以能力为核心，以沟通为桥梁

陈竹 王小利 蔡丽 刘鸿雁

摘 要：现代教学理念秉承“以学生为中心”，以能力培养为现代教学活动的核心，每个课堂都根据学科自身的特点和教学对象各具特色。課程教学设计层次饱满，“以学生为中心”的教学理念是自上而下的顶层设计，学习从课堂向网络的在线教学延伸，向整个校园和管理理念全面地渗透。沟通成为学生与学生、学生与教师、学生与社会之间的桥梁，通过合作学习、IPRO和创新中心等推进跨学科的创新合作，孵化创业公司。提升学生的职业道德、写作、团队合作、沟通和演示能力，促进学生的自我认同和社会认同，帮助青春期学生完成自我认识，并融入社会，这对他们未来的发展有深刻的影响。“以能力为核心，以沟通为桥梁”的现代教育理念为西部高校构建全新的学校形态、创新学习范式、更新教育设施、教学和学习方法，加强学校与社会的沟通与合作，为向“双一流”高校迈进提供了有益的借鉴。

关键词：教育模式；合作学习法；跨学科创新项目；创新中心

受到工业化进程的影响，过去教育系统广泛使用标准化的学习模式，培养适应大规模、重复性生产的劳动力。但随着时代发展，年轻人的工作方式也发生了巨大的变化，创新已经成为经济的关键推动力。世界正在变化，教育也必须改变。世界各地都在经历着深刻的变革，需要以新的教育形式培养学生当今和未来社会和经济所需要的能力。2020年1月，世界经济论坛发布的“教育4.0行动”指出，在第四次工业革命的引导下，全球教育将发生重大变革，呈现出更多地运用线上线下混合式教学法、跨学科并基于项目的STEAM学习崛起，更多地使用合作学习法，以及让学生从消费者转变为创造者的创客空间等趋势［1］。为转变教学思维，培养更适应未来社会的人才，笔者以教育4.0理念高校的教育体系为中心，从课程教学设计、人才培养体系和教学环境等角度开展调研。

1 “以能力为核心”的混合式教学体系

教育4.0理念高校课程的教学大纲中总能发现一个共同的关键词：能力。例如：《高级微生物学》的教学大纲中明确指出：完成课程学习后，学生必须具备批判性阅读和分析微生物领域相关文献的能力。《面向对象编程》教学大纲第一句话就是“学生应该具备创建、编写、排除故障和运行程序的能力”。“基础物理学”课程强调：除了教授知识点，更重要的是让学生学会学习，学会运用知识去解决实际问题。而“Linux & Perl”和“生物信息学”这两门课程的每一节课，都必须能用新学到的知识点去编写3～6个程序。教育4.0理念高校的课程教学设计层次非常饱满，“以学生为中心”的教学理念是自上而下的顶层设计，学习从课堂向网络的在线教学延伸，向整个校园和管理理念全面地渗透。

1.1 形态灵活多样、层次丰富的课堂教学体系

在调研期间，笔者选择了面向本科生的“基础物理学”“C语言Linux & Perl”和面向研究生的“高级微生物学”和“生物信息学”作为了解教育4.0课堂教学的窗口。C语言课程的讲授非常生动，在讲授函数的定义和使用时，教师让学生分别扮演主程序main（）、主程序中的条件判断函数和4个不同的执行函数（动作）。例如，教师给扮演main（）的学生一张白纸或红纸或绿纸，扮演判断函数的学生根据纸的颜色做出判定，选择不同的执行函数，扮演不同执行函数的学生做出相应的动作：将笔放在纸上、折叠、揉成团或扔掉。教师将抽象的逻辑推理过程变为让学生参与的角色扮演游戏，将抽象问题实体化，促进学生对函数这一概念理解的同时，极大地加深了学生们的印象。

基础物理学本身决定了课程以知识点为单元的结构性。每个知识点讲授完毕后，进入习题演练的环节，教师使用了即时投票器来辅助习题演练。答题开始，学生利用即时投票器来做选择答案。答题结束后，教师立刻查看学生的答题情况和正确率。当一道题目正确率在50%以下，教师会公布学生们的投票情况，并让同学们对这个问题开展分组讨论，然后再次投票，如果正确率没有显著提高，教师会从新的角度来阐述相关知识点，之后带领学生解答这道题并进入下一道题或知识点。无论是形式灵活的基础课程，还是以讲座式开设的专业课，这些课程都非常注重学习过程的追踪，用过程性评价和形成性评价取代单独的期末考试。

