后疫情時代計算機(jī)教學(xué)策略

時間:2022-08-12 03:20:02

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后疫情時代計算機(jī)教學(xué)策略

摘要:面對疫情以來的線上教學(xué)實踐,探討黑龍江省高校在線教學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r,從計算機(jī)類課程的基本特點出發(fā),分析傳統(tǒng)課堂教學(xué)的單向性、封閉性等教學(xué)方法的不足。結(jié)合線上教學(xué)的特點和優(yōu)勢,提出改變教學(xué)觀念,遵循以學(xué)生為中心的自主學(xué)習(xí)教學(xué)理念。結(jié)合現(xiàn)代教學(xué)技術(shù),介紹線上線下混合式教學(xué)模式的構(gòu)建,以重建后疫情時代計算機(jī)教學(xué)的解決方案。

關(guān)鍵詞:疫情;高等教育;計算機(jī)教學(xué);在線教學(xué)

突如其來的疫情給全世界的教育打了個措手不及,據(jù)聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)的統(tǒng)計,截至2020年3月30日,肺炎疫情已經(jīng)導(dǎo)致全球15.3億學(xué)生停課,占在校學(xué)生的87.6%。面對如此重大公共突發(fā)事件,教育該如何應(yīng)對?這是擺在每一位教育工作者面前的重大問題。一學(xué)期的實踐證明,在不能采取人群聚集式的課堂教學(xué)情形下,在線教學(xué)是不可替代的可行方案。師生不能謀面,如何能達(dá)到教育部“保證在線學(xué)習(xí)與線下課堂教學(xué)質(zhì)量實質(zhì)等效”的要求,是需要深入思考和仔細(xì)探究的。雖然高校計算機(jī)課程的在線教學(xué)有其自身的優(yōu)勢,但是如何發(fā)揮其特點,需要具體研究并勇于實踐。

1疫情下在線教學(xué)開展情況

據(jù)教育部統(tǒng)計,截至2020年4月3日,全國在線開學(xué)的普通高校共計1454所,95萬余名教師開設(shè)94.2萬門在線課程,上了713.3萬門次在線課程,參加在線課程學(xué)習(xí)的學(xué)生達(dá)11.8億人次。2020年第一季度,春季在線課程平臺上慕課增加了5000門,其他在線課程增長了1.8萬門。正如教育部高層司司長吳巖所說,在這次疫情期間,中國大學(xué)積極應(yīng)對,進(jìn)行了一場史前無例的大規(guī)模在線教學(xué)實踐。以黑龍江省高校疫情期間的教學(xué)實踐為例,其在線教學(xué)過程已平穩(wěn)順利地完成。2020年3月4日(第1教學(xué)周)—2020年6月14日(第14教學(xué)周)3個多月共14周運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計見表1(數(shù)據(jù)來源:黑龍江省高校在線教學(xué)指導(dǎo)委員會的“黑龍江省普通高等學(xué)校在線教學(xué)工作簡報”)。1)在線課程開設(shè)情況。按照黑龍江省教育廳的要求,在條件允許的情況下,盡量使用直播課的方式進(jìn)行在線教學(xué),多數(shù)教師響應(yīng)號召,在線直播課程在開學(xué)的兩周內(nèi)迅速攀升,占比70%~80%,基本實現(xiàn)了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的在線化,教師按時講課,學(xué)生按時聽課。2)學(xué)生到課率。學(xué)生上課出勤持續(xù)處于高位(見表2),甚至比在傳統(tǒng)的課堂上還要高,這一方面是學(xué)生對新的上課形式的新鮮感,另一方面是教師擔(dān)心遠(yuǎn)程教學(xué)難以約束學(xué)生的學(xué)習(xí)行為,便加強(qiáng)了學(xué)生的聽課要求。例如,第8周的到課率明顯下滑,究其原因是學(xué)生對在線教學(xué)的新鮮感消失,隨后幾周又恢復(fù)到高到課率狀態(tài),便是各學(xué)校加強(qiáng)了教師對學(xué)生的上課要求。3)教學(xué)資源。從黑龍江高校在線教學(xué)的教學(xué)資源分布來看,隨著在線課程的推進(jìn),各類教學(xué)資源的利用有一個從擴(kuò)張到收縮的周期性變化過程,反映出在線教學(xué)的特點,即前期資源填充和利用較多,然后逐漸進(jìn)入瓶頸期,即教學(xué)資源飽和且被利用的程度逐漸下降。另一方面也可看出,利用本校慕課的占比較少(實際占比只有6.53%),反映出疫情前黑龍江省內(nèi)各高校的慕課建設(shè)開展得不夠充分,現(xiàn)制作慕課已經(jīng)來不及,因此絕大多數(shù)課程借用他校現(xiàn)有慕課并結(jié)合本校的大綱要求重建SPOC課程。4)教學(xué)活動。絕大部分在線課堂上使用的是直播講解,同時伴隨PPT/文字課件的使用。錄播講解占比較小,一方面是前期錄播內(nèi)容占比較小,更重要的是現(xiàn)在采用的在線教學(xué)方式仍然沿用傳統(tǒng)課堂教學(xué)理念,老師現(xiàn)場講解,學(xué)生現(xiàn)場聽課,否則會被認(rèn)為在線教學(xué)難以把控。從數(shù)據(jù)分布來看,在線實時互動占比較大(平均為81%),這是一個好現(xiàn)象,但也不排除有加強(qiáng)教學(xué)管理的原因,把互動當(dāng)成了了解學(xué)生是否聽課的手段。總之,如此大規(guī)模的在線教學(xué)對任何人都是第一次,本質(zhì)上是被動使然,由于打破了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)生態(tài),其實踐意義是第一位的。在實踐中不僅要總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),更重要的是要探索在線教學(xué)在整個教學(xué)中所發(fā)揮的作用,因為隨著科技的不斷進(jìn)步,在線教學(xué)必將成為未來教學(xué)的重要手段和組成部分,如何發(fā)揮在線教學(xué)的優(yōu)勢,需要對其深入思考和轉(zhuǎn)變觀念。

