田慧君,李正文,李晶晶,鄧俊輝
(1.清華大學(xué) 教育研究院,北京 100084;2.清華大學(xué) 計(jì)算機(jī)系,北京100084)
來華留學(xué)工作是我國(guó)發(fā)揮大國(guó)影響、傳播中國(guó)文化、構(gòu)造國(guó)際交往友好橋梁的重要途徑,是教育改革開放服務(wù)于我國(guó)教育發(fā)展、外交全局、經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要方面[1]。近年來,來華留學(xué)生,特別是來自周邊國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家的留學(xué)生總體規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大,國(guó)內(nèi)高校接收來華留學(xué)生的工作力度進(jìn)一步加大。特別地,“一帶一路”倡議為來華留學(xué)生教育帶來新的發(fā)展契機(jī),實(shí)施“一帶一路”戰(zhàn)略構(gòu)想,需要一大批不同類型、不同層次的人才,尤其是工程技術(shù)人才,因此,高等教育尤其是工程教育承擔(dān)著獨(dú)特的新使命[2]。
“一帶一路”貫穿歐亞非大陸包括中國(guó)在內(nèi)的沿線100多個(gè)國(guó)家,基本上都是發(fā)展中國(guó)家。以交通、能源、信息等工程領(lǐng)域?yàn)橹?,開展工科留學(xué)生教育,幫助這些國(guó)家培養(yǎng)專門的工程科技人才,將在共建“一帶一路”中發(fā)揮不可替代的重要作用。然而,大多數(shù)高校尚未形成完備的英語授課的工科專業(yè)體系、優(yōu)質(zhì)工科教育資源的國(guó)際化建設(shè)滯后、工科留學(xué)生缺乏與本土師生的有效互動(dòng)以及對(duì)中國(guó)高等工程教育的必要了解,致使留學(xué)生工程教育的高質(zhì)量發(fā)展面臨著巨大挑戰(zhàn),需要采取積極有效的對(duì)策。
聯(lián)合國(guó)教科文組織國(guó)際工程教育中心(簡(jiǎn)稱ICEE)依托清華大學(xué),一直致力于發(fā)展中國(guó)家工程科技人才的培訓(xùn)、國(guó)際工程教育的智庫(kù)建設(shè)和國(guó)際工程教育的交流合作。ICEE負(fù)責(zé)建設(shè)的國(guó)際工程教育知識(shí)服務(wù)平臺(tái)(簡(jiǎn)稱EEKS)已經(jīng)上線運(yùn)行,以EEKS為基礎(chǔ)開展的工科留學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)混合學(xué)習(xí)項(xiàng)目,將線上學(xué)習(xí)與線下學(xué)習(xí)相結(jié)合、將清華大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的優(yōu)質(zhì)師資和學(xué)堂在線精品課程相結(jié)合,為世界各國(guó)特別是“一帶一路”沿線發(fā)展中國(guó)家的工科留學(xué)生提供了開放的、公平的、公益的個(gè)性化學(xué)習(xí)和互動(dòng)交流機(jī)會(huì)。對(duì)國(guó)際工程人才創(chuàng)新學(xué)習(xí)模式的有益探索,已經(jīng)取得良好的效果。
大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)是通識(shí)教育的一個(gè)重要組成部分,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的根本目的是培養(yǎng)學(xué)生具備在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力[3]。在工程技術(shù)人才培養(yǎng)過程中,以計(jì)算機(jī)為工具,以互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)為載體,將計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和計(jì)算思維與工程專業(yè)素質(zhì)和技能相結(jié)合,將充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程領(lǐng)域的作用,有助于工程領(lǐng)域?qū)嶋H問題的有效解決。在“一帶一路”視域下,受工科留學(xué)生群體的特殊影響,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的開展難度更大、復(fù)雜性更高,需要從事全英語計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的教師、工程教育的專家學(xué)者、MOOC(大規(guī)模在線開放課程)課程團(tuán)隊(duì)、技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)形成合力,共同促進(jìn)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué),在工科留學(xué)生培養(yǎng)過程中發(fā)揮積極作用。