1.2 合作学习法

在传统教育模式中，学生是相互竞争的关系，合作学习不被鼓励。但在教育4.0理念高校，从课程设计、课堂组织到校园硬件和管理支持系统都发生了转变，合作学习成为教育4.0理念高校广泛适用的教学方法。前文中提到，物理课中教师以分组讨论的形式，利用投票器来完成知识点的讲授，在实际课堂中，这一过程非常精彩。物理课的教师曾是一名军官，他的课堂被组织得井然有序，在教师讲授的过程中，学生几乎是鸦雀无声的。然而，当他公布学生们的投票情况（注意，不是公布正确答案），并宣布开始讨论后，教室会马上像炸开了锅一样，变得人声鼎沸。学生们先是相互询问对方的选择，然后不同选择的同学开始相互说服对方，2～5分钟后，再次投票，此时正确率往往会有大幅提高，有时甚至全班都能答对，这个方法被称为同伴互教法（peer instruction）［2］。马祖尔在给哈佛大学医学预科生讲大学物理时发现，不论他怎么讲解，班里总是有同学听不懂，当他让学生们相互讨论时，他非常惊喜地发现，懂的同学很快就把不懂的同学教懂了，比教师讲解的效率还要高。这是由于懂的同学刚刚学会，能很快发现不懂的同学在哪个点误入“歧途”，可以有针对性地进行指导。著名大学教育学家麦肯奇指出：“最有效的教学法是受教学目标、内容、学生、教师影响而千变万化的，但如果问什么是第二有效的教学法，那就是学生教学生。”［3］

除了同伴互教法，助教一职也备受推崇。在班级人数较多的基础课程中，教师都会聘任一名高年级学生作为助教，辅助课堂教学，尤其是参与答疑环节。此外，很多教育4.0理念高校会专门设立学术资源中心（Academic Resource Center，ARC），这是一种学习辅导机构，主要用于数学、物理、写作等公共基础课的辅导。ARC为所有学生提供免费的同伴辅导服务，参与辅导的ARC学者是由学过某一课程，并在这一课程中取得优异成绩的学生担任。他们帮助低年级学生充分了解课程要求，制订合理的学习计划。ARC面积约40m2（右图A、B），提供有利于小组讨论的圆桌和白板（右图C、D），同时还免费提供扫描仪、激光打印机和多台计算机，以方便特定软件的安装或测试（右图E）。学校还为ARC开发了便捷的网络平台（右图F），让学生以单人或是团队的形式在线预约导师和教室，并及时查看预约进程。平台还包括一个在线论坛和社交媒体系统TinyQ（右图F），用于在线回答学生的简短问题或对助教进行评价。

学术资源中心（Academic Resource Center，ARC）学术资源中心位于学生活动中心内；B.入口；C.内部陈设；D.内部陈设；E.内部陈设；F.在线网站

2 跨学科创新项目（Interprofessional Projects Program，IPRO）

20世纪90年代中期，很多行业提出：大学生应接受更全面的教育，具备良好的沟通能力和跨领域思维。一些高校提出了跨学科创新项目（Interprofessional Projects Program，IPRO），这个项目将5～20名学生组建成为大型团队，以解决更大、更复杂的问题，同时让学生们学习有价值的工作技能。项目由各学科的优秀教员来引领，确保每门课程都有不同学科的学生参与，以增强团队的创新能力，并培养学生的合作意识。项目还邀请了摩托罗拉或芝加哥白袜队等企业的赞助，这些赞助组织为研究提供了更加复杂的和多样化的主题，并深化了项目团队与企业的交流与合作。学生根据学科背景职业发展方向，挑选他们感兴趣的项目，模拟真实的工作环境组成团队。不同专业的学生对项目进行分工，每周定期和团队讨论项目进展，包括项目主题、问题分解、方案设计等，通过整个学期的合作，解决当前世界所面临的现实问题。课程设计完全以学生为中心，教师担任导师的角色。

IPRO课程的研究范围与社会、政治或经济联系紧密，既包括医疗健康、城市环境、资源开发等应用研究，也包括基础科学的前沿专题，如反物质重力干涉仪、工程生命等。例如：包括建筑、人文和工程专业的17名学生与两位教授组成团队，创立了零净能源社区项目，该项目团队与开发商Street Scape USA合作設计零净能源社区，项目团队通过场地、建筑规模和复杂的运营三个层面设想净零能源社区。目前，项目已得到了政府的批准，由化学、商业和法律专业的学生与两位教授组成的团队提出了优质饮用水的企划案：他们认为随着人口增长，淡水消耗量增加，同时水污染变得越来越严重，这些都会加速传统水源枯竭。为了应对饮用水危机，项目团队设计从空调通风HVAC系统中收集冷凝水并净化的方案，从而创造可持续的解决方案。值得一提的是，很多项目主题会年复一年地传承下来，让新生能够对由早期团队产生的想法进行持续的推进并完善。

近年来，IPRO项目进一步延伸成为创业项目（EnPRO）。在EnPRO项目中，学生不但要创建项目技术体系，还要在此基础上评估新创业想法在商业上的可行性，建立其商业原型并向市场投放，收集用户反馈，并最终制定完善的商业计划，以探索创业的机会。以EnPRO项目“海地赋能计划”为例：项目团队由包括工业设计、计算机、金融在内的6名本科生组成，他们为海地的EFACAP小学设计并实地安装了太阳能供电试验方案。这个系统包括XO充电站，它能以更安全的方式对接笔记本电脑，系统中还安装了一个服务器，以便于远程监控太阳能管理系统，同时可以为海地教师远程分享和创建课程计划。团队在当地为老师进行了培训，教他们如何上网、访问服务器以及建立电子邮件账户。团队还访问了另外三所小学，采访和收集学校工作人员对项目的评价，便于将来项目的推广。EnPRO项目为培养学生的创新能力，促进学生的就业提供了一个很好的途径，成为教育4.0理念高校教育品牌中的标志性产品。

