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    導向深度學習的課程實踐教學模式探析

    本文時間:2021年09月26日 發表期刊:大學教育 發表刊期:2021年07期 點擊次數:

    [摘 要]論文根據深度學習理論,從教學目標、教學內容、教學方法、教學結果四個方面研究使學生達到分析、評價和創造的高階思維深度學習的交通調查實踐教學模式,切實提升學生的主動學習能力和工程實踐與創新能力。 [關鍵詞]實踐教學;人才培養;教學改革;深度學

    《導向深度學習的課程實踐教學模式探析》論文發表期刊:《大學教育》;發表周期:2021年07期

    《導向深度學習的課程實踐教學模式探析》論文作者信息:曹倩霞(1982-),女,湖南益陽人,博士,副教授,研究方向:交通檢測、交通控制和智能交通。

      [摘 要]論文根據深度學習理論,從教學目標、教學內容、教學方法、教學結果四個方面研究使學生達到“分析、評價和創造”的高階思維深度學習的交通調查實踐教學模式,切實提升學生的主動學習能力和工程實踐與創新能力。

      [關鍵詞]實踐教學;人才培養;教學改革;深度學習

      交通調查與分析是交通運輸大類專業的一門專業基礎課,在專業課程體系中占有十分重要的地位。交通調查是交通工程項目的起點,是進行交通規劃、交通管理與控制、交通設施設計等方面實踐與研究的重要依據。交通調查實踐是其最重要的教學環節,不僅能讓學生鞏固已學理論知識,更能增強其主動學習能力和工程實踐能力,為其后續專業課程學習和專業實踐與創新打下良好的基礎。

      目前,交通調查實踐教學模式受傳統教學模式的影響,側重于理論教學的解釋、驗證和簡單延伸。有關教師做了一些有益的教改嘗試,自主、合作、探究等新型教學模式日益盛行。但現實中許多自稱自主、合作、探究的實踐教學模式,仍然是對理論知識的簡單解釋、記憶、驗證訓練的淺層學習,改變的僅僅是學生記憶知識的方式和愉悅程度,這對于促進學生分析理解知識、解決問題等能力的發展有很大的局限性。針對此問題,論文以交通調查實踐教學為例,運用深度學習理論從教師的角度探討促進學生深度學習的策略。

      一、交通調查實踐教學模式現狀

      交通調查實踐教學的主要任務是幫助學生掌握交通專業所涉及的基本原理、基本理論,培養學生進行交通資料采集與統計處理的基本技能,培養學生對交通運行狀況進行分析和應用所必須具備的能力和基本素質。通過實踐教學,提高學生的理論聯系實踐能力、組織實施能力和團隊協作能力。交通調查實踐教學目前一般分為三個階段":一是認識實驗階段,掌握常用的調查設備的基本原理和檢測技術;二是外業數據觀測階段,掌握調查實踐方法和一般調查程序;三是內業數據整理階段,掌握調查資料分析方法和統計軟件技術。交通調查實踐教學模式現狀主要包括以下幾個方面。

      (一)教學目標

      交通調查實踐教學目標是通過設定任務、制訂調查方案、現場調查、數據分析,使學生系統學習交通調查的整個過程,鍛煉調查數據的采集、處理、解釋,調查方案的制訂、實施以及結果分析的能力2,F狀教學目標能在一定程度上引導教師轉變傳統教學方式,增強學生的主體性。然而現狀教學目標主要是“面向調查方法",側重引導學生掌握調查方法的驗證、調查資料的整理與分析方法、交通調查設備的操作使用等。主要是對理論教學的解釋、驗證和簡單延伸,調查得到的數據資料沒有內在關聯,發揮不了進一步深度分析、評價和創造的作用。

      教學目標未能從培養學生的實踐能力和創新意識出發進行拓展。

      (二)教學內容

      交通調查實踐教學內容的設置以課程章節為依托,內容較為孤立分散,如分別設置交通量、車速、密度、通行能力、延誤調查項目,而實際中往往以交叉口、路段或某個實際交通問題為研究對象,孤立分散的實踐內容難以解決實際交通問題。而且交通調查實踐教學內容較為單一,幾乎都是道路交通流相關調查項目,未能開發其他綜合性調查項目,以整合教學內容、開拓學生思維、提升學生解決問題的能力。隨著科技的不斷發展,交通調查設備也不斷更新,需要不斷拓展新的交通調查實踐項目和內容,以跟上實際的生活和生產需要,實踐教學內容的整合和綜合性項目的開發勢在必行。

      (三)教學方式

      交通調查實踐教學采用學生根據調查原理自主進行方案設計、方案實施、數據采集和數據分析",倡導學生主動參與、勤于動手,培養分析和解決問題的能力以及團隊協作的能力。該方式可在一定程度上改變以教師為中心的單一、被動的學習方式。然而,實際操作中,教師創設的實踐教學情境比較簡單,學生在交通調查實踐期間僅做一些簡單的交通調查項目,如交通量調查、車速調查。教師對交通調查實踐的時間和地點要求比較隨意,甚至為了驗證已較清楚的理論知識特意選擇對應的簡單教學情境,比如簡單交叉口,導致學生對復雜的交通流現象認識不深刻,對交通調查實踐體會不深,以為只是站在馬路邊數車,沒有學習的積極性,學生的主動性受限,思維發揮空間受限,實踐能力和創新意識也不能得到很好的鍛煉。

