基于信息系統(tǒng)的課程教學(xué)改革實(shí)踐與思考

陳鳴　鄭旭東　吳博　蔣宗禮　周雷　許博　邢長(zhǎng)友

摘 要：分析了課程教學(xué)信息化的本質(zhì)，探討了支持課程教學(xué)的信息系統(tǒng)應(yīng)有的特征，闡述了課程教學(xué)是以師生互動(dòng)為中心、由一系列相關(guān)階段形成的有序過(guò)程，指出在利用信息系統(tǒng)提升教學(xué)效率的同時(shí)，不能以犧牲師生人文交互和降低教學(xué)質(zhì)量為代價(jià)。以信息系統(tǒng)ourCourse的實(shí)踐為例，討論了信息系統(tǒng)在課程教學(xué)模式改革中可能的作用。

關(guān)鍵詞：課程教學(xué)；信息系統(tǒng)；教學(xué)改革；ourCourse

一、課程教學(xué)信息化的本質(zhì)

高等學(xué)校目前面對(duì)的挑戰(zhàn)十分復(fù)雜。如，社會(huì)發(fā)展特別是國(guó)際化對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求不斷提高、高等教育的普及化、信息來(lái)源多樣化、經(jīng)費(fèi)相對(duì)不足、教師科研要求高等。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，用信息技術(shù)提高教學(xué)效率、降低教學(xué)成本，走教育教學(xué)信息化之路是一種必然選擇。

教育的本質(zhì)是提高受教育者素質(zhì)[1]，為國(guó)家建設(shè)提供人力資源保障。學(xué)習(xí)者則從教育中追求個(gè)人生活水平的提高，滿足物質(zhì)和精神生活。面對(duì)多樣化選擇，學(xué)習(xí)者更注重知識(shí)傳輸獲取的方式和過(guò)程。高校的主要功能是知識(shí)傳承類(lèi)的學(xué)習(xí)和文明發(fā)展類(lèi)知識(shí)的研究。前者主要學(xué)習(xí)文字、文學(xué)、數(shù)學(xué)、邏輯、運(yùn)籌等內(nèi)容。這類(lèi)學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的方式是師傳面授的課程教學(xué)，需要前人對(duì)知識(shí)規(guī)律性的總結(jié)、推導(dǎo)、歸納、系統(tǒng)分析、約定認(rèn)知等。后者主要學(xué)習(xí)和研究工程技術(shù)、哲學(xué)、生命科學(xué)、行為科學(xué)、科學(xué)探索知識(shí)等。這類(lèi)學(xué)習(xí)方式依賴團(tuán)隊(duì)的學(xué)術(shù)傳承，如系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，靈感和洞察力、想象力，批判精神，相互討論啟發(fā)等，同時(shí)需要實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、儀器設(shè)備等設(shè)施的保證。此外，高校教會(huì)學(xué)生“做人”和“做事”也是其義不容辭的社會(huì)責(zé)任。

電子學(xué)習(xí)能夠做什么？首先，它引入了豐富多彩的多媒體手段，但也為“人灌”變“機(jī)灌”提供了便利；其次，開(kāi)放平臺(tái)為系統(tǒng)展現(xiàn)的教學(xué)資源提供了有效的組織方式，但也限制了教師教學(xué)的個(gè)性化和割裂了教學(xué)過(guò)程的完整；最后，它提高了教學(xué)效率，為學(xué)習(xí)者帶來(lái)了便利，但往往以割斷或削弱師生應(yīng)有的人文交流為代價(jià)。例如，許多大學(xué)建立的基于Web的課程教學(xué)系統(tǒng)能夠在線發(fā)布課程材料和進(jìn)行必要的教學(xué)交流；精品資源共享課平臺(tái)集中了國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的課程資源，為高校同行的教學(xué)交流帶來(lái)便利，促進(jìn)了先進(jìn)教學(xué)方法和優(yōu)秀資料的傳播。但某些電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)忽略或缺失了課程教學(xué)中的人文因素，在追求教學(xué)效率的同時(shí)降低了教學(xué)質(zhì)量。實(shí)際上，電子學(xué)習(xí)在某種意義上卻助長(zhǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足和教師教學(xué)投入不夠的現(xiàn)象。

