“三位一體”課堂教學模式改革實踐

施曉秋++劉軍

摘 要：如何站在專業人才培養的高度，進一步發揮課堂教學主渠道作用，實現知識、能力與素質的協同培養，本文給出了“三位一體”的課堂教學模式改革方案。該模式以課堂教學為統領，結合地方本科院校的學生特點，通過多個環節、多種方法、多種手段的綜合運用，促進課堂教學綜合培養功效與內涵的提升，特別是課堂教學在學生學習能力、創新能力、溝通表達能力與團隊合作能力培養中的作用。

關鍵詞：課堂教學；應用型人才；網絡工程；能力導向；問題載體；學生主體；學習中心

本科人才培養除了重視學生知識與技能外，包括學習能力、創新能力、溝通表達能力和團隊合作能力等在內的能力與素質培養日益受到重視，并被列入本科專業教學質量國家標準。與此相適應，各院校除了要對專業人才培養方案與課程體系進行改革與調整，還需要對包括課堂教學在內的人才培養實施過程進行必要的改革。溫州大學作為一所地方本科院校，面向地方經濟社會發展的需要，致力于培養“重實踐、強創新、能創業、懂管理、敢擔當”的應用型人才。本文結合《計算機類專業教學質量國家標準》所要求并倡導的“基于產出（outcome based）、能力導向”的專業教育，以網絡工程應用型人才培養為目標，就如何提高課堂教學產出和綜合培養成效，給出了我們關于“三位一體”課堂教學模式改革實踐的相關探討。

一、當前課堂教學存在的問題

課程是實現專業人才培養目標的主要載體，在專業人才培養體系中，每門課程均有著自己的培養功效與教學目標，并支撐專業人才培養目標與畢業要求的達成。課程教學目標依托課前、課堂和課后三個環節共同實現，其中課堂是統領課前和課后的核心環節。在專業人才培養目標與質量標準更加體現知識、能力與素質綜合培養的背景下，有必要對課堂教學狀態及其質量評價進行重新的審視[1]。

傳統的課堂教學以教師主講、學生聽講為主要模式。這種模式下，容易導致“教為主、學為次；師為重，生為輕”的現象，教師是課堂的主宰者，學生多數時間處于被動接受的狀態，積極思考、主動表達的機會與時間較少，學習的主動性較低。傳統課堂模式在理論講解與知識傳遞上具有很高的效率，但其作用往往局限在“教為教會、學為學會”的層面，很難通過這種模式促進學生的學習能力（主要體現在發現、分析與解決問題能力）、創新能力（主要體現在解決問題過程中的創新理念與意識、關于創新方法與手段的理解與運用）、溝通表達能力和團隊合作能力培養，與“教為不教、學為會學”的教學境界相距較遠。

針對傳統課堂的不足，基于問題或案例的研討式教學、線上線下結合的混合式教學和翻轉式教學等模式近年來被陸續用于改革或改進課堂教學[2]。但根據筆者對本校部分課堂教學的觀察，不少教師在理解與實施這些模式時存在一些偏差或誤區，主要表現在：缺乏明確的目標導向，對改革所要解決的問題和產出目標缺乏清晰的認識，改革的熱情大于對改革的思考，缺乏在清晰的改革目標引領下的系統性設計；課堂研討的隨意性大、嚴謹性不夠，所用的問題與案例缺乏足夠的針對性與有效性，有的課堂看起來氣氛熱烈，但深層次促進學生思考與學習的內容不夠，改革的形式大于內涵，甚至有教師將翻轉式教學簡單地變成了教師不講學生講的荒唐形式；結合改革目標與學生特點的課內外教學聯動設計不夠，對學生的課前學習缺乏必要的設計與指導，學生的課前學習存在不同程度的盲目性與放任自流，課前學習與準備不足，直接影響了學生在新模式課堂下的學習效果，部分學習自主性和學習習慣相對較差的學生，甚至淪為新模式課堂中的旁觀者，其學習收獲尚不如傳統課堂。如此教學，是難以滿足本科專業教學質量國家標準要求的。