      (四)教學結果

      在交通調查實踐教學現狀中,大多數學生通過實踐對課堂理論知識進行“記憶、理解和簡單應用”,對調查方法和數據資料整理方法以及調查設備操作方法都有進一步理解。但是綜合運用這些方法對提升交通問題的分析解決能力和舉一反三的知識遷移能力幫助不大。相當一部分學生在實踐中討論交流、合作分享的內容僅僅局限于事實性的、能夠在課本或課外輔導書中找出的層面,真正能夠深度思考達到與教師和書本思維交鋒的討論比較鮮見。從學習的結果來看,學生在實踐中只是運用了比過去更為愉快的方式記住了知識、理解了知識,而沒有實現知識的遷移和提升實際問題解決能力。

      二、深度學習理論

      按照學習者對知識理解和掌握的程度,可以將學習分為淺層學習和深度學習。深度學習是美國學者F.

      Marton和R.Saljo基于學生閱讀的實驗,針對孤立記憶和非批判性接受知識的淺層學習,于1976年首次提出的關于學習層次的一個概念。事實上,1956年在布魯姆的教育目標分類中1,知道、理解、應用、分析、綜合和評價就是一個由淺層學習到深度學習的過程。淺層學習的認知水平只停留在“知道、理解”這兩個層次,主要是知識的簡單描述、記憶或復制,是一種低階思維活動;而深度學習的認知水平則對應“應用、分析、綜合和評價"這四個較高級的認知層次,不只涉及記憶,還注重知識的應用和問題的解決,涉及高階思維活動。深度學習是一種基于理解的學習,是指學習者以高階思維的發展和實際問題的解決為目標,以整合的知識為內容,積極主動地、批判性地學習新的知識和思想,并將它們融入原有的認知結構中,且能將已有的知識遷移到新的情境中的一種學習。

      三、導向深度學習的交通調查實踐教學模式交通調查實踐教學在教師教學方式、學生學習方式等方面向更為合理的軌道上邁進了堅實的一大步。但多停留在“記憶、理解、簡單應用”的淺層學習層面,學生的實踐能力和創新能力發展受限。論文運用深度學習理論研究交通調查實踐教學模式進而引導學生開展深度學習,以實現學生高階思維能力和問題分析解決能力的發展。

      (一)確立高階惡維能力發展的教學目標高階思維能力的發展程度是深度學習與淺層學習的最大區別。交通調查實踐教學中,學生實踐大都停留在對理論知識聯系實際的“記憶、理解、簡單應用"的低階思維層面。本文研究中,交通調查項目的設置由面向調查方法低階思維能力發展的調查項目變成面向交通問題高階思維能力發展的綜合調查項目,具體分為提出問題、描述問題、明確任務、制訂綜合調查方案、現場調查、數據綜合分析、問題診斷和改善建議八個環節并構成一個有機整體,將“分析、綜合和評價”高階思維的發展作為實踐教學目標的一條暗線伴隨實踐教學的始終。

      為達到此教學目標,面向交通問題的調查項目設置主要來源于典型復雜交通流實際,開拓學生高階思維。交通調查是交通工程項目的起點,除了與課程教學內容緊密相關的道路交通流調查項目,還應擴展到公交、停車、OD、樞紐等以本課程為基礎的實際交通問題或綜合交通問題,讓學生對本學科專業課程關系有個清楚的認識,對本學科項目有個較完整的工程實踐體驗,激發學生主動學習后續課程的動機。與面向調查方法的調查項目設置不同,面向交通問題的調查項目所獲得的數據資料可以進一步用來進行深度分析、綜合和評價,解決實際的交通問題。此外,面向交通問題的調查項目設置可進一步推動學生進行相關課外科技創新和實驗項目探索,為提升學生的實踐能力和思維創新能力提供了很大的幫助。

      (二)整合意義進接的教學內容深度學習的內容特點是基于問題的多維知識整合。交通調查實踐教學設定任務時通常按照課程章節內容將孤立的、非情境性知識呈現給學生,如要求學生分別開展交通量、車速、密度等單一指標的交通調查項目,主要是驗證調查方法并獲得交通指標調查結果。本研究在開展實踐教學內容分析和設計時,摒棄按照理論課程內容孤立分散地設置實踐教學內容的方式,根據實際交通調查對象和問題,優化整合有關聯意義的實踐教學內容,提升學生分析解決實際交通問題的能力。

