教师可通过“作业考试”“问答讨论”“小组教学”向学生发布线下任务来评价学生的学习情况。“小组教学”是教师采用分组的方式来布置项目式作业,利用学生团队合作来训练学生的解决问题、沟通等能力。
最后,终结性评价。终结性评价是在教学活动结束后(如单元、模块、课程)对教学活动的达成结果进行恰当的评价,判断效果的达成情况,并为持续改进提供思路和方案。虽然很多平台提供了各类学生管理、学情分析等功能,为教师的科学化管理提供了便捷,但考核还缺乏有效监控机制,有效评价还存在诸多问题。
(三)线上直播教学与课程思政的融合
很多网络教学平台都提供了教学资源上传、课堂管理、形成性评价等功能,教学资源存储占用了大量的服务器资源。当线上学习人数过多或者网络不稳定时,教学就会受到影响。一些平台(如腾讯课堂、腾讯会议、钉钉等)以简化教师负担为原则,强化网络运行能力,搭建了简洁高效的直播平台,如仅提供了点名、授课、互动、考勤统计等基本功能,没有提供过多教学资源上传共享的功能。该类网络平台稳定流畅,不仅为课堂教学提供了稳定流畅的环境,而且教师仍可以按照反向设计的内容,有目的地进行教学,逐步达成预期设计的课程目标。本文依托直播平台构建了课程思政和面向产出导向相结合的课程目标达成方法。
1.以立德树人为纲,以核心价值观为本,引导学生提高政治站位。将思政融入专业课是比较可行、高效的一种育人方法。 专业线上教学难以和学生建立面对面的沟通,但在知识的传授和能力的培养过程中,不能缺乏思想素养和意识形态的引导。通过建立班级课程QQ群,从思想上教化和引导学生树立正确的核心价值观,让学生以国家为重,与国家共患难同发展,提高思想政治站位,使得学生与国家命运同频共振,以社会主义未来的建设者和接班人的站位学习课程。从实际效果看,学生非常认真积极地配合网络测试,端正了网络课堂学习态度,学习动力明显增强。
2.构建网络模式体系框架。工程教育认证是当前公认的比较好的教学模式。采用以课程目标达成为核心,以教师的网络直播为主线,以名师的网络慕课为辅助,以学生的网络互动为灵魂的方式,为达成课程支撑的目标提供多途径达成。
3.非技术指标能力的培养。网络教学是未来课堂学习补充和延伸的最好途径,其不仅符合人们对手机依赖的现状,而且延伸了传统学习的空间,符合现代终身学习的趋势。网络学习有很大的探索空间,如网络学习在启发教学思维方面有很大的优势,跨越时空限制适合团队远程合作能力的培养等。利用网络教学模式,可以弥补传统教学中非技术指标能力培养的不足,如学生能够更便捷地利用网络查询学习的工具,强化电子版规范性的表达,这消除了学生的羞怯心理,增强了学生表达和沟通能力等。
通过对讲授类课程的平台搭建,充分利用直播课程为主、其他网络资源平台为辅的方式,丰富和完善了课程活动的设计,支撑了技术性课程目标和非技术性课程目标的培养。
三、实验类课程的课程目标达成实施
实验类课程是为了验证、设计、仿真课程中的原理而设计的教学环节。从实验的媒介来看,实验可分纯仿真类、半实物仿真类和实物类实验。半实物仿真类和实物类实验是学生亲临现场的自我体验式实验,纯仿真类实验主要借助相关的软件来实现。据专业实验统计,纯仿真类占总实验的40%左右。可见,将疫情期间的教学活动降到最低,大量开展仿真类实验是可行方案。
仿真类实验开展有几种途径:1.学生自行安装仿真软件开展实验。学生根据实验需要和教师讲解,自行安排时间开展实验,在规定的实验时间内完成实验任务。其中主要存在的问题是教师无法或难以监控每个学生的实验过程,学生端的软件经常存在版权兼容问题或因笔记本电脑良莠不齐存在运行缓慢或难以运行等问题。2.利用虚拟实验室平台自行开展实验。其中主要存在的问题是教师无法或难以监控每个学生的实验过程,只靠实验结果来进行评价。3.学生利用即时远程控制方法进入实验室计算机。该方法可开展集中实验,教师可在实验室对学生进行在线实时监控、答疑和解答。与讲授类课程不同的是,实验类课程要求学生必须通过计算机或笔记本才能开展实验。以自动化专业17级学生为例(共58人),其中11人(18%)没有计算机或笔记本,无法开展实验,82%的学生有开展实验的条件。让大部分学生先进行实验,能够为后期实验减轻负担。
