你的课是“水课”?如何借助AI实现“两性一度”教学(含课程实例)?

文摘   教育   2024-12-11 16:00   天津  

说到“水课”,很多老师和学生心目中都有一些刻板印象,似乎“水课”与高校或课程类型有关,比如名校的“水课”少,非名校的“水课”多;选修课或文科的课程容易是“水课”,理工科的课程不可能是水课,实则不然。本文做专题讨论。

哪类课容易是水课?

网上搜索了一下,水课指很无聊、没意思的、没有什么内涵的课程,也指在课程上划水,开小差,不认真听课。水这个词最开始就是指灌水,意思就是没有意义、没有内涵的做某事。也可以用作动词,就是划水的意思。不少大学生容易吐槽马原、毛概、思修、职业规划、就业指导这类课程,认为这类课程容易是“水课”,这可能带有偏见。
针对“水课”现象,教育部曾专门发布《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》,明确高校要全面开展一流本科课程建设,提出淘汰“水课”、打造“金课”、教授上课等硬规矩。
其实,我在南开大学读博士时,印象最深刻的一门课是《马克思主义与当代社会思潮》,这类课一般同学会有“水课”、“照本宣科”、“空洞无物”、“枯燥乏味”的刻板印象。但这门课是十多年求学生涯中对我影响最大的课程之一。之所以影响大,不仅仅是因为这门课老师每次课都点名,学生不管是大企业老板,还是政府高官,“逃课“就没有学分,更重要的是,这门课内容既有广度,涉及哲学、心理学、政治学、社会学、经济学、自然科学等,又有深度,印象最深、至今难忘的是关于弗洛伊德梦的解析和“潜意识”、“自我”、“本我”、“超我”等心理学概念的深度解读,确实受益匪浅。

而另一门博士课程《高级微观经济学》从头到尾都是数学公式推导,全班能听懂的学生不超过5%,有同学提意见希望老师举一些例子,老师说不知道举什么例子,因为教材里就没有例子,期末考试时老师怕学生都不及格,提前对学生进行了“辅导”。这样的“纯理论”课虽然对博士生来讲,不算“水课”,但至少算“石头课”,没有考虑学情,效果可能还不如“水课”。

我本科和硕士期间最想学的《大学物理》、《计算机C语言》两门课是传统意义上的高阶课,但感觉多少有些水(可能自己当时不在学习状态)。印象《大学物理》老师上课的大部分时间只是在黑板上写一些大多数同学都听不太懂的、教材上有的公式推导和例题,并要求学生在教材中画出考试重点(非学习重点),告诉学生听不懂没关系,甚至不来上课也没关系,只要考试过关就行,那时还没有PPT,否则念PPT就更省事了。

记得《计算机C语言》老师第一次课告诉学生,自己过去研究过导弹,教了30多年C语言,这门课暂时没有合适的教材,需要大家做好笔记。我当时有些崇拜这位老师,暗暗下定决心要学好这门课。但从第二次课开始,老师就不停地在黑板上写代码,同学们不停地跟着抄写,根本不太明白老师在讲什么。就这样大家稀里糊涂一直抄写了半个学期,教材突然发下来了,代码全在上面,好像也不是这位老师编写的。当时,很无奈。作为工科生,知道C语言很重要,但上课听不太懂,课后也没有机会上机练习,因为全校只有几台非常落后的计算机,非计算机专业学生好像没人用过,后来做毕业论文时我有幸用了一台计算机,感觉很兴奋,但那时认为深度学习为时已晚,只要能简单操作完成论文即可。

说这些,只是想说,“水课”和高校、课程类型关系不大,所有大学的所有课都有可能是“水课”。结合网上有心人的总结,可将水课分成四种类型
首先,照PPT宣科。大学最常见的水课类型——老师照着读PPT,遇到有切入点的话题,就吹嘘自己的个人经历。
第二种,讲作业。就是开学第一节课,先把学生分成小组,加上老师的自我介绍和吹嘘,一节课就过去了,临下课留作业,之后就是每个小组轮番上来讲作业,老师自己快下课的时候点评几句,轻松省心。
第三种,无设计的翻转课堂。和分小组有异曲同工之妙,区别在于,老师甚至不需要特意留作业,只把学生分成若干小组,然后再把教材分成同等份数,安排一组学生领一部分内容,让学生去讲课,老师坐在下面听课。每节课都有三五名学生,带着精美的PPT,照着读一遍,然后老师结尾点评几句,打个分数,这节课就算过去了。