二、“三位一體”課堂教學模式的基本思路

針對上述問題，我們提出了“三位一體”課堂教學模式。該模式以課堂教學為統領，充分考慮生源特點，通過多個教學環節、多種教學方法與手段、多種教學資源的綜合運用，提升課堂教學的綜合培養功效與產出效果，特別是課堂在學生學習能力、創新能力、溝通表達能力與團隊合作能力培養中的作用。

“三位一體”課堂教學模式改革涉及課堂教學目標、教學理念、教學時空、教學形式與教學資源五個方面。圖1給出了該模式的總體框架，具體說明如下：

（1）教學目標的“三位一體”。課堂教學目標上，從知識為主向知識、能力、素質“三位一體”協同培養轉變。課堂不再只是學生學習知識的場所，更要成為學生能力與素質提升的重要載體。

（2）教學理念的“三位一體”。教學理念上，從教師中心、教授中心、任務中心的舊式“三位一體”向學生中心、學習中心、問題中心的新型“三位一體”轉變。這種轉變需要教師正確認識教學過程中的師生關系，將學習與發展的權力還給學生，將課堂的主動權還給學生；同時也需要長期在教學過程中處于被動位置、在課堂中習慣于被動接受的學生在認識與心理上發生轉變，認同自己在教學過程中的主體性。

（3）教學時空的“三位一體”。教學時間上，從狹義課堂向課前、課堂與課后的“三位一體”的廣義課堂轉變；教學空間上，從教室向教室、網上學習空間與實驗室“三位一體”的立體課堂轉變。以立體課堂為載體、課堂教學為統領，帶動學生的課前與課后學習，實現課前、課堂與課后的有機聯動，提高課堂的綜合產出與成效。

（4）教學形式的“三位一體”。課堂教學形式上，從教師主講為主要形式，向學生講演、師生互動研討、教師評講“三位一體”形式轉變。按照每堂課的教學目標，以課前學習為基礎，以問題或案例為主線，將三類教學形式和恰當的教學方法相結合，引導學生的主動參與、積極思考與有效表達，實現一種“學為主、教為次，學生主體、教師主導”的課堂教學形態。

（5）教學資源利用的“三位一體”。教學資源利用上，從以教材和參考書等書面資源為主要載體，向書面資源、網絡數字資源和實驗室資源的“三位一體”轉變。在拓展資源的載體形式之外，進一步豐富資源的數量與類型、內容與來源，為“三位一體”課堂教學模式改革提供支撐與保障。

三、“三位一體”課堂教學模式的改革實踐與實施關鍵

“三位一體”課堂教學模式首批試點選擇了我校“網絡工程”專業的“計算機網絡基礎”與“路由與交換”課程。前者是該專業重要的專業基礎課之一，也是第一門與網絡直接相關的課程；后者是被該專業畢業生公認為對其職業生涯作用與影響最大的專業核心課。

選定試點課程后，以前述的“三位一體”改革思路為指導，以下列五方面的工作為重點，進行了相應的改革實踐。

1.“三位一體”課程教學目標構建

選定試點課程后，在專業人才培養方案的總體框架下，厘清課程在人才培養目標達成中的地位與作用，建立課程教學目標和培養標準或畢業要求之間的映射關系。也就是從專業培養標準或畢業要求中提取出那些可以依托本課程教學實現的知識、能力與素質標準，作為課程的教學目標。在課程教學目標的構建過程中，重點關注那些過去被課堂教學所忽視的能力與素質點，如學習能力、創新能力、溝通表達能力與團隊合作能力等。

2.“三位一體”教學總體方案設計

以課程教學目標為基本出發點，“三位一體”教學總體方案設計主要包括以下內容：

（1）教學內容選擇與學時分配。明確課程中適宜于采用“三位一體”課堂教學模式的教學模塊、章節或主題，以及它們所需要的學時數。通常，不是所有的教學內容均適合于“三位一體”課堂教學模式；而且采用“三位一體”教學模式后，需要在各教學模塊之間進行課內學時的重新分配。

