張春玉
(西藏民族大學(xué)信息工程學(xué)院,咸陽(yáng)712082)
2018 年10 月,西藏民族大學(xué)60 年校慶時(shí)習(xí)總書(shū)記發(fā)來(lái)賀信,賀信中明確提出“培養(yǎng)什么樣的人、怎么培養(yǎng)人、為誰(shuí)培養(yǎng)人這一根本問(wèn)題”。對(duì)民族院校教育工作者們而言,學(xué)習(xí)賀信精神,最重要的是落實(shí)到育人工作的每一個(gè)環(huán)節(jié),落實(shí)到課堂教學(xué)中。在西藏自治區(qū)黨委《關(guān)于貫徹落實(shí)中央第六次西藏工作座談會(huì)精神,進(jìn)一步推進(jìn)西藏經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和長(zhǎng)治久安的實(shí)施意見(jiàn)》(藏黨發(fā)[2016]16 號(hào))中提到“2020 年高校在校生理、工、醫(yī)、農(nóng)、林、水利、管理等學(xué)科比例達(dá)到75%以上”。依據(jù)此總體部署精神,大力發(fā)展理工科專業(yè)成為順應(yīng)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求。
從教育背景看,民族院校高等工科教育起步完,發(fā)展緩慢。從生源學(xué)情看,少數(shù)民族學(xué)生文化課基礎(chǔ)薄弱,學(xué)習(xí)工科類專業(yè)課困難較多。民族院校工科課程教學(xué)中存在諸多問(wèn)題亟待解決。在此背景下,項(xiàng)目組針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類課程開(kāi)展教學(xué)改革與實(shí)踐,試圖改善民族院校工科專業(yè)課程教學(xué)中存在的困難,為民族院校教育者們提供參考。
民族院校工科專業(yè)發(fā)展水平低于全國(guó)高校平均水平,這是由以下諸多因素造成的。一、歷史原因。如西藏地區(qū),1973 年西藏農(nóng)牧學(xué)院開(kāi)設(shè)了西藏第一個(gè)工科專業(yè)——水利水電工程[1],而這距離我國(guó)高等工科教育始于1867 年開(kāi)辦的福州船政學(xué)堂[2]已經(jīng)過(guò)去了將近一個(gè)世紀(jì)。由此導(dǎo)致的西藏地區(qū)工科教育發(fā)展滯后就不難理解。二、經(jīng)濟(jì)原因。少數(shù)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)落后,經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中涉及的工科應(yīng)用領(lǐng)域狹窄,所謂“見(jiàn)多識(shí)廣”,對(duì)少數(shù)民族學(xué)生而言則恰恰是“見(jiàn)不多故認(rèn)識(shí)不足”。如西藏地區(qū),從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)看,西藏第二產(chǎn)業(yè)發(fā)育明顯遲緩,農(nóng)畜業(yè)生產(chǎn)與工業(yè)之間缺乏聯(lián)系,社會(huì)對(duì)工程科技人員形成不了持續(xù)的需求,整個(gè)社會(huì)支持工科教育事業(yè)發(fā)展的力量有限,這也在很大程度上使得工科教育發(fā)展緩慢。
在民族院校工科專業(yè)發(fā)展普遍滯后的大背景下,工科專業(yè)學(xué)生學(xué)情如下。一、少數(shù)民族學(xué)生文化課基礎(chǔ)較差,數(shù)學(xué)、物理等理科學(xué)科較弱。工科專業(yè)課程對(duì)抽象思維能力要求較高,而少數(shù)民族學(xué)生擅長(zhǎng)形象思維,抽象思維能力略差。二、民族院校生源受各民族地區(qū)文化背景、語(yǔ)言背景、思維模式的影響較深,而工科專業(yè)課程長(zhǎng)期以來(lái)主要是以主流語(yǔ)言(如英語(yǔ)、漢語(yǔ)等)進(jìn)行傳播的,對(duì)于民族地區(qū)學(xué)生來(lái)說(shuō),用主流語(yǔ)言表達(dá)的科學(xué)技術(shù)專業(yè)術(shù)語(yǔ)在其原有語(yǔ)言系統(tǒng)中沒(méi)有對(duì)接詞匯,思維轉(zhuǎn)換比較困難,再加上長(zhǎng)期所形成的思維模式差異,導(dǎo)致部分少數(shù)民族學(xué)生在理解科學(xué)技術(shù)知識(shí)過(guò)程中存在滯后甚至存在理解偏差,進(jìn)而導(dǎo)致其學(xué)習(xí)困難[3]。三、受民族文化背景、思想觀念影響,少數(shù)民族學(xué)生最大的就業(yè)偏好是考公務(wù)員。