以學(xué)生為中心的教學(xué)模式研究與實(shí)踐

任江春　趙文濤　王勇軍　徐明　付紹靜

摘要：以作者親歷加拿大ISW和CDI教學(xué)培訓(xùn)為切入點(diǎn)，對“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式進(jìn)行研究和思考，闡述對信息安全導(dǎo)論課程進(jìn)行小班教學(xué)并實(shí)施新教學(xué)模式的方法和具體舉措。

關(guān)鍵詞：教學(xué)模式；以學(xué)生為中心；教學(xué)改革；課程評價(jià)

0.引言

長期以來，“以教師為中心”的教學(xué)模式一味強(qiáng)調(diào)教師如何有效地傳授知識，忽視了學(xué)生的情感培養(yǎng)，更忽視了培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)獲取知識的認(rèn)知過程。“重結(jié)果、輕過程”是其根本弊病，導(dǎo)致目前教學(xué)存在如下突出問題：

（1）教學(xué)目標(biāo)不夠明確，內(nèi)容選擇不合理。大多數(shù)課程的教學(xué)目標(biāo)簡單使用“熟悉”“理解”“掌握”或者“運(yùn)用”等詞語，闡述模糊不清；有的教師將課堂教學(xué)目標(biāo)設(shè)定過多、過空，重點(diǎn)不突出；還有的課程教學(xué)千篇一律，不會(huì)根據(jù)不同的教學(xué)對象對教學(xué)內(nèi)容做出靈活調(diào)節(jié)。

（2）課堂教學(xué)過分強(qiáng)調(diào)教師的中心地位，缺乏學(xué)生深度參與的過程。教師負(fù)責(zé)教，學(xué)生負(fù)責(zé)學(xué)，教學(xué)成了教師對學(xué)生單向的“培養(yǎng)”活動(dòng)。許多教師還希望學(xué)生能夠按照自己課前設(shè)計(jì)好的教學(xué)方案去展開教學(xué)活動(dòng)，課堂就像“教案劇出演的“舞臺”，教師是主角，好學(xué)生是配角。

（3）教學(xué)效果的評價(jià)方式落后。多數(shù)課程評價(jià)由期末考試的分?jǐn)?shù)決定，缺少對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的了解和監(jiān)控，更談不上及時(shí)補(bǔ)救和幫助；考試題目也大都屬于記憶或理解的認(rèn)知層次，難以真正檢驗(yàn)學(xué)生的運(yùn)用和分析能力；部分改進(jìn)的考核方式也存在評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不夠具體和細(xì)致，甚至缺乏合理性等問題。

隨著我國高校教育從發(fā)展學(xué)生數(shù)量到提升教學(xué)質(zhì)量的轉(zhuǎn)變，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中明確指出，要以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，把促進(jìn)學(xué)生成長成才作為學(xué)校一切工作的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)?！耙詫W(xué)生為中心”的教學(xué)模式符合我國高校教育發(fā)展轉(zhuǎn)變的需要，是提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。

筆者曾于2013年參加了加拿大“ISW（instructional skills workshop）和CDI（curriculum design institute）教學(xué)培訓(xùn)”系列活動(dòng)，對北美“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式有著深切感受。遂于2014年秋開始在本科信息安全導(dǎo)論課程小班教學(xué)中進(jìn)行了許多改革嘗試?，F(xiàn)將改革實(shí)踐和體會(huì)總結(jié)成文，希望為同行推進(jìn)”以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式改革提供有益參考。