（2）教學結構與風格的設計。明確課前、課堂與課后三個環節的具體目標與作用、所依托的教學載體、教學方式與方法，以及三個環節之間的聯動方式與機制；教學過程中，通過個體學習與團隊學習的協同增強學生的交流與思考、互補與互促，并發揮團隊學習在培養學生團隊精神與合作能力的載體作用，促進學生的學習成效；明確教師與學生在課前、課堂與課后三個環節，所要承擔的角色與職責。圖2給出了一個師生教學角色與職責的設計示例。

（3）教學資源利用與建設方案的設計。明確支撐課堂教學模式改革所需要的教學資源，包括資源的具體數量、類型和載體形式；明確這些資源如何被用于“三位一體”課程教學的相關環節與教學單元；明確如何獲得資源，包括來源與途徑，以及必要的投入等。

3.基于教學單元的詳細方案設計

在總體設計之后，需要基于教學單元進行詳細的實施方案設計。教學單元可以一個教學模塊、章節或主題為對象，詳細的方案設計涵蓋課前、課堂與課后三個環節。

就課前學習環節而言，方案內容包括：課前學習的目標與要求、內容與形式，包括個體學習、團隊學習兩個層面；課前學習相關的問題或案例，包括僅用于課前學習和用于課堂研討但需要課前準備兩大類；課前學習相關的學習資源，包括指定與推薦資源，其載體形式可以是書面、網絡或實驗室資源；課前學習的管理策略與機制，除了教師進行必要的檢查之外，可依托基于團隊的群體自我管理；學生獲得教師學習支持的方式與途徑，是面對面還是基于網絡，或是二者結合。

就課堂教學環節而言，方案內容包括：課堂互動所采用的驅動方式，基于問題、案例還是二者結合；教學形式的組合利用，如何以相關問題或案例為主線，將學生演講、師生互動討論和教師講評等三類形式有機地穿插與結合，并恰當分配課堂時間和設計課堂節奏，這里“恰當”是指既要有基本的時間劃分，又要有應對課堂不確定性的合理彈性；課堂氛圍的營造與教學效果的達成，教師在互動討論和講評過程中如何通過設問、啟發、分析、研討、比較、歸納等多樣化教學方法的恰當運用，解決好課堂氛圍營造、學生興奮度調動、研討深度與廣度的保證等問題；必要的風險控制，如何預測并針對課堂可能出現的不確定性，如學生課前學習不夠到位，課堂表現與預期有較大的差距等，制訂相應的應變與調控預案，以確保課堂教學的有序性和有效性。

就課后學習環節而言，作為課前與課堂的延續與提高，除了提供練習與思考題幫助學生深化與鞏固學習效果，提供在線單元測試幫助學生進行學習效果的自查外，要求學生在課前與課堂學習的基礎上，以章或模塊為單位進行比較或反思式的歸納與總結；對于學有余力的學生，還可以提供擴展閱讀與研討選題，供其進行提高與擴展性的自主學習。

以“計算機網絡基礎”課程的“應用層”模塊為例，“三位一體”課堂教學模式的實施過程為：課堂教學前大約一周，教師通過網絡發布該模塊的課外學習指南，其中包括學生個體和團隊學習的要求與內容，首先由個體圍繞應用層的域名服務、動態主機配置、文件傳輸、萬維網和郵件傳輸等典型協議，借助指南中所給出的相關學習資源，包括教材、參考文檔和基于傳統教學模式的在線課堂視頻，以及輔助其進行課前有效學習的系列主題問題，初步領會各協議的基本概念與工作原理；然后，根據指南中所提供的若干個將上述系列協議集成到一起的綜合應用案例，每個團隊至少選擇一個案例，在實驗室中完成網絡環境的搭建，自行上網查找與下載數據包捕獲軟件，安裝軟件并自學其使用方法，在所搭建的網絡環境中啟用相關應用，實時抓取網絡運行過程中的協議數據包，通過對系列數據包的分析與研討，深刻理解網絡應用實現的機理，特別是應用背后不同層及協議之間的協同機制。以此為基礎，各學習團隊制作相應的分析與總結PPT，然后師生以此為基礎在課堂中進行更加深入與廣泛的研討。課后，學生再去完成“應用層”模塊相關的習題與在線測試，撰寫學習總結，選擇一兩個擴展研讀選題進行擴展性學習，并完成該模塊配套的綜合設計性實驗項目“TCP/IP應用服務的綜合部署與配置”，將所學到的理論與原理進一步用于實踐過程。這么一個教學流程下來，不僅學生對理論的理解與知識的掌握比傳統教學模式深刻，其學習能力、合作能力、溝通表達能力和實踐能力也都得到了鍛煉。

