“三位一体”课堂教学模式改革实践

施晓秋++刘军

摘 要：如何站在专业人才培养的高度，进一步发挥课堂教学主渠道作用，实现知识、能力与素质的协同培养，本文给出了“三位一体”的课堂教学模式改革方案。该模式以课堂教学为统领，结合地方本科院校的学生特点，通过多个环节、多种方法、多种手段的综合运用，促进课堂教学综合培养功效与内涵的提升，特别是课堂教学在学生学习能力、创新能力、沟通表达能力与团队合作能力培养中的作用。

关键词：课堂教学；应用型人才；网络工程；能力导向；问题载体；学生主体；学习中心

本科人才培养除了重视学生知识与技能外，包括学习能力、创新能力、沟通表达能力和团队合作能力等在内的能力与素质培养日益受到重视，并被列入本科专业教学质量国家标准。与此相适应，各院校除了要对专业人才培养方案与课程体系进行改革与调整，还需要对包括课堂教学在内的人才培养实施过程进行必要的改革。温州大学作为一所地方本科院校，面向地方经济社会发展的需要，致力于培养“重实践、强创新、能创业、懂管理、敢担当”的应用型人才。本文结合《计算机类专业教学质量国家标准》所要求并倡导的“基于产出（outcome based）、能力导向”的专业教育，以网络工程应用型人才培养为目标，就如何提高课堂教学产出和综合培养成效，给出了我们关于“三位一体”课堂教学模式改革实践的相关探讨。

一、当前课堂教学存在的问题

课程是实现专业人才培养目标的主要载体，在专业人才培养体系中，每门课程均有着自己的培养功效与教学目标，并支撑专业人才培养目标与毕业要求的达成。课程教学目标依托课前、课堂和课后三个环节共同实现，其中课堂是统领课前和课后的核心环节。在专业人才培养目标与质量标准更加体现知识、能力与素质综合培养的背景下，有必要对课堂教学状态及其质量评价进行重新的审视[1]。

传统的课堂教学以教师主讲、学生听讲为主要模式。这种模式下，容易导致“教为主、学为次；师为重，生为轻”的现象，教师是课堂的主宰者，学生多数时间处于被动接受的状态，积极思考、主动表达的机会与时间较少，学习的主动性较低。传统课堂模式在理论讲解与知识传递上具有很高的效率，但其作用往往局限在“教为教会、学为学会”的层面，很难通过这种模式促进学生的学习能力（主要体现在发现、分析与解决问题能力）、创新能力（主要体现在解决问题过程中的创新理念与意识、关于创新方法与手段的理解与运用）、沟通表达能力和团队合作能力培养，与“教为不教、学为会学”的教学境界相距较远。

针对传统课堂的不足，基于问题或案例的研讨式教学、线上线下结合的混合式教学和翻转式教学等模式近年来被陆续用于改革或改进课堂教学[2]。但根据笔者对本校部分课堂教学的观察，不少教师在理解与实施这些模式时存在一些偏差或误区，主要表现在：缺乏明确的目标导向，对改革所要解决的问题和产出目标缺乏清晰的认识，改革的热情大于对改革的思考，缺乏在清晰的改革目标引领下的系统性设计；课堂研讨的随意性大、严谨性不够，所用的问题与案例缺乏足够的针对性与有效性，有的课堂看起来气氛热烈，但深层次促进学生思考与学习的内容不够，改革的形式大于内涵，甚至有教师将翻转式教学简单地变成了教师不讲学生讲的荒唐形式；结合改革目标与学生特点的课内外教学联动设计不够，对学生的课前学习缺乏必要的设计与指导，学生的课前学习存在不同程度的盲目性与放任自流，课前学习与准备不足，直接影响了学生在新模式课堂下的学习效果，部分学习自主性和学习习惯相对较差的学生，甚至沦为新模式课堂中的旁观者，其学习收获尚不如传统课堂。如此教学，是难以满足本科专业教学质量国家标准要求的。

