“互联网+教育”环境下计算机专业课程多维度教学资源体系建设研究①
2022-03-17孙皓月刘晓群李劭杰
孙皓月 刘晓群 郝 娟 李劭杰
(河北建筑工程学院,河北 张家口 075000)
在“互联网+教育”教育的大环境下,云计算、大数据、人工智能等新兴信息技术将会更快速、更广泛、更深入地融入教育领域。教育行业将在模式、价值和理念方面加速数据驱动下的自我重建,推动教育领域的教学资源供给体系的全新变革,通过提供多样化、多维度、高质量的教学资源,加速促进教育环境、教育服务模式、教学理念等多方面的优化和提升,从而能够更高效满足深度融合新兴信息技术的新型教学模式下的教学活动对教学资源多元化、个性化、规模化、数字化、智能化等多个方面的需求,为全面提升高校教育质量提供强有力的支撑。
一、教学资源库建设背景
教育部在《教育部办公厅关于启动部分领域教学资源建设工作的通知》(教高厅函〔2020〕4 号)文件中指出,从2020 年起,分年度在部分重点领域建设优质教学资源库,优化教育教学条件、推进教学方法改革、加强教师队伍建设,探索“四新”理念下教学资源建设新路径和人才培养新模式。以相关领域知识图谱为基础,建设视频、课件、习题、案例、实验项目、数字教材、实训项目、数据集等教学资源,形成优质教学资源库。
近年来,大多数高校都把优质教学资源的建设和应用作为教育教学改革的重点工作之一,但由于传统教学资源建设中存在内容更新不够及时、资源类型单一化、资源共享面小等现实问题,导致许多教学资源的建设与应用不能有效满足师生日益增长的教学需求。
二、课程资源库建设原则与思路
在课程教学资源体系的建设过程中,始终要坚持立德树人这一根本任务,结合OBE 这一教育理念,在专业课程教学中深度融合课程思政内容,以学生为中心,注重以新思维、新技术、新模式和新手段,对专业课程体系和课程知识结构进行优化,把传统的局限于课本的课程内容体系,提升为具备更宽广的教学外延、更丰富的教学内涵以及更有特色的立体化课程知识体系,从而更有利于提高学生的学习兴趣和动力,加深学生对知识的理解,拓展学生的专业知识视野。
计算机类课程有着先天的开展基于新兴技术范式的智慧教学的专业优势,教学团队以省级一流本科课程《计算机网络》的建设过程为例,深入探索研究新兴技术范式下的新型教学改革模式和方向,融合物理和网络教学环境,建立线上线下交融的混合式教学模式,构建覆盖网络教学资源、课堂教学资源和实践教学资源、专业课程知识和思政教育要素深度融合的多维度、立体化教学资源体系。
三、多维度教学资源库建设策略
1.注重专业课程知识教学资源和课程思政教育教学资源有效融合
专业课程的知识内容中蕴含着丰富的思政育人资源,通过改革课程的教学方法和模式,在系统的专业课程知识体系和实际技能的教学过程中,充分发挥课程思政的隐性教育特性,寓价值观引导于知识传授之中,突出培育求真务实、实践创新、精益求精的工匠精神,培养学生踏实严谨、耐心专注、吃苦耐劳、追求卓越等优秀品质,从而构建专业课程教学和思想政治教育同向同行的课程生态共同体。因此,整个教学资源体系构建除了课程专业知识内容的资源建设,还要从专业课的学科发展史及前沿技术、经典工程实践案例、专业领域优秀人才的成长和贡献历程、教师个人经历等方面加强建设。比如在讲授《计算机网络》课程中光纤通信的知识点内容时,向学生推送公众号文章“光通信的最新技术趋势”以拓展学生的专业视界,观看视频“海底光缆的铺设过程”以增强学生对专业工程实践应用的认知,讲述“中国光纤之父--赵梓森”的事迹以培养学生顽强拼搏、实践创新的优秀专业品质和科技报国的精神。
2.基于线上线下的混合式教学模式进行教学活动全流程教学资源建设
《计算机网络》课程采用了线上线下教学活动相融合的混合式教学模式,把教学过程划分为学生课前自主学习,教师课堂启发式、讨论式授课,课后学生自主复习+教师在线辅导三个阶段,并在学习过程中强化学生的实践能力和创新能力。因此,需要根据每个阶段学生的学习要求和认知特点,精心设计每个阶段的教学资料内容,以提高学生的学习兴趣和教师的教学效果。
在学生自主学习阶段,教师要根据课程的知识点结构和学生的认知度,设计出符合学生自学特点的学习线路图和任务列表,提供多类型的优质教学资源,如以单个知识点讲解为主的微课视频,多样化的自主测试练习题目,等等。这一阶段安排的教学资源主要目的是对即将讲授课程的知识点的前序预习,内容要有启发性,浅显易懂,短小精悍,学生通过预习,能达到对指定知识内容的初步了解。
在课堂教学阶段,教师需要根据本节课的授课内容和课前预习阶段设定的教学目标,设计课堂教学活动的脚本。对于基础知识内容,如果课前自主学习阶段有相应的教学安排,则在课堂以巩固学习为主,需要准备的教学资料以知识点小测试或者课堂主题小讨论为主。对于课程中的重难点内容,在学生自主学习阶段初步了解的基础上,教师除了利用现场教学资源,教师还可以在课堂教学中深度融合各类网络教学工具和教学资源,拓展课堂的时间和空间范围,比如利用智慧教学工具雨课堂辅助课堂教学活动,可以在课堂上实时就某一知识点展开师生现场互动,通过弹幕、随机点名提问、雨课堂小组讨论、知识点线上测试、调查问卷、现场推送微课视频等形式开展,使课堂教学互动变得更丰富、更生动,学生的积极性更高,加深了学生对课程内容的内涵理解,大大提高了课堂教学质量。