4.“三位一體”教學支撐資源建設

“三位一體”課堂教學改革需要多種資源的綜合利用作為保障。除了傳統教學模式下的教材、參考書等資源和必要的實驗教學資源外，需要增加教學問題、案例、認知活動庫，以及基于傳統教學模式的課堂視頻。

（1）教學問題。教學問題是指根據課程總體教學目標與每堂課的具體教學內容與教學要求，從引導學生發現、分析與解決問題的思考性學習出發，所提煉出的相關教學問題。

教學問題的來源有兩種，一是由教師根據教學需要進行設計；二是在教師所設計的問題之外，由學生自主提出的問題。

教學問題的用途大致可歸為三類，一是僅供學生課外學習使用，二是僅供學生課堂學習使用，三是課內外兼用的問題。

根據教學問題的主要目標導向，又分為知識認知性問題與思維方法提高性問題。前者以幫助學生理解與掌握復雜或容易混淆的理論或知識點為主要目標，后者以培養學生發現、分析與解決問題的思維能力與方法為主要目標。

根據教學問題的復雜度，我們又將問題分為三類。一為基本問題，此類問題來自教學大綱所要求的重點與難點，原則上其內容可以從教材或指定的教學參考資料中找到，主要用于幫助學生理解與掌握基本的教學內容，并培養其基本的學習能力。二為開放問題，此類問題通常是圍繞課程教學內容中一些特殊的重難點問題，所設計的不具有絕對明確或標準答案的問題，針對開放問題學生可以提出不同的解決思路與算法，主要在于培養學生多角度分析問題、解決問題的探究性學習能力。三為擴展研習問題，此類問題通常超出教學大綱所要求的知識范圍，屬于對課程內容的深化與拓展，如來自前沿研究或新興技術領域的問題，需要學生通過查閱與研讀教材以外的學習資源獲得啟發或尋求答案，主要在于培養學生進一步的自主學習能力和對新事物的敏感性。

另外，問題設計還要基于問題間的相關性與獨立性，進行合適的顆粒度設計、關聯設計，以及邏輯結構的組織與編排，以形成主線清晰、貫穿一門課程的問題鏈。

（2）教學案例。案例是指提煉于工程實際應用的典型實例，具有較強的綜合性與應用性，通常涉及多個知識點與技能點的應用，將案例用于理論教學，一方面是為了幫助學生更加深刻地理解知識與技術原理，另一方面也是讓學生理解與掌握如何運用理論與技術知識解決一些工程實際問題。

用于“三位一體”課堂教學模式改革的案例可分為兩大類。一是研討式案例，此類案例只給出案例的原始需求描述，用于讓學生以其為對象進行探究研討式學習；二是體驗式案例，此類案例除了給出案例的原始需求描述外，還給出其對應的技術解決方案，用于讓學生以其為對象進行理解體驗式學習。

（3）認知活動。為了更好地幫助學生學習一些重難點知識，在教學問題之外，設計與提供了一些認知性的課外體驗活動。這些活動有別于常規的實踐教學項目，它們不以實踐能力培養為主目標，而是以輔助對問題的研習和對理論的理解為目標。因此，通常會就某個原理或知識點設計得相對簡單且易于實施。這些活動的實現可以基于真實的設備環境，也可以基于虛擬仿真的方式提供給學生。

