盧婷利,張妍妮,胡增存
(西北工業(yè)大學(xué) 生命學(xué)院,陜西 西安 710072)
2019年10月,教育部發(fā)布的《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見》明確了課程是人才培養(yǎng)的核心要素,課程質(zhì)量直接決定人才培養(yǎng)質(zhì)量,要確立學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)的理念[1]?!耙詫W(xué)生為中心”的教學(xué)方法是從學(xué)生的需求出發(fā),充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)訴求、成長特點(diǎn)、知識(shí)背景等[2],利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段,在教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)組織、教學(xué)評(píng)價(jià)等教學(xué)活動(dòng)中,有針對(duì)性地為學(xué)生提供可接受的教學(xué)服務(wù),注重與學(xué)生的互動(dòng)和交流,使學(xué)生全身心地投入課堂活動(dòng),提高教學(xué)效果?;旌鲜揭涣髡n程是經(jīng)過教學(xué)設(shè)計(jì),使學(xué)生進(jìn)行混合式學(xué)習(xí),更有利于高層次、高素質(zhì)人才的培養(yǎng),而依托慕課資源開展的混合式教學(xué)方法,是對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)方法、教師培訓(xùn)方法和學(xué)生學(xué)習(xí)方法的一場革命[3]?!吧镝t(yī)學(xué)工程學(xué)概論”是西北工業(yè)大學(xué)生物技術(shù)專業(yè)的一門學(xué)科專業(yè)課,線上在中國大學(xué)MOOC開設(shè),線下以課堂實(shí)踐教學(xué)為主,于2020年獲國家級(jí)首批線上線下混合式一流課程。本文就課程所構(gòu)建的“學(xué)為中心、教為主導(dǎo)”教學(xué)理念在混合式教學(xué)中的探索與實(shí)踐進(jìn)行論述,以期發(fā)揮一流課程的示范引領(lǐng)作用。
“學(xué)為中心、教為主導(dǎo)”是一流課程建設(shè)中的新型“教”與“學(xué)”關(guān)系,其中“學(xué)為中心”是第一位的,是決定性因素,是課程教學(xué)活動(dòng)的目的?!敖虨橹鲗?dǎo)”是前提,決定著學(xué)的方式、效果。二者矛盾統(tǒng)一,又相互促進(jìn)。
“學(xué)為中心”中的“學(xué)”有兩層含義:一是學(xué)生,二是學(xué)習(xí)。首先,學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的參與者、教學(xué)效果的見證者,所有的教學(xué)活動(dòng)都要圍繞學(xué)生來展開,這與“以學(xué)生為中心”的觀點(diǎn)一致。其次,“學(xué)為中心”強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的重要性和目的性,課程學(xué)習(xí)是學(xué)生成長、發(fā)展和提升的主要途徑,在學(xué)生的成長過程中具有不可替代的作用,是教學(xué)活動(dòng)的重要目的。作為教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)者和參與者的教師,要踐行“教育者先受教育”的理念。教師只有通過努力學(xué)習(xí),才能不斷地將學(xué)術(shù)專業(yè)知識(shí)與教學(xué)法知識(shí)相互融合,形成自我獨(dú)特的學(xué)科教學(xué)知識(shí)體系,更好地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),提升教學(xué)效果[4]。因此,“學(xué)為中心”不僅強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí),也強(qiáng)調(diào)教師的學(xué)習(xí)。教學(xué)過程是教師、學(xué)生共同促進(jìn)、共同交流、教學(xué)相長的過程。