2對在線教學(xué)的深入思考

早在2000年,美國麻省理工學(xué)院教授委員會的“終身學(xué)習(xí)委員會”提出了開放課程(OpenCourseWare,OCW)的概念[1],并于2002年面向社會首次了OCW開放課程,使全世界的網(wǎng)民都可以獲得該校的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,可視為人類的一次教育革命;到了2012年,Coursera、Udacity、edX三大在線平臺相繼推出了慕課(MassiveOpenOnlineCourses,MOOCs)[2],使得在線課程更加系統(tǒng)完整,在線教育逐漸走向規(guī)范化和體制化;而現(xiàn)如今可交互在線教育平臺、移動教育平臺的推出使得在線教育蓬勃發(fā)展,同時也為人類應(yīng)對這場公共危機(jī)提供了一定的教育準(zhǔn)備。雖然在線教學(xué)是人類歷史上一次偉大的教學(xué)革命,但是在線教學(xué)本身并不會帶來教學(xué)成效,正如教育家克拉克(1985)所說:媒體本身并不能產(chǎn)生教學(xué)成效上的差異,只有不同的教學(xué)策略才會有不同的教學(xué)效果。很多學(xué)者都看到了當(dāng)今在線教學(xué)所面臨的問題,同時也對在線教學(xué)抱有極大的希望。文獻(xiàn)[3]中認(rèn)為雖然在線課程正在被大學(xué)所接受,但是教師的在線教學(xué)技能既不系統(tǒng)又不全面,為了提高教學(xué)質(zhì)量,需要進(jìn)一步研究和總結(jié)在線教學(xué)的方式方法。文獻(xiàn)[4]中也討論了從面對面學(xué)習(xí)到在線教學(xué)所遇到的挑戰(zhàn),并提出在線教師的能力應(yīng)包括在線教學(xué)方法及方法論、在線教學(xué)策略設(shè)計、在線教學(xué)管理工具的運用4個方面。文獻(xiàn)[5]中分析了移動教學(xué)技術(shù)的基本特征并預(yù)測了其發(fā)展前景。文獻(xiàn)[6]中通過分析澳大利亞和中國的樣本數(shù)據(jù),認(rèn)為移動學(xué)習(xí)技術(shù)以其豐富的交互性和自由度必將成為未來教育的一種趨勢。在線教學(xué)中,師生之間只能在虛擬環(huán)境中進(jìn)行溝通,相互之間獲得的信息通道狹窄,這給教學(xué)管理帶來不便。從傳統(tǒng)的教學(xué)理念出發(fā),這是極大的不利因素,因為教師的權(quán)威和掌控力會被大大削弱,但如果改變教學(xué)觀念,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)中的主導(dǎo),教師成為輔助和引導(dǎo)的角色,即采用學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行教學(xué),就完全化解了這種管理上的不利。換言之,為了適應(yīng)在線教學(xué)的管理虛擬化,教學(xué)應(yīng)該回到教育的本源,做到以學(xué)生為中心,因材施教。傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化的教學(xué)模式源自工業(yè)文明對人才的大批量、標(biāo)準(zhǔn)化需求,隨著信息時代的來臨,人類社會越來越需要具有創(chuàng)新精神的個性化人才,這在客觀上促使大學(xué)教育做出相應(yīng)的改變,當(dāng)然這首先是教育觀念上的改變[7]。正如美國教育學(xué)家多爾認(rèn)為的那樣,現(xiàn)有的教學(xué)多是訓(xùn)練我們成為預(yù)定“真理”的被動接受者,而不是知識的創(chuàng)造者[8]。后現(xiàn)代主義認(rèn)為對知識的解釋是多重性的,真理并不具有確定性和權(quán)威性。此外,知識并不是固定在那里等我們發(fā)現(xiàn),而是通過反思性行為才能不斷地擴(kuò)展和生成。由此認(rèn)為,教學(xué)的目的不再只是傳授已有的知識,而是用已有的知識創(chuàng)造新的知識,從而實現(xiàn)學(xué)習(xí)者自身的轉(zhuǎn)變,也就是說,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的藝術(shù)在于幫助學(xué)習(xí)者發(fā)展自己的創(chuàng)造性和組織能力,而教學(xué)者的作用便是引導(dǎo)學(xué)習(xí)者將正在學(xué)習(xí)的學(xué)科結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為其自身考察事物的方式,從而使學(xué)習(xí)者得到內(nèi)在的成長。