2012年興起的MOOC給全世界高等教育帶來新浪潮、新挑戰(zhàn)和新機(jī)遇,在線教育不僅是能引發(fā)個(gè)人學(xué)習(xí)的革命,更是會(huì)改變整個(gè)教育行業(yè)的生態(tài)[4]。 我國(guó)已經(jīng)形成以重點(diǎn)高校、開放大學(xué)、高科技企業(yè)等機(jī)構(gòu)參與建設(shè)的多家優(yōu)秀MOOC平臺(tái),開啟了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的運(yùn)營(yíng)機(jī)制。目前,EEKS上匯聚了多個(gè)工程教育數(shù)據(jù)庫(kù)和幾十門以清華大學(xué)工科專業(yè)為主的優(yōu)質(zhì)英文MOOC課程,整合這些優(yōu)質(zhì)在線教育資源,針對(duì)工科留學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué),從學(xué)習(xí)者、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)環(huán)境3個(gè)方面進(jìn)行準(zhǔn)確定位,將有效改進(jìn)工科留學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)效果,提升工科留學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力與科學(xué)思維能力。
1)學(xué)習(xí)者的定位。
來華工科留學(xué)生教育是“一帶一路”戰(zhàn)略中的重要內(nèi)容,不僅能培養(yǎng)一大批工科領(lǐng)域的專業(yè)人才,而且能促進(jìn)沿線國(guó)家的人文交流。EEKS是一個(gè)開放的、國(guó)際化的、公益性的工程教育知識(shí)服務(wù)平臺(tái),計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)混合學(xué)習(xí)項(xiàng)目主要面向“一帶一路”沿線國(guó)家來華工科留學(xué)生,這些留學(xué)生就讀的學(xué)校遍布全國(guó)各地,所涉及的專業(yè)較多,大多數(shù)學(xué)生無法進(jìn)入中國(guó)名校就讀,不能充分獲取中國(guó)乃至世界的優(yōu)質(zhì)工科教育資源,他們可以通過MOOC,在線學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程,優(yōu)秀的線上學(xué)習(xí)者通過選拔,可以進(jìn)入清華大學(xué)學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)在中國(guó)最好的工科學(xué)校學(xué)習(xí)體驗(yàn)的機(jī)會(huì)。另外,大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)對(duì)于地方工科院校中任課教師的專業(yè)知識(shí)、實(shí)踐能力和英文交流能力提出很高的要求,這些教師也可以通過在線學(xué)習(xí)將所學(xué)知識(shí)有選擇地、有針對(duì)性地運(yùn)用到自己的教學(xué)實(shí)踐中,不斷得到提升。
2)學(xué)習(xí)資源的定位。
根據(jù)《美國(guó)新聞與世界報(bào)道》(U.S News &World Report)發(fā)布的2019世界大學(xué)排名顯示,在22個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的大學(xué)排名中,清華大學(xué)在計(jì)算機(jī)科學(xué)中排名第一。清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系的很多優(yōu)秀教師,不僅是所教學(xué)生的良師益友,而且是清華校內(nèi)乃至世界知名的MOOC名師,數(shù)以萬計(jì)的網(wǎng)上學(xué)習(xí)者通過互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)這些優(yōu)秀教師的在線開放課程。學(xué)堂在線根據(jù)EEKS的建設(shè)要求,構(gòu)建國(guó)際工程教育MOOC資源庫(kù),為EEKS提供計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)在線課程的設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理與運(yùn)行。計(jì)算機(jī)系的優(yōu)秀教師和工程教育專家學(xué)者共同設(shè)計(jì)并精心制訂整個(gè)混合學(xué)習(xí)的課程體系和評(píng)價(jià)體系,這些課程可以作為學(xué)習(xí)者的主修課程,也可以作為專業(yè)學(xué)習(xí)的有效補(bǔ)充,目的是訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用計(jì)算思維方法解決工程專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H問題的能力,提高工科學(xué)生的創(chuàng)新能力,還可有效緩解工科留學(xué)生教育中全英語或雙語計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程資源與師資不足的問題,充分?jǐn)U大優(yōu)質(zhì)教育資源的受眾群體。
