一流課程的兩個邊界

于歆杰

隨著高等教育教學(xué)改革的深入，教育部近日提出實施一流課程建設(shè)的“雙萬計劃”，即建設(shè)國家級和省級一流課程各1萬門。什么是一流課程？不同人可能有不同的理解和認(rèn)識。筆者想結(jié)合清華大學(xué)電路原理課程的建設(shè)體會，談?wù)勔涣髡n程的兩個邊界，即教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)成效的下界和上界。

“電路原理”是電類專業(yè)本科生必修的第一門核心課，量大面廣，非常重要。清華大學(xué)開設(shè)的電路原理是國家精品課程、國家精品資源共享課程和國家精品在線開放課程。自2006年以來，該課程的教改成果獲北京市教學(xué)成果一等獎、二等獎各1次，清華大學(xué)教學(xué)成果特等獎1次、一等獎2次、二等獎1次，清華大學(xué)優(yōu)秀教材一等獎1次，清華大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)軟件一等獎2次，課程教學(xué)組4次獲得清華大學(xué)優(yōu)秀集體，主要授課教師中2人獲北京市教學(xué)名師獎、3人獲寶鋼優(yōu)秀教師獎、1人獲清華大學(xué)新百年教學(xué)成就獎、3人獲清華大學(xué)“清韻燭光·我最喜愛的教師”稱號。

筆者認(rèn)為，一流課程既要靠關(guān)鍵措施守住教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)成效的下界，更要用關(guān)鍵突破提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)成效的上界。

一、堅守底線，讓清華的“電路原理”成為學(xué)生敬畏的“硬課”

在清華學(xué)生的心目中，電路原理一直是一門挑戰(zhàn)度較高、需要花費很多時間和精力來學(xué)習(xí)同時能夠獲得巨大收獲的課程。之所以能做到這一點，源于教學(xué)組多年來一直堅持在教師選用、授課和命題等關(guān)鍵環(huán)節(jié)中堅守底線，確保了課程質(zhì)量和學(xué)習(xí)成效。

在青年教師選拔培養(yǎng)方面，堅持學(xué)科背景多元化、教學(xué)意愿純凈化和教學(xué)培訓(xùn)規(guī)范化這三個原則。電路原理的后續(xù)課程涉及電氣、電子、自動化、計算機等諸多電類專業(yè)，因此教學(xué)組主動從多個研究方向邀請科研水平高的青年教師加盟。在與有意向的教師進(jìn)行溝通時，教學(xué)組強調(diào)講授電路原理課程不是“掙工分”，而要結(jié)合自身學(xué)科和科研特點，為這門課程的內(nèi)容建設(shè)和教學(xué)改革做出自己的貢獻(xiàn)。在教師教學(xué)技能培訓(xùn)方面，新教師要求完成從全程聽課、批改作業(yè)、講授習(xí)題課、部分講授大課、在老教師指導(dǎo)下開展全程授課到獨立全程授課的培訓(xùn)過程（需要用1～2年的時間方能完成），從而確保了電路原理多個平行課堂的授課質(zhì)量在整體上始終保持較高水平。在上述三個原則的指導(dǎo)下，教學(xué)組的青年教師科研水平高、教學(xué)能力強，1位教師獲國家自然科學(xué)基金委“優(yōu)青”項目支持、2位教師獲北京市青年教師教學(xué)大賽一等獎、3位教師獲清華大學(xué)青年教師教學(xué)優(yōu)秀獎。