3線上教學(xué)策略

在線教學(xué)通常是利用計算機(jī)或手機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊完成的,主要傳遞的是視頻、動畫、圖片、文本以及其他可在計算機(jī)上承載的文件信息,本質(zhì)上是一個信息處理和信息通訊的過程。計算機(jī)學(xué)科所講授的課程大部分也是做信息處理和信息交流的,因此計算機(jī)課程實現(xiàn)線上教學(xué)有其天然的優(yōu)勢,但作為大學(xué)課程它也應(yīng)遵循相應(yīng)的課程教學(xué)理念和方法,也會面臨與其他課程相同的困難和瓶頸,需要做出更好的設(shè)計以實現(xiàn)更好的效果。

3.1理論教學(xué)

在在線教學(xué)平臺上組織教學(xué)包括設(shè)置教學(xué)環(huán)節(jié)、上傳教學(xué)視頻、發(fā)放課程練習(xí)素材、提出教學(xué)要求、開設(shè)討論區(qū)、規(guī)定各教學(xué)項目的評分標(biāo)準(zhǔn)等,學(xué)生根據(jù)自己的能力和教學(xué)需求在課外自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)順序。以在線教學(xué)平臺為中心設(shè)置課程方案的好處在于課程資料“永久”存在,學(xué)生可以反復(fù)利用學(xué)習(xí),所有課程討論記錄“永久”存在并可讓所有學(xué)生看到,學(xué)生所有的學(xué)習(xí)痕跡也都被記錄下來,便于判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。1)直播課堂。直播課堂是每周的固定時間上課,類似于傳統(tǒng)課堂上課的時間。在這段時間里,教師不會系統(tǒng)講解課程內(nèi)容(因為完整的課程內(nèi)容已經(jīng)通過錄播的方式上線供學(xué)生課外學(xué)習(xí)),而是講解學(xué)生在自主學(xué)習(xí)時所遇到的通性問題,也要通過提問檢查一周以來學(xué)生自主學(xué)習(xí)的情況,發(fā)現(xiàn)好的作業(yè)并讓學(xué)生在課堂上講解設(shè)計與實現(xiàn)的方法,供大家共同學(xué)習(xí)。實踐證明,這種在課堂上讓學(xué)生講解自己作品的方法既可以鼓勵學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,又可以鼓勵其他學(xué)生,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。另外,也有教師采用做題搶答、任務(wù)接龍、多人合作等方法調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性并提高課堂參與度。2)答疑解惑。在課程設(shè)計中采用以學(xué)生為中心的自主學(xué)習(xí)策略,這就要求教師以輔助者和引導(dǎo)者的角色幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。學(xué)生隨時可以在課程群中提出與本課相關(guān)的問題,教師在看到問題的第一時間給予解答,當(dāng)然也鼓勵學(xué)生之間相互解答。整個一學(xué)期的教學(xué)實踐表明,教師在課程初期參與解答的次數(shù)會較多,隨著部分學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步,相近的問題學(xué)生之間積極解答,從而也激發(fā)了學(xué)生互助學(xué)習(xí)的精神。