MOOC是因特網(wǎng)技術(shù)與教育融合的產(chǎn)物，是美國(guó)教育界和IT界經(jīng)多年摸索于2012年提出的一種新型電子學(xué)習(xí)教學(xué)模式。當(dāng)MOOC用于美國(guó)大學(xué)課程教學(xué)時(shí)，最大的亮點(diǎn)是“翻轉(zhuǎn)課堂”。即學(xué)生在課前必須在線自學(xué)授課視頻，教師則在課堂上組織學(xué)生圍繞核心知識(shí)點(diǎn)研討，然后進(jìn)行測(cè)試并評(píng)定成績(jī)。當(dāng)然，其他教學(xué)過(guò)程仍然保持不變。事實(shí)上，MOOC在利用信息系統(tǒng)提高效率時(shí)，通過(guò)“翻轉(zhuǎn)課堂”強(qiáng)化了師生的人文交流，從而促進(jìn)了課程教學(xué)質(zhì)量的提高。而當(dāng)MOOC用于社會(huì)學(xué)習(xí)時(shí)，若缺乏師生互動(dòng)，效果可能就極為不同了。

電子學(xué)習(xí)的新熱潮帶給我們的啟示是什么？首先，在保證教學(xué)質(zhì)量的前提下提高教學(xué)效率才有意義，而通過(guò)強(qiáng)化師生互動(dòng)、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的信息系統(tǒng)才能做到這一點(diǎn)。其次，電子學(xué)習(xí)為繼續(xù)學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)提供了一種新形式，但由于無(wú)法提供課程教學(xué)必須的實(shí)驗(yàn)、人文交流等環(huán)節(jié)，可以作為補(bǔ)充的手段，但不太適合全課程學(xué)習(xí)[2]。其實(shí)，電子學(xué)習(xí)還有一些局限性，如：（1）有時(shí)主要關(guān)注了課堂教學(xué)，尚未涉及其他課程教學(xué)環(huán)節(jié)；（2）有時(shí)只適合知識(shí)傳承類(lèi)且無(wú)實(shí)驗(yàn)的課程，且難以保證教學(xué)質(zhì)量；（3）不能因材施教，名校名師的視頻也無(wú)法適合所有層次的學(xué)生、所有教學(xué)目標(biāo)的需求。這表明任何信息系統(tǒng)都無(wú)法替代人在教學(xué)中的“主體”和“主導(dǎo)”作用，所以大學(xué)校園的人文環(huán)境不可能在近期消亡。不過(guò)，電子學(xué)習(xí)促進(jìn)了我們對(duì)教育教學(xué)信息化的深刻思考，我們應(yīng)當(dāng)積極應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，抓住全面提升中國(guó)高等教育質(zhì)量的戰(zhàn)略機(jī)遇。

由此可見(jiàn)，課程教學(xué)所需要的“信息化”不是泛泛的“信息化”，而是有其內(nèi)在的特殊要求的。這種特殊要求需要有與之相適應(yīng)信息系統(tǒng)的支持。

二、支持課程教學(xué)的信息系統(tǒng)特征

由于課程教學(xué)是由一系列相關(guān)階段形成的有序過(guò)程并具有許多人為參與的特點(diǎn)，支持課程教學(xué)的信息系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是一種具有分布式特性的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放平臺(tái)。該平臺(tái)必須能夠有效支持這個(gè)教學(xué)活動(dòng)序列。歸納起來(lái)，有如下一些要求：

（1）以師生互動(dòng)為中心設(shè)計(jì)系統(tǒng)。調(diào)動(dòng)師生兩個(gè)積極性是搞好課程教學(xué)的關(guān)鍵，提高教學(xué)效率和豐富教學(xué)資源不能以割斷或削弱師生人文交流為代價(jià)，否則就會(huì)喪失應(yīng)有的教育功能或降低教學(xué)質(zhì)量。這表明即使在基于信息系統(tǒng)的教學(xué)活動(dòng)中，傳統(tǒng)的以教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式仍是重要的，好的信息系統(tǒng)能夠強(qiáng)化師生的交互性，提高教學(xué)質(zhì)量并減輕教師的工作強(qiáng)度。

（2）支持不同的教學(xué)模式。不同的教師通常都喜歡運(yùn)用自己擅長(zhǎng)的教學(xué)方法，如研討式或案例式教學(xué)；同一位教師也可以根據(jù)不同特點(diǎn)的學(xué)生采用不同的教學(xué)方案，如加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)或基于小組的協(xié)作式教學(xué)。因此，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)應(yīng)當(dāng)能夠利用豐富的教學(xué)資源進(jìn)行靈活定制的能力，以適應(yīng)教師改變教學(xué)方式的需要。