西藏民族大學(xué)工科專業(yè)藏族學(xué)生90%以上以考公務(wù)員為就業(yè)的唯一出路,專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生就業(yè)能添加的砝碼幾乎可以忽略不計(jì)。學(xué)生沒(méi)有學(xué)好專業(yè)課程的外在壓力和內(nèi)源動(dòng)力。四、少數(shù)民族和漢族學(xué)生按一定比例招生(如西藏民族大學(xué)該比例約為50%),與少數(shù)民族學(xué)生不同的是漢族學(xué)生學(xué)習(xí)、就業(yè)壓力大,文化課基礎(chǔ)較好?;旌暇幇鄷r(shí),同班同學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度和能力差異較大,按少數(shù)民族生源區(qū)內(nèi)(簡(jiǎn)稱區(qū)內(nèi))和少數(shù)民族生源區(qū)以外(簡(jiǎn)稱區(qū)外)編班時(shí),同專業(yè)同學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度和能力差異大。
民族院校面對(duì)以上學(xué)情,在工科專業(yè)課程教學(xué)過(guò)程中需要解決好以下問(wèn)題。一、理論課程教學(xué)內(nèi)容取舍和深度把控問(wèn)題。二、高度抽象的理論問(wèn)題形象化、具體化問(wèn)題。三、同專業(yè)、同班級(jí)區(qū)內(nèi)外學(xué)生學(xué)習(xí)能力差異化應(yīng)如何因材施教的問(wèn)題。四、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、激發(fā)專業(yè)自信心問(wèn)題。
針對(duì)以上問(wèn)題,大多數(shù)民族院校用分層教學(xué)方法較好的解決了問(wèn)題一和問(wèn)題三。即,通過(guò)考試,將學(xué)生學(xué)習(xí)水平分為多個(gè)不同層次,按層次分別編班,分別制定教學(xué)大綱、教學(xué)設(shè)計(jì),分別授課。早期在大學(xué)英語(yǔ)、大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課上應(yīng)用廣泛,后來(lái)也被專業(yè)課程借鑒采納并改進(jìn)推廣。而問(wèn)題二、四一直沒(méi)有較好的方法可以解決。
建構(gòu)主義理論內(nèi)容豐富,其核心用一句話概括為:以學(xué)生為中心,強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和對(duì)所學(xué)知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)。以學(xué)生為中心,強(qiáng)調(diào)的是“學(xué)”[4]。由于建構(gòu)主義所要求的學(xué)習(xí)環(huán)境得到了當(dāng)代最新信息技術(shù)成果的強(qiáng)有力支持,使得建構(gòu)主義理論日益與廣大教師的教學(xué)實(shí)踐普遍結(jié)合起來(lái),成為國(guó)內(nèi)外學(xué)校深化教學(xué)改革的指導(dǎo)思想。
建構(gòu)主義提倡在教師指導(dǎo)下的、以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)。教師是意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者,而不是知識(shí)的傳授者與灌輸者。學(xué)生是信息加工的主體、是意義的主動(dòng)建構(gòu)者,而不是外部刺激的被動(dòng)接受者和被灌輸?shù)膶?duì)象。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中從以下幾個(gè)方面發(fā)揮主體作用:①用探索法、發(fā)現(xiàn)法去建構(gòu)知識(shí)的意義;②在建構(gòu)意義過(guò)程中學(xué)生主動(dòng)搜集并分析有關(guān)信息和資料,對(duì)所學(xué)習(xí)的問(wèn)題要提出各種假設(shè)并努力加以驗(yàn)證;③把當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映的事物盡量和學(xué)生已經(jīng)知道的事物相聯(lián)系,并對(duì)這種聯(lián)系加以認(rèn)真的思考,“聯(lián)系”與“思考”是意義構(gòu)建的關(guān)鍵。強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心”的建構(gòu)主義教學(xué)模式常用支架式教學(xué)、拋錨式教學(xué),如圖1、圖2 所示分別為支架式和拋錨式教學(xué)的環(huán)節(jié)組成[5]。
