教学改革新思维:亮功夫 找金子 矛碰盾 解疑惑 ——“大学计算机”课程组在慕课教学与翻转课堂中的“思”与“为”

哈工大报讯(张妍文/图)亮功夫、找金子、矛碰盾、解疑惑……战德臣教授在学校教育思想大讨论总结会上抛出的一连串生动、响亮的概念令在场的老师们为之一振,也激发了记者亲身到课堂上一探究竟的好奇心。


课上亮功夫


      一个周四的下午,记者13:30分来到二校区B601教室,本意是想在13:45分正式上课前与学生先聊两句。


没想到的是,刚进教室门,记者就看到战德臣已经坐在了第一排,一位青年老师正在旁边整理着什么。而教室前边的投影上已经显示出了一个名为“第四次小班研讨选课单A组”的表格,表中列出的是学生的名字和分组情况。左侧的黑板上,是用粉笔写的座位图。


“战老师,我想抢在您前边到的,没想到,还是落后啦!”


记者边打招呼边看到,战德臣旁边那位老师正在按投影上的分组整理“小班研讨过程学生记录单”、“分组评价记录单”、“评价数据汇总表”等一摞摞的表格。


“这是涂志莹老师,协助我一起上这门课。”看着记者疑惑的表情,战德臣笑着说,“一会儿,你就知道为什么要两位老师一起上课了!”


“看来我是来对了,也许今天会有好素材了!”记者边琢磨边坐到了教室后排。


随着上课时间的临近,学生们陆续拎着电脑包来了,每个人进门第一件事就是在投影上找自己的名字和分组。几分钟后,30名学生全部到齐,按照分组坐成了“5堆儿”。


13:45分,战德臣准时走上讲台,“现在开始第一个环节‘亮功夫’,计时10分钟!”


这时,记者看到,“5堆儿”学生立即开始了各自的“小组会议”——每个人面前的笔记本电脑上呈现的都是一份关于“算法”的PPT报告。


记者悄悄凑近其中的一组,听到的是一连串很有意思的词——贪心、优化组合、哥尼斯堡七桥、今朝有酒今朝醉……6个学生里,有的在检查自己的PPT,有的在翻看其他同学的PPT,有的在笔记本上做着记录,还有的在查找老师的课件。


      在现场边走动边观察的战德臣告诉记者:“每次讨论课前,学生根据自学MOOC课程的内容,把自己找到的‘金子’用PPT呈现出来。在这10分钟里,同组的6个学生相互交流,互通有无,整合成一份最佳方案。”


所谓“找金子”,其实就是通过小班研讨课检验学生MOOC学习的效果,通过这种方式,检验学生能否通过自学将重点、亮点以及学习中的奇思妙想挖掘出来,并在小班研讨时亮出“功夫”。


10分钟后,战德臣再次走上讲台:“请张霖暄同学代表第一组发言,时间是5分钟!”按照分组顺序,5个组各有一名学生被点到,分别到讲台上代表全组作了发言。


涂志莹小声对记者说:“战老师每次点名都是随机的,每次课分组也是随机的,所以学生在课前都要认真准备PPT,因为每个人都有可能被点中,而且他发言的情况会影响整组的成绩。”


记者不禁感叹:“真是巧妙。这样一来,谁都不敢‘搭便车’了,‘打酱油’是行不通了。”


在5个发言的学生中,最后一个上台的赵世家显然是准备最充分的。在题为“软件之灵魂——算法”的报告中,他不仅梳理出了知识脉络图、思维导图,还呈现了关键知识点的案例示意图、动态模拟图等,并清晰地标注出了9处“金子”。报告结束,赵世家获得了同学们的掌声。


“亮功夫”、“找金子”过后,涂志莹给每个学生发了一张纸,而战德臣则站在讲台上开始组织“矛碰盾”。记者看到,每个学生拿到的纸上有两道测试题,题目上边有出题者和答题者的名字。