（3）管理課程教學(xué)的全過(guò)程。課程教學(xué)活動(dòng)是由多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)組成，包括預(yù)習(xí)、講課、研討、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、答疑和考核等。加強(qiáng)過(guò)程管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)課前、課中和課后中的教學(xué)問(wèn)題，避免在期末大考時(shí)才發(fā)現(xiàn)“掛科”，造成人力物力的極大浪費(fèi)。如果信息系統(tǒng)只涉及某個(gè)環(huán)節(jié)而忽略其他環(huán)節(jié)，必然導(dǎo)致學(xué)生敷衍應(yīng)付被忽略的環(huán)節(jié)。例如，課中研討依賴的是課前預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備，課后實(shí)驗(yàn)依賴的是課中理解，并影響學(xué)生的動(dòng)手能力，只強(qiáng)調(diào)某個(gè)環(huán)節(jié)則無(wú)法達(dá)到課程目的。

（4）及時(shí)激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)。從心理學(xué)角度講，每個(gè)學(xué)生都希望教師關(guān)注自己并在有困難時(shí)得到指導(dǎo)。一是要鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)好課程，二是要監(jiān)管學(xué)生主要教學(xué)環(huán)節(jié)，及時(shí)肯定進(jìn)步和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。信息系統(tǒng)可能提供的措施包括：及時(shí)提示學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)任務(wù)，對(duì)各教學(xué)環(huán)節(jié)量化計(jì)分，給出學(xué)生在班級(jí)中的學(xué)習(xí)相對(duì)排名，展示優(yōu)秀作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告，以分組協(xié)同學(xué)習(xí)模式互相監(jiān)督和進(jìn)行預(yù)習(xí)、準(zhǔn)備研討，等等。

（5）分析、監(jiān)管教師教學(xué)。學(xué)校需要以科學(xué)的技術(shù)手段行使對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和教師的教學(xué)水平與態(tài)度進(jìn)行監(jiān)管的責(zé)任。信息系統(tǒng)非常適合這種工作量大、管理尺度難拿捏的經(jīng)常性檢查。例如，檢查作業(yè)批改率、問(wèn)題答疑率、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比例等。更重要的是，信息系統(tǒng)便于使學(xué)、教、管、保等教學(xué)要素形成合力。

三、ourCourse在課程教學(xué)模式改革中的作用

ourCourse是中國(guó)人民解放軍理工大學(xué)于2011年在教育部教學(xué)改革項(xiàng)目支持下自主研發(fā)的教學(xué)信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)以構(gòu)建多課程、多教學(xué)模式和課前課中課后全覆蓋的課程教學(xué)生態(tài)環(huán)境為目標(biāo)。經(jīng)過(guò)該校多個(gè)專(zhuān)業(yè)5個(gè)學(xué)期的運(yùn)行，在“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理”、“網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用編程”等12門(mén)課程中應(yīng)用該系統(tǒng)，取得了良好的教學(xué)效果。下面結(jié)合該系統(tǒng)，對(duì)其支持的部分課程教學(xué)改革進(jìn)行討論。下圖給出了ourCourse的架構(gòu)。

其中，資源管理奠定了各門(mén)課程教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)，這部分內(nèi)容可由課程用戶共享，并且課程資料可不斷擴(kuò)充。課程管理定義了在各種教育理念和教學(xué)方法支配下對(duì)教學(xué)資源在時(shí)間、空間上的安排。教學(xué)過(guò)程管理則包括了在整個(gè)課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中對(duì)教與學(xué)雙方效果的記錄、評(píng)估和反饋。

1.變“課程資源”為“教學(xué)知識(shí)”