3.2實驗教學(xué)

計算機(jī)課程實驗分為軟件操作、程序設(shè)計、硬件操作等內(nèi)容,其前兩類內(nèi)容可通過共享屏幕功能實現(xiàn)遠(yuǎn)程指導(dǎo),硬件操作需借助于虛擬實驗在線實現(xiàn),這也表明構(gòu)建虛擬實驗按“能實不虛”的原則,或僅對高風(fēng)險、高污染、高成本的實驗進(jìn)行虛擬化是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,從在線教學(xué)的角度看,每一個教學(xué)中的實驗都有虛擬化的必要。在教學(xué)實踐中,即時通訊工具中的共享屏幕功能幫了大忙,軟件操作課程和程序設(shè)計課程的相關(guān)實驗均采用此工具實現(xiàn),其面臨的主要問題是有些學(xué)生身邊沒有電腦,沒辦法進(jìn)行實驗操作。解決方案是讓無電腦的學(xué)生與有電腦的學(xué)生合作,無電腦的學(xué)生語言描述實驗過程,有電腦的學(xué)生共享屏幕按其指引進(jìn)行實驗操作,能夠基本解決此類問題,只是占用的課堂時間較長。對于硬件實驗,由于我校還沒有開發(fā)相關(guān)的虛擬實驗軟件,現(xiàn)在采取的辦法是教師在實驗室現(xiàn)場直播操作,學(xué)生語音指引教師完成硬件實驗,同時教師邊做實驗直播邊提出問題,以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的思考。

3.3教學(xué)考核

采用開放式的考核評價體系,通過對學(xué)生學(xué)習(xí)痕跡的分析、學(xué)生對開放命題的解答以及對開放任務(wù)的完成情況給予綜合評價,重點考核學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、創(chuàng)造性和協(xié)作精神。遠(yuǎn)程考試是一個較大的難題,因為監(jiān)考老師無法在學(xué)生身邊,只能通過攝像頭的監(jiān)控實現(xiàn)監(jiān)考,當(dāng)然這只能在某種程度上監(jiān)控考試情況,更多還要依賴學(xué)生自身的誠信和平臺的技術(shù)手段。現(xiàn)有在線教學(xué)平臺一般具有在線考試系統(tǒng),可在其中設(shè)置試題、試卷、考試要求、考試時間等,學(xué)生可以在線提交試卷,監(jiān)考老師可以在考試系統(tǒng)后臺看到學(xué)生登錄的IP、登錄設(shè)備類型等基本信息,有助于監(jiān)考教師監(jiān)控學(xué)生基本考試情況。

4后疫情時代計算機(jī)類課程建設(shè)

