“新工科”背景下復(fù)合式教學(xué)方法在課堂教育的應(yīng)用

高揚(yáng) 鄒丹 楊京帥

摘要：研究生教育在我國已經(jīng)經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，各個(gè)高校在人才培養(yǎng)和考核方面已建立了較完善的體系。隨著新的教學(xué)理念提出及多種教學(xué)方法的推出，各個(gè)高校在本科教育階段都進(jìn)行了符合校情及專業(yè)特點(diǎn)的教學(xué)改革，作為培養(yǎng)更精更專人才的研究生教育也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，對教學(xué)進(jìn)行相應(yīng)的改革。在當(dāng)今教育部開展的“新工科”大背景下，如何讓工科研究生教育體現(xiàn)“新工科”的要求，如何將更優(yōu)化的教學(xué)方法運(yùn)用到實(shí)際課堂教學(xué)中去，是研究生教育中的大課題。本文根據(jù)工科專業(yè)課程特點(diǎn)，結(jié)合“新工科”的要求，探究在“新工科”背景下，應(yīng)用融合了BOPPPS模型及案例教學(xué)法的復(fù)合教學(xué)法對研究生課程進(jìn)行改革。

關(guān)鍵詞：新工科;課堂教育;BOPPPS;案例教學(xué)法;復(fù)合式教學(xué)法

一、提出背景

自2017年2月以來，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，在2月20日，教育部發(fā)布了《關(guān)于開展“新工科”研究與實(shí)踐的通知》，希望各地高校開展“新工科”的研究實(shí)踐活動(dòng)，從而深化工程教育改革，推進(jìn)“新工科”的建設(shè)與發(fā)展。隨著新工科建設(shè)的推行，復(fù)旦大學(xué)、天津大學(xué)等60余所高校深入系統(tǒng)地開展新工科研究和實(shí)踐。與老工科相比，“新工科”更強(qiáng)調(diào)學(xué)科的實(shí)用性、交叉性與綜合性[1]。

教學(xué)方法的靈活運(yùn)用是教學(xué)改革中非常重要的環(huán)節(jié)，在眾多先進(jìn)的教學(xué)方法中，BOPPPS[2]教學(xué)法以清晰明了的課程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受到許多教師的關(guān)注，該教學(xué)法源于加拿大，是ISW（Instructional Skills Workshop）工作坊所培訓(xùn)的教學(xué)模式。強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，將教學(xué)內(nèi)容切割為六個(gè)模塊，教師既可以按知識(shí)點(diǎn)實(shí)施10—15分鐘的BOPPPS微格教學(xué)，也可一節(jié)課就是一個(gè)BOPPPS流程。此種方法已經(jīng)被國內(nèi)外眾多高校廣泛使用[3-5]。

案例教學(xué)法由哈佛大學(xué)在20世紀(jì)創(chuàng)造。即圍繞一定的目的把實(shí)際中真實(shí)的情景加以典型化處理，形成可供給學(xué)生思考分析的案例，通過獨(dú)立研究和相互討論的方式，來提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。案例教學(xué)法在當(dāng)今世界教學(xué)中被廣泛應(yīng)用[6-8]。

對教學(xué)來說，這世上根本就沒有能在任何情況下都效果絕佳的必殺技，只要是模式或方法，都或多或少有令老師困惑，或無法發(fā)揮全部作用的時(shí)候。之所以要加起來用，是基于能夠便利的實(shí)現(xiàn)更好效果而言的。從有效教學(xué)（有效果、有效率）這個(gè)角度來看，復(fù)合式教學(xué)法更復(fù)合研究生教學(xué)[9-10]。

二、“新工科”理念在工科類研究生教學(xué)中的融合

教育部關(guān)于新工科建設(shè)中提出了“五新”概念，結(jié)合當(dāng)前學(xué)科實(shí)際情況及對人才培養(yǎng)的目標(biāo)，筆者提出工科研究生教學(xué)中的“五新”，以提高教學(xué)水平及質(zhì)量。

（一）建立明確的課程教學(xué)“新理念”

作為教師，應(yīng)該明確教學(xué)的目的是什么。是授人以魚，還是授人以漁？在教學(xué)理念上應(yīng)從傳統(tǒng)的知識(shí)的灌輸轉(zhuǎn)變成教學(xué)是為學(xué)生的研究生涯發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