承載的教學(xué)資源越豐富、教學(xué)要素越全、題材越新穎并不等于這樣的教學(xué)平臺(tái)就越好。課程教學(xué)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，起關(guān)鍵作用的是通過(guò)一定的教學(xué)方法將課程資源形成使學(xué)生易于理解接受的教學(xué)知識(shí)。對(duì)于教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不那么豐富的教師而言，信息泛濫將導(dǎo)致“維數(shù)災(zāi)難”，只會(huì)使他們無(wú)所適從。因此，一種好的教學(xué)平臺(tái)不是以課程資源為中心，而應(yīng)當(dāng)以教學(xué)活動(dòng)為中心，能夠?qū)ⅰ罢n程資源”轉(zhuǎn)化為“教學(xué)知識(shí)”。它具有以下特點(diǎn)：（1）適合彰顯教師個(gè)性和教學(xué)創(chuàng)新；（2）適合同行交流和借鑒；（3）適合新手模仿和學(xué)習(xí)。

ourCourse采用了“平臺(tái)”加“課程包”的基本結(jié)構(gòu)支持各種課程：（1）以時(shí)間驅(qū)動(dòng)的教學(xué)實(shí)施計(jì)劃為中心，教師可個(gè)性化訂制或按默認(rèn)計(jì)劃組織規(guī)劃各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，能夠支持多種教學(xué)模式，如小班化等；（2）規(guī)范教學(xué)要素文檔，以體現(xiàn)課程教學(xué)的嚴(yán)肅性和規(guī)范性；（3）支持教學(xué)知識(shí)的螺旋循環(huán)，在迭代中升級(jí)提高；（4）有利于教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的傳承，課程包由理念新、水平高的優(yōu)秀教師或團(tuán)隊(duì)制作，青年教師可走“模仿-鞏固-創(chuàng)新”之路，達(dá)到迅速提高教學(xué)水平和推廣優(yōu)秀教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的目的。例如，青年教師借鑒網(wǎng)絡(luò)課課程包，成功地推進(jìn)了“網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用編程”等課程的教學(xué)改革。

2.變“知識(shí)宣灌”為“發(fā)現(xiàn)之旅”

教好課程就是要使學(xué)生能夠掌握課程的核心知識(shí)，發(fā)展智力，提高能力。首先，要梳理課程知識(shí)體系和核心知識(shí)點(diǎn)，再根據(jù)學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律設(shè)計(jì)核心知識(shí)點(diǎn)建構(gòu)過(guò)程。MOOC中高水平的視頻就體現(xiàn)了這種過(guò)程，當(dāng)然也應(yīng)當(dāng)允許學(xué)生或教師來(lái)講。其次，可以將學(xué)生的科學(xué)思維培養(yǎng)與課程教學(xué)相結(jié)合，創(chuàng)造場(chǎng)景讓學(xué)生來(lái)“發(fā)現(xiàn)知識(shí)”而不是被“知識(shí)宣灌”。例如，采取基于小組的協(xié)作合作學(xué)習(xí)模式，即讓3～5名學(xué)生成立一個(gè)學(xué)習(xí)小組，以交流協(xié)作和相互督促的方式從事研討預(yù)習(xí)、資料收集、研討準(zhǔn)備、討論學(xué)習(xí)重難點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法交流等活動(dòng)，為學(xué)生學(xué)會(huì)如何與他人合作共事、如何表達(dá)自己觀點(diǎn)、如何面對(duì)批評(píng)等提供了鍛煉機(jī)會(huì)。此時(shí)，學(xué)生的主動(dòng)性、積極性乃至創(chuàng)造性能得到較充分的發(fā)揮。通過(guò)點(diǎn)擊鼠標(biāo)，系統(tǒng)就能按教師訂制的流程支持這些教學(xué)活動(dòng)。

3.變“期末評(píng)分”為“環(huán)節(jié)計(jì)分”

很難想象一個(gè)不做作業(yè)、不參加任何課程教學(xué)活動(dòng)的學(xué)生能夠?qū)W好課程。像ISO 9000將產(chǎn)品質(zhì)量管理前移到生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)一樣，信息系統(tǒng)也應(yīng)支持在課程學(xué)習(xí)的每個(gè)階段能知道學(xué)生（或自己的）進(jìn)步和問(wèn)題。ourCourse能夠自動(dòng)執(zhí)行如學(xué)生是否及時(shí)交作業(yè)、做實(shí)驗(yàn)，是否積極參與課程研討活動(dòng)，助教是否及時(shí)批改作業(yè)和訂正錯(cuò)誤，作業(yè)正確率是否正常等功能。ourCourse能夠支持改革考試方法，對(duì)各教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置權(quán)重，量化計(jì)分，使評(píng)價(jià)學(xué)生水平的方法更為科學(xué)，有效杜絕“高分低能”的現(xiàn)象。例如，一些擅長(zhǎng)突擊死記硬背的學(xué)生就難得高分。ourCourse漸進(jìn)計(jì)分和展示相對(duì)排名的方式能夠激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)，克服了“一考定分?jǐn)?shù)”方法的弊端。