二、“三位一体”课堂教学模式的基本思路

针对上述问题，我们提出了“三位一体”课堂教学模式。该模式以课堂教学为统领，充分考虑生源特点，通过多个教学环节、多种教学方法与手段、多种教学资源的综合运用，提升课堂教学的综合培养功效与产出效果，特别是课堂在学生学习能力、创新能力、沟通表达能力与团队合作能力培养中的作用。

“三位一体”课堂教学模式改革涉及课堂教学目标、教学理念、教学时空、教学形式与教学资源五个方面。图1给出了该模式的总体框架，具体说明如下：

（1）教学目标的“三位一体”。课堂教学目标上，从知识为主向知识、能力、素质“三位一体”协同培养转变。课堂不再只是学生学习知识的场所，更要成为学生能力与素质提升的重要载体。

（2）教学理念的“三位一体”。教学理念上，从教师中心、教授中心、任务中心的旧式“三位一体”向学生中心、学习中心、问题中心的新型“三位一体”转变。这种转变需要教师正确认识教学过程中的师生关系，将学习与发展的权力还给学生，将课堂的主动权还给学生；同时也需要长期在教学过程中处于被动位置、在课堂中习惯于被动接受的学生在认识与心理上发生转变，认同自己在教学过程中的主体性。

（3）教学时空的“三位一体”。教学时间上，从狭义课堂向课前、课堂与课后的“三位一体”的广义课堂转变；教学空间上，从教室向教室、网上学习空间与实验室“三位一体”的立体课堂转变。以立体课堂为载体、课堂教学为统领，带动学生的课前与课后学习，实现课前、课堂与课后的有机联动，提高课堂的综合产出与成效。

（4）教学形式的“三位一体”。课堂教学形式上，从教师主讲为主要形式，向学生讲演、师生互动研讨、教师评讲“三位一体”形式转变。按照每堂课的教学目标，以课前学习为基础，以问题或案例为主线，将三类教学形式和恰当的教学方法相结合，引导学生的主动参与、积极思考与有效表达，实现一种“学为主、教为次，学生主体、教师主导”的课堂教学形态。

（5）教学资源利用的“三位一体”。教学资源利用上，从以教材和参考书等书面资源为主要载体，向书面资源、网络数字资源和实验室资源的“三位一体”转变。在拓展资源的载体形式之外，进一步丰富资源的数量与类型、内容与来源，为“三位一体”课堂教学模式改革提供支撑与保障。

三、“三位一体”课堂教学模式的改革实践与实施关键

“三位一体”课堂教学模式首批试点选择了我校“网络工程”专业的“计算机网络基础”与“路由与交换”课程。前者是该专业重要的专业基础课之一，也是第一门与网络直接相关的课程；后者是被该专业毕业生公认为对其职业生涯作用与影响最大的专业核心课。

选定试点课程后，以前述的“三位一体”改革思路为指导，以下列五方面的工作为重点，进行了相应的改革实践。

1.“三位一体”课程教学目标构建

选定试点课程后，在专业人才培养方案的总体框架下，厘清课程在人才培养目标达成中的地位与作用，建立课程教学目标和培养标准或毕业要求之间的映射关系。也就是从专业培养标准或毕业要求中提取出那些可以依托本课程教学实现的知识、能力与素质标准，作为课程的教学目标。在课程教学目标的构建过程中，重点关注那些过去被课堂教学所忽视的能力与素质点，如学习能力、创新能力、沟通表达能力与团队合作能力等。

2.“三位一体”教学总体方案设计

以课程教学目标为基本出发点，“三位一体”教学总体方案设计主要包括以下内容：

（1）教学内容选择与学时分配。明确课程中适宜于采用“三位一体”课堂教学模式的教学模块、章节或主题，以及它们所需要的学时数。通常，不是所有的教学内容均适合于“三位一体”课堂教学模式；而且采用“三位一体”教学模式后，需要在各教学模块之间进行课内学时的重新分配。