1.以“學(xué)生為中心"的教學(xué)模式及相關(guān)培訓(xùn)簡介。

“以學(xué)生為中心”由美國著名心理學(xué)家卡爾·羅杰斯于1952年在哈佛大學(xué)教育學(xué)院舉辦的“課堂教學(xué)如何影響人的行為”學(xué)術(shù)研討會(huì)中首次提出，曾引發(fā)教育界關(guān)于“從以教師為中心向以學(xué)生為中心轉(zhuǎn)變”的熱烈討論。1998年，聯(lián)合國教科文組織在巴黎召開的“世界高等教育大會(huì)”上正式指出：“在當(dāng)今日新月異的世界，高校教育顯然需要‘以學(xué)生為中心的新視角和新模式。”2012年7月，在“院校研究——以學(xué)生為中心的本科教育變革”國際學(xué)術(shù)研討會(huì)上，國內(nèi)外400余名學(xué)者對“以學(xué)生為中心”的本科教育變革將成為世界高等教育發(fā)展的必然趨勢予以高度肯定。

當(dāng)前，西方發(fā)達(dá)國家都非常重視“以學(xué)生為中心”教學(xué)模式的研究和實(shí)踐，并將“以學(xué)生為中心”的理念貫徹到教師隊(duì)伍的培訓(xùn)項(xiàng)目中。具代表性的培訓(xùn)包括ISW和CDI項(xiàng)目。

ISW（instructional skills workshop），即授課技能培訓(xùn)。主要幫助受訓(xùn)者從學(xué)生的角度組織教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果，并以mini，class（微課）的方式來展現(xiàn)授課技巧，mini-class的時(shí)間嚴(yán)格限制為10分鐘，包括課前準(zhǔn)備（5-10分鐘）、正課（10分鐘）、學(xué)生書面反饋（5～7分鐘）和口頭反饋（13-15分鐘）四個(gè)環(huán)節(jié)（見圖1）。在正課講座中，要求受培訓(xùn)者實(shí)踐一個(gè)包含六個(gè)階段的BOPPPS教學(xué)模型（bridge-in、objective/outcome、pre-assessment、participatony learning、post-assessment、summary）。每個(gè)環(huán)節(jié)所設(shè)置的目標(biāo)集中體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，并且給出了可操作性很強(qiáng)的實(shí)施方法。這個(gè)培訓(xùn)解決的是“如何上好一堂課”的問題。

CDI（curriculum design institute），即課程設(shè)計(jì)培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容是課程設(shè)計(jì)的方法和技巧，包括課程的知識體系、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)活動(dòng)以及教學(xué)評價(jià)四個(gè)方面，四個(gè)方面均圍繞“以學(xué)生為中心”來開展（見圖2）。每位學(xué)員都需按照課程要求設(shè)計(jì)自己課程的教學(xué)目標(biāo)（outcomes）、教學(xué)活動(dòng)（activities）和評價(jià)方法（assessment）等要素，并就自己設(shè)計(jì)課程的各個(gè)部分做陳述報(bào)告。通過大家充分討論，汲取好的經(jīng)驗(yàn)，并認(rèn)識自身在課程設(shè)計(jì)上的不足。該培訓(xùn)項(xiàng)目解決的是“如何設(shè)計(jì)好一門課”的問題。

2.“以學(xué)生為中心”的教學(xué)改革思路

信息安全導(dǎo)論課程是筆者所在學(xué)校三個(gè)本科專業(yè)（計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、信息安全）共同的學(xué)科基礎(chǔ)課程。課程開設(shè)時(shí)，適逢單位提倡小班教學(xué)改革。由于三個(gè)專業(yè)對信息安全.知識和技能的要求不盡相同，因此筆者根據(jù)不同專業(yè)開設(shè)了不同小班，各小班的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)和評價(jià)方式都不一樣。考慮到軟件工程專業(yè)更具特殊性，下面以軟件工程專業(yè)小班為例，闡述改革思路。