第四种,无融入的课程思政 在专业课堂上,有两个极端现象:一是只讲批判思维,不讲立场,不下结论,所谓“只思不政”;另外一个极端是,“只政不思”,认为课程思政就是在专业课堂上灌输意识形态。
如何解决“水课”问题?
这问题看似很简单。我指导教创赛或一流课程建设时,通常会帮助老师们进行课程的内容重构。只要内容稍加重构,基本上可解决水课问题。那么如何重构?关键在于把握好教学内容的广度和深度,以体现课程的“两性一度”(高阶性、创新性和挑战度)。其实,这也是教创赛或一流课程评分标准的要求,见下面截图:

但这个问题实则没那么简单。
很多老师的切身体会是,平时上课课时总是不够,这样,内容的广度与深度似乎都是空谈,而且在固定时间内,广度与深度本身就会出现矛盾。
怎么办?
一些老师想用增加课时来解决问题,是笨办法,不可能从根本上解决问题。
那么,如何从根本上解决课时不足、内容广度与深度矛盾的问题?
其一,理解广度和深度的关系。教学内容的广度和深度是相互关联的,广度和深度的教学目标都是为了帮助学生全面、系统、深入地掌握知识和技能,但二者需要平衡。教师需要根据学生的水平和需求,结合教学内容和教学目标,适当地调整教学的广度和深度,以促进学生的全面发展和提高教学效果。
其二,从根本上解决广度与深度矛盾问题的策略。在有限的课时内要平衡广度和深度的确是一个挑战。增加课时并不总是可行的解决方案。若你感觉课时不够,那应该好好反省自己的教学策略:

1.设计清晰的学习目标:明确定义每门课程的学习目标,包括广度和深度的内容。通过明确目标,可以更好地规划课程内容,并确保重点符合预期。

2.优化教学方法和资源利用:采用高效的教学方法,如启发式教学、项目驱动学习、合作学习等,以最大限度地提升学生的学习效果。同时,合理利用教学资源,如网络平台、教学辅助工具、自主学习资源等,可为学生提供更多学习机会。

3.强调概念的理解和应用:重点关注概念的深入理解和实际应用,而非简单的记忆与灌输。通过案例分析、问题解决、实践活动等方式,帮助学生理解概念的本质,并能够将其运用于不同情境和实际问题中。

4.留出时间进行综合性学习和实践:为了处理广度和深度之间的矛盾,可以将某些课程内容留待学生自主学习或开展实践项目。这样可以在有限课时内注重核心概念和基础知识的深入教学,而其他内容则由学生自主探索和学习。

5.引导学生深入学习与课外拓展:鼓励学生在课堂之外深入学习与拓展感兴趣的主题。提供相关的阅读材料、研究项目或讨论机会,激发学生的好奇心和主动学习能力,进一步深入广度与深度。

6.教学与实践融合:将理论教学与实践相结合,例如通过实验、实地考察、实习和行业合作等方式,让学生能够直接接触真实的应用环境和问题,加深他们对知识的理解和应用能力。

实例:如何应用混合式教学解决内容广度与深度的矛盾?

以我所教授的《创业管理》课程为例,内容的广度与深度存在严重矛盾的问题,主要体现在以下几个方面:

1.广度上的问题:创业管理领域涉及的知识非常广泛,包括创业理论、创业机会、创业团队、商业模式、商业计划书、创业营销、创业融资、创业企业成长管理、创业风险和失败管理等多个方面。课程要求学生了解并学习这些不同领域的知识,以获得全面的创业管理能力。然而,在有限的课堂时间内,很难面面俱到地涵盖所有相关主题和概念,这就导致了教学内容的广度有限。