      如圖1所示,面向交叉口的交通調查實踐項目可整合交通量、通行能力、延誤三個指標,面向路段的交通調查實踐項目可整合交通量、地點車速、區間車速、密度、通行能力、延誤六個指標。學生在實踐中整合指標之間的關聯,設計綜合調查方法,獲得的調查資料可以用來進一步分析、綜合和評價該交叉口或路段的交通狀況和改善措施,引導深度理解。此外,可根據優化整合實踐教學內容的力度和要求選擇不同的實際交通調查對象和問題。除交叉口和路段外,也可進一步選擇包含多個交叉口和路段調查對象的實際項目,如交通擁堵區域交通現狀調查;或者包含多門課程知識的綜合交通調查實踐項目,如某綜合樞紐及周邊影響區域交通現狀調查或某重大交通影響源調查等。

      (三)創設促進深度學習的教學情境

      深度學習著重遷移運用,要求學生不僅要理解學習內容,還要深入理解學習情境,能舉一反三。交通調查實踐教學中教師創設的教學情境較簡單,導致學生對復雜交通流認識不深刻。如圖2所示,本研究根據學習內容的特點、教學目標的要求、學生思維的發展狀況適時創設能夠促進深度學習的真實情境,并引導學生積極體驗并實現知識遷移的目的。比如在面向交通問題調查實踐中,調查時間和地點選擇交通狀況復雜且典型的高峰時期和市區復雜交通。這與教材上面向調查方法的理論情境相差較大,學生能夠理解新情境,激發探究興趣,通過知識的遷移運用來解決實際復雜問題;同樣,調查內容可以不僅僅是道路交通流,也可以遷移運用到公交、樞紐、停車、OD等綜合性強的真實情境中;調查手段不僅僅是人工調查,也可以將先進的交通調查設備靈活運用到各種具體情境中來解決實際問題。創設有一定挑戰性的實踐情境,包括實際交通綜合性調查項目、典型復雜交通問題,并借助交通調查先進設備,可充分調動學生開展深度學習的積極性。

      (四)選擇持續關注的教學評價方式

      實踐過程中做好持續評價、及時反饋是引導學生深度反思自己的學習狀況并及時調整學習策略、實現深度學習的有效途徑。交通調查實踐教學多是教師設計調查任務,關注學生的最終成果,如調查報告中計算方法是否正確,側重考查學生通過實踐是否對理論知識實現

      “記憶、理解、簡單應用”。本研究選擇對學生分析問題和解決問題的實踐過程進行持續關注的評價方式。教師在實踐過程中要經常向學生反饋可以引導學生不斷主動學習的具體意見,引導學生進行深度反思。面向交通問題的實踐項目使學生面對的不再是一個個具體而明確的任務,而是一個個復雜而未知的問題,為了分析解決問題,學生動態發展自己的主動學習動機和認知能力,甚至達到與教師和書本思維交鋒的地步,從而實現知識的遷移和提升解決實際問題的能力。在實踐中,調查項目越綜合越復雜,學生的高階思維越開闊,其認知能力和主動學習能力越強。此外,調查實踐報告撰寫、調查實踐匯報和總結答辯等環節也需持續關注并及時反饋,進一步引導學生深度反思。

      四、教學效果

      筆者將導向深度學習的實踐教學模式運用在近幾年的交通工程專業和交通運輸專業的交通調查實踐教學中,獲得了很好的效果。

      其一,提升了學生的主動學習能力。以前學生學習僅圍繞本課程課本知識,驗證課本上的調查原理、調查方法、資料整理方法。導向深度學習模式下,學生不再拘泥于本課程知識,主動查閱相關文獻、學習相關軟件,與教師深入探討,整合相關聯的知識,確定綜合調查方案,最終分析、評價甚至解決交通問題。

      其二,提升了學生的工程實踐能力。傳統實踐模式注重驗證理論知識。而導向深度學習模式下,學生面對的是一個個實際的交通問題,是一個個工程項目,學生在實踐中求真求實,提升了自身的工程實踐素養和舉-

      反三的遷移能力。

      其三,提升了學生的創新能力。在復雜的交通情境下,課本上適合簡單情境的很多調查方法不再適用,學生根據實際交通情況及調查原理想方設法創新一種有效的交通調查方法。由于學生在實踐中對交通問題進行了深入的觀察和思考,對相關專業知識和技能進行了補充學習,因此在后續學科競賽和相關專業課程學習中有了更多的問題提出和解決思路與方法的探索。

      五、結論

      本研究根據深度學習理論,從確立高階思維發展的教學目標、整合意義連接的教學內容、創設促進深度學習的教學情境、選擇持續關注的評價方式這四個方面展開,使學生實現深度學習的交通調查實踐教學模式。相比于傳統教學模式,此模式切實提升了學生的主動學習能力和工程實踐與創新能力。此外,此模式對指導教師的教學理念、教學能力與教學方法提出了一定的要求,更需要教師有開闊的思維和扎實的專業知識基礎以及豐富的實踐經驗,因此建立一支高水平的穩定的“雙師型”師資隊伍是這種教學模式得以順利開展的重要保障。

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