在軟件工程專業(yè)小班的課程體系中，信息安全導(dǎo)論的前導(dǎo)課程有大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì)。筆者認(rèn)為信息安全導(dǎo)論課程應(yīng)該為軟件工程專業(yè)學(xué)生著重解決“未來如何設(shè)計(jì)安全可靠的軟件，以及如何保護(hù)和加固傳統(tǒng)的軟件”這兩個(gè)問題。同時(shí)，筆者設(shè)想課程著重培養(yǎng)學(xué)生三個(gè)方面的能力：（1）自主提出和解決問題的能力。學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)資料，收集大量與上述問題相關(guān)的信息，培養(yǎng)學(xué)生自主解決問題的能力。（2）團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。組織學(xué)生以小組為基本形式進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，通過合作互助，相互啟發(fā)、相互借鑒、相互學(xué)習(xí)，從而達(dá)到共同進(jìn)步的目的；同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生與人交往、與人溝通的能力。（3）分析和應(yīng)變能力。要求每個(gè)小組和成員給其他同學(xué)闡述自己的觀點(diǎn)和方法，并解答大家提出的疑問，與此同時(shí)，也要在聽取別人報(bào)告后，積極提出問題，以此鍛煉學(xué)生的分析和應(yīng)變能力。

為此，課程基于問題和項(xiàng)目牽引教學(xué)?？傮w思路如圖3所示：首先，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，選擇合適的教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)而設(shè)計(jì)出相關(guān)的問題，布置給學(xué)生探索研究。學(xué)生根據(jù)教師設(shè)計(jì)的問題，充分開展自主學(xué)習(xí)，包括課本自學(xué)、文獻(xiàn)查閱、分組討論、調(diào)查實(shí)踐、數(shù)據(jù)分析等；同時(shí)開展組內(nèi)成員間、不同小組間的相互學(xué)習(xí)、相互評價(jià)，并及時(shí)歸納和總結(jié)，形成自己的觀點(diǎn)和答案。在此過程中，教師也以學(xué)生的角色參與其中，與學(xué)生共同研究和討論。最后，教師組織學(xué)生開展評價(jià)和反饋，教師可以對大家共同研究的結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評，指出學(xué)習(xí)活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)和不足；學(xué)生之間進(jìn)行點(diǎn)評，甚至學(xué)生對老師也可以點(diǎn)評，以便教師改進(jìn)教學(xué)方法，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和問題設(shè)計(jì)等。

3.具體改革措施

1）采用“三要素法”細(xì)化教學(xué)目標(biāo)。

所謂“三要素法”是指教學(xué)目標(biāo)的描述中必須包括三個(gè)關(guān)鍵要素：①條件（conditions）：什么條件下學(xué)習(xí)者能夠達(dá)到該目標(biāo)；②行為（perforl/lances）：學(xué)習(xí)者能做什么；③標(biāo)準(zhǔn)（criteria）：學(xué)習(xí)者多大程度上能做到，如何衡量。

舉例來說，課程中有一個(gè)教學(xué)目標(biāo)，修改前后的描述如圖4所示。

2）通過“概念圖”選擇和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。

所謂概念圖，是CDI課程設(shè)計(jì)中組織和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的一個(gè)有力工具。課程設(shè)計(jì)者通過知識方框和方框間連線將不同知識單元按一定思路組織在一個(gè)“網(wǎng)狀”的圖中，進(jìn)而幫助老師和學(xué)生更清晰地掌握課程的知識點(diǎn)及其內(nèi)部關(guān)系。圖5所示為軟件工程專業(yè)小班信息安全導(dǎo)論課程的概念圖。由圖5可見，信息安全概念、核心安全機(jī)制和安全相關(guān)的其他問題是課程的三大組成部分。其中核心安全機(jī)制是重點(diǎn)，課程將通過安全技術(shù)講解和綜合項(xiàng)目實(shí)踐來強(qiáng)化目標(biāo)的達(dá)成。