2.深度上的问题:与广度相反,课程在深度上也面临挑战。创业管理领域的每个方面都可以深入研究和探索,包括深度分析实际案例、市场细分、商业模式、风险评估等。然而,仅仅在课堂时间里深入研究一个特定主题或案例可能会导致其他重要内容的缺失,因此导致深度方面的矛盾。

3.间限制:课程只有2个学分30学时,而创业管理是一个庞杂而复杂的领域,需要充足的学习时间来逐步学习和理解。然而,时间的限制意味着学生可能无法对每个主题进行深入研究并掌握所有细节。这增加了广度与深度之间的矛盾。

4.学生背景与兴趣的差异:作为全校任选课,学生的专业背景、知识水平和兴趣各不相同。有些经管专业学生可能已经有一些创业经验或相关理论基础,而其他学生可能刚刚开始接触创业管理领域。因此,教学内容需要在满足不同学生需求的同时保持合理的广度与深度平衡,这也是一个挑战。

面对上述重重矛盾,多年来,我主要探索如何通过混合式教学设计,解决教学内容广度与深度的矛盾:

1.提供在线学习资源:为了扩展广度,课程可以设计在线学习资源,如阅读材料、案例分析、视频讲座等,在线平台上提供给学生自主学习。这些资源可以涵盖创业管理的方方面慢,包括《创业管理:易学实用的创业真知》、《创业营销:创业新手实战指南》、《生涯管理:求职创业之道》三门慕课和肯学堂微信公众号中的大量案例资源等。学生可以在课前通过在线资源预习相关内容,为课堂互动做好准备,同时拓宽广度。

2.线上微课讲透重点内容:学生学习过程中的最佳注意力时长一般在10分钟左右,而不是现行课堂的40甚至50分钟(总会犯着“事几倍而功未半”的错误)。为此,微课围绕重点内容,穿插许多个小问题,学习时,学生好像正经历电子游戏的通关过程,只有答对过关之后,才能继续听课。如果遇到无法解决的问题,学生可以在线交流以获取帮助,助其闯关。这样就要求教师在制作微课时,必须把握教学规律,既要合理的控制时间,又要巧妙地设计问题和答案。个人认为,在微课大潮的冲刷之下,照本宣科和满堂灌式的课程将无立足之地。

3.线下课堂创设互动学习环境突出难点:在面对面的课堂时间内,我会围绕创业难点问题引导学生深度学习。通过小组讨论、角色扮演、问题解决等互动活动,帮助学生深入理解和运用理论知识。通常选择某些主题配以合适的案例,引导学生进行详细分析和讨论,从而加深对问题的理解和思考。当然,关键是在45钟的课堂教学时间内,教师怎么发挥潜能,讲得少而精,激活学生的思维,使学生以尽可能少的时间和心力,感悟更多的创业之道,训练更深的创业思维、培养更强的解决创业实际难题的能力。

4.联系生活的实践项目促进广度和深度结合:通过混合式教学设计,我会启发学生寻找一些与实际生活相关的创业实践项目,并将其贯穿课程全过程。学生可以分组进行头脑风暴产生创业想法、市场调研、产品设计、创业计划书的撰写等实践项目。通过这些项目,学生将深入了解创业管理的各个方面,同时将所学的知识应用到实际情境中,提高他们的创新能力和实践能力,并培养他们的研究和表达能力。其实,把教学内容联系到生活,生活的一切都是教学,要多深就有多深,要多广就有多广。下面是一位同学课后的反馈:

5.探索能够提供个性化反馈和辅导的高效课堂新模式:混合式教学设计中的在线学习部分可以配备自动化评估工具,例如在线测验、作业提交等。这些工具可以为学生提供即时反馈,帮助他们了解自己的学习进步和不足之处。教师还可以通过在线平台与学生交流,提供个性化的辅导和指导,以满足学生深度学习的需求。光教师“一头热”是很难产生高效课堂的。探求高效的教学模式,把握好教学内容的广度和深度课堂绝非一朝一夕之功,必须要做到教学设计提前完成,老师要提前关注学情,分配好课堂时间,匹配合适的教学方法,紧抓教学重难点进行讲解,课后还要做好教学反思,持续改进。下图是我参加首届教学创新大赛时提出的教学模式,也是我多年探索的结果。

