基于MOOC平台的科学史通识课程教学实践

王晓霞++刘云波++冯正直++张俐

摘 要：尔雅通识课是在通识教育理念指导下，以MOOC平台为载体的公共选修课，适时解决了高等医学院校公选课师资不足、课程门类较少等问题，满足了学生选课的多元化需求。科学技术史作为沟通科学文化与人文文化的桥梁，具有独特的教育功能。第三军医大学2015年和2016年春季学期对参与通识课科学通史的本科生调查发现，87%的学生认为科学史能够提升其批判性思维能力；58.82%的学生对教学效果比较满意，23.53%的学生非常满意。今后应通过改进课程教学平台、资源和优化教学方法等合理引导学生学习兴趣，并提高课程质量和教学效果。

关键词：科学技术简史；尔雅通识课；通选课；慕课

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2017）10-0050-04

一、通识教育背景下的科学史课程

近年来国内外研究型大学大力提倡通识教育理念[1]，即培养“自由全面发展的人”。高校公共选修课是面向所有学生开设的跨系、跨专业课程，相对于注重专业知识和技能传授的必修课，侧重于人文精神和科学精神综合素质的培养。公共选修课不仅对于提高教学质量、培养高素质人才具有重要作用[2]，而且是开展通识教育的首要实践平台。

一方面，从通识教育（general education）的内涵来讲，其核心是责任感与公民意识的培养，其内容应包含人与自然、人与社会关系的完整恰当的理解。19世纪初美国博德因学院（Bowdoin College）的帕卡德（A.S.Packard）教授提出：“我们学院预计给青年一种古典的、文学的和科学的，一种尽可能综合的教育，……这将使得学生在致力于学习一种特殊的、专门的知识之前对知识的总体状况有一个综合的、全面的了解”[3]。在当前专业化愈演愈烈的形势下，大学专业的分科教育使得教师和学生无法从宏观的整体角度把握学科知识，不了解学科知识在科学体系中的位置，特别是文科与理科之间的鸿沟则更深。信息时代知识的总量急剧增长，要了解所有的学科分支已经不可能，在基础教育之后如何建构较完善的知识体系、具备较广阔的科学视野？通识教育成为必由之路。特别是，信息时代需要受过广博教育的问题解决者，能够轻易跨越专业的界限，通识教育的核心是要求个体以宽广的视野看待世界，重塑超验的价值观，探讨人类共同面临的重大问题，成为具有反思精神和批判性思维、具有高度道德意识和责任感的公民。

另一方面，从通识教育的目标来讲，提高批判性思维能力应当作为通识课程的教学目标之一。如美国通识教育课程的核心和共同目标就包括写作及口语沟通、批判性思维能力、信息阅读能力和数学技能[4]。通识能力包含知识、能力和素质等三个方面[5]。国内李曼丽、张羽、欧阳珏等提出将批判性思维能力、价值辨别能力、信息整合及决策能力、表达能力、创新能力作为通识能力的五大评估指标[5]。科学史强调对发展中的科学进行批判性的思考，培养学员对目前已获得固有认识的专业知识体系进行质疑和批判的态度，得到知识如何获取以及创新的发展性认识，通过对科学“植根于特定的文化土壤，并依赖特定的历史条件而产生”的特性的认识，达到从课本到实验室乃至社会动因的对科学的全景式认识，有利于提高批判性思维能力。因此科学史是实现人文教学和科学教育结合的最佳桥梁[6]。

科学史课程内容主要包括几大模块：①科学技术史导论。这里有“什么是科学”、“科学为我们带来了什么”两大问题，这是入门性的认识，也是课程的终极目标，旨在帮助学员理解科学的本质以及科学的意义，从而获得如何以及为何从事科学活动的指导性认识。这是跨越不同专业的学员都需要思考的问题。②自然科学（物理、化学、数学、生物）基础学科的学科史。虽然相关专业的学生对于相应学科的历史都有一定程度的了解，但是总体来讲，由于我国高等教育强调专业教育的传统，在通识教育方面尚未普及，本科生普遍欠缺本专业以外的学科“领域一般性”知识。而科学史涵盖的内容，包括了医学生在中学和大学入学后都广泛接触到的基础学科，很好地满足了通识教育和专业教育相结合的发展理念[3]。③科学与社会。通过历史案例，让学生理解科学体制化进程及科学与社会的关系等问题，阐明影响科学技术发展的社会因素以及科学技术的正负面效应等，培养完整的科学图景、全面的思维方式和强烈的社会责任感。