“教為主導(dǎo)”中的“教”有兩層含義:一是教師,二是教學(xué)。首先,教師是教學(xué)活動(dòng)的主導(dǎo)者,負(fù)責(zé)對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行有效設(shè)計(jì),指導(dǎo)學(xué)生高效開展課程學(xué)習(xí),提升學(xué)習(xí)效果。其次,“教為主導(dǎo)”指教師的教學(xué)行為在教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮引導(dǎo)作用,即教師尊重學(xué)生的成長規(guī)律、學(xué)科發(fā)展規(guī)律,采取有效的教學(xué)手段和方法,引導(dǎo)學(xué)生掌握知識(shí)、鍛煉能力和提升素質(zhì)。另外,教師要用學(xué)科思想進(jìn)行教學(xué)研究與教學(xué)法的探索,不斷推進(jìn)課程教學(xué)改革,將學(xué)術(shù)前沿成果及時(shí)有效地融入課程教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)科前沿動(dòng)態(tài),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,體現(xiàn)課程的創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。
1.“學(xué)為中心”與“教為主導(dǎo)”是辯證統(tǒng)一的,二者相互依存,相互促進(jìn)?!皩W(xué)為中心”是矛盾的主要方面,決定著教學(xué)過程的性質(zhì)和教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn);“教為主導(dǎo)”貫穿教學(xué)的全過程,一切教學(xué)活動(dòng)都依賴于“教為主導(dǎo)”作用的發(fā)揮??梢姡皩W(xué)為中心”是決定性因素,直接決定著教學(xué)效果。學(xué)生越是充分發(fā)揮主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性,就越能體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用。“教為主導(dǎo)”是前提,越是充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,就越能保證學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性。只有實(shí)現(xiàn)兩者的有機(jī)結(jié)合,才能最大限度地發(fā)揮二者的能動(dòng)性,實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果最大化。
2.“學(xué)為中心”與“教為主導(dǎo)”符合“教”與“學(xué)”的發(fā)展規(guī)律。學(xué)習(xí)不是被動(dòng)的行為,具有強(qiáng)烈動(dòng)機(jī)的學(xué)習(xí)過程才是有效的學(xué)習(xí)過程。在各類新型的教學(xué)模式下,學(xué)習(xí)者需要在學(xué)習(xí)過程中充分發(fā)揮個(gè)體的主動(dòng)性、積極性,并保持足夠的興趣和好奇心,激發(fā)學(xué)習(xí)潛能,變“讓我學(xué)”為“我要學(xué)”。只有充分發(fā)揮“學(xué)為中心”的主體作用,才能形成追趕超越的學(xué)習(xí)氛圍。教師通過“教為主導(dǎo)”,有效引導(dǎo)學(xué)生通過獨(dú)立鉆研獲取知識(shí)、解決問題,培養(yǎng)興趣,提高能力素養(yǎng)。同時(shí),教師自身的能力也得到了提升,體現(xiàn)教學(xué)相長。
3.“學(xué)為中心”與“教為主導(dǎo)”是課程發(fā)揮育人功能的發(fā)力點(diǎn)。課程是人才培養(yǎng)的核心要素,課程質(zhì)量直接決定人才的培養(yǎng)質(zhì)量。目前,一流課程建設(shè)正在引發(fā)“教”與“學(xué)”的關(guān)系重構(gòu),課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等的變革已勢(shì)在必行[5]。“學(xué)為中心”要求教師創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)研究,有效促進(jìn)“教”與“學(xué)”的良好互動(dòng),使教學(xué)更有吸引力,學(xué)生求知力更加正向有力,有效滿足學(xué)生的個(gè)性發(fā)展?!敖虨橹鲗?dǎo)”教學(xué)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是德學(xué)兼修,不僅提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和能力,還注重學(xué)生的品德修養(yǎng)?!皩W(xué)為中心”與“教為主導(dǎo)”能真正落實(shí)立德樹人根本任務(wù),使學(xué)生德才兼?zhèn)?、又紅又專。