多年来,我教学的最大体会是:真正的上课功夫其实在课外,要精心备课,除备常规的内容外,更重要的是要备“学生”,多思考如何才能用更精炼的语言,更准确的语气调动学生的思维,让学生成为课堂大多数时间的主人。这样做才会使时间的效率得以最大限度的发挥,才能解决教学内容广度与深度的矛盾。

当然,教无定法,教学内容的广度和深度也会因课程而已。
如何把握好教学内容的广度和深度:七类课程的具体实例
下面以新工科、新文科、新医科、新农科、基础课、课程思政、产教融合等七类课程的一门课程为例,说明如何把握好教学内容的广度和深度


1.新工科课程(化工原理):

广度:涵盖化学工程学科的核心概念、原理和技术,包括化工过程、反应工程、传热与传质等内容。同时,将拓展至与其他学科的交叉领域,如材料科学、环境工程等。

深度:深入阐述化工原理的基本理论,培养学生深刻理解反应动力学、反应器设计、流体力学等方面的能力。通过案例研究和实验实践提高学生的问题解决和工程设计能力。

广深结合:可以引导学生将所学的理论知识与实际应用相结合。除了传授基础概念和原理,可以引入真实的工业案例,讨论工程实践中的挑战和解决方案。此外,可以组织实验和模拟实践,让学生亲身体验化工工艺流程和操作,加深他们对理论的理解。还可以引入可持续发展的概念,讨论化工行业对环境和社会的影响,以及相关的创新和解决方案。

2.新文科课程(市场营销):

广度:涵盖市场营销的核心概念和方法,包括市场调研、市场分析、产品定位、品牌管理等。此外,还应包括数字营销、社交媒体营销等新兴领域的内容。

深度:深入探讨市场营销战略制定的原理和实际操作,培养学生市场洞察力、市场定位和营销策划等能力。通过案例分析和模拟市场实验,提升学生的决策能力和创新思维。

广深结合:可以通过多种方式实现。教师可以介绍不同领域的市场营销案例,如消费品、服务行业、科技等,展示市场营销的广泛应用。同时,可以深入探讨市场细分、市场调研、品牌管理、数字营销等具体的概念和技术。鼓励学生进行小组项目或实践活动,让他们应用所学知识解决真实的市场挑战,与企业合作或模拟市场情境,加深对市场营销的理解与应用能力。

3.新医科课程(护理学):

广度:涵盖护理学科的核心理论和实践,包括健康评估、护理技术、护理伦理等内容。同时,应加强综合护理、慢性病管理和护理研究等新兴领域。

深度:深入探讨护理学的专业知识和技能,培养学生的临床决策和沟通技巧,提高护理实践的质量和安全水平。通过实践实习和模拟病例培养学生解决实际病患问题的能力。

广深结合:可以通过模拟实践和案例分析来凸显广度和深度。教师可以引入临床实践的真实场景,鼓励学生分析和解决各类临床问题。同时,可以涵盖各个领域的护理实践,包括急救、康复、慢性病管理等,并介绍不同文化背景和社会群体的健康需求和护理方法。通过实践课程和实习,学生可以深入了解护理工作的挑战和机会,并提升实际操作和人际沟通的技能。

4.新农科课程(农业生态学):

广度:涵盖农业生态系统的基本概念和原理,包括生态环境、农业资源管理、气候变化对农业的影响等。同时,应关注可持续农业和生态农业的发展。

深度:深入研究农业生态系统结构和功能的相互关系,培养学生生态系统评估和农业可持续发展的能力。通过实地考察和实验研究,加深学生对农业生态问题的理解和解决能力。

广深结合:可以体现在生态系统理论、农业生态环境保护、可持续农业等方面。教师可以引入生态系统服务、生物多样性、土壤保护等核心概念,并与实际农业实践相联系。引导学生探索农业可持续性的挑战和解决方案,包括有机农业、生态农业和精确农业等新模式。通过实地考察、实验研究和案例分析,帮助学生理解农业与生态环境之间的相互关系,培养创新思维和问题解决能力。

