基于网络的硕士生研究性教学模式探索
2015-04-30薛海
薛海
摘 要:硕士阶段是连接以学习知识为主的本科教育和以科学研究为主的博士阶段的重要纽带。文章从现阶段研究生授课模式存在的问题出发,构建了基于网络的研究生研究性教学模式,并指出在应用研究性教学模式时应注意的问题。
关键词:硕士研究生;网络教学;研究性教学;模式
中图分类号:G643 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2015)04-0010-03
硕士研究生(以下简称硕士)教育是高等教育的重要组成部分。硕士教育的低年级阶段,补充新的理论知识仍是研究生教育的主要任务。在此阶段大多采用与本科相似的授课方式,例如:基础课及专业课教师按照教学大纲要求将课程内容讲授给学生,并通过考试等方式进行考核。作为以学习积累为主的本科阶段到以科学研究为主的博士之间的过渡阶段,传统教学方式的效能与该阶段需要进行科学研究的需求往往不相适应,甚至可能在一定程度上对后者产生阻碍作用。反过来,重科研轻教学的评价体制加剧了这一矛盾[1]。因此,建立一种高效的、与研究生科研活动相适应的教学方法显得十分必要和紧迫。近年来,已有不少教育工作者分别对硕士教育中的研究性[2]、网络教学等进行了有益的探索,但距离在实际教学中的实施还有许多具体工作要做[3-4]。在多年教学实践基础上,对现有研究生专业课授课方式的若干突出问题进行分析,提出以网络为介质,以研究性教学为核心的创新教学模式,虽然现阶段只是在小范围学生中应用,但随着该教学模式的不断完善,有望在更大范围内展开和应用。
一、研究生授课模式存在的问题
(一)延续本科授课模式,消耗研究时间与精力
当前高校本科教育模式下,多数学生已习惯于听课考试为主的学习方式,并通过四年时间得到强化。这种教学模式中,学生基本上扮演着被动的“听众”角色,不仅在知识范围上不能超越教师课堂授课内容,而且即使对已讲授的内容也由于缺乏独立思考而变得一知半解。进入硕士阶段后,这种习惯形成的强大“惯性”使得学生仍将教师单方面的课堂“填鸭”式教学作为知识获取和储备的主要来源。而现实情况则是在攻读硕士研究生的三年时间内,学生需用一年半的时间完成约20门左右的课程学习任务,加之该阶段课程难度相对较大,学习任务十分繁重。因此,在低年级阶段,学生基本上没有足够的时间和精力进行专业文献检索和阅读等科学研究的前期准备工作,使得研究生教学和紧随其后的硕士论文的研究工作处于某种割裂状态。
(二)授课与研究缺少有效衔接
一般情形下,硕士二年级仍有较重的专业课学习任务。而此时对多数学生而言,导师已经开始安排相应的科研任务,特别是工科相关专业,外出进行科学调研、学术会议、实地观测或实验研究的情况较多。据统计,所在的水利相关专业学生出差次数约为2—3次/学期,每次外出时间约为3—6天,从事实验及实地观测研究的学生外出累计时间更长。不仅如此,授课教师同样存在较多的外出科研活动需求。上述研究性需求中,无论是学生缺课还是授课教师临时停课,都将导致课程连续性被破坏。反过来,为保证授课和听课而导致的授课教师或学生的研究连续性破坏的情形也同样日益增多。因此,如何在教学和研究之间找到平衡点,尽可能地减少两方面的连续性缺失,是研究生教学中急需解决的重要问题。
(三)教学内容与研究任务脱节,授课效能低
研究生教育和本科教育的显著不同在于:相同专业本科学生的学习需求是趋同的,而研究生即使在同一专业也可能衍生出众多不同的研究方向,因此其学习需求是逐渐趋于分化的。硕士阶段的授课目的就是为学生后期研究提供思维方法及知识工具,因此应尽可能地满足不同学生的学习需求。而教学实践中单纯的课堂授课形式几乎无法满足将同一知识点与不同的学习需求对接,最终可能造成学生在随后的科研中仍无法将所学知识灵活运用于自己的研究领域,还需要进行二次学习甚至是重新学习,研究效率大大降低。以“MATLAB语言”课程为例,该课程从本质上讲是一门可广泛应用于工科各专业的数学工具,而以往对该课程的多数讲解仅是按一门普通编程语言进行授课,讲课重点仍然是常规的语句、循环、分支结构等。而实际上,该软件平台最重要也最为实用的部分则是针对不同专业研究而开发的“工具箱(Toolbox)”。因此,根据不同专业需求,将教学内容的重点放在若干典型工具箱的应用方面才能更加有效地与后期研究紧密结合,从而避免课堂教学和研究任务的相互脱节。
针对上述硕士课程教学所面临的问题和挑战,通过多年的研究生教学,逐渐摸索出一套学习形式自由、有较强启发性且能够与学生科研紧密结合的教学模式。对这套方法总结并进行完善,以期为硕士研究生教学提供新的思路。