      在与涂志莹的交谈中,记者得知,课前,每个学生根据MOOC学习的内容和本次讨论的主题设计两个题目,并通过网络提交给老师。老师再根据分组情况,按照组内循环的规则把题目分配给学生,在课上进行笔试,即“矛碰盾”。每个学生都是出题者,也是答题者。因为分组是随机的,学生在拿到题目前无法知道自己将要回答的是什么问题。


完成答题后,每个答题者将自己的答案交给出题者浏览打分。而“矛碰盾”的另一重涵义就是,不仅出题者要给答题者打分,评价回答的满意度,答题者也要对出题者的“出题水平”进行评价。


记者发现,“亮功夫”、“找金子”、“矛碰盾”一系列环节完成后,正好是第一学时结束的时间。涂志莹拿着一摞摞的表格走出了教室。


      按照课程整体设计,每个学生在开课前可自主选择3次这样的小班研讨,每次研讨的表现满分为15分,并将计入课程总成绩。战德臣介绍说,这15分包括小组间对PPT报告的相互评价、同组成员间的相互评价以及出题者和答题者的相互评价。这些综合起来,每个学生在讨论结束时就可以知道自己的得分。而涂志莹在第二学时的任务,就是去核算学生的成绩。


      与此同时,第二学时开始,战德臣走上讲台“解疑惑”。对各组发言情况简短评价之后,战德臣开始就“算法”相关的策略思想、精确表达、控制结构设计、程序设计等关键问题进行了“点睛”式的讲解。讲台上,省级教学名师的风采展露无遗。


课后下真功


      体验了一次完整的“翻转课堂”,记者发现了一个有趣的现象——尽管自身是文科出身,读书时常常在计算机考试前通宵达旦、一筹莫展,这次却“一雪前耻”,听懂了大部分内容。


仔细琢磨,也不无道理,因为在“爱课程”网站上浏览这门MOOC的概要时,战德臣在视频中已经讲到,这并非计算机专业学生的专业技术课,而是一门面向大一学生开设的通识类思维训练课程,课程的核心是让学生学会计算思维方式,而非具体的程序设计和软件应用。


      这也正是战德臣带领课程组率先进行教学改革的原动力。


      在我校,“大学计算机”是一门几乎覆盖了全部本科专业的通识类核心课程,与大学数学、大学物理等地位相当。在战德臣看来,这门课在信息社会与互联网时代的价值不言而喻,“计算+”、“互联网+”等都要求学生具有计算思维,因为计算思维是各学科学生形成跨界思维、创新思维的重要组成部分,是科学界公认的与理论思维、实验思维并存的第三大思维科学方法。这样的共识,近年来在国内很多高校大学计算机类通识课程授课教师中越来越清晰。而战德臣和他的课程组,在意识到这个问题的同时,已经开始了实实在在的行动。


传统授课方式以教师为主导,学生学习主动性不强、学习效率低的弊端显而易见。当MOOC大踏步走进中国时,当很多人在讨论这种依托于网络的新兴授课方式能否取代传统授课方式时,战德臣和同事们展开了更深的思考。


      2014年,战德臣主讲的“大学计算机——计算思维导论”在“爱课程”网中国大学MOOC频道正式上线,这也是该平台国内首批上线的5门MOOC课程之一。令人欣喜的是,课程上线后,许多学校主动与战德臣联系,期望在教学中引入该课程。2014年秋季学期,13所大学基于该MOOC课程,以同步SPOC的形式,共同开展了计算思维教育教学,首次创造了13所大学两万余在校生同步学习,超过14万人次参与在线讨论的记录,实现了跨校跨专业学生“自学-互学-群学”的新教学模式。


      在网络上的“走红”并没有让战德臣停下脚步。作为最早“涉足”MOOC的“行动派”,他非常清楚,在共享优质课程资源的同时,MOOC本身无法代替传统课堂上师生“面对面”所带来的思维碰撞和互动效果。


传统教学方式与MOOC既然各有优势,何不来一次“牵手”?