在課程講授、考試命題和閱卷方面，堅持教師全程授課、每學(xué)期期中期末考試完全重新命題和流水閱卷這三個原則。電路原理課程主要在大一春季開設(shè)，學(xué)生普遍比較好學(xué)，對課堂教學(xué)效果的期待較高，因此教學(xué)組要求每位教師64學(xué)時全程授課，不得調(diào)課，確保了教學(xué)過程得以持續(xù)順暢進(jìn)行。期中和期末試題是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)成效的重要環(huán)節(jié)。教學(xué)組每學(xué)期均對期中和期末考試進(jìn)行全部重新命題。每次考試前，由課程負(fù)責(zé)人將命題任務(wù)分配給本學(xué)期的授課教師。收到授課教師全新編制的題目后，負(fù)責(zé)人進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，修改調(diào)整，形成試卷初稿。此后由2名任課教師進(jìn)行完整試做，同時記錄做題時間，以衡量試卷的題量和難度，再經(jīng)過1～2次教學(xué)組會議討論后，形成試卷終稿。這種命題模式消除了部分學(xué)生通過不同渠道獲得往屆試題對考試公平性所造成的影響，卷面成績能夠比較真實地反映學(xué)生對知識的掌握情況。除此之外，教學(xué)組始終堅持本學(xué)期全體授課教師流水批改期中和期末試卷，確保了閱卷評分標(biāo)準(zhǔn)的一致性。這些措施有效確保了考試的公平性和結(jié)果的可信性，進(jìn)而確保了課程質(zhì)量。

筆者認(rèn)為，在價值塑造、能力培養(yǎng)和知識傳授“三位一體”的人才培養(yǎng)理念中，價值塑造最為重要。在基礎(chǔ)課教學(xué)中進(jìn)行價值塑造，既需要在教學(xué)內(nèi)容選擇和教學(xué)方法實施的過程中體現(xiàn)，更重要的是通過教師自身敬畏教學(xué)和敬畏學(xué)術(shù)的態(tài)度，以立德樹人的實際言行，投入大量的時間和精力開展扎實的教學(xué)基礎(chǔ)性工作，才能讓學(xué)生在耳濡目染中形成正確的價值觀和學(xué)習(xí)觀，從而做到敬畏課程，敬畏學(xué)習(xí)。

二、勇攀高峰，讓清華的“電路原理”成為國內(nèi)外學(xué)生和教師認(rèn)可的“金課”

清華大學(xué)要建設(shè)世界一流大學(xué)，勢必要提供世界一流的高等教育。如何在基礎(chǔ)課的教學(xué)過程中體現(xiàn)世界一流？電路原理這類理工科基礎(chǔ)課中的絕大多數(shù)基本概念和分析方法都是由外國科學(xué)家和工程師創(chuàng)造發(fā)明出來的，因此這并不是一個容易回答的問題。近年來，教學(xué)組與國內(nèi)外同行交流頻繁，在更新教學(xué)內(nèi)容、制作運行慕課、實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法、應(yīng)用雨課堂工具等方面勇于創(chuàng)新，有效提升了電路原理的課程質(zhì)量和國內(nèi)外影響力。

在教學(xué)內(nèi)容方面，既同步國際進(jìn)展，又突出中國貢獻(xiàn)。電路原理教學(xué)組保持與美國MIT、Stanford、UC Berkeley、UIUC、Purdue大學(xué)和英國帝國理工學(xué)院電路教師的頻繁交流，在教學(xué)過程中將MOSFET和運算放大器等當(dāng)代電路元器件用作為基本教學(xué)內(nèi)容，同時又在一階/二階動態(tài)電路分析方法、電力系統(tǒng)等教學(xué)內(nèi)容中強調(diào)清華風(fēng)格，突出中國貢獻(xiàn)，讓學(xué)生既能夠與世界一流大學(xué)同頻共振，又可以體會和感悟中國對世界電氣工程的貢獻(xiàn)。

