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数字化课堂 如何给教与学带来新可能

  发布日期:2022/5/3  查看次数:8911  来源:光明日报
 
 

 

数字化课堂 如何给教与学带来新可能

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  在北京海淀区后厂村的慧科元宇宙教育体验中心,来宾在体验大空间多人互动系统。本报记者 周世祥摄

  【记者观察】

  编者按

  新冠肺炎疫情让人们对线上教育不再陌生,也更加细究线上教育的质量。相对于为应对疫情而大规模启动的一些中小学线上课程,大学其实早在十年前就开始了线上教育资源的构建。2012年是国际上的慕课元年,慕课大潮在世界发达国家的高等教育领域内兴起。从2013年开始,因其“远程参与度”“共享性”“学习者数量”等优势,我国高等教育开始拥抱慕课大潮,以此促进教育公平与质量提升。于2018年启动的一流本科课程“双万计划”更是使慕课在高校课程建设中扎下了根。如今,“双万计划”已迎来第5个年头,我国在线一流课程建设是否达到了预期效果,又是否真正实现了高质量的教学效果呢?

  “第一次感受到故宫角楼在夕阳下令人震撼的美,是在考完《中国古代建筑艺术》之后的那个傍晚;学完了《不朽的艺术》,再去博物馆不再是陪儿子完成任务了。学习MOOC(慕课)之前和之后的对比,让我感受最深的就是鲍勃·迪伦的那句‘昔日我曾苍老,如今风华正茂’。”北京某事业单位公务员陈睿在慕课平台留言栏这样写下听课感受。

  数字化的课程资源正帮助更多人“焕发青春”。近年来,慕课、线上线下混合教学、虚拟仿真课程等新型数字化课程走进了大学校园,甚至拓展到更大范围的社会学习者。教育部在新闻发布会上介绍,2022年2月底我国上线慕课数量已超过5万门,选课人次近8亿,高校教师使用混合式教学比例提升至84.2%,一套包括理念、技术、标准、方法、评价在内的中国特色高等教育数字化发展方案基本形成。

  在“尝鲜”之余,这些新方式、新资源究竟好用不好用?未来的发展又有哪些新方向,将给“教”与“学”带来怎样的深刻变化?记者就此进行了采访。

  体验丰富、效率提升,数字化拓宽学习广度

  戴上VR眼镜,屏幕上的“大心脏”顿时立体起来,好像悬浮在空中;360度旋转、自由放大缩小、沿着平面“解剖”,在操作笔的指引下,这些功能可以轻松实现。在北京海淀区后厂村慧科集团元宇宙教育体验中心,工作人员向记者介绍桌面式VR一体机设备。通过4个摄像头和陀螺仪,它可以实现操作笔和眼镜的高精度跟踪,同时还支持数字内容虚拟拍摄,并通过直播平台满足学生线上自主学习、在线研讨的需求。“真是医学生的福利!”观者纷纷赞叹。

  让黑龙江大学商务英语专业学生朱沁雯印象深刻的,是这学期修的跨文化交际慕课课程。“这门课考核不是出传统试题,而是给我们一个Project(项目),设计实际的环境,将我们带入一个角色。每学完一个部分,要以这个角色的身份传达学习成果,用视频形式反馈给老师,任务还是挺有挑战性的。”她直言,从中受益很多,“比如其中一个角色是企业工作人员,要向来华客户介绍故宫。为完成这个任务,课程会提供大量素材,如故宫纪录片,并引入将文化元素具体化的模型,帮助我们通过实践环节巩固理论知识并加深理解。”

  不仅学习内容呈现更直观、任务更多样,数字化课程还拓宽了学生视野。湖南大学法学院学生廖敏悦选择了英语写作慕课课程,“觉得很有意思,一门课不止一位老师讲,不同面孔增加了课程新鲜感,还设置了很多小情景剧。比如学习音标,界面上两个同学交流,老师纠正他们的发音。”

  信息化课程资源同样拓展到了职业学校课堂。

  “我们打造的珠宝玉石鉴定与加工教学资源库,已通过教育部验收,获得了优秀的成绩。”北京经济管理职业学院副校长魏中龙介绍,高水平的珠宝艺术品设计和加工要经历很多环节,学校聘请了中国工艺美术大师和国家级玉雕大师做兼职教师,已录制了35门课,形成了一个内容丰富的数字化教学资源库。

  北京师范大学智慧学习研究院、教育机器人工程中心主任姚有杰表示,数字化技术对教育的影响包含四个维度:教学设备、教师、学生、教学环境。“以虚仿实验和数字孪生为例,它改变了实验和实训的方式,用高度仿真的虚拟设备模拟现实物理空间的设备,学生先在虚拟环境里操作,巩固知识和技能,接下来到真实环境中实践,起到学习和培训的作用。”姚有杰介绍,我国从2017年开始打造虚拟仿真实验教学项目,计划一期到2020年建成1000个国家级项目,2019年后并入“五大金课”、本科一流课程,2020年11月公示了700余门课,包含46个专业大类的168个专业,职业院校也在重点打造基于专业的虚拟仿真实训基地。

  “2012年是世界‘在线教育元年’。从那时到现在,‘教’与‘学’的形态,无论是内容、形式还是场景都发生了很大变化。”中关村教育投资管理合伙人于进勇表示,“一位老师说,他在过去20年一共教了2000个学生。今天下午线上一堂课,在线的学生就达到了3000人。一个学期教的学生数量相当于过去20年的总和,这就是在线教育带来的巨大价值,效率大幅提升,成本自然而然就下降了。”

  个性服务不足、互动体验欠佳,资源瓶颈仍待破解

  那么,这些数字化课程资源究竟是否受学生青睐呢?