疫情下的在線教學(xué)從客觀上打破了教師權(quán)威,迫使我們遵從教育本源,以學(xué)生為中心,實現(xiàn)自主學(xué)習(xí),此時教師的角色應(yīng)該是引導(dǎo)的、輔助的和組織的,教師應(yīng)接受課程所帶來的復(fù)雜性,尊重不同和變化,盡力利用學(xué)生對問題的參與來理解他們所處情境,使學(xué)生自發(fā)地建構(gòu)對知識的理解。這樣的教學(xué)模式必將打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)“一言堂”的禁錮和“單目標(biāo)”的僵化。傳統(tǒng)的計算機(jī)課堂教學(xué)中,教師從語法講到算法、從簡單的編程語句講到復(fù)雜的程序設(shè)計,所有的學(xué)生都要跟隨著教師的思路亦步亦趨。由于是幾十位學(xué)生一起聽課,教師沒辦法實施因材施教的策略,而且為了所謂的公平,絕大多數(shù)的考核也是單目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)答案,結(jié)果出現(xiàn)了一些非常奇怪的現(xiàn)象,部分學(xué)生會到網(wǎng)上或培訓(xùn)班學(xué)習(xí)相關(guān)課程,從而滿足各自不同的求知欲望。為了打破這種尷尬的局面,必須轉(zhuǎn)變觀念,讓教學(xué)以學(xué)生為中心,使用線上線下相結(jié)合的教學(xué)手段,采用自組織的教學(xué)策略[9],鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生趨向一個開放的目標(biāo),以實現(xiàn)自我塑造和自我完善目的。為此應(yīng)構(gòu)建計算機(jī)類課程線上線下完整的解決方案。1)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的自組織構(gòu)建[10]。將計算機(jī)課程的知識體系提交到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,引導(dǎo)學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)填寫其中的相關(guān)內(nèi)容并鼓勵相互修改,逐漸豐富和完善課程資源。2)在線協(xié)同學(xué)習(xí)的互助模式[11]。鼓勵學(xué)生在教學(xué)平臺上互助學(xué)習(xí),如在完成程序設(shè)計目標(biāo)時,小組成員之間可以在線協(xié)作共同完成目標(biāo)項目,并允許不同小組之間的差異性和相互競爭。3)線上課程引導(dǎo)與線下課程輔導(dǎo)相結(jié)合的輔助模式。教師提供完整的課程講解視頻,但并不包含計算機(jī)課程內(nèi)容的所有細(xì)節(jié),只作為樣例和思路呈現(xiàn)來引導(dǎo)學(xué)生自主編程,以發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性和培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力,與此同時要利用課堂教學(xué)的面對面交流輔導(dǎo)學(xué)生完成自己的程序設(shè)計。4)目標(biāo)驅(qū)動的探索式學(xué)習(xí)方案。教學(xué)方式采用完整的邏輯線索,提出逐漸深化的課程目標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生探索問題的解決方案,最終完成課程的整體目標(biāo),在此期間要對學(xué)生的優(yōu)秀成果進(jìn)行展示和鼓勵,以便相互借鑒并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與信心。5)開放式多元化評價機(jī)制。考核題目應(yīng)設(shè)計成開放式的,不做有標(biāo)準(zhǔn)答案的選擇題,以完成目標(biāo)的程度與效果作為評價指標(biāo),提高學(xué)生自主創(chuàng)新的精神和綜合實踐的能力。總之在后疫情時代,計算機(jī)教學(xué)仍然要利用線上教學(xué)工具和手段,這不僅會提升計算機(jī)課程的教學(xué)質(zhì)量,而且還會在社會層面上構(gòu)建計算機(jī)教學(xué)體系,開創(chuàng)一種大規(guī)模互動在線教學(xué)模式,使其無論在日常教學(xué)還是在突發(fā)事件中都能發(fā)揮很好的作用。只有這樣,教育才能伴隨人類文明的進(jìn)步并體現(xiàn)自身的本源,大學(xué)才能成為真正的大學(xué),推倒圍墻,普惠大眾。

5結(jié)語

疫情給大學(xué)計算機(jī)教學(xué)帶來了諸多困難,但同時也帶來了很多啟發(fā)和新的實踐。結(jié)合計算機(jī)教學(xué)的特點采用線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,鼓勵學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的自主建構(gòu),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行協(xié)同式的在線學(xué)習(xí),讓教師放下權(quán)威以引導(dǎo)者和輔助者的姿態(tài),在目標(biāo)驅(qū)動的學(xué)習(xí)機(jī)制和開放性多元化的評價體系下引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),以實現(xiàn)更有適應(yīng)性的計算機(jī)教學(xué)體制,這不僅會更有效地應(yīng)對突發(fā)事件,還會使高等教育更加公平、更加普及。

作者:孫博文 李成嚴(yán) 林克正 賈麗娟 任相花 單位:哈爾濱理工大學(xué) 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院