圖1 支架式教學(xué)環(huán)節(jié)
圖2 拋瞄式教學(xué)環(huán)節(jié)
建構(gòu)主義教學(xué)理論強(qiáng)調(diào)教學(xué)中給學(xué)生創(chuàng)設(shè)環(huán)境,強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映的事物盡量和學(xué)生已經(jīng)知道的事物相聯(lián)系,這樣可以將理工科課程中概念、原理類高度抽象的理論盡可能的和學(xué)生身邊的事物聯(lián)系起來(lái),變的形象化、具體化,通俗易懂。這樣可以解決1.2 節(jié)的問(wèn)題二。
建構(gòu)主義教學(xué)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主,教師支持、幫助學(xué)生通過(guò)自學(xué)、協(xié)商、討論、評(píng)價(jià)開(kāi)展學(xué)習(xí),能極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,變被動(dòng)為主動(dòng)。這解決培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、激發(fā)專業(yè)自信心問(wèn)題,解決1.2 節(jié)的問(wèn)題四。
本項(xiàng)目在教學(xué)實(shí)踐中,以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)技術(shù)與組網(wǎng)工程等課程作為改革實(shí)踐,把建構(gòu)主義教學(xué)思想應(yīng)用在此類課程中。實(shí)踐證明,教學(xué)效果良好。
要將建構(gòu)主義教學(xué)理念融入課程改革中,首先要在教學(xué)設(shè)計(jì)中費(fèi)心思、下苦工。本項(xiàng)目對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行分層細(xì)化地教學(xué)設(shè)計(jì),精心按照區(qū)內(nèi)區(qū)外班級(jí)設(shè)計(jì)不同的教學(xué)方案。教學(xué)設(shè)計(jì)中靈活運(yùn)用“以學(xué)生為中心”的建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下的支架式教學(xué)、拋錨式教學(xué),創(chuàng)設(shè)情景式教學(xué)、案例教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)等教學(xué)方法。
例如,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中講到單臂路由實(shí)現(xiàn)VLAN 互通實(shí)驗(yàn)時(shí),其基本原理成為學(xué)生理解的瓶頸。進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),該知識(shí)點(diǎn)選用支架式教學(xué)逐步拔高。在前期教學(xué)中,學(xué)生已經(jīng)較好的掌握了路由器的LAN-LAN 互聯(lián),而VLAN 就是邏輯上的LAN,于是教師首先引導(dǎo)學(xué)生理解用路由器進(jìn)行VLAN 互聯(lián)的多臂路由方法(搭支架)。再創(chuàng)設(shè)情景:當(dāng)某單位劃分的VLAN 數(shù)量很多,已經(jīng)超出路由器的端口數(shù)量(路由器上的三層端口數(shù)通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于交換機(jī)上的二層端口)時(shí),如何互通(更高的支架)?以此引導(dǎo)學(xué)生思考,并給予充分討論發(fā)言的機(jī)會(huì),適時(shí)地總結(jié)(表?yè)P(yáng)、肯定善于思考、發(fā)言的學(xué)生),最后引導(dǎo)學(xué)生找到解決辦法:把路由器的端口一個(gè)當(dāng)作多個(gè)用,即在路由器的一個(gè)端口上劃分足夠用的邏輯子接口,就是所謂的單臂路由。該案例體現(xiàn)了在“最近發(fā)展區(qū)”實(shí)施教學(xué)的支架式教學(xué)設(shè)計(jì)思路。教學(xué)中學(xué)生因問(wèn)題而思考、有思考而發(fā)言,充分發(fā)揮了學(xué)生主動(dòng)性,被教師肯定或表?yè)P(yáng)后實(shí)現(xiàn)了自我價(jià)值,激發(fā)了自豪感,增強(qiáng)了自信心,有了更大的學(xué)習(xí)勁頭,并因此形成良性循環(huán)。