在教學(xué)手段方面，利用慕課和雨課堂等前沿教育資源和教學(xué)工具，在移動互聯(lián)時代進(jìn)行更高質(zhì)量地知識傳授。教學(xué)組很早就意識到，“95后”“00后”大學(xué)生是移動互聯(lián)網(wǎng)的原住民，相對深入鉆研紙質(zhì)教材而言，他們更傾向于以碎片化的形式獲取知識和信息。據(jù)此，教學(xué)組于2013年設(shè)計、制作和運行了清華首門（同時也是中國首門）電路原理慕課，迄今為止，已吸引全球158個國家和地區(qū)的20萬余名學(xué)生學(xué)習(xí)。在此基礎(chǔ)上，教學(xué)組在全國最早完整應(yīng)用“雨課堂”工具開展大容量班級的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革，將優(yōu)質(zhì)在線教育資源在大學(xué)實體課堂中落地應(yīng)用，深受學(xué)生和國內(nèi)外同行好評，該案例在牛津大學(xué)、帝國理工學(xué)院和墨爾本大學(xué)的教師培訓(xùn)中被反復(fù)引用。在應(yīng)用前沿工具加強課堂吸引力的同時，教學(xué)組還申請并獲批了2018年新設(shè)立的教育與信息技術(shù)融合的國家自然科學(xué)基金項目（F0701代碼）“用學(xué)習(xí)分析提升教學(xué)質(zhì)量：基于大數(shù)據(jù)的形成性評價和動態(tài)學(xué)生畫像研究”，用學(xué)生學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)效果的教育大數(shù)據(jù)來分析教學(xué)效果，幫助教師將其課堂教學(xué)過程從“用藝術(shù)的形式傳遞科學(xué)知識”逐步變成“用數(shù)據(jù)分析提升課堂洞察，從而更好地用藝術(shù)的形式傳遞科學(xué)知識”。

在教學(xué)方法方面，針對學(xué)生的不同需求，應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法，在確保課程質(zhì)量的前提下，分別實現(xiàn)提升課程挑戰(zhàn)度、加強課堂師生交互、為學(xué)生提供學(xué)習(xí)靈活性等目的。筆者很早就意識到：不同學(xué)生對電路原理課程有不同的預(yù)期。一流課程應(yīng)該在確保課程質(zhì)量和學(xué)習(xí)成效的前提下，滿足學(xué)生的不同需求。因此在要求所有教學(xué)班同學(xué)參加同卷期中和期末考試的前提下，教學(xué)組利用最新的教學(xué)方法和手段，開設(shè)了不同模式的翻轉(zhuǎn)課堂，學(xué)生可根據(jù)自己對學(xué)習(xí)成效的預(yù)期和可能的投入來進(jìn)行選擇。A模式是加強版，希望通過學(xué)生較多時間的課外投入，來實現(xiàn)小容量班級的完全翻轉(zhuǎn)課堂，在課堂里師生間和生生間開展充分討論，目的是顯著提升學(xué)習(xí)成效和創(chuàng)新能力;B模式是交互版，希望通過學(xué)生少量的課外投入，來實現(xiàn)大容量班級的部分翻轉(zhuǎn)課堂，教師在課堂上用雨課堂工具實時獲取學(xué)生反饋，及時調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，目的是高質(zhì)量地實現(xiàn)知識傳授;C模式是迷你版，學(xué)生的學(xué)習(xí)主要在慕課平臺完成，教師會在一個學(xué)期中組織6～8次面對面討論，目的是為學(xué)生提供學(xué)習(xí)靈活性。這3種模式很好地將慕課資源、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法和雨課堂工具進(jìn)行了不同程度的整合，在確保課程質(zhì)量的前提下，給學(xué)生多種選擇，滿足其不同的學(xué)習(xí)需求，從而實現(xiàn)因材施教。

采用上述教學(xué)內(nèi)容、方法和手段的改革后，可以同時達(dá)到一流課程“兩性一度”的標(biāo)準(zhǔn)，即在高階性方面，實現(xiàn)對學(xué)生知識和能力培養(yǎng)的有機融合;在創(chuàng)新性方面，在教學(xué)內(nèi)容中反映學(xué)科的前沿進(jìn)展，同時培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力;在挑戰(zhàn)度方面，對學(xué)生提出更高要求，以幫助學(xué)生獲得更大學(xué)習(xí)成效。

筆者認(rèn)為，課程質(zhì)量和學(xué)習(xí)成效是一流課程最關(guān)鍵的要素。要想使得基礎(chǔ)課成為一流課程，就必須在教師培訓(xùn)和教學(xué)紀(jì)律方面恪守底線，牢牢守住課程質(zhì)量和學(xué)習(xí)成效的下界;同時在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段方面勇于創(chuàng)新，不斷突破課程質(zhì)量和學(xué)習(xí)成效的上界。

固本強基方能行穩(wěn)致遠(yuǎn)，與時俱進(jìn)才可實現(xiàn)引領(lǐng)。