（4）課堂視頻。與“985工程”“211工程”院校相比，地方本科院校學生的學習自主性和學習能力相對較弱，遇到困難容易放棄。在啟動課堂教學模式改革的同時，若能夠結合學生的特點與實際，提供必要和足夠的自主學習支持，會更加有利于改革目標的實現。而基于傳統教學模式的課堂視頻，有助于減輕課前學習的難度。通過課前的在線視頻學習，學生對課堂討論所涉及的知識有了基本的理解，可明顯提升其在課堂研討中的參與度與成效。此類視頻有兩種來源，一是校本資源，即校內教師自建的資源；二是來自校外的開放共享資源，如“愛課程”網上所提供的精品資源共享課、中國大學MOOC等。另外，在課堂教學模式改革的推進過程中，可補充一些新模式的課堂視頻，讓學生對新模式教學有相應的感性認識與體驗。

5.教學激勵與考核配套

為引導與激勵學生在該模式下的學習主動性，采取了多種措施。

（1）加強與學生的溝通與交流。一方面，借助課程學習指導手冊、教學大綱和首堂課的“課程導學”，向學生說明該模式改革的目標、意義與學習要求；另一方面，在教學實施過程中保持與學生暢通的溝通，了解他們的學習體驗，及時對學生的困惑進行釋疑，對學生中的問題與不足給出建議，幫助他們改進學習習慣與學習方法，及時對學生學習過程中所表現出來的“亮點”給予贊賞，讓其從點點滴滴的進步中體驗到學習的快樂，并轉變成為自主學習的內在動力。

（2）加強對關鍵環節的學習指導。鑒于絕大多數學生在前期缺乏類似課堂教學模式的體驗與歷練，重點在自主學習、合作學習、課堂提問與討論、課堂演講等環節上給予了相應的方法與技巧指導；針對課外學習，為學生提供了網絡在線、電話和面對面三種答疑與指導途徑，幫助學生及時解決課外學習中的問題。

（3）教學考核的配套改革。學生在課前、課堂與課后，以個體或團隊形式的學習表現均被作為過程評價的一部分納入課程成績。課堂評價由教師評價結合小組自評、小組間互評來進行，課外學習除了基于學習結果的客觀性評價外，增加了學生個體自我評價與組內成員間的互評價。

四、“三位一體”課堂教學模式的實施效果

自2012年以來，我們分別就“計算機網絡基礎”與“路由與交換”課程進行了兩輪的試點。

根據學校所提供的兩輪試點當學期學生評教數據，兩門課程的教學總體評價平均分都為95.0，對教師的綜合評價分分別為95.1和94.8，均位于所在專業群的前10%。評教指標體系中，與本課堂教學模式改革直接相關的子項指標“課堂采用啟發式、研討式教學，善于與學生互動，能激發學習興趣”的滿意度提升明顯，高達96.5%。

近期，我們專門對參與前面兩輪試點的學生進行了后續追蹤調查，調查內容涉及：對大學學習的新認識，學習主動性、習慣和方法的改善，學習能力（發現、分析和解決問題的能力）的提高，創新能力（面對問題時的創新理念與意識，解決問題時方法與手段的選擇與運用）的提高，團隊合作能力的提高，溝通與表達能力的提高，專業學習興趣的增強，對后續課程學習的幫助，和是否建議推廣該模式等。調查數據統計結果表明，“三位一體”課堂教學模式改革的綜合成效明顯，較好地達到了預期改革目標。后續我們將總結試點經驗并結合學生調查反饋的結果進一步完善。

參考文獻：

[1] 蔡紅梅，許曉東. 高校課堂教學質量評價指標體系的構建[J]. 高等工程教育研究，2014（3）.

[2] 何朝陽，歐玉芳，曹祁. 美國大學翻轉課堂教學模式的啟示[J]. 高等工程教育研究，2014（2）.

[基金項目：教育部“本科教學工程”地方高校第一批本科專業綜合改革試點項目“溫州大學網絡工程”（編號：ZG0218），浙江省高等教育課堂教學改革研究項目“‘三位一體課堂教學模式改革——以網絡工程典型課程為例”（編號：kg2013369）]

[責任編輯：余大品]