二、基于网络的研究性教学模式的构建
基于网络的教学和研究性教学是从不同角度对现有授课方式的扩展和改进,它们之间又是相互交叉相互协同的。众所周知,计算机技术(特别是多媒体技术)和互联网络技术(包括广域网和局域网)的发展和成熟为网络教学提供了基本的硬件支撑环境,但如何将其形象性、便捷性以及开放性最大限度地用于教学实践而不是流于形式,是一项需要长期摸索和探讨的重要课题。以长期以来从事研究生教育的教学实践为基础,通过在小范围学生中进行试点,从几个方面探讨利用网络进行研究性教学的模式。
(一)硕士生网络教学的基本形式
首先,网络结构上采用B/S模式(浏览器/服务器),发布范围为互联广域网络(局域网亦可相同方式访问),即:教师编写交互式服务端程序(本项目使用.net平台的首选语言C#,数据库暂采用SQL Server),并通过微软IIS(Internet Information Services)服务器平台进行部署和发布。学生则直接通过在Internet Explore等常用Web浏览器中输入网址即可访问。这种构架模式的优势包括两个方面:首先,课程系统的访问方式不依赖于任何额外的客户端软件,仅利用操作系统内嵌的Web浏览器即可访问,不会出现不同操作系统下客户端软件不兼容的现象,从而使学生方便快捷地进入学习状态。同时也能够通过客户端编程,使得某些应用(如临时计算分数,记录学生听课时间等)仅在客户端发生,以避免某些地域网络带宽小带来的运行不畅等问题。其次,此构架将使学生访问课程资源的地理范围限制最小化,使外出(甚至包括出国等情形)从事科研任务的学生仍可以顺利地进行课程学习。
另一方面,关于课程资源的开放时长,曾预期通过提供长时间课程的网络服务(连续提供五天以上)来克服学生因忙于科研工作而暂时无法听课的困难,以增加听课自由度。但经多次实践发现此方式多数情况下非但不能达到预期效果,反而会造成学生不断延迟听课甚至“网络逃课”。究其原因,主要是因为过长的时间跨度使学生在时间安排上倾向于将听课向后拖延,而一旦在最后时限内还需完成其他的科研任务,则听课即可能被放弃。因此,适当缩减课程网络服务的时间为一至三天(全天候提供听课服务,以满足部分学生白天科研任务较多而需要利用晚上听课的需求),在体现听课自由度的前提下使学生产生一定紧迫感是十分必要的。
(二)确立网络教学的登录跟踪机制
与课堂面授不同,基于网络的教学在增加了授课灵活度和伸缩性的同时也引起教学过程可控性的弱化,很难准确掌握每个授课对象是否真实听课或足时听课等问题。针对这一问题,从网络技术层面引入了听课登录机制和跟踪机制。所谓登录机制,与多数网络应用类似,即给每个学生分配不同的账号和密码,听课者只有通过使用本人账号登录后方能进行课程学习。登录审核的目的一是为了让不同的学生在授课系统中以独立身份回答并提交课后作业,另一方面,也可以阻止非授权用户使用系统,一定程度上保护授课系统的版权,减小服务器被恶意登录和攻击的风险。跟踪机制则通过两种手段完成。一种是在网络程序里加入IP地址获取程序段(如Dns类的GetHostByName方法),获取学生登录网络的地址,并通过与地址数据库检索,得到其所在的地理位置并存储在数据库中备查(例如,登录地点为北京,需由其导师签字证明在相应时间确在北京出差从事科研活动)。另一个跟踪审核方法是在课程播放过程中,在三个随机的时间点上(其中最后一个时间点基本接近于听课完成时间)弹出问题对话框,听课者需要给予简要回答才可继续。这一技术手段相当于对学生的听课过程进行某种抽样监督,即:若学生只是听了课程的某一部分,则之后的随机问题就必定无法回答,间接地反映了学生听课的完整程度,反过来对学生起到督促作用。
(三)实施研究性教学的关键问题
研究性教学就是使教学活动具有研究的基本属性,例如专业性、探索性以及前沿性等。其目的是为学生随后的科研活动培养基本的习惯和素养。教学实践中,以网络教学为基本手段,将上述三方面属性融入到实际教学环节中,取得了较好的效果。下面对这三方面属性的实现方法做初步探讨。