3)學(xué)習(xí)環(huán)境的定位。
互聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)的在線教育將大學(xué)直接推向全球,做好在線教育成為大學(xué)提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的必要選擇。在基于MOOC的混合學(xué)習(xí)模式中,包括工科留學(xué)生在內(nèi)的學(xué)習(xí)者首先在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,利用EEKS能夠跨越國(guó)界、跨越地域觀看MOOC視頻,與MOOC教師和其他學(xué)習(xí)者進(jìn)行實(shí)時(shí)雙向交流,通過活動(dòng)區(qū)和討論區(qū)創(chuàng)建師生之間、學(xué)習(xí)者之間的在線互動(dòng)學(xué)習(xí)活動(dòng),可以申請(qǐng)參加考試,完成線上答題。優(yōu)秀的在線學(xué)習(xí)者有機(jī)會(huì)來到清華大學(xué),走進(jìn)課堂、工業(yè)訓(xùn)練中心和校史館,與教學(xué)名師面對(duì)面討論,與清華學(xué)生深度交流,體驗(yàn)工程試驗(yàn),體驗(yàn)清華大學(xué)的校園文化和深厚的工科實(shí)力,在虛擬和現(xiàn)實(shí)環(huán)境的轉(zhuǎn)換中,提高對(duì)所學(xué)工科專業(yè)的認(rèn)同感和工程師職業(yè)的責(zé)任感。
MOOC本身具有受眾群體廣泛、學(xué)習(xí)資源開放、學(xué)習(xí)地點(diǎn)不受限制等諸多互聯(lián)網(wǎng)課程的優(yōu)勢(shì),同時(shí)具有學(xué)習(xí)過程不易掌控、學(xué)習(xí)質(zhì)量難以保證、學(xué)習(xí)考評(píng)容易復(fù)制抄襲等缺陷?;旌蠈W(xué)習(xí)是在對(duì)E-Learning 反思的基礎(chǔ)上形成的新術(shù)語,既體現(xiàn)信息時(shí)代的特征,又正視學(xué)習(xí)的傳統(tǒng)本源[5]。在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下,通過高校、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、國(guó)際工程教育組織等參與主體的協(xié)同合作,體現(xiàn)學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)作用,通過“混合”促進(jìn)傳統(tǒng)工科留學(xué)生教育模式的變革,為我國(guó)高等工程教育國(guó)際化進(jìn)行有益的嘗試和探索。
1)線上學(xué)習(xí)與線下學(xué)習(xí)相結(jié)合。
混合學(xué)習(xí)模式在形式上表現(xiàn)為線上學(xué)習(xí)與線下學(xué)習(xí)的混合,在本質(zhì)上體現(xiàn)了不同學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)方式和教學(xué)方法的混合,混合學(xué)習(xí)的目標(biāo)是用最小的學(xué)習(xí)成本,獲得最大的學(xué)習(xí)效果。線上學(xué)習(xí)階段,MOOC課程視頻開放,學(xué)生自主學(xué)習(xí),系統(tǒng)自動(dòng)記錄學(xué)習(xí)者的行為數(shù)據(jù)并給予持續(xù)的學(xué)習(xí)支持、誘導(dǎo)和評(píng)價(jià)。線下學(xué)習(xí)階段,通過課堂學(xué)習(xí)、動(dòng)手操作、現(xiàn)場(chǎng)參觀等方式,結(jié)合學(xué)生線上的學(xué)習(xí)情況,教師面對(duì)面地給予有針對(duì)性的指導(dǎo)和實(shí)例分析,使師生之間、學(xué)生之間進(jìn)行有效的交互溝通。工程師的培養(yǎng)僅靠大學(xué)教育是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,工程教育是伴隨工程師一生的教育。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)混合學(xué)習(xí)模式為工科留學(xué)生提供了一種創(chuàng)新的學(xué)習(xí)模式,是一種學(xué)習(xí)方式的革命性變化。
2)項(xiàng)目證書與學(xué)分課程相結(jié)合。