二、科学史通识课的教学设计和组织

在科学史教学方面，目前国内高校主要在本专业内进行科学史或者专业科学史的研究、教学[3]，而很少在未设立科学史专业的院校当中作为选修课开设。科学史作为通识教育的课程具有其独特的优势，应当作为通识教育课程体系的核心课程之一[6]。超星尔雅通识课以MOOC平台为载体，采用师生线上线下互动的教学形式，整合全国高校的优质教学资源，恰好满足了公共选修课和通识教育的共同要求。

教学以线上学习为主要方式，以慕课平台为载体，将视频作为课程内容的核心，采取教学大纲章节分布的编排方式。学生按照课程进度学习，设置为20分钟左右一节的任务模块，完成前一个任务点后才能进入下一个任务点，值得注意的是，每个任务点包括视频和作业两个部分。作业可以引发学生的回溯检索性学习，并通过反馈作业答案提升学生的学习质量和学习动机。由于作业难度过高或者比重过大可能會使学生焦虑于成绩，产生畏难情绪，因此作业难度以容易为主，间以中等程度的题目，每个视频以3-5题的容量为宜[7]。一方面保证了学习者能够跟上教学进度，另一方面也能确保学习者对课程持续的注意和投入，可以显著提高学习的效果。此外，在学生完成作业后立即反馈作业正误和答案。

值得注意的是，慕课平台记录、收集了大量学生学习过程的数据，如反刍比、成绩实时统计等，进而发现学习者的学习规律和学习行为模式，从而使教师可以更好地指导学习者学习[8]。无论是任务点跟随的作业还是反刍学习，都遵循了掌握学习的原则，比如提供足够的学习时间和练习机会，以及诊断形成性作业的运用[9]。例如教师管理系统会呈现每位学生在每个任务点反刍学习的区间和次数，从而使教师更好地掌握学生的学习过程，反刍学习的区间可以体现教学内容的难点或者学生感兴趣的知识点。

在科学史慕课教学当中，教师承担的教学任务包括几大模块：①发布课程学习公告。如作业通知、教学活动预告、资源更新通知等。②课程导学。每门课程开设之前都有一个总体的介绍，包括教学大纲及每周的教学活动安排，关于教学平台的使用方法涉及课程任务、拓展阅读材料、推荐网站、课程考核要求及方式等。从认知心理学的角度，其主要目的就是让学习者对于学习目标心中有数，明确课程的内容和要求，形成“认知地图”，且对未来的学习目标产生期待，提高了学习准备和动机，以便更好地学习。③作业布置与批改。定期布置网上作业并及时批改。④网上答疑。与学生网上交流讨论，实现师生互动。⑤上传教学资源。为了帮助学生更好地完成自主学习，每个章节制作导学课件，内容主要包括视频课程提纲、主要历史人物一览、重要概念选讲和发展脉络串讲。⑥组织研讨教学。以培养学生的科学思维和批判性思维为目标，设计1-2次专题研讨，研讨前提供所需阅读材料，例如通过比较古代中国和古希腊的科技史来探讨李约瑟难题，或以凯德洛夫的带头学科更替理论为例探讨科学发展模式。课堂讲授以概括事实、提炼精神为主，力图为视频课程提供思维方法的支持而不是补充证据。⑦组织考试。负责考试命题、阅卷，通过系统统计成绩并分析考试效果。

三、科学史通识课的教学效果

2015和2016年春季学期，第三军医大学开设了由超星公司开发的尔雅通识课《科学通史》。4月～6月期间即课程中期对选课的38名本科生开展了问卷调查，其中大一、大二学生占89.47%。调查以封闭式和半开放式问卷相结合，调查内容包括学习需求、目的和方法，教学形式、内容和效果等的态度和建议等（见表1）。

关于学习需求，以往调查发现，高校大学生对网络视频课程的需求程度，由高到低依次是推荐读物、课件链接、相关课程视频、作业和试卷链接、课程简介、相关评论、授课教师的其他视频、指导性进度安排表[10]。本次调查也发现，“网络浏览速度慢”是学生在尔雅网络课程学习中碰到的最大问题（64.71%的学生选择），其次是“课程内容与拓展资源缺乏”（23.53%）。对“学校未来网络课程建设的建议”采取开放式提问，也发现学生对于提高网络浏览速度、更多有趣的教学资源需求迫切。这些都说明教学平台和资源的设置是能否满足学生学习需求、影响网络课程质量的关键因素。