又如,在講解網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT 技術(shù)時(shí),教師先通過(guò)PPT 動(dòng)畫(huà)或圖片給出當(dāng)前無(wú)處不在的Wi-Fi 應(yīng)用場(chǎng)景(創(chuàng)設(shè)情景)。拋出問(wèn)題:在IPv4 地址嚴(yán)重緊缺問(wèn)題下,廣泛應(yīng)用的Wi-Fi 技術(shù)是否引發(fā)了更嚴(yán)重的地址緊缺問(wèn)題(確定問(wèn)題)?再講述故事:中國(guó)三年自然災(zāi)害時(shí)期,貧窮山村的人們沒(méi)有衣服出席正式(莊重)的場(chǎng)合,曾經(jīng)有全村年輕人先后借用同一套新衣服娶媳婦。提出問(wèn)題請(qǐng)學(xué)生思考:他們是如何在物資極度貧乏狀態(tài)下解決資源(體面的新衣服)緊缺問(wèn)題的?對(duì)有限的資源最大可能地共享這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)答案學(xué)生都能總結(jié)提煉出來(lái)。那么將該思想用在IPv4 地址分配中試試,由此順理成章地啟發(fā)學(xué)生理解了NAT 技術(shù)共享全球IP 的基本工作原理,進(jìn)而深入詳細(xì)地導(dǎo)出NAT 在幾種情況下的工作方法和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。該教學(xué)設(shè)計(jì)案例引用了典型的拋錨式教學(xué)方法。
諸如此類精細(xì)的教學(xué)設(shè)計(jì),將抽象的專業(yè)理論原理形象化、具體化,少數(shù)民族學(xué)生頓感接地氣,理解瓶頸消失了。同時(shí),創(chuàng)設(shè)情景、拋出問(wèn)題,能牢牢揪住學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生求知欲,引發(fā)學(xué)生思考。充分的發(fā)言機(jī)會(huì)、中肯的評(píng)價(jià)與表?yè)P(yáng),使學(xué)生獲得認(rèn)同感和自我價(jià)值感,甚至激起了部分表達(dá)能力強(qiáng)的學(xué)生強(qiáng)烈的表演欲,情緒調(diào)動(dòng)起來(lái)了,主動(dòng)已不再是問(wèn)題。下課鈴聲響起,學(xué)生意猶未盡。
在幼兒教育、中小學(xué)教育中情感目標(biāo)達(dá)成受到廣泛重視,然而,在大學(xué)教育尤其是高校理工科教學(xué)中,情感目標(biāo)所占教學(xué)目標(biāo)的比重早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)遜色于知識(shí)目標(biāo)和技能目標(biāo),甚至被忽略不計(jì)。由此引發(fā)的現(xiàn)象就是,高校理工科教師不知道甚至無(wú)視教學(xué)設(shè)計(jì)中情感目標(biāo)的預(yù)設(shè)和完成。盡管有學(xué)者呼吁理工科大學(xué)轉(zhuǎn)變觀念,把情感教育作為促進(jìn)大學(xué)生科學(xué)認(rèn)知發(fā)展的重要手段與工具。但是基于重科研輕教學(xué)、應(yīng)試教育、功利型教學(xué)等因素影響,現(xiàn)狀依然沒(méi)有絲毫改觀。
基于民族院校學(xué)情,大部分學(xué)生對(duì)工科難度較大的專業(yè)核心課程理解能力、自學(xué)能力、創(chuàng)新能力有限。少數(shù)民族學(xué)生理工學(xué)科背景弱,抽象思維能力略差,理論課對(duì)他們味同嚼蠟、實(shí)驗(yàn)課他們更是縮手縮腳,因此曠課、玩手機(jī)、睡覺(jué)等現(xiàn)象出現(xiàn)在課堂上司空見(jiàn)慣。項(xiàng)目組訪談結(jié)果顯示:藏族學(xué)生普遍認(rèn)同“工科難、我放棄”的思維定式。盡管民族院校有著相較于普通院校更嚴(yán)格的考勤管理制度,但是如何抓住學(xué)生的“身”更抓住學(xué)生的“心”成為每一位理工科專業(yè)課教師面臨的窘迫課題。
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)課程教學(xué)中提出強(qiáng)化工科專業(yè)課程教學(xué)中情感目標(biāo)的預(yù)設(shè)和完成。做法是,在每課時(shí)的教學(xué)目標(biāo)中明確提出對(duì)學(xué)生的情感目標(biāo)培養(yǎng),結(jié)合建構(gòu)主義教學(xué)理論指導(dǎo)下的特色教學(xué)設(shè)計(jì)方案,教學(xué)過(guò)程中通過(guò)使學(xué)生揭示生活現(xiàn)象、探知日常用例、解決預(yù)設(shè)問(wèn)題,體會(huì)“原來(lái)如此”、“恍然大悟”等揭秘后的成功感,感受被教師和同學(xué)認(rèn)同或仰視的自豪感,培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)自信心,增強(qiáng)專業(yè)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)對(duì)科學(xué)知識(shí)的深厚感情,激發(fā)其專業(yè)自豪感。