（二）建立課程“新結(jié)構(gòu)”

這個(gè)新結(jié)構(gòu)分兩個(gè)方面，一個(gè)是教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)，二是考核方式組成結(jié)構(gòu)。首先內(nèi)容結(jié)構(gòu)按照“新工科”的要求進(jìn)行調(diào)整，在打好基礎(chǔ)的前提下，注重當(dāng)前專業(yè)的發(fā)展趨勢，要體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展前景和方向。在考核方式上，由于是研究生教育，需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐步獲得創(chuàng)新科研能力，因此考核方式，應(yīng)以學(xué)生為主，貼近學(xué)生研究方向，以課促研。

（三）打造課程教學(xué)“新模式”

傳統(tǒng)教學(xué)是以老師講課為主，學(xué)生參與度低，這種灌輸式課堂效率比較低。有些教師講課完全照搬PPT，出現(xiàn)所謂的“水課”現(xiàn)象?，F(xiàn)今隨著全國高校各學(xué)科教學(xué)改革的發(fā)展，在課堂教學(xué)模式上可以引用美國的一些先進(jìn)的教學(xué)模式和方法，比如：BOPPPS、翻轉(zhuǎn)課堂、同伴教學(xué)法、案例教學(xué)法等。這些教學(xué)模式在我國一些高校中獲得了較好的教學(xué)成果[2]，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率及學(xué)習(xí)主動(dòng)性，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。根據(jù)研究生教學(xué)的特點(diǎn)，在眾多教學(xué)法中，BOPPPS教學(xué)法及案例教學(xué)法非常適合小班性質(zhì)及專業(yè)性質(zhì)的教學(xué)課堂。

（四）明確教學(xué)“新質(zhì)量”

在“新工科”背景下需要重新定義研究生教學(xué)質(zhì)量，這個(gè)“新質(zhì)量”是能力。“新工科”的人才培養(yǎng)方向?yàn)榻?jīng)濟(jì)急需緊缺人才，能夠引領(lǐng)未來技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才。

（五）架構(gòu)工科研究是教學(xué)“新體系”

根據(jù)學(xué)校所屬層次以及人才培養(yǎng)體系，將教學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，推進(jìn)學(xué)校特色的工程教育辦出特色。

三、BOPPPS教學(xué)法及案例教學(xué)法的特點(diǎn)

BOPPPS教學(xué)法將整個(gè)教學(xué)過程切割成相互聯(lián)系、承前啟后的六個(gè)部分，其中可以靈活引入案例教學(xué)法，這兩種方法既有各自的特點(diǎn)，又可相輔相成。

（一）BOPPPS教學(xué)法模型

導(dǎo)言（Bridge-in）。激發(fā)學(xué)生好奇心，建立課程內(nèi)容與學(xué)生之間的聯(lián)系，形式可以提出和主題相關(guān)連的引導(dǎo)性問題，如故事引入、問題引入、頭腦風(fēng)暴等形式。

教學(xué)（學(xué)習(xí)）目標(biāo)（Objective）。即在本節(jié)課程結(jié)束后，學(xué)生對所授知識(shí)掌握的一個(gè)預(yù)期。對工科類研究生來說應(yīng)為在某些情境下能夠思考或者實(shí)現(xiàn)什么，這也是教學(xué)設(shè)計(jì)要達(dá)成的終極目標(biāo)。好的教學(xué)目標(biāo)需要具備清晰、具體、可實(shí)現(xiàn)等屬性。

前測（Pre-assessment）。進(jìn)行課前摸底，可通過提問或測試等方式了解他們的知識(shí)儲(chǔ)備及實(shí)踐能力，從而對后續(xù)的教學(xué)安排可以做到有的放矢。

參與（Participation）。參與式教學(xué)，這是課程教學(xué)中的主體，要做到以學(xué)生為中心，讓學(xué)生盡可能參與到學(xué)習(xí)和教學(xué)過程中，要積極引導(dǎo)學(xué)生思考并解決問題。在實(shí)際教學(xué)中教學(xué)方法可以運(yùn)用提問、辯論、案例教學(xué)研究等學(xué)生參與度高的教學(xué)方法。

后測（Post-assessment）。簡單來說就是對本次課程教學(xué)效果進(jìn)行評估。在主體內(nèi)容講授完畢后，教師需要對教學(xué)效果進(jìn)行評價(jià)，通過提問、測驗(yàn)等方式來掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，看看是否達(dá)到本次課程的教學(xué)目標(biāo)。