关于学习目的，64.71%的被调查学生认为在通识教育网络课程学习中最重要的目的是“知识学习、开阔视野”，17.65%的学生选择“创新精神的培养”，17.65%选择“师生在线互动，交流学习心得”，没有学生选择“问题解决、能力培养”。这表明学生对于选修课在培养能力方面的教学目标了解不清或者学习需求不高，也提示我们今后在选修课教学方面应加强选课指导，并通过提高选修课质量来带动学生问题解决等学习能力的培养。

关于学习方法，41.18%的学生利用零碎时间随机学习，29.41%的学生有计划地在一段较长的时间内学习，11.76%的学生“在短期内集中学习”。值得注意的是，还有17.65%的学生“直接自己刷视频，并不学习”，这对网络学习的监控提出了较高要求，例如通过布置视频后作业并控制作业数量和难度来进行监控。但另一方面也表明，学习内容本身能否抓住学生的注意力、符合学生的兴趣也是重要的影响因素。

关于教学形式，调查也发现，网络课程不能淡化教学形式的要求，而是要探索适合学生需要的教学形式。相当比例的学生（76.47%）选择了“线上网络结合线下课堂教学的混合式教学”作为最认可的通识教育课程教学形式，其次是“完全的网络学习”（11.76%），支持“完全的面授学习”和“翻转课堂”教學形式的学生分别占到5.88%（见图1）。结合学生的多元化需求，针对在校学生的网络课程可以考虑将网络学习和面授学习相结合，并在面授学习中引入翻转课堂、研讨课等教学形式。本次授课即加入了1次专题研讨，并要求学生分组准备和组织学习材料，并制作课件，在课堂上集中汇报和讨论。提高了学生整合多种资源和合作学习解决问题的能力和意识。通过对同一专题不同角度的论述和教师的引导与总结，学生的思维开放程度、对专题的理解都取得明显的成效，其中87.5%的学生认为科学史课程有助于促进批判性思维培养，这体现了科学史课程内容和教学方法的多重效果，也提示了科学史课程对改进批判性思维的积极作用。

关于教学内容，除了41.18%的被调查学生认为科学史与所学专业没有相关，其他学生都认为二者存在一定的专业相关度，说明科学史对于专业教育具有一定的补充作用。此外，军校的科学史教育应当不同于普通高校的科学史教育，它必须关注与战争密切相关的军事、国防科技发展相关内容[9]。然而由于该课程针对普通高校开发，与军事、国防科学相关的教学内容较少，所以可以通过补充课程资源和专题研讨的形式进行军事科技史方面的学习和探讨。

关于教学效果，58.82%的学生对教学效果比较满意，23.53%的学生非常满意。在调查中发现学生选修该课程和其兴趣有不同程度的相关，利用好和进一步引导学生的学习兴趣，可能是课程取得良好教学效果的前提。而优化教学资源和平台，不断改进教学方法，可能是提高课程教学质量和效果的关键。

此次调查未系统评估课程效果。通识教育的评估，核心问题是明确通识教育的目标是什么，由此决定了应选取什么样的评估指标，通过评估能知道课程教学是否达到了培养目标，是否满足了学生的显性和隐性需求等。通过我们的教学实践，87.5%的学生认为科学史课程有助于促进批判性思维，然而对于批判性思维能力的不同成分开展教学研究，将批判性思维教学融入科学史课程，还有待进一步研究。

参考文献：

[1]宋晓平，梅红. Liberal Education、General Education以及素质教育——当今美国大学的教育理念与教育创新研究[J].中国高教研究，2010（1）：30-34.

[2]钱珍珠，杨云滨，施建明等.浅谈医学院校基于课程群理念的公共选修课建设[J].中国高等医学教育，2011（2）：72-133.

[3]王秀良.通识教育理念下的高校科学史教育研究[J].高等理科教育，2010（5）：31-35.

[4]李曼丽，张羽，欧阳珏.大学生通识教育课程实施效果评价研究[J].教育发展研究，2014（Z1）：37-43.

[5]李曼丽，张羽，欧阳珏.大学生通识能力评估问卷研制[J].清华大学教育研究，2012（4）：11-16.

[6]关增建.通识教育背景下的科学史教育功能探析[J].上海交通大学学报（哲学社会科学版），2012（2）：77-84.

[7]李曼丽.MOOCs的特征及其教学设计原理探析[J].清华大学教育研究，2013（4）：13-21.

[8]辛永涛.慕课（MOOC）视野下高校教学改革初探[J].教师，2014（11）：24-27.

[9]石海明，曾华锋.论军校的科学史与通识教育[J].高等教育研究学报，2014，37（2）：93-96.

[10]赵文成，丁正祥.网络视频课程用户需求调查分析——以大学生为视角[J].图书馆学研究，2012（3）：12-16.

（编辑：鲁利瑞）