例如,PPT 上用圖片展示“五一”、“十一”小長(zhǎng)假時(shí),各大景區(qū)游人如織、密密麻麻,各高速干線出入口擁堵不堪、水泄不通。拋出問(wèn)題:作為景區(qū)管理人員,或旅游管理部門,如何解決擁堵問(wèn)題?學(xué)生熱烈討論后均認(rèn)同提供景區(qū)接待能力預(yù)告和景點(diǎn)狀態(tài)查詢機(jī)制等辦法。以此現(xiàn)象啟發(fā)學(xué)生思考,景區(qū)就像資源,當(dāng)對(duì)資源的需求大于資源的可供給量時(shí),擁堵就產(chǎn)生了。解決的辦法是要么加大資源供給,要么縮減需求。加大資源供給就是增加帶寬,提升網(wǎng)絡(luò)容量。在增加資源供給有困難或一時(shí)達(dá)到的情難以實(shí)現(xiàn)的情況下,只能縮減需求,才不至于網(wǎng)絡(luò)擁堵。而縮減流量就是在發(fā)送端減少輸入網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)量,應(yīng)該輸入多少,是由接收端的接收能力決定的。而這些看似并不復(fù)雜的道理,用在網(wǎng)絡(luò)流量控制中,正是由接收窗口和發(fā)送窗口實(shí)現(xiàn)的流量控制問(wèn)題。該道理同樣可以用于擁塞控制。此外,還可以用“盲人交流”游戲理解CSMA/CD 協(xié)議;用找朋友游戲理解RIP 協(xié)議原理;用“短板理論”感悟發(fā)送窗口取值問(wèn)題。這些用發(fā)生在學(xué)生身邊的現(xiàn)象和道理啟發(fā)學(xué)生去理解專業(yè)技術(shù)原理,學(xué)生因此對(duì)“高深”理論課的恐懼感減少,自信心增強(qiáng)。
“對(duì)分課堂”這一高校原創(chuàng)教學(xué)新方法高度契合建構(gòu)主義理論,其主導(dǎo)教師引領(lǐng)下的學(xué)生自學(xué)、協(xié)作、討論、評(píng)價(jià),更有利于發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性,有利于培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)興趣和自信。
教學(xué)過(guò)程中,教改項(xiàng)目組率先嘗試了“對(duì)分課堂”教學(xué)新模式。使用“對(duì)分易”微信平臺(tái)開(kāi)展課堂點(diǎn)名、任務(wù)分發(fā)、自動(dòng)分組、作業(yè)收交、師生互動(dòng),進(jìn)行高效教學(xué)管理。使用“當(dāng)堂對(duì)分”、“隔堂對(duì)分”等教學(xué)組織形式活躍課堂氣氛,利用“亮考幫”教學(xué)環(huán)節(jié)鍛煉學(xué)生自學(xué)能力、歸納總結(jié)能力、表達(dá)能力、辯論技巧、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力等,激發(fā)學(xué)生求知欲、表演欲、自信心、自豪感。教學(xué)過(guò)程中,區(qū)內(nèi)、外學(xué)生課堂自學(xué)認(rèn)真,分組討論發(fā)言積極,小組辯論激烈,課堂教學(xué)效果明顯改善。項(xiàng)目組收到的6 個(gè)班級(jí)學(xué)生教學(xué)反饋中,對(duì)《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程使用對(duì)分課堂教學(xué)的認(rèn)可度高達(dá)89%以上,深受民族院校大學(xué)生喜歡。
建構(gòu)主義教學(xué)思想的特色教學(xué)設(shè)計(jì)在實(shí)施過(guò)程中因課程而異,部分理論性極強(qiáng)的專業(yè)課程設(shè)計(jì)困難重重,需要教師在教學(xué)改革中持續(xù)鉆研。強(qiáng)化情感目標(biāo)的預(yù)設(shè)和完成相對(duì)容易,從教育學(xué)、心理學(xué)的角度,多表?yè)P(yáng)、少批評(píng),多正能量引導(dǎo)、少負(fù)能量抱怨。只要高度重視并落實(shí)踐行,學(xué)生的情感目標(biāo)達(dá)成定有收獲?!皩?duì)分課堂”近年來(lái)受到大、中、小學(xué)教學(xué)改革的高度重視,相關(guān)改革成果論文頗多[6-7]。實(shí)踐證明正確地掌握方法精髓,課堂教學(xué)中靈活運(yùn)用,的確能取得意想不到的驚喜。