目前計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)混合學(xué)習(xí)項(xiàng)目包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)思維、程序設(shè)計(jì)、算法基礎(chǔ)4門英文的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)MOOC課程,數(shù)量不多,但是涵蓋計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的核心課程,注重工科留學(xué)生計(jì)算機(jī)能力的培養(yǎng),這些在線課程質(zhì)量高,學(xué)習(xí)強(qiáng)度大。在規(guī)定時(shí)間范圍內(nèi),全程實(shí)施在線學(xué)習(xí)行為的監(jiān)控,完成4門課程的學(xué)習(xí)并通過所有課程考試的學(xué)生,可申請(qǐng)獲得免費(fèi)的電子證書,證書關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)者的二維碼,主要記錄完成學(xué)習(xí)的證明和記錄學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成績(jī),結(jié)課標(biāo)準(zhǔn)向傳統(tǒng)工科大學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程看齊,形成學(xué)生校內(nèi)學(xué)分課程學(xué)習(xí)的有效補(bǔ)充。國(guó)際化的課程體系是培養(yǎng)卓越工程師的需要,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)混合學(xué)習(xí)模式能夠豐富工科留學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,開闊他們的視野,使他們及時(shí)了解計(jì)算機(jī)最新技術(shù)和前沿信息。
3)計(jì)算機(jī)課程學(xué)習(xí)和跨文化交流相結(jié)合。
ICEE是聯(lián)合國(guó)教科文組織的二類機(jī)構(gòu),秉承UNECSO的宗旨,為發(fā)展中國(guó)家提供工程教育的支持和幫助,EEKS建設(shè)促進(jìn)了教育公平和優(yōu)質(zhì)教育資源的共享,為來華工科留學(xué)生提供了優(yōu)質(zhì)的在線計(jì)算機(jī)課程資源。隨著我國(guó)留學(xué)生教育的發(fā)展,工科留學(xué)生的國(guó)內(nèi)區(qū)域差異明顯,所學(xué)習(xí)的專業(yè)范圍擴(kuò)大,在完成工科學(xué)歷教育的同時(shí),開展工科跨文化交流,幫助他們了解中國(guó)工程教育的優(yōu)勢(shì)、感受中國(guó)工程科技的發(fā)展,也是工科留學(xué)生教育需要完成的特殊任務(wù)。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)混合學(xué)習(xí)模式的開展可以有效促進(jìn)工科留學(xué)生工作的校際之間的交流,推進(jìn)國(guó)內(nèi)高校的國(guó)際化進(jìn)程。
虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)使得虛擬空間與現(xiàn)實(shí)空間的界限變得模糊,在工程教育的不同環(huán)節(jié)(課堂、實(shí)踐)中培養(yǎng)學(xué)生的時(shí)空意識(shí)和視野,從而激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的創(chuàng)新欲望和無窮無盡的創(chuàng)新想象力[6]。通過對(duì)國(guó)內(nèi)外混合學(xué)習(xí)模式的充分調(diào)研,根據(jù)EEKS運(yùn)營(yíng)的實(shí)際情況,結(jié)合計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的特點(diǎn),工作團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了面向工科留學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)混合學(xué)習(xí)項(xiàng)目??傮w效果顯示,線上學(xué)習(xí)人數(shù)近千人,其中選學(xué)4門課程的占13%;申請(qǐng)線上證書的占58%,其中獲得線上證書的占20%。通過選拔,來自孟加拉、贊比亞、哈薩克斯坦等“一帶一路”沿線10個(gè)發(fā)展中國(guó)家的16名留學(xué)生參加了在清華大學(xué)的線下學(xué)習(xí),他們的專業(yè)背景涵蓋土木、信息通信、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)等工程專業(yè)。
