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聚焦学生能力培养,建设一流本科课程

2020年05月19日 17:39 | 作者:纪一鹏 吴际 | 来源:人民政协网
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教育部曾发文强调“双一流”建设高校要破除唯分数、唯升学、唯文凭、唯论文、唯帽子的顽瘴痼疾。习近平总书记关于教育的重要论述和新时代全国高校本科教育工作会议精神,也多次要求中国特色世界一流大学要回归高等教育初心,将“以本为本”作为高等教育的灵魂,将一流本科课程建设作为人才培养的核心要素。

纵观世界一流大学,我们可以发现一门优质的本科课程不仅要传授知识,更要培养学生运用知识解决挑战性问题的能力,进而激发学生强烈的学习欲望,树立学生勇于面对挑战的信心和雄心。相较而言,我国高校的本科课程体系设计还普遍存在着一些问题。首先,体系设计和课程目标的关系不够明确,学生只是“为学分而学”,缺少学习动力,难以实现能力培养的目标。其次,学生学习好坏的评价标准往往仅依赖于数量有限的作业或考试成绩,缺少细粒度的学习过程数据,难以精准分析学习效果和定位学习困难,也就难以做到因材施教。再有,教学内容缺乏有效的过程控制和反馈机制,教学设计迭代优化周期长、针对性不强,滞后于时代发展,“喂不饱”学生。而聚焦学生能力培养、量化分析学习行为、快速优化教学设计就成为了破解这些难题,提升高等教育质量,建设一流本科课程的有效手段。

一是目标牵引,营造“高峰体验”。美国著名心理学家马斯洛提出了“高峰体验”这一概念,而在教学中就是强调引导学生通过完成挑战性学习成果,塑造一种“登峰造极”的信心与雄心。一个人能力的形成具有过程性,不是一蹴而就的,这就要求教学设计要围绕能力培养这个目标,构造内容前后衔接、难度梯次递进的课程体系,进而形成进阶、深化、精炼和贯彻四个训练周期。进阶阶段的目标是针对课程核心概念和基本要求开展教学和训练,打好学习课程的基础;深化阶段则可以进一步挖掘知识的深层内容,帮助学生弘扬科学精神、掌握科学方法、磨练意志品质;精炼阶段主要是精准引导、探究本质,鼓励学生主动探索,了解学术前沿,形成专业思维;贯彻阶段强调课程内容的融会贯通和学以致用,综合运用所学到的知识和方法解决挑战性问题。这四个阶段如同“登山”,通往顶峰的每一级“台阶”跨度并非遥不可及,学生在不断“攀登”的过程中清楚地感受到自己能力的提升,最终实现最初无法想象的成就,产生“一览众山小”的极致成功感。

二是量化分析,追踪培养效果。历史经验告诉我们,学生能力形成的过程是有模式和规律的,这些模式和规律是与学习行为密不可分的。随着MOOC平台等在线学习系统的广泛应用,使我们可以获得全周期、细粒度的学习行为数据,通过这些数据,我们就能够将学生能力培养效果的分析从“定性”转变为“定量”。将学生特点和行为数据与课程知识点、作业参与度和完成质量等进行关联分析,就可以了解学生的能力水平,精准发现学习痛点。而通过分类对比,就能够发现不同特点的学生学习行为与能力形成的差异,帮助任课教师因材施教。更进一步,我们还可以基于数据精准构建学习行为与能力形成规律模型,使学生不再喝下“努力就有收获”的“毒鸡汤”,转而提前预测到学生能力的变化情况,及时对可能遇到学习困难的学生提供早期预警和针对性帮助。

三是过程控制,实现优化创新。课程建设是一项复杂工程,要想实现能力培养的目标,就必须采用过程控制提供质量保证。我们可以将过程控制分解为相对独立有互相联系的两个机制和两个活动:可观性机制用于获得学生学习行为和能力培养效果的数据,而可控性机制则用来实现对教学活动的优化控制;能力形成分析活动利用可观性机制开展量化分析,教学控制优化活动则以分析结果为基础,通过可控性机制对课程作出有针对性的综合迭代改进。我们将这种方法称为“反馈式”过程控制,既可以实现课程内小周期快速迭代,也可以在课程间形成大周期综合反馈。

北京航空航天大学计算机学院在长期的实践和探索中,将上述理念总结称为“以能力培养为目标,以量化分析为手段,以控制优化为措施”的“PEAK”课程建设方法论。其中P对应Process Control,即过程控制,用以保证实现能力培养目标和教学设计的快速迭代;E表示Evidences,即从教学活动中收集的学习行为数据和实证,为过程控制提供量化分析和数据支撑;A是指Accomplishment,即在能力培养目标的牵引下,学生通过阶梯式训练能达到的阶段性成就,是达成“高峰体验”的基础;K则为Key Competency,即能力培养目标,是学生在可控方式下形成的关键能力。四个维度相互作用,形成了能力培养目标以过程控制为保障,过程控制以量化分析和阶段性成就为基础,量化分析和阶段性成就以能力培养目标为牵引的闭环机制。

如今,“PEAK”体系已经应用在北京航空航天大学计算机学院的计算机组成原理、面向对象设计与构造、操作系统、计算机网络等核心课程,建立了科学合理的高强度、高质量课程体系,约3000人次从中受益,并在国内教学会议就相关内容作报告24次,培训了全国80余所高校的170余名教师,产生了良好反响,为提升高校本科教学质量,破解当前教学难题,推动一流本科课程建设提供了一条有效途径。

(作者纪一鹏系北京航空航天大学计算机学院党委副书记,吴际系北京航空航天大学计算机学院软件工程系副主任)

编辑:位林惠

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