在课后学生自主复习阶段,教师通过智慧教学平台生成的本节课的教学大数据反馈信息,依据学生的学习薄弱点,及时调整课后复习的重点,精准布置复习内容。如针对学生的学习薄弱点,及时推送相关知识点的视频教学内容,并有针对性的布置相应的课后作业,进行强化学习。同时,为了拓展学生的知识外延,教师都要从课程所涉专业、行业、国家、国际、文化、历史等角度,精挑细选一些文章和其他媒体资源提供给学生。在传授课程知识的基础上引导学生将所学到的知识和技能转化为内在德性和素养,将学生个人发展与社会发展、国家发展结合起来,实现立德树人的教学目的。仍然以讲授《计算机网络》课程中光纤通信的知识点为例,观看“海底光缆的铺设过程”的微视频资料安排在学生自主学习阶段,以增强学生对光纤技术应用的感性认识和学习兴趣;在课堂现场授课过程中讲述“中国光纤之父--赵梓森”的事迹目的是结合专业知识点开展课程思政教学活动;在课后自主复习阶段,向学生推送公众号文章“光通信的最新技术趋势”是对课堂所讲授知识点的内容拓展,目的是为了进一步加深学生对所学课程内容的理解。
通过以上三个阶段对课程同一知识点多维度教学资料的精心设计和准备,实现了课前预习、课堂精讲、课后复习的有效衔接,让教学互动无处不在,有效提高了教师教的质量和学生学得成效,真正实现了传道授业解惑。
3.加强深度融合网络、课堂、实践等教学环境资源的三位一体的课程资源体系建设
云计算、大数据、物联网、虚拟现实等新兴信息技术在教育领域的广泛应用,打破了物理教学环境和网络教学环境在时间和空间上的间隔,不断促进着两种教学环境的深度融合,“互联网+教育”环境下的新型教学模式,把网络教学资源、课堂教学资源和实践教学资源有效地融合到一起,并应用到教学过程的每一个环节,构成了多维度立体化的教学资源空间,形成了一体化的全域教学环境。
利用网络教学空间,有效融合多样化教学资源,可听、可说、可读、可写,能够有效支撑学生的自主学习教学活动,满足个性化学习需求,学习形式灵活多样,不受时间和空间限制。同时,在网络智慧教学平台的辅助下,教师能在课堂现场教学中实时融入各种网络资源,也可将课堂教学资源和现场教学活动数据实时同步到网络教学空间,实现了物联课堂空间和网络虚拟空间的深度融合,搭建起线上线下相贯通,物理教学环境和网络虚拟教学环境相融通的全域化教学环境。
在实践教学环节,同样把传统的物理实验室空间和网络虚拟实验室空间融合在一起。除了在传统的实验室进行实践教学活动,还可以利用各种云网络实验空间、网络虚拟仿真实验教学平台等,把新一代数字化互动式学习体验带入实践教学活动当中,将优质实践教学资源通过网络提供给学生。网络虚拟化的实验平台,能够提供多样化的实验设备,满足多层次的实验项目需求,可以有效解决传统实验室在实验设备、实验内容、实验时间、实验资金等方面资源有限的困境,解决了传统实验教学中“做不到”“做不好”“做不了”“做不上”的问题。同时,还能满足不同实验者的个性化需求,实现学习、实践、交流互动三个环节同步进行,提高了学生的学习主动性,拓展了专业知识视界,提高了学以致用的实践能力和创新能力。
4.教学考核评价资源多元化
“互联网+教育”环境下的新型混合式教学模式,采用线上线下相结合的方式,有效把网络教学环境、课堂教学环境和实践教学环境等多方面的资源融合到一起,利用云计算、大数据等先进技术,形成更加多元化的教学考核评价体系。新型多元化教学考核评价体系利用当下各种先进的教育理念、教学方法、教学考评机制,设计了面向不同的教学目的、教学需求和教学场景的多元化的考核评价标准和机制。通过明确智慧教学场景下的课程教学内容、教学资源、教学设计教学方法、教学评价、教学效果、以及课程视频与学时等项目的具体要求,建立起过程评价和总结评价相结合、线上和线下评价相结合的考核评价方式。
通过智慧教学环境下的大数据支撑技术,可以对整个教学活动生命周期中的每一个环节的师生教学行为和活动进行数据采集,并通过对学习者产生的海量教学数据进行挖掘分析,并对学生的学习状况和教师的教学效果做出直观全面的反馈和评价,从而有助于教师及时调整教学策略,改进教学方式,帮助学生实时评价学习成效,改进学习方法,提升学习效率,促使学习者自我建构知识体系、自我发展。
“互联网+教育”环境下的多维度教学资源体系的构建,实现了网络教学空间和传统教学空间的有机整合,把网络教学资源、课堂教学资源和实践教学资源应用到整个教学活动生命周期的每一个环节,形成了优质的多维度、立体化教学资源,有效提升学生的自我学习能力、专业实践能力和创新能力,使得教学质量大大提高。