“MOOC+SPOCs+翻转课堂”的思路在战德臣的头脑中愈加清晰。


“几乎所有的老师都承认改革的必要性,而要付诸行动,常常是有心无力。打破现有的课程体系,重新进行课程设计,线上线下兼顾,工作量是原来的几倍。但是,如果改革成功,学生无疑是最大受益者,他们将成为学习的主导者。这个吸引力太大了。”在一番艰难的思想斗争后,战德臣决定做那个最先“吃螃蟹”的人。


      经过一年的准备,本学期,战德臣和课程组的骨干张丽杰副教授、孙大烈副教授、孙承杰副教授、韩琦副教授等率先在2015级本科生中推行“MOOC+SPOCs+翻转课堂”教学模式。


      新的教学设计由30学时的在线MOOC学习和10学时的课堂教学组成。得益于在线学习模式,学生的课堂学时由原来的30学时压缩为10学时。对教师而言,为了保证小班研讨的效果,原本90人的大班被分成3个小班,课堂学时依然是30学时。“在线MOOC学习解决的是课程学习的广度问题,而在被释放了教学空间的课堂上开展翻转课堂教学,开展主动式、协同式、研讨式教学主要解决的是课程学习的深度问题。”战德臣说,在线学习与小班研讨互为补充,在线学习是小班研讨的基础,“亮功夫”、“找金子”、“矛碰盾”等环节都依赖于前期在线学习。


      那次课后,随机跟学生聊起这种新的学习体验,朱天伦和金朋两人不约而同对记者说:“线上线下都不轻松。每次在线学习结束后,都有测试。测试得分、参与网上讨论得分、MOOC结业考试得分加在一起,最后折合成总成绩的50%。3次小班讨论,总共45分,5分考勤,计入总成绩。想要拿到好成绩,小班讨论前,至少要花一周时间准备PPT报告内容。”


      学生的压力来自每个环节都是“得分项”,要拿高分,每个环节都需要认真对待。老师的压力则来自工作量的成倍增加,前期录制MOOC的过程自不用多说,正式上线后,战德臣带领课程组的老师们编写了大量习题,以满足学生每次在线学习后的测试需要,同时要随时在线与学生互动,对每个学生的学习效果和参与讨论程度进行记录评价,并回答学生的提问。而线下的10学时,对学生来说,除了参与两次集中的大班讲座占4学时,另外的6学时可以自主选择3次小班讨论。对于老师来说,如何设计研讨题目,如何将90分钟的内容在45分钟内进行梳理式、点睛式的讲解,如何应对互动课堂中出现的非预期问题,则是挑战。与此同时,每次讨论前给学生随机分组、准备各类表格、计算每个学生每次讨论得分……工作量增加、教学难度加大,一系列因“翻转课堂”引发的工作摆在老师面前。


      战德臣笑言:“这就是给自己‘找麻烦’,但我们确信这‘麻烦’找得对、找得值!”


      在“爱课程”网中国大学MOOC频道上线的全部216门课程中,“大学计算机——计算思维导论”的同期课程选课人数达到44000人,位列前十名,实现了高层次课程的普及化,如果从课程覆盖学校范围来衡量,该课程则以覆盖26所学校名列所有课程榜首;   


      “MOOC+SPOCs+翻转课堂”教学模式被教育部大学计算机课程教学指导委员会鉴定为“国内首创”,并推广到全国近30所高校;


      在战德臣、张丽杰等的带动下,课程组的青年教师孙承杰、韩琦等开始尝试这种全新的教学方式,数学系尹逊波副教授、化学系张兴文副教授等也来“取经”;


……


      在战德臣心里,这一切都是“意外收获”,而他最高兴的,是这种全新的教学模式真正在“以教师为中心”向“以学生为中心”转变的道路上迈出了踏实、有力的一步。

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