4.變“階段測(cè)試”為“同步測(cè)試”

MOOC采用的一種教學(xué)方法是：進(jìn)行新知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)前，必須通過(guò)當(dāng)前學(xué)習(xí)的測(cè)試。該方法有其合理之處，但是仍要考慮學(xué)生水平不一、消化知識(shí)需要時(shí)間和有時(shí)未學(xué)好知識(shí)點(diǎn)的責(zé)任在教師等因素。ourCourse提出了“同步測(cè)試”方法：例如系統(tǒng)在每次網(wǎng)絡(luò)課結(jié)束都會(huì)自動(dòng)發(fā)布客觀測(cè)試題，學(xué)生花幾分鐘測(cè)試完后，系統(tǒng)就能向教師反饋教學(xué)效果；教師由此布置作業(yè)或追加講解以彌補(bǔ)缺失。ourCourse將課后測(cè)試、布置作業(yè)、布置實(shí)驗(yàn)、平時(shí)測(cè)驗(yàn)、期中/期末考試都視為課程考核的子集，且與各階段的教學(xué)目標(biāo)相銜接；基于智能測(cè)試系統(tǒng)使測(cè)試精確化，更好地服務(wù)于課程知識(shí)點(diǎn)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正教學(xué)中的問(wèn)題，同時(shí)并不增加教師的工作量。

5.變“理論推演”為“知行合一”

為使課程知識(shí)向?qū)W生能力轉(zhuǎn)換，信息系統(tǒng)不能僅僅支持教師的“理論推演”，更應(yīng)當(dāng)支持實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)。ourCourse能夠提供虛擬實(shí)驗(yàn)，也為支持實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)提供許多實(shí)用功能，如布置實(shí)驗(yàn)、發(fā)布實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)和實(shí)驗(yàn)資料、提交和批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告、發(fā)布實(shí)驗(yàn)視頻等。增設(shè)了實(shí)踐技能訓(xùn)練作為課外作業(yè)，并將其列入考核內(nèi)容，強(qiáng)化了學(xué)生學(xué)以致用的能力。

6.變“宏觀指導(dǎo)”為“量化監(jiān)管”

我們需要更多地關(guān)注和鼓勵(lì)學(xué)生在課程教學(xué)活動(dòng)中進(jìn)步。系統(tǒng)具有自動(dòng)跟蹤學(xué)生教學(xué)活動(dòng)的機(jī)制，如作業(yè)是否及時(shí)上交和及時(shí)訂正、學(xué)習(xí)各過(guò)程（如作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、研討、期中、期末等）的漸進(jìn)計(jì)分、優(yōu)秀作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告展示、學(xué)生在班級(jí)的綜合排名、研討錄像的發(fā)布等。無(wú)監(jiān)管的教學(xué)將導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量下滑，一個(gè)經(jīng)常被教學(xué)平臺(tái)忽視的功能是檢查和指導(dǎo)教師教學(xué)。目前教學(xué)檢查由于工作量大、容易引起教師的反感，大都流于形式，這也是導(dǎo)致部分教師教學(xué)投入不足的原因之一。教務(wù)部門(mén)能夠利用ourCourse方便地處理好檢查如教案、課件、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)及類(lèi)型比例和作業(yè)量/批改率/訂正率等工作。ourCourse還能夠開(kāi)發(fā)出諸如教學(xué)趨勢(shì)分析和預(yù)警等功能，為教學(xué)科學(xué)決策提供依據(jù)。

課程教學(xué)是以師生互動(dòng)為中心、由一系列相關(guān)階段形成的有序過(guò)程。在利用信息系統(tǒng)提升教學(xué)效率的同時(shí)，不能以犧牲師生人文交互為代價(jià)。一個(gè)好的教學(xué)信息系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性為前提，實(shí)施教學(xué)全過(guò)程管理為關(guān)鍵，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)效率為核心，促進(jìn)課程教學(xué)向精確化高效能的目標(biāo)發(fā)展。

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[2] 李志民. MOOCs的挑戰(zhàn)與大學(xué)的未來(lái)[EB/OL]. 中國(guó)教育新聞網(wǎng)，2013-11-06.

[致謝：本文得到科技部創(chuàng)新方法工作專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目“基于科學(xué)思維模式的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)與創(chuàng)新”資助]

[責(zé)任編輯：余大品]