（2）教学结构与风格的设计。明确课前、课堂与课后三个环节的具体目标与作用、所依托的教学载体、教学方式与方法，以及三个环节之间的联动方式与机制；教学过程中，通过个体学习与团队学习的协同增强学生的交流与思考、互补与互促，并发挥团队学习在培养学生团队精神与合作能力的载体作用，促进学生的学习成效；明确教师与学生在课前、课堂与课后三个环节，所要承担的角色与职责。图2给出了一个师生教学角色与职责的设计示例。

（3）教学资源利用与建设方案的设计。明确支撑课堂教学模式改革所需要的教学资源，包括资源的具体数量、类型和载体形式；明确这些资源如何被用于“三位一体”课程教学的相关环节与教学单元；明确如何获得资源，包括来源与途径，以及必要的投入等。

3.基于教学单元的详细方案设计

在总体设计之后，需要基于教学单元进行详细的实施方案设计。教学单元可以一个教学模块、章节或主题为对象，详细的方案设计涵盖课前、课堂与课后三个环节。

就课前学习环节而言，方案内容包括：课前学习的目标与要求、内容与形式，包括个体学习、团队学习两个层面；课前学习相关的问题或案例，包括仅用于课前学习和用于课堂研讨但需要课前准备两大类；课前学习相关的学习资源，包括指定与推荐资源，其载体形式可以是书面、网络或实验室资源；课前学习的管理策略与机制，除了教师进行必要的检查之外，可依托基于团队的群体自我管理；学生获得教师学习支持的方式与途径，是面对面还是基于网络，或是二者结合。

就课堂教学环节而言，方案内容包括：课堂互动所采用的驱动方式，基于问题、案例还是二者结合；教学形式的组合利用，如何以相关问题或案例为主线，将学生演讲、师生互动讨论和教师讲评等三类形式有机地穿插与结合，并恰当分配课堂时间和设计课堂节奏，这里“恰当”是指既要有基本的时间划分，又要有应对课堂不确定性的合理弹性；课堂氛围的营造与教学效果的达成，教师在互动讨论和讲评过程中如何通过设问、启发、分析、研讨、比较、归纳等多样化教学方法的恰当运用，解决好课堂氛围营造、学生兴奋度调动、研讨深度与广度的保证等问题；必要的风险控制，如何预测并针对课堂可能出现的不确定性，如学生课前学习不够到位，课堂表现与预期有较大的差距等，制订相应的应变与调控预案，以确保课堂教学的有序性和有效性。

就课后学习环节而言，作为课前与课堂的延续与提高，除了提供练习与思考题帮助学生深化与巩固学习效果，提供在线单元测试帮助学生进行学习效果的自查外，要求学生在课前与课堂学习的基础上，以章或模块为单位进行比较或反思式的归纳与总结；对于学有余力的学生，还可以提供扩展阅读与研讨选题，供其进行提高与扩展性的自主学习。

以“计算机网络基础”课程的“应用层”模块为例，“三位一体”课堂教学模式的实施过程为：课堂教学前大约一周，教师通过网络发布该模块的课外学习指南，其中包括学生个体和团队学习的要求与内容，首先由个体围绕应用层的域名服务、动态主机配置、文件传输、万维网和邮件传输等典型协议，借助指南中所给出的相关学习资源，包括教材、参考文档和基于传统教学模式的在线课堂视频，以及辅助其进行课前有效学习的系列主题问题，初步领会各协议的基本概念与工作原理；然后，根据指南中所提供的若干个将上述系列协议集成到一起的综合应用案例，每个团队至少选择一个案例，在实验室中完成网络环境的搭建，自行上网查找与下载数据包捕获软件，安装软件并自学其使用方法，在所搭建的网络环境中启用相关应用，实时抓取网络运行过程中的协议数据包，通过对系列数据包的分析与研讨，深刻理解网络应用实现的机理，特别是应用背后不同层及协议之间的协同机制。以此为基础，各学习团队制作相应的分析与总结PPT，然后师生以此为基础在课堂中进行更加深入与广泛的研讨。课后，学生再去完成“应用层”模块相关的习题与在线测试，撰写学习总结，选择一两个扩展研读选题进行扩展性学习，并完成该模块配套的综合设计性实验项目“TCP/IP应用服务的综合部署与配置”，将所学到的理论与原理进一步用于实践过程。这么一个教学流程下来，不仅学生对理论的理解与知识的掌握比传统教学模式深刻，其学习能力、合作能力、沟通表达能力和实践能力也都得到了锻炼。