混合學(xué)習(xí)項(xiàng)目的前期準(zhǔn)備是開端,直接決定了學(xué)習(xí)活動(dòng)的成功與否,主要工作包括混合學(xué)習(xí)資源建設(shè)、對(duì)學(xué)習(xí)者的需求調(diào)查分析、教師團(tuán)隊(duì)的配置以及EEKS的運(yùn)營(yíng)建設(shè)。其中,學(xué)習(xí)資源的準(zhǔn)備是一個(gè)需要較長(zhǎng)時(shí)間的過程,包括線上學(xué)習(xí)資源和線下學(xué)習(xí)資源的準(zhǔn)備。線上學(xué)習(xí)資源形成一定的課程體系,圍繞工科專業(yè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué),以全英文授課或中英文字幕來設(shè)計(jì),MOOC課程的開發(fā)、制作、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)必須在線上開課前做好充分的調(diào)研和準(zhǔn)備。線下學(xué)習(xí)資源的配置為線上4門核心課程的學(xué)習(xí)提供進(jìn)一步的輔導(dǎo),并且借助清華大學(xué)的工科優(yōu)勢(shì),突出現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)和感受,讓學(xué)習(xí)者充分了解清華大學(xué)的校園文化和工科理念,激勵(lì)他們成為具有中國(guó)理念和國(guó)際視野的卓越工程師。
混合學(xué)習(xí)項(xiàng)目的實(shí)施由線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)兩個(gè)階段組成,線上學(xué)習(xí)時(shí)間為3個(gè)月,在此期間,學(xué)生可以在線免費(fèi)學(xué)習(xí)4門計(jì)算機(jī)MOOC課程,也可以學(xué)習(xí)其他幾十門英文MOOC課程,第3個(gè)月在線開放計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的線上考試申請(qǐng),最后1周為線上考試周。線下學(xué)習(xí)是為期1周左右的集中學(xué)習(xí),地點(diǎn)在清華大學(xué)校內(nèi),包括課堂學(xué)習(xí)、現(xiàn)場(chǎng)參觀、學(xué)生座談會(huì)等環(huán)節(jié)。線上MOOC課程助教是保障線上學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要力量,主要職責(zé)是提供在線答疑、組織討論區(qū)的專題討論、進(jìn)行學(xué)習(xí)任務(wù)的提醒、推送課程、發(fā)布課程通知等。線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)既相互獨(dú)立,又形成有效銜接。線下學(xué)生座談會(huì)是跨文化交流的重要形式,讓相同或相似專業(yè)背景的清華大學(xué)生與留學(xué)生聚在一起,交流計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)體會(huì)、對(duì)所學(xué)專業(yè)的認(rèn)識(shí),進(jìn)行知識(shí)和智慧的碰撞,進(jìn)行跨文化的溝通,效果良好。
混合學(xué)習(xí)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)包括對(duì)學(xué)生在線課程學(xué)習(xí)的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)和線下學(xué)習(xí)的綜合評(píng)價(jià),學(xué)生對(duì)EEKS和MOOC的評(píng)價(jià)、對(duì)教師授課的評(píng)價(jià)和對(duì)線下學(xué)習(xí)的總結(jié)性評(píng)價(jià)。線上評(píng)價(jià)充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)在線學(xué)習(xí)學(xué)員的考核,同時(shí)把線上的學(xué)習(xí)分析結(jié)果應(yīng)用于線下學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),為線下教師的授課提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)幫助。在評(píng)價(jià)過程中,盡可能對(duì)學(xué)生的線上、線下學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行客觀公正的評(píng)定。對(duì)教師和助教團(tuán)隊(duì)、課程安排和平臺(tái)運(yùn)營(yíng)的評(píng)價(jià)主要用于總結(jié)經(jīng)驗(yàn),及時(shí)改進(jìn)教學(xué)的方式和方法,真正使學(xué)生在知識(shí)能力、學(xué)習(xí)能力等方面得到鍛煉和提升。
基于MOOC的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)混合學(xué)習(xí)模式的實(shí)踐探索,將在線MOOC學(xué)習(xí)大規(guī)模、低成本、高效率的優(yōu)勢(shì),與卓越工程教育的親身體驗(yàn)和跨文化、跨學(xué)科的交流有效融合,為工科留學(xué)生教育的長(zhǎng)期健康發(fā)展提供了參考。未來,在ICEE、清華大學(xué)、學(xué)堂在線等多元主體的協(xié)同配合和共同努力下,面向“一帶一路”工科留學(xué)生的混合學(xué)習(xí)項(xiàng)目將更好地服務(wù)于國(guó)內(nèi)高等工科院校,有效促進(jìn)工科留學(xué)生教育質(zhì)量的提高,積極促進(jìn)全球工程教育的資源共享和創(chuàng)新發(fā)展。