能够开展即时网络远程控制的平台比较多,常用的有TeamViewer、向日葵等。通过构建即时网络远程控制的实验仿真环境,为开展仿真类实验课程提供解决方案。该类软件大多是桌面共享和文件传输的快速解决方案,可跨越局域网进行远程控制访问。即时远程控制软件只是远程将信息指令与宿主计算机交互,不能进行大量图传信息处理,可见,集中开展实验对网络负荷并不大,保证了实验网络的流程性。即时网络远程控制软件使用简便,只需要在两台计算机上同时运行客户端即可,利用系统自动生成的ID号和密码即可建立远程控制连接。教师实验室的每台计算机都安装上TeamViewer软件,为了便于管理对“无人值守访问”的密码进行设置,如1号计算机的密码为XPU001、选择“我现在不想创建TeamViewer账号”,这样会生成一个10位数的ID账号,如1 604 209 956,形成“一机一号一密”的对应关系。当开设实验课程时,教师将“一机一号一密”的信息发送给学生,建立“一机一号一密一人”的对应关系,保证了实验资源的公平性。
学生通过自己的计算机端即可登陸到学校实验室的计算机端,开展远程网络实验。在实验课堂中,教师根据学生实验情况,辅助利用直播互动平台,为学生进行现场实验指导和答疑。课后学生根据实验情况,分析实验原理,收集实验数据,撰写电子实验报告,这样可以培养学生的撰写能力;构建即时网络远程控制方案,将实验室资源移迁到全国各地,确保了实验内容等效开设,为能力达成提供了保障。
四、线上教学活动的监控及考核
在传统教学活动中,教师可通过提问回答、观察表情、课堂气氛等反馈手段进行教学调整,再通过非正式考试反馈,能够对学生进行形成性评价。然而,线上教学活动的监控和考核是需要重点关注的问题。利用线上直播教学,课程监控的措施有:1.听课时间监控。教师可以利用直播教学平台(如腾讯课堂、智慧树、雨课堂等各类工具)统计学生的听课时间,监控学生的上课效率。2.加强课堂教学互动,唤醒、激励学生的注意力。教师可以随时向学生推送题目限时回答,反馈学生对内容的掌握程度,也可以通过平台发布作业进行课后复习。3.强化能力驱动培养。教师为学生设置项目驱动的综合类作业,让学生尽可能地利用各类现代工具(如visio、PPT、视频展示等)锻炼其使用现代工具的能力、团队合作能力、科技报告的规范表述能力、自我学习能力[4]等,这弥补了传统课堂无法达成的能力培养问题。
课程考核决定了课程目标达成数据的有效性,也决定了课程支撑毕业要求的有效性。无效数据或不可靠的课程考核不能用作课程目标的达成评价和毕业要求的达成评价。在传统教学考核中,考核重点集中在知识掌握程度上,比重较大,甚至高达70%。这种重结果轻过程的考核非常不利于线上教学活动。不同于传统课程考核,线上课程考核应该注重能力培养和过程评价的权重。线上教学活动的考核应坚持如下原则:期末考核权重降低,参考占比0.3~0.4即可;线下作业的权重应该加强,参考占比0.3~0.4;线上课堂的互动情况的权重参考占比0.2。线上考核权重的调整,极大地提高了学生的听课率、学习积极性、课堂互动率、团队合作、自主学习的积极性,提高了课程目标达成的质量。
总之,线上课程教学模式逐渐成为大学教育的新思路。在疫情背景下,学校以课程思政为抓手,构建了线上课程教学的教学新模式,调整了线上课程的监控机制和考核机制,为课程目标的达成提供了保障机制。在后疫情时代,疫情下的线上教学模式将继续发挥作用,为毕业要求支撑分析提供有效支撑,为人才培养模式贡献新方案。
五、总结
工程教育认证是我国大学教育的改革方向和指南。为了保障疫情期间课程目标达成,本文进行了线上课程目标达成的实践探索。本文对不同性质的课程设计了合理可行的课程目标达成的方法,建立了合理的监控机制和评价机制,确保了课程目标的达成和课程目标考核的有效性。通过研究和实践建立科学、合理的线上课程机制,为后疫情时代线上课程的质量保障提供了实践方案和新思路,为工程教育认证开展教学改革提供了参考和支撑。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 孙桓五,张琤.基于工程教育专业认证理念的地方高校工科专业建设实践[J].中国大学教学,2017(11):39-42.
[2] 林健.如何理解和解决复杂工程问题:基于《华盛顿协议》的界定和要求[J].高等工程教育研究,2016(5):17-26.
[3] 潘懋元.应用型人才培养的理论和实践[M]. 厦门:厦门大学出版社,2011.
[4] 章坤.论远程教育学习者自主学习能力的缺失与培养[J].高等继续教育学报,2019(6):22-26.
[责任编辑:刘凤华]