生物醫(yī)學(xué)工程涉及多學(xué)科交叉、領(lǐng)域廣泛,知識(shí)體系多,課程研究性、前沿性、實(shí)踐性較強(qiáng)。在多年教學(xué)積累和不斷改革創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,課程遵循學(xué)科發(fā)展規(guī)律,尊重學(xué)生成長規(guī)律,形成了“學(xué)為中心,教為主導(dǎo)”的特征教學(xué)法。教師從知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者、引導(dǎo)者。學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)獲取和處理課程知識(shí),教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)學(xué)生做中學(xué)、理論聯(lián)系實(shí)際。同時(shí),結(jié)合線上實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生通過自主學(xué)、做中學(xué)、思中學(xué),培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通交往和創(chuàng)新能力,全面提高學(xué)生素質(zhì)。MOOC平臺(tái)學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)、云資源學(xué)習(xí),構(gòu)成在線學(xué)習(xí)交互網(wǎng)絡(luò);案例研討、項(xiàng)目訓(xùn)練、探究提升,構(gòu)成線下多層次立體課堂;線上、線下六大教學(xué)模塊,共同構(gòu)成課程的混合式教學(xué)體系(如圖1所示)。
圖1 “學(xué)為中心,教為主導(dǎo)”的混合式教學(xué)體系
在線學(xué)習(xí)最大的特點(diǎn)是能夠配合學(xué)生的時(shí)間,提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。在線上教學(xué)過程中,主要采用以下方式。
1.MOOC學(xué)習(xí)。線上MOOC教學(xué)以知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)學(xué)為主,以“概念—理論—方法—應(yīng)用”為主線,以經(jīng)典科學(xué)發(fā)現(xiàn)、前沿學(xué)術(shù)論文、臨床應(yīng)用案例等為牽引,為學(xué)生構(gòu)建生物醫(yī)學(xué)工程的知識(shí)框架。
2.個(gè)性化學(xué)習(xí)。教師根據(jù)學(xué)情分析,制訂不同的學(xué)習(xí)計(jì)劃。學(xué)生按照教師的要求,在結(jié)合自身需求的基礎(chǔ)上,有選擇性地在MOOC平臺(tái)上開展自主學(xué)習(xí)活動(dòng),并通過在線討論、團(tuán)隊(duì)作業(yè)等線上環(huán)節(jié),鞏固和掌握關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn),構(gòu)建知識(shí)體系。
3.云學(xué)習(xí)資源。進(jìn)一步通過文獻(xiàn)資料等學(xué)習(xí),拓寬學(xué)生的知識(shí)面,并能理論聯(lián)系實(shí)際,學(xué)以致用。
線下課堂研討主要從“案例研討—項(xiàng)目訓(xùn)練—探究提升”三個(gè)層次以遞進(jìn)方式進(jìn)行,體現(xiàn)一流課程的“高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度”三個(gè)特點(diǎn),旨在提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
1.案例研討,高階提升。教師選取生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的典型臨床案例或前沿學(xué)術(shù)論文,如世界第一例器官移植手術(shù)、第一例基因治療、第一個(gè)抗腫瘤靶向藥物等,并對(duì)這些典型案例進(jìn)行深入分析,讓學(xué)生變注重知識(shí)為注重能力。重視課堂師生交流,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與課堂討論,讓學(xué)生深刻理解如何面對(duì)臨床需求,從工程學(xué)、生物學(xué)、材料學(xué)、儀器技術(shù)等多角度提供方案,并在實(shí)踐中不斷修正和完善。
2.項(xiàng)目訓(xùn)練,創(chuàng)新素質(zhì)。教師設(shè)計(jì)覆蓋教學(xué)內(nèi)容的項(xiàng)目,并圍繞項(xiàng)目組織開展學(xué)生能力訓(xùn)練。學(xué)生在教師引導(dǎo)下通過完成項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行學(xué)習(xí)、能力訓(xùn)練和素質(zhì)培養(yǎng)。具體實(shí)施:教師就相關(guān)領(lǐng)域?yàn)閷W(xué)生設(shè)定一個(gè)項(xiàng)目課題;學(xué)生在教師的引導(dǎo)下以小組合作形式自行組織完成項(xiàng)目,并以科研項(xiàng)目立項(xiàng)書的形式提交;教師對(duì)學(xué)生的完成情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng),給出綜合評(píng)定意見。教師注重的不是項(xiàng)目的最終結(jié)果,而是學(xué)生參與完成項(xiàng)目的過程。