5.基础课程(概率论与数理统计):

广度:涵盖概率论和数理统计的基本概念、方法和应用,包括概率分布、统计推断、回归分析等内容。同时,应融入实际问题和数据分析的案例。

深度:深入剖析概率论和统计学的理论基础,培养学生统计思维和数据分析的能力。通过大量实例和实际数据的处理,提高学生的问题建模和统计推断能力。

广深结合:可以通过案例和实践来实现。教师可以引入概率论和统计学在不同领域的应用案例,如金融、医学、社会科学等,展示其广泛的应用价值。同时,可以深入探讨概率分布、假设检验、参数估计等具体的概念和方法。通过数据分析和模拟实验,帮助学生将理论知识应用于实际问题,并培养他们的逻辑思维和问题解决能力。

6.课程思政(大学物理):

广度:将马克思主义基本原理有机融入到大学物理课程中。同时,涵盖物理学科的基本概念和理论,如力学、电磁学、热学等。

深度:在讲授物理学知识的同时,引导学生思考物理学对社会和人类发展的贡献,培养学生科学思维、创新意识和社会责任感。通过实验和物理现象的解释,加深学生理论与实践的结合和批判思考的能力。

广深结合:可以通过将物理知识与社会、工程、环境等实际问题相结合来体现。教师可以引导学生讨论物理原理在工程设计、环境保护、能源开发等领域的应用和挑战。通过案例研究和实验室实践,学生可以理解物理原理对现实世界的影响和作用,并思考与其相关的伦理、社会、政治等方面的问题,培养他们的社会责任感和综合素养。

7.产教融合课程(创业管理):

广度:涵盖创业管理的全貌,包括创业机会识别、商业模式构建、市场分析与定位、团队组建与管理、融资策略、市场营销与推广、风险管理与控制等内容。同时,应融入不同行业、不同创业阶段的实际案例,以及创业生态系统和政策环境的分析。
深度:深入剖析创业管理的核心理论,如创新理论、资源基础理论、市场细分理论等,培养学生的创新思维、战略眼光和领导力。通过模拟创业项目、企业参访、创业导师指导等方式,加深学生对创业实践的理解和掌握。
广深结合:可以通过项目实践和创业竞赛来实现。教师可以引导学生参与真实的创业项目或模拟创业竞赛,将创业管理的理论知识应用于解决实际问题。同时,可以深入探讨具体的创业案例,如分析成功企业的创业历程、失败企业的教训等,帮助学生理解创业过程中的关键要素和决策点。通过团队合作、市场调研、商业计划书撰写等环节,培养学生的团队协作能力、市场洞察力和项目管理能力,以及面对创业挑战时的应变能力和解决问题的能力。

如何借助AI实现教学内容的广深结合:七类课程的具体实例

1. 新工科课程(化工原理)

广度:

-利用 AI建模与模拟工具(如Aspen Plus、COMSOL Multiphysics) 扩展课程广度,涵盖化学工程的核心原理,如传热、传质与反应动力学等。

-引入交叉学科案例,如材料科学与生物工程,展示化工原理的多学科应用。

深度:

-借助 AI虚拟实验室平台(如Labster),让学生进行虚拟化工实验,深度探索反应器设计与优化。

-使用 机器学习算法 建模化工过程,优化生产参数,提升学生的工程计算与研究能力。

广深结合:

-创建化工生产线的虚拟仿真环境,通过 数字孪生技术 模拟工厂操作。

-引入 可持续化工的AI优化案例,让学生模拟减排与环境保护方案,结合行业前沿进行深度讨论与创新设计。


2. 新文科课程(市场营销)

广度:

-利用 AI数据分析平台(如Tableau、飞书图表),扩展市场营销数据分析与消费者行为预测的课程广度。

-引入社交媒体分析工具(如Google Analytics、百度统计),涵盖多渠道营销与数字化传播。

深度:

-使用 自然语言处理(NLP)工具(如ChatGPT)分析市场舆情与品牌口碑。

-通过 智能推荐算法 模拟个性化营销策略,探索营销自动化与客户管理。

广深结合:

-利用市场营销AI仿真平台设计整合营销模拟项目,学生可根据实时数据优化营销策略。

-举办营销数据分析竞赛,基于真实数据开展市场分析和策略制定,深化学生的营销洞察力和数据分析能力。


3. 新医科课程(护理学)

广度:

-借助 AI健康监测工具(如智能可穿戴设备),扩展慢性病护理与健康管理的教学内容。

-引入 AI诊断系统(如Watson Health),覆盖不同病种的护理与预防管理方法。

深度:

-使用 AI虚拟患者模拟平台(如Body Interact),深入模拟护理场景与决策过程。

-应用 医学影像AI工具(如Medpix),提升学生的护理诊断与治疗方案设计能力。

广深结合:

结合 虚拟护理病例库与远程诊疗平台,设计学生护理决策与沟通模拟练习,推动跨学科协作学习。

-分析医疗大数据,开展护理研究与健康管理项目,探索护理学的创新发展方向。


4. 新农科课程(农业生态学)

广度:

-利用 农业大数据平台(如FAO数据平台),展示农业生产、气候变化和环境保护等宏观议题。

-引入 精准农业AI系统(如农田遥感平台),展示农业监测与生态保护技术。

深度:

-使用 农业环境模拟软件(如DSSAT),深入分析气候、土壤与作物间的生态互动。

-通过 AI环境预测模型,模拟农业灾害与资源管理方案,培养学生的数据建模与问题解决能力。

广深结合:

-开展 农业环境监测与数据分析实验,用AI评估不同农作物的种植条件。

-设计 虚拟农场管理系统,让学生扮演农业管理者角色,综合运用农业生态学知识解决复杂农业问题。


5. 基础课程(概率论与数理统计)

广度:

-利用 AI数据分析平台(如Excel、Python数据科学库),涵盖从基础概率到高级统计推断的教学内容。

-拓展到机器学习与深度学习中的概率与统计应用,展示跨学科价值。

深度:

-使用 数据分析与建模工具(如R语言、SPSS),深入讲解统计推断与回归分析。

-引导学生设计 数据分析实验,结合实际数据进行深入统计分析。

广深结合:

-举办 数据建模与分析竞赛,结合真实社会问题(如金融风险管理、医学数据分析)。

-组织 跨学科统计项目,学生可在社会科学、经济、环境科学等领域应用统计模型。


6. 课程思政(大学物理)

广度:

-利用 虚拟物理实验室(如PhET),演示物理现象与社会问题的关联。

-引入 社会热点案例分析(如环境保护、能源开发),激发社会责任感。

深度:

-在 AI物理建模工具(如COMSOL)中模拟复杂物理系统,探索力学、电磁学等深层理论。

-结合历史物理学家的科研故事,探讨科学发展背后的伦理与社会责任。

广深结合:

-设计 物理+社会创新项目,如清洁能源发电模拟与社会效益分析,启发跨学科思维。

-举办 物理应用与社会发展研讨会,激发学生创新意识与社会责任感。


7. 产教融合课程(创业管理)

广度:

-利用 创业模拟平台(如BizCafe、创业训练营),涵盖从商业计划制定到创业融资的全过程。

-引入 AI行业报告工具(如商业智能BI系统),分析全球市场动态与产业趋势。

深度:

-举办 创业竞赛与真实项目孵化活动,学生从创业点子提出到产品上市全过程实践。

-指导学生撰写 市场分析报告与商业计划书,通过导师指导深入优化项目方案。

广深结合:

-引导学生参与 真实创业项目孵化器,将创业管理理论与行业实践深度结合。

-与企业合作,实地调研与项目开发,培养创新思维与综合管理能力。

以上,仅供参考,若有错误,敬请指出。

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  • 教学大纲提升评委视角:按照总体教学设计,完善大纲关键点及细节)
  • 课堂实录教案优化(学生视角:提供引导学生深度参与的具体教学实施思路,支撑总体教学设计,体现“两性一度”)
  • 教学创新报告打磨(评委视角:标题凝练、痛点挖掘、方案匹配、成效突出、细节完善)
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