学校会定期向公众开放的IPRO日活动，在那里团队展示他们的工作，并由教师、专业人士和其他学生进行评估。大会依据团队成立情况设置不同专题，如社区发展和开放、学生生活、博物馆教育、交通出行、运动与健康、社会创新等，并从每个专题中选出一队获胜者，同时还设置了院长选择奖，以及Dean's Choice和Top Tracks作为IPRO项目的最高奖。学校计划将领导力提升和项目管理方面的课程整合到IPRO项目中，以训练学生运用系统的方法和理论运筹有限的资源，对项目全过程进行计划、组织、协调和评价，更高效地实现项目预期目标。

最初设立IPRO的目标是增加学生的学术锻炼，让本科生直接参与到教师的研究项目中，同时也促使参与项目的教师以更灵活、更流畅的方式教学，跨学科的合作增进了教师和学生之间的交流，提升了教学质量。IPRO项目全面的训练提升了学生的职业道德、写作、团队合作、沟通和演示能力，让学生在就业市场具有更强的竞争力，为提高学校的就业率和就业质量提供了一个很好的途径，同时也成为推广和宣传学校的独特渠道。摩托罗拉前副总裁Ken Zdunek评价IPRO是一个集智慧、创新与极强互动性为一身的独特项目，它为学生步入竞争激烈的现实社会打下坚实基础。多学科协同工作是培养未来工程师的重要环节，IPRO也成为学科建设的亮点。

3 卡普兰研究所（Kaplan Institute）——创新工厂

在2018年10月25日，我们有幸见证了创新工厂的成立。卡普兰研究所占地7万平方英尺，包括一个完全开放的演讲大厅，供不同大小的团队使用的开放或半开放办公空间，以及3D打印等先进的原型设计和制造平台。在卡普兰研究所的二楼展厅，展示了学生们正在着手开展的优秀项目。如：城市环境中的农业：将机器人应用于垂直农业；校园交通规划：基于大数据的校园车辆管理体系。卡普兰研究所的建筑设计让每个项目团队能够进行更便捷的协作和沟通，有利于教师的指导和训练，也使得商业合作者将有更多的机会参与学生的教育。与其他大学创新中心不同的是，卡普兰研究所不仅是创业公司的孵化器，卡普兰研究所在IPRO等项目的基础上，打破了传统课堂模式，还为所有学生提供各种广泛的开放式协作空间和试验平台，让学生通过具体实践来发明、创造和发现。卡普兰研究所还有利于促进学生、教师、校友和商业合作伙伴之间的团队合作，培养多元化技术人才，让学生可以通过发明、创造和解决问题来学习。

结语

大学的职能从保存和传递知识，向研究和创新中心转变。在教育4.0理念高校，沟通成为学生与学生、学生与教师、学生与社会之间的桥梁，通过合作学习、IPRO和创新中心使学生通过交流沟通来寻求合作互助，培养了学生的交际能力，并进一步促进学生的自我认同和社会认同，帮助青春期学生完成自我认识，并融入社会，这对他们未来的发展有深刻的影响。

当前，世界正在经历百年未遇之大变局，要求人才从识变，到应变，到主动求变，唯有创新，才能以变应变，实现高质量发展，这也要求高校教育要谋求高质量教育、高质量供给、高质量就业。在当前工业4.0的技术支持下，西部高校应主动利用新技术构建全新的学校形态，创新学习范式、更新教育设施、教学和学习方法，加强学校与社会的沟通与合作，尽快融入教育4.0，向“双一流”高校迈进。

参考文献：

［1］王永固，许家奇，丁继红.教育4.0全球框架：未来学校教育与模式转变——世界经济论坛《未来学校：为第四次工业革命定义新的教育模式》之报告解读［J］.远程教育杂志，2020，38（03）：314.

［2］赵炬明.聚焦设计：实践与方法（上）——美国“以学生为中心”的本科教学改革研究之三［J］.高等工程教育研究，2018（02）：3044.

［3］Wilbert J.McKeachie.Wilbert J.McKeachie Quotes.［azquotes］.［2022.4.14］.https：//www.azquotes.com/author/31823Wilbert_J_ McKeachie.

基金项目：贵州大学研究生课程思政示范课程项目（KCSZ2022035）；贵州大学一流课程培育项目（XJG2021048）；贵州省级金课植物营养与施肥线上线下混合式课程；贵州省新农科教材建设研究基地项目

作者简介：陈竹（1986— ），女，汉族，贵州毕节人，博士，副教授，研究方向：土壤生态学。