【融合式教学风采】徐文杰:促进主动学习 培养创新能力


“工程地质”是清华大学土木大类平台课,也是第一门专业基础课。清华大学工程地质课程组从2016年春季学期开始,开展混合式教学实践,实行小班完全翻转课堂。基于春季混合式课堂,2017年在全国率先开展“地质实习”混合式教学。2017年获高等学校水利类专业教学成果特等奖;2019年清华大学教学成果一等奖。

与传统的课堂相比,混合式教学的课堂以小组的形式开展,学生自主学习、独立思考及小组讨论时间增多,课堂互动基本可以做到百分百;教师要成为课程的“研究者”,让学生在学习知识的同时,提升创新能力和意识。通过几年来的统计,混合式课堂与平行的传统授课班的学生对比来看,成绩上平均提升10分左右;尤其在综合论述分析题、实习报告等方面提升更加明显。

融合式教学:是挑战,也是机遇

2020年春季学期,受疫情影响学生无法返校,教师如何“隔空”实现“三位一体”的育人方式,是课程教学所要面对的挑战。

为了满足同学们对课堂教室的怀念,听一下熟悉的上课铃声,水利系徐文杰坚持每次线上课程都在教室里,打造“一本、一笔、一人”的“隔空课堂”。虽然是“一个人的教室”,也让他回忆起满堂学生的画面,顿时上课的感觉涌上心头。

一个人的教室,与学生共同的课堂

与线上授课相比,疫情期间的实践课教学难度更大。学生分布在全国各个省市,如何实现地质实习?无心插柳柳成荫。自2016年来,徐文杰团队自主开发的“地学云”“地学云堂”及“水利云”等云平台为疫情期间的地质实习无疑提供了重要的工具,同时也为推动线上线下融合式教学改革提供了技术支撑,从而保证了地质实习教学过程的从容、有序及有组织的进行。

“地学云平台主界面

“地质实习”这门课程主要采用“混合式教学”的方式,将学生分为11个小组,每个小组5个人;教学环节包括“教师引导——学生自主学习——小组讨论——小组汇报”,最终形成地质实习报告,并进行最终答辩。利用“地学云”和“水利云”两大云平台,以及“地学云堂”微信公众号,课上采用雨课堂与在线会议系统相结合的方式,组织同学们开展线上视频汇报。

由于“地质实习”是一门实践性很强的课程。尽管“地学云”提供了丰富的“数字地质信息”,但是学生们难以有“实感”。在通常情况下,老师会带领学生们进行野外实地踏勘,然后对地学云上的实习信息“落地”。

面对疫情下的教学实践问题,徐文杰在课程中大胆采用了“云实践”的方式。运用“地学云”实习线路信息(视、听及文字等)对实习线路的地质现象、地质问题及岩石岩性等进行认识实践,从而巩固课堂理论知识。在这一过程中,充分利用地学云的优势,引导学生“点——线——面”的思维和探索。

“地质无时无刻不在我们的身边”是徐文杰在“工程地质”课程上一直贯穿的思想。他发动同学们在实习中利用自己家乡、周围的地质环境去主动探索和发现其中的地质构造、地层岩性、地形、地貌、内外动力地质作用及人文地理,并通过“地学云堂”上传至“地学云”,教师及助教通过“地学云”进行检查、评阅,极大地促进了学生们的主动探索和发现的能力,很多同学都“发现”了从未意识到的周边地质环境,体会到其中的收获、欣喜和乐趣。

混合式教学:促进主动学习,培养创新能力

“工程地质”是一门理论和实践结合非常紧密的学科。一方面,教师课前将每节课程的教学目标、主要教学内容等进行概述,学生对本周课程内容、知识点进行深入挖掘与拓展。在这一过程中,学生在主动学习知识点的同时要进行问题的思考与提出,教师要引导学生在“自主学习”环节有一定的“边界”而不过度“发散”;另一方面,学生进行总结,选取感兴趣的知识点,对其通过查阅资料进行深入拓展和思考探讨,从而实现知识点的“落地”。徐文杰鼓励学生在学习过程中,充分利用已经学的知识,尤其是其他课程(如数学、力学、计算机)的知识进行交叉认识,学生在这个过程中会形成新的观点、甚至会有一些共鸣性的想法。

当下的教育教学不仅要传授知识,还要实现学生的“能力培养”,尤其是创新能力。大部分学生的创新动力不足,且不同的学生个体在创新的能力和方向上有很大的差异。如何在通过课堂教学更好地培养学生的创新能力?课程结合工程地质内容及各个小组团队兴趣点和优势,要求他们在学期中提出并完成一个创新课题,计入最终的考核成绩。

学生在选题的时候可以根据团队兴趣点和优势条件,提出多个拟开展的课题,教师根据与课程知识点结合的程度、课题的可行性及难易程度进行评估,不断将问题“聚焦”,经过2-3次讨论分析后,可确定最终的团队创新课题。在整个教学过程中,教师和助教每周对创新课题研究进展、存在问题及解决方式等进行跟踪,及时排解学生在执行过程中的困难。同时,在教学过程中注重团队及团队内学生个体中“领头羊”的培养,并不断发挥其带头作用,从而使整个课堂处于一个充满活力、充满创新思维的环境中。在此程中,学生们也收获良多,有的小组申请了软件著作权,有的课题获得了水利系“挑战杯”一等奖,还有学生将课题延伸至自己申请学校学生研究训练项目(SRT)、“国创”及“北创”项目等。

徐文杰经常告诉学生:“创新过程中,不要怕犯错,即使错了也是有收获的。”其目的就是鼓励学生们去“脑洞大开”,克服“被动学习”“被动思考”的壁垒。“地学云”和“地学云堂”从2017年开始应用于暑期“地质实习”的混合式实践教学,真正实现了学生野外完全自主认识、自主学习,这在国内地质实习教学中也是首次。

家国情怀的课程思政

清华大学“三位一体”的育人理念中,“价值塑造”位于首位,在课程教学过程中如何实现学生的“价值塑造”也是徐文杰这几年来一直在探索的问题。

在课程中,以重大工程建设中遇到的工程地质问题为例,一方面实现“理论-实践”的融合,讲授如何利用基本原理解决实际问题、以及创新在解决重大问题中的重要作用;另一方面,向同学们介绍科技、工程工作者在解决科技攻关问题时艰苦奋斗的精神。通过一些典型的重大地质灾害案例,让同学们认识到目前还有诸多工程地质难题尚未解决,在利用开发自然资源的同时也要注意保护好自然环境,只有做到“人地协调”,才能实现人类的可持续发展,从而让同学们逐渐产生历史使命感,树立正确的自我价值观。

(清华新闻网12月29日电)

供稿:终身教育处

编辑:李若梦

审核:吕婷

专题链接:
2020年12月29日 15:34:25  清华新闻网

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