4.“三位一体”教学支撑资源建设

“三位一体”课堂教学改革需要多种资源的综合利用作为保障。除了传统教学模式下的教材、参考书等资源和必要的实验教学资源外，需要增加教学问题、案例、认知活动库，以及基于传统教学模式的课堂视频。

（1）教学问题。教学问题是指根据课程总体教学目标与每堂课的具体教学内容与教学要求，从引导学生发现、分析与解决问题的思考性学习出发，所提炼出的相关教学问题。

教学问题的来源有两种，一是由教师根据教学需要进行设计；二是在教师所设计的问题之外，由学生自主提出的问题。

教学问题的用途大致可归为三类，一是仅供学生课外学习使用，二是仅供学生课堂学习使用，三是课内外兼用的问题。

根据教学问题的主要目标导向，又分为知识认知性问题与思维方法提高性问题。前者以帮助学生理解与掌握复杂或容易混淆的理论或知识点为主要目标，后者以培养学生发现、分析与解决问题的思维能力与方法为主要目标。

根据教学问题的复杂度，我们又将问题分为三类。一为基本问题，此类问题来自教学大纲所要求的重点与难点，原则上其内容可以从教材或指定的教学参考资料中找到，主要用于帮助学生理解与掌握基本的教学内容，并培养其基本的学习能力。二为开放问题，此类问题通常是围绕课程教学内容中一些特殊的重难点问题，所设计的不具有绝对明确或标准答案的问题，针对开放问题学生可以提出不同的解决思路与算法，主要在于培养学生多角度分析问题、解决问题的探究性学习能力。三为扩展研习问题，此类问题通常超出教学大纲所要求的知识范围，属于对课程内容的深化与拓展，如来自前沿研究或新兴技术领域的问题，需要学生通过查阅与研读教材以外的学习资源获得启发或寻求答案，主要在于培养学生进一步的自主学习能力和对新事物的敏感性。

另外，问题设计还要基于问题间的相关性与独立性，进行合适的颗粒度设计、关联设计，以及逻辑结构的组织与编排，以形成主线清晰、贯穿一门课程的问题链。

（2）教学案例。案例是指提炼于工程实际应用的典型实例，具有较强的综合性与应用性，通常涉及多个知识点与技能点的应用，将案例用于理论教学，一方面是为了帮助学生更加深刻地理解知识与技术原理，另一方面也是让学生理解与掌握如何运用理论与技术知识解决一些工程实际问题。

用于“三位一体”课堂教学模式改革的案例可分为两大类。一是研讨式案例，此类案例只给出案例的原始需求描述，用于让学生以其为对象进行探究研讨式学习；二是体验式案例，此类案例除了给出案例的原始需求描述外，还给出其对应的技术解决方案，用于让学生以其为对象进行理解体验式学习。

（3）认知活动。为了更好地帮助学生学习一些重难点知识，在教学问题之外，设计与提供了一些认知性的课外体验活动。这些活动有别于常规的实践教学项目，它们不以实践能力培养为主目标，而是以辅助对问题的研习和对理论的理解为目标。因此，通常会就某个原理或知识点设计得相对简单且易于实施。这些活动的实现可以基于真实的设备环境，也可以基于虚拟仿真的方式提供给学生。