3）用綜合項(xiàng)目同步推進(jìn)知識學(xué)習(xí)和實(shí)踐鍛煉。

為了讓學(xué)生對課程中常見安全機(jī)制有一個(gè)切身體會(huì)，并掌握其應(yīng)用背景，課程讓學(xué)生按每四個(gè)人為一個(gè)小組自由組隊(duì)，然后以小組形式完成一個(gè)綜合性實(shí)踐項(xiàng)目。在綜合項(xiàng)目中，小組成員須先從互聯(lián)網(wǎng)下載一個(gè)開源的小游戲，對其進(jìn)行編譯和測試，確定其存在的安全隱患后，小組內(nèi)充分研討，結(jié)合所學(xué)知識提出其改進(jìn)方案，最終編程實(shí)現(xiàn)，向其他小組展示改進(jìn)成果并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。改進(jìn)的要求與所學(xué)知識的對應(yīng)關(guān)系見表1。

3）讓學(xué)生實(shí)踐自己感興趣的小項(xiàng)目。

為激發(fā)學(xué)生興趣，課程還選擇一些好玩且容易人手的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，安排學(xué)生進(jìn)行源碼分析和改進(jìn)。如課程中選擇了“連連看”小游戲，并提供帶源碼的外掛（代碼在100行左右），學(xué)生完全可以看懂并根據(jù)自己的想法進(jìn)行改進(jìn)。圖6是“連連看”游戲及外掛的界面。

4）改革課程考核方法。

課程成績由作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、筆試三大部分構(gòu)成，各部分所占最終成績的比例分別為5%、45%、50%。對各部分的具體要求又進(jìn)行了具體設(shè)計(jì)（見表2）。

4.改革效果分析

課程實(shí)施改革后，筆者從教師觀測情況、課代表反饋情況和學(xué)生自我反饋調(diào)查3個(gè)方面分析了改革效果。

從教師觀測情況看，以學(xué)生為中心的教學(xué)模式明顯提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)出了他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力。上課打瞌睡、看小說的現(xiàn)象幾乎為零，課堂氣氛整體活躍。筆者還發(fā)現(xiàn)，學(xué)生其實(shí)比較喜歡實(shí)踐設(shè)計(jì)和修改自己能夠掌控的軟件，如修改外掛源碼、設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等環(huán)節(jié)，學(xué)生們都無一例外地投入了大量熱情，最終的效果也超出了自己的預(yù)期，不少同學(xué)甚至利用課余時(shí)間自學(xué)起了外掛制作。

從課代表反饋情況看，少數(shù)學(xué)生一開始很不適應(yīng)，因?yàn)榻滩母居貌簧?，?dān)心自己的考試成績；但隨著教學(xué)活動(dòng)的推進(jìn)，大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為自己的能力確實(shí)得到了鍛煉，好幾個(gè)學(xué)生還成功恢復(fù)了自己電腦誤刪除的文檔數(shù)據(jù)。

從不記名問卷調(diào)查反饋看，全班21個(gè)學(xué)生中，5個(gè)學(xué)生認(rèn)為自己對教學(xué)目標(biāo)達(dá)成非常好，15個(gè)認(rèn)為比較好，1個(gè)認(rèn)為一般；12個(gè)學(xué)生認(rèn)為考核方式非常合理，8個(gè)認(rèn)為比較合理，1個(gè)學(xué)生認(rèn)為合理；15個(gè)學(xué)生表示非常喜歡這種全新的探索和研討型課程組織模式。另外，有4個(gè)學(xué)生表示希望老師能帶領(lǐng)他們體驗(yàn)攻破軟件的黑客技術(shù)。

5.結(jié)語

筆者親歷了加拿大“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式培訓(xùn)，借鑒國外教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)，對自己承擔(dān)的信息安全導(dǎo)論課程進(jìn)行了改革嘗試，并推出了系列改革舉措。結(jié)果表明：只要將“以學(xué)生為中心”確實(shí)落到實(shí)處，就能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和動(dòng)力，促進(jìn)其對知識探索，提高認(rèn)知層次，明顯改觀課堂氣氛和提升教學(xué)效果。