3.探究提升,挑戰(zhàn)自我。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,自主選擇和確立與課程相關(guān)的研究課題,用類似科學(xué)研究的方式主動(dòng)獲取知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)、解決問題;通過構(gòu)建“基于問題探索”的主動(dòng)性學(xué)習(xí)方法,為學(xué)生建立開放性的學(xué)習(xí)環(huán)境;提供多渠道獲取知識(shí)并將知識(shí)綜合應(yīng)用于實(shí)踐的機(jī)會(huì)。這種教學(xué)方法將改變學(xué)生單一接受教師傳授知識(shí)為主的學(xué)習(xí)方式,促進(jìn)他們形成積極的學(xué)習(xí)態(tài)度,有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生自主獲取知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力。
下面以具體章節(jié)《3D生物打印原理及應(yīng)用》為例,說明線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施過程。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)是生物3D打印的原理、特點(diǎn)及學(xué)科前沿進(jìn)展和臨床應(yīng)用價(jià)值,課程教學(xué)主要有以下4個(gè)模塊。
結(jié)合臨床研究案例和教師個(gè)人的科研成果,選取2個(gè)典型的生物3D打印案例——仿生骨打印和軟骨打印。在分析生物組織結(jié)構(gòu)、組成、功能的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生自主選取不同的打印方法,并對(duì)打印組織的生物學(xué)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。教學(xué)涉及3D打印原理、方法、打印過程和關(guān)鍵技術(shù),使學(xué)生了解完整的3D生物打印研究輪廓。通過對(duì)3D生物打印過程和典型臨床案例的分析講解,學(xué)生能夠變注重知識(shí)為注重能力。重視課堂師生交流,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與課堂討論,讓學(xué)生深刻體會(huì)如何面對(duì)臨床醫(yī)學(xué)問題,運(yùn)用線上所學(xué)的理論知識(shí),從多角度創(chuàng)新性地解決實(shí)際問題,并在實(shí)踐中不斷地修正和完善。
結(jié)合實(shí)際臨床案例、教學(xué)道具和動(dòng)畫視頻,結(jié)合教師個(gè)人的科學(xué)研究成果,選取陶瓷骨的生物3D打印作為典型案例進(jìn)行實(shí)踐教學(xué),體現(xiàn)前沿性和創(chuàng)新性。同時(shí),通過精講生物3D打印原理,讓學(xué)生理解組織工程幾個(gè)要素是如何在3D打印中有機(jī)組合的,教育學(xué)生熱愛科技前沿,具備勇于創(chuàng)新的優(yōu)良品質(zhì),樹立熱愛科學(xué)、崇尚科學(xué)的遠(yuǎn)大理想。
學(xué)生通過項(xiàng)目訓(xùn)練和分組研討,從仿生骨的生物3D打印到軟骨的生物3D打印,從骨到軟骨,一字之差,但生物組織的結(jié)構(gòu)、性能、功能卻相距甚遠(yuǎn),需要學(xué)生經(jīng)過深度學(xué)習(xí)課前文獻(xiàn)資料并自我思考、互動(dòng)討論,才能形成初步的軟骨生物3D打印方法,并以翻轉(zhuǎn)課堂的形式展示出來。課程教學(xué)不僅提升了學(xué)生對(duì)3D打印原理的理解,還讓學(xué)生通過典型案例了解學(xué)術(shù)前沿,提升自我思維能力,舉一反三,具備針對(duì)具體生物組織形成生物3D打印技術(shù)方案的能力。
進(jìn)一步通過文獻(xiàn)學(xué)習(xí)、案例分析、研究探索等,讓學(xué)生了解復(fù)雜組織生物3D打印的前沿進(jìn)展。這需要學(xué)生花更多的時(shí)間在課后進(jìn)行理解、消化和升華,將課本知識(shí)真正轉(zhuǎn)化為自我知識(shí),具備創(chuàng)造性地開展相關(guān)工作的能力和素養(yǎng)。
信息技術(shù)與教學(xué)相互融合為線上線下混合式教學(xué)提供了條件,“學(xué)為中心、教為主導(dǎo)”是混合式教學(xué)模式下“教”與“學(xué)”的新型關(guān)系,有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生和教師兩者的積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性,促使教學(xué)效果最大化,真正發(fā)揮一流課程人才培養(yǎng)的主渠道作用,為一流課程建設(shè)和實(shí)踐提供借鑒。