總結(jié)（Summary）?？偨Y(jié)是對整節(jié)課程的一個(gè)梳理與回顧。

（二）案例教學(xué)法

案例教學(xué)法有一個(gè)基本前提假設(shè)，即學(xué)生能夠通過對這些過程的研究與發(fā)現(xiàn)來進(jìn)行學(xué)習(xí)，在必要的時(shí)候回憶出并應(yīng)用這些知識(shí)與技能。為使案例教學(xué)更有效，學(xué)習(xí)環(huán)境必須能為學(xué)生提供案例準(zhǔn)備及討論案例分析結(jié)果的機(jī)會(huì)，且能面對面地討論或通過電子通信設(shè)施進(jìn)行溝通。因此將案例教學(xué)法融合到BOPPPS中，BOPPPS設(shè)計(jì)中的前測就為課程順利進(jìn)行做好了鋪墊。

案例教學(xué)法的特點(diǎn)有：

能有效培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力。傳統(tǒng)教學(xué)普遍是告訴學(xué)生如何去做，但是在實(shí)踐中沒有放之四海都適用的方法，這在一定程度上會(huì)損害學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣。而案例教學(xué)法，則是讓學(xué)生自己去思考，去給出解決方案，通過課堂參與的方式，互相激勵(lì)，互相促進(jìn)。

引導(dǎo)學(xué)生變注重知識(shí)為注重能力，傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生學(xué)到了知識(shí)，并不意味著能運(yùn)用知識(shí)。將課本知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力是案例教學(xué)法的優(yōu)勢。

重視雙向交流。案例教學(xué)法注重學(xué)生在課堂中的參與性，因此在提出案例后，學(xué)生對案例進(jìn)行分析，提出解決方案，這些方案也需要教師對其進(jìn)行指導(dǎo)，在這個(gè)過程中不僅是學(xué)生在學(xué)習(xí)，也需要教師具有豐富的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這也在無形中促進(jìn)了教師的能力提升。

四、BOPPPS教學(xué)法及案例教學(xué)法在課堂中融合案例

實(shí)際課堂活動(dòng)中，學(xué)生的關(guān)注時(shí)間及參與度，以及一堂課下來的“教”和“學(xué)”的效果都是對這節(jié)課程成功與否的判斷依據(jù)。

以《MATLAB與計(jì)算機(jī)仿真》課程中對優(yōu)化工具箱的講解課為例，將案例教學(xué)法引入BOPPPS教學(xué)模式設(shè)計(jì)。

BOPPPS教學(xué)設(shè)計(jì)使得教學(xué)安排更加有條理性，運(yùn)用多個(gè)小單元模式緩解了學(xué)生的疲勞感，提高了學(xué)生課堂的學(xué)習(xí)效率。案例教學(xué)法的融入，讓課堂更加貼近真實(shí)問題，激發(fā)學(xué)生的興趣。在參與式學(xué)習(xí)階段，結(jié)合了反轉(zhuǎn)課堂的基本教學(xué)思路，以學(xué)生為主體，老師拋出問題，要求學(xué)生解決。并抽選學(xué)生上臺(tái)講解自己的方案。老師針對學(xué)生解題中出現(xiàn)的問題進(jìn)行針對性的講解，并在知識(shí)點(diǎn)的講解中重點(diǎn)針對出現(xiàn)的問題進(jìn)行詳細(xì)介紹。

五、總結(jié)

“新工科”的研究生教育的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)等方面專業(yè)知識(shí)，分析問題、解決問題的能力。本文結(jié)合BOPPPS模型及案例教學(xué)法，以“新工科”背景為依托，將研究生課程從傳統(tǒng)課堂教學(xué)面臨的學(xué)生主動(dòng)性、參與度不高、實(shí)操較少等問題中抽離出來。以問題為導(dǎo)向，以案例為骨干，以學(xué)生為主體，通過模塊化設(shè)計(jì)課堂，強(qiáng)化課堂條理，增強(qiáng)學(xué)生參與度與實(shí)踐度，將有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

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作者簡介：高揚(yáng)（1982— ），男，漢族，江西吉安人，副教授，研究方向：移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)、人工智能與智能裝備。