  “线上课程一般比较精炼,不像有的线下课堂老师会有些发散,让我们抓不到重点。慕课课程大多重点鲜明、条理清楚,配套习题也会紧扣重点难点做有针对性的训练。此外,听慕课还可以自己把控时间,不像线下课程,有时候‘不在状态’,但必须按课表时间上课,这样更灵活、效率更高。”廖敏悦最欣赏的是慕课的时间自由度和讲解条理性,“此外,传统课程一般比较严肃,而慕课的讨论区很活跃,可以很方便地了解其他同学对课程内容的看法。”

  “我认为慕课最好的一点是把多媒体的优势最大化。我们可以在听课时看纪录片,对知识的理解更多元,信息渠道大大拓展了。”朱沁雯表示,课堂45分钟的内容实际上很有局限性,要想真正将知识学透,或者深度学习自己感兴趣的学科,就要利用信息化资源获得更加系统、专业的知识。“把更多知识送到大家手里,打破时间、空间的局限,让公众碰得到、够得着,这是数字化课程平台更大的意义。”

  “相比线下课,线上课程的互动性其实还是有缺失,而且部分习题做起来觉得是重复练习,但为了完成任务必须做,和学生实际掌握程度的贴合性有挺大差距。”廖敏悦说。朱沁雯也观察到,除了课程练习、评价环节没能提供个性化、针对性服务外,“打卡”要求也造成了评论区一定的“划水”现象。“为了获得讨论部分的分数,不少同学在讨论区‘刷热度’。只要发出几个字,不管有没有思考,就算‘完成任务’了。这很形式化,对于促进课程内容的认知、消化作用不大。”

  记者了解到,目前不少“双一流”建设院校将部分网络课程资源与社会共享,但一些名校专业课的开放程度仍有待提高。“对于自己本专业的课程,有时不满足于听老师在课堂上讲,就会在慕课平台上找其他学校教师的课程来听,但顶尖法学专业院校相关课程数量并不多,在排名稍后一点的院校才能找到相关课程。”廖敏悦表示。

  “对于有很强主动学习愿望的学生而言,线上课程拓展了学习途径,线下课程由于时间限制未能展开的内容可以通过线上辅助完成,更有助于学生形成完整的‘知识树’。此外,网络课程大多经过精心打磨,逻辑性较强,对于上课时没跟上、听不懂的学生,可以及时定位关键知识点,查漏补缺、学懂弄清。”华北电力大学教务处处长刘崇茹表示,“线上可以为线下提供有益补充。”

  “但总体上讲,线上交流总是没有线下清晰、愉快。”刘崇茹也表示,教师的肢体语言、动作、表情,与学生的互动,线上都很难充分完成。“此外,部分课程平台存在监管问题,鱼龙混杂,学生如果缺乏甄别力,反而可能受到误导,对专业知识产生误解。而对于自制力不强的学生,还是比较需要线下的统一性和仪式感的。”

  提升交互、拓展场景,未来蕴含更多可能

  “在线教育的体验有待提高,这个问题不只来自‘教’,也出自‘学’的过程。老师传递信息方面一般没有太大问题,最大的挑战是适应面对镜头、跟学生沟通减少以后的新场景新环境,但是有的学生不能有效接收信息,会严重影响学习效果。相信今后通过沉浸、交互等手段进一步激发学生兴趣,学习效果会大幅度改善。”于进勇分析。

  不少专家认为,未来在线教育技术的发展要更好地优化交互体验,拓展场景,更能满足学习者的个性化服务需求,帮助学习者获得更高学习效率和更良好的体验。

  魏中龙表示,今后在数据库的基础上,还要将珠宝加工过程细化分解,打造可交互的数字教学产品。“一件高水平艺术品,从设计到生成的过程是不可逆的,我们运用数字技术将每一环节分解,让学生融入其中,身临其境,实现更充分的交互,让学生更好地体验每个工序,他们就有希望逐渐向大师的技艺水平靠拢了。”他介绍,目前全国高职院校里设立珠宝学院的有五六十所,全国珠宝行业从业者有好几百万人,“如果把这些资源整合起来,对整个珠宝产业的发展和人才的培养是非常有用的。”

  “我想,未来还会有伴读机器人,能够为学习者提供24小时的个性化服务,例如结合知识图谱和人工智能相关技术,提供个性化辅导;还会把一些学习内容放到游戏里,提升学生的学习兴趣和成就感,例如参考游戏化的关卡设置等。”姚有杰分析,针对高危、极端、不可及、不可逆,以及一些大型综合场景,虚仿实验等技术能解决安全、人力、物力、财力问题,加深学习深度,“例如数字孪生,直接操作虚拟世界里的孪生体就可以控制物理世界的实体,不用在真实世界里面去操作了,学生的学习效率得到提升。”

  “今后数字化课程发展方向,一是走‘精品路线’,通过三维方式呈现知识;二是虚拟仿真,即使不能3D呈现,通过人机互动帮助学生探索、操作、反馈结果,也会对学生理解知识有很大帮助。另外,可以进一步推广虚拟教研室,实现跨院校共同备课、同步互动授课,打通校际壁垒,提高教师水平和教学质量;还可进一步推广二维码进教材,轻轻扫码,就能呈现延伸补充的数字化内容。”刘崇茹分析。(本报记者 周世祥)

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