（4）课堂视频。与“985工程”“211工程”院校相比，地方本科院校学生的学习自主性和学习能力相对较弱，遇到困难容易放弃。在启动课堂教学模式改革的同时，若能够结合学生的特点与实际，提供必要和足够的自主学习支持，会更加有利于改革目标的实现。而基于传统教学模式的课堂视频，有助于减轻课前学习的难度。通过课前的在线视频学习，学生对课堂讨论所涉及的知识有了基本的理解，可明显提升其在课堂研讨中的参与度与成效。此类视频有两种来源，一是校本资源，即校内教师自建的资源；二是来自校外的开放共享资源，如“爱课程”网上所提供的精品资源共享课、中国大学MOOC等。另外，在课堂教学模式改革的推进过程中，可补充一些新模式的课堂视频，让学生对新模式教学有相应的感性认识与体验。

5.教学激励与考核配套

为引导与激励学生在该模式下的学习主动性，采取了多种措施。

（1）加强与学生的沟通与交流。一方面，借助课程学习指导手册、教学大纲和首堂课的“课程导学”，向学生说明该模式改革的目标、意义与学习要求；另一方面，在教学实施过程中保持与学生畅通的沟通，了解他们的学习体验，及时对学生的困惑进行释疑，对学生中的问题与不足给出建议，帮助他们改进学习习惯与学习方法，及时对学生学习过程中所表现出来的“亮点”给予赞赏，让其从点点滴滴的进步中体验到学习的快乐，并转变成为自主学习的内在动力。

（2）加强对关键环节的学习指导。鉴于绝大多数学生在前期缺乏类似课堂教学模式的体验与历练，重点在自主学习、合作学习、课堂提问与讨论、课堂演讲等环节上给予了相应的方法与技巧指导；针对课外学习，为学生提供了网络在线、电话和面对面三种答疑与指导途径，帮助学生及时解决课外学习中的问题。

（3）教学考核的配套改革。学生在课前、课堂与课后，以个体或团队形式的学习表现均被作为过程评价的一部分纳入课程成绩。课堂评价由教师评价结合小组自评、小组间互评来进行，课外学习除了基于学习结果的客观性评价外，增加了学生个体自我评价与组内成员间的互评价。

四、“三位一体”课堂教学模式的实施效果

自2012年以来，我们分别就“计算机网络基础”与“路由与交换”课程进行了两轮的试点。

根据学校所提供的两轮试点当学期学生评教数据，两门课程的教学总体评价平均分都为95.0，对教师的综合评价分分别为95.1和94.8，均位于所在专业群的前10%。评教指标体系中，与本课堂教学模式改革直接相关的子项指标“课堂采用启发式、研讨式教学，善于与学生互动，能激发学习兴趣”的满意度提升明显，高达96.5%。

近期，我们专门对参与前面两轮试点的学生进行了后续追踪调查，调查内容涉及：对大学学习的新认识，学习主动性、习惯和方法的改善，学习能力（发现、分析和解决问题的能力）的提高，创新能力（面对问题时的创新理念与意识，解决问题时方法与手段的选择与运用）的提高，团队合作能力的提高，沟通与表达能力的提高，专业学习兴趣的增强，对后续课程学习的帮助，和是否建议推广该模式等。调查数据统计结果表明，“三位一体”课堂教学模式改革的综合成效明显，较好地达到了预期改革目标。后续我们将总结试点经验并结合学生调查反馈的结果进一步完善。

参考文献：

[1] 蔡红梅，许晓东. 高校课堂教学质量评价指标体系的构建[J]. 高等工程教育研究，2014（3）.

[2] 何朝阳，欧玉芳，曹祁. 美国大学翻转课堂教学模式的启示[J]. 高等工程教育研究，2014（2）.

[基金项目：教育部“本科教学工程”地方高校第一批本科专业综合改革试点项目“温州大学网络工程”（编号：ZG0218），浙江省高等教育课堂教学改革研究项目“‘三位一体课堂教学模式改革——以网络工程典型课程为例”（编号：kg2013369）]

[责任编辑：余大品]