1.研究性教学的专业性。研究性教学的专业性是指课程教学的落脚点应尽可能与专业研究领域相结合。例如,所讲授的“小波分析”课程是一门基础课程。该课程内容多是抽象的数学概念和相关公式推导,学生很难快速消化并在随后的专业研究中灵活应用这一数学工具。本研究所采用的方法包括两方面。首先在讲授完基本理论后,每节课均留出一定的时间,讲授小波分析在听课学生所在的几个典型专业领域的应用案例。例如,在“小波分析”课程讲授中增加了针对“水文水资源”专业学生的“利用小波分析提取降雨时间序列特征”以及针对“港口航道工程”专业学生的“小波分析在船舶振动研究中的应用”等专题进行讲解,使学生在听课阶段就已经初步认识到该课程和将来所从事研究的内在联系以及将这一数学工具应用于具体专业问题的基本思路和步骤。另一方面,在课程考核层面将考核内容和成绩与专业研究适当结合。仍以上述课程为例,考核采取两种形式,一种方式是对于暂时确实无法将课程应用于相应专业研究的学生,可以通过完成教师布置的固定大作业来完成考核。另一种则是给出较为充裕的时间,让学生写一篇利用该课程知识及方法解决其所在专业实际问题的小型科研论文(例如,曾有水文专业学生在结课后,利用小波分析的滤波技术研究了某河流的长系列水文资料,成功得到了其变化周期特性及突变特性)。在核定最终成绩时,对于第二类情况给予一定加分,以鼓励更多的学生采取这种方式,从而显著提高了研究性教学的专业性特征。
2.研究性教学的探索性。研究性教学的探索性是科学研究的探索性在教学层面的体现,需要打破传统教学中相对固定化和模式化的授课和考核方式。授课方面主要采取鼓励学生随时提问和课堂讨论的方式,通过提问、辩论可以有效地提高学生思维的兴奋程度,在交流中不断激发活跃的思维和灵感,而这也恰恰培养了学生后续科研中最需要的探索精神。考核方面,在课程大作业乃至课程论文的评判上,给学生以充分的空间,不限定唯一答案,只要分析过程正确,逻辑合理均会被认可。以所讲授的“近海岸遥感”课程为例,学生在听课过程中对课本中“赤潮遥感识别”的识别效率提出质疑,而借助这一质疑,在教师的鼓励和指导下,学生独立探索并编写了“赤潮遥感识别工具软件”。在软件编写过程中不仅从新的视角对课程知识产生了更为独特的认识,而且锻炼了软件研发技能,使课程达到了事半功倍的教学效果。
3.研究性教学的前沿性。研究性教学前沿性的实施对象主要是基础较好且学习较为活跃的部分学生,目的是协助提升这部分学生的研究能力,使授课接近或直接构成学生学术研究的组成部分,从某种意义上已经超出了课堂教学的范畴。要在教学实践中贯彻前沿性,需要做好几方面工作。首先要与学生的学术导师充分沟通,了解学生未来的具体研究方向(因为只有对能够在低年级提前确定研究方向的学生,才能将课程与其专业研究真实结合),使教学和科研处于某种“绑定”状态。其次,教学的前沿性是与研究的前沿性相辅相成的。在课程讲授后期,督促上述学生以课程知识点为基础,以拟开展的研究工作为目标,广泛搜集国内外既与本课程有关又与拟进行的科研方向有关的科研文献,在详细研读的基础上完成研究综述的部分写作(这部分工作可占到课程成绩的60%)。实践证明,由于此时对当前正在学习的课程细节记忆清晰,因此在文献查阅过程中对课程知识点在研究领域最前沿的应用敏感度较高,从而更容易产生以课程方法为基础的创新性思想。另一方面,由于学生所完成的这部分综述研究是与本课程知识点紧密相关的,因此对这些综述文章进行整理分析,提取其中典型或者具有共性的研究案例,可以以较少的时间和精力投入获得更多与当前研究前沿相匹配的教学素材,从而实现教师教学和学生研究的相互补充和促进。
(四)整合研究性教学与网络教学
前已述及,硕士生的网络教学和研究性教学是不同视角的两种教学模式,它们之间是可以相互协同相互促进的。例如,正是采取了前述灵活的网络教学模式,才能为研究性教学提供充足的时间和空间自由度,使学生有更多的时间和精力进行文献阅读和外出调研等科研活动。同时,现代条件下的科研活动本身也在很大程度上依赖于网络,不仅可以通过网络进行文献检索或者在专业网络论坛发帖提问等学术活动,而且通过本研究所自建的网络授课系统,除可以高效灵活地完成授课任务外,还可以利用内嵌的电子邮件接口及外部的即时聊天软件等完成课程的双向交流和学术探讨。
研究性教学是硕士生教学的本质要求,而网络教学则可以为研究性教学提供充裕的时空自由度。教学实践中对这两者均进行了有益探索,并取得了良好的教学效果,摸索出一条较为符合硕士生教学规律的授课方案。在此基础上进一步对网络教学形式和研究性教学本质进行深化,为硕士生教育的教学改革提供高效可行的实践基础和理论依据。
参考文献:
[1]秦发兰,汪华,胡承孝.研究生课程教学中存在的主要问题及对策初探[J].华中农业大学学报:社会科学版,2007,(6).
[2]李昌新.研究生课程教学的研究性及其强化策略[J].中国高教研究,2009,(4).
[3]秦惠民,鞠光宇.基于网络的大学开放式课程现象研究——以麻省理工学院为例[J].中国高教研究,2009,(11).
[4]贾瑞凤.网络课程中适应性教学策略的设计[J].中国电化教育,2003,(12).