“以學生為中心”的教學設計探索

孫鴻燕 吳小蓮 徐頌

摘 要：“儀器分析”課程是環境工程專業與環境科學專業本科生的專業必修課程，具有很強的應用性。本文主要以該課程為例，詳細介紹了“以學生為中心”的教學設計步驟和要點，以期在新工科背景下為該課程的建設和發展提供借鑒。實施“以學生為中心”的教學設計可以顯著提高學生學習的積極性和主觀能動性，并很好地完成教學目標。

關鍵詞：以學生為中心；教學設計；儀器分析；學情分析；BOPPPS教學模式

中圖分類號：TQ? 文獻標識碼：A

《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》（教高〔2019〕8號）中指出，要以提升教學效果為目的創新教學方法；強化課堂設計，解決好怎么講好課的問題，杜絕單純知識傳遞，忽視能力素質培養的現象；要解決好教與學模式創新的問題，強化師生互動。要實現以上要求，關鍵在于教學理念的轉變，即從“以教師為中心”的教學設計向“以學生為中心”的教學設計轉變。

“儀器分析”課程是佛山科學技術學院環境工程系與環境科學系大二學生的專業教育課程，具有明顯的理論與實踐相結合的特點。該門課程全面闡述了儀器分析的基本知識，為后續“環境檢測”等課程以及研究生課程的學習奠定理論基礎。因此“以學生為中心”的教學設計應用于本課程，對于建設一流本科課程、激發學生的學習動力、提高人才質量培養方面具有重要意義。

1 “以學生為中心”教育理念的形成

“以學生為中心”的教育觀點首先由美國心理學家卡爾·羅杰斯在1952年提出，史稱“羅杰斯挑戰”，由此引發了一場有關教育理念的討論［1］。1988年“教育新領域”研討會的主題定為“從以教師為中心向以學生為中心轉變”，自此一些大學在不同學科中開始了實踐探索，也形成了不少有特色的教學模式。1998年世界高等教育大會通過了《21世紀的高等教育：展望和行動》大會宣言，要求各個國家和高等學校的決策者把學生及其需要作為關心的重點；把學生視為教育改革主要的和負責的參與者。這是“以學生為中心”理念首次見諸聯合國機構正式文件，從此這一理念逐漸成為權威性的術語和全世界教育工作者的共識。

2 開展“以學生為中心”的教學設計的必要性

2.1 建設一流本科課程的基本要求

我國在人才培養過程中逐漸意識到課程是人才培養的核心要素，課程質量直接決定著人才培養的質量。教學設計是應用系統方法分析研究教學的問題和需求，確定解決教學策略、教學方法和教學步驟，并對教學結果作出評價的一種計劃過程與操作程序。因此，從大課程論的角度看，教學是課程的實施過程，課程改革與課程建設最終需要依托教學設計加以實現。2019年《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》中特別強調要“確立學生中心、產出導向、持續改進的理念，提升課程的高階性，突出課程的創新性，增加課程的挑戰度”。而高階性、創新性和挑戰度的建立需要站在學生的角度，通過“以學生為中心”的教學設計來體現。

2.2 學生主動學習的前提

“以學生為中心”的教學設計使學生成為課堂的主體，讓學生意識到學習是自己的事情，學習的好壞掌握在自己的手中。唯有積極參與課堂、主動思考、自己努力才能學有所成。而對于教育本身而言，唯有教學內容、教學目標和教學手段的設計適合學生發展的特點，才能夠吸引學生，使其真正地參與課堂，與教師之間形成互動。

2.3 教師教學技能的基本要求

加涅在《教學原理》一書中指出，教學設計的目的是為了促進學習者的學習，即提出“以學生的學習為中心”的教學設計基本理念。該理念逐漸得到了廣泛認可，目前“以學生為中心”的教學設計已經成為新時期教師專業成長的重要組成部分，也是教師不斷追求教學卓越的一項修煉。此外，教學設計已經成為高校教師教學技能比賽的基本要求。

教學設計主要包括以下幾個內容，分別是教學前端分析、教學資源與工具的選擇、教學過程的設計和教學評價的設計?！耙詫W生為中心”的教學理念可以體現在每一步的教學設計中。

3 教學前端分析——“以學生為中心”

教學前端分析主要包括學情分析、教學內容的分析和教學目標的確定。其中，教學目標與教學內容相互對應。

3.1 學情分析

學生學習積極性不高、對學習內容理解不到位以及缺乏知識應用能力等問題很大程度上源于教學設計過程中沒有進行學情分析，學情分析不到位導致對學生特點把握不準確，從而導致教學效果不理想?！耙詫W生為中心”的學情分析主要包括對學生的知識基礎、認知特點、學習風格、信息素養等進行綜合分析，并根據分析特點制定教學目標和教學內容［2］。

“儀器分析”課程的授課對象是大二學生，學習這門課程之前他們只學習過“基礎化學實驗”內容，基本沒有進過實驗室進行過實驗，對各種儀器分析的操作方法都不了解。此外，根據調查了解，學生對高中知識掌握并不扎實，部分學生高考甚至沒有選擇化學科目?；诖?，我們將“儀器分析”中的高等儀器分析內容如質譜分析、核磁共振分析等進行刪除，選擇易于理解的光學分析法和電化學分析法進行講授。鑒于學生思維形象性的特點，我們將電化學分析法章節中的公式推導部分弱化，強化例題分析，將復雜內容簡單化，促進學生對重難點的掌握?？紤]到學生喜歡使用多媒體的特點，在課程中插入視頻、動畫以及采用課堂互動小程序等方式吸引學生的注意力，以提升課堂學習氛圍，寓教于學。

3.2 教學內容分析

教學內容的分析關鍵在于厘清教學內容涵蓋的知識點與知識點之間的結構關系，明確教學的重難點。在明確重難點過程中要站在學生的角度，從以下兩個方面考慮：一是教學內容抽象性與學生思維形象性矛盾產生的難點，二是教學內容深化與學生思維定式矛盾產生的難點。

根據上述要求，我們將“儀器分析”內容進行拆分、重組，重新構建教學內容。課程中教學的重點在于每種儀器分析的基本原理和定性定量分析依據，而每章節的難點則各有不同。例如光學分析法中的難點在于闡明原子發射光譜分析、原子吸收光譜分析和紫外吸收光譜分析的異同點，并且明確各方法適合使用的場景；而電化學分析法中的難點則在于計算公式的推導以及公式的應用。

3.3 教學目標的確定

教學目標指的是教學中師生預期達到的學習結果和標準，而“以學生為中心”的教學目標設定需要對學生通過教學后應該表現出的可見行為進行具體明確的表述，即教學目標的描述要精確可測，教學目標設定的主語須為學生。此外，教學目標的表述應盡可能少用“理解”“知道”“掌握”等詞語，而選用“解釋”“舉例”“判斷”“評價”“設計”等詞語。

在以往的教學設計中，教學目標主要關注學生認知目標和能力目標的培養，而沒有根據學生特點，制定相應的情感目標［3］。教育部關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知中指出，專業課程是課程思政建設的基本載體，要深入梳理專業課教學內容，結合不同課程特點、思維方法和價值理念，深入挖掘課程思政元素，有機融入課程教學，達到潤物無聲的育人效果。

因此，“儀器分析”課程中根據專業目標、社會需求和學生特點，制定了如下教學目標：（1）知識目標：學生能夠描述原子發射光譜分析、原子吸收光譜分析、紫外吸收光譜分析、電位分析法、伏安分析法和庫侖分析法的基本原理和定性定量依據，并能夠比較上述分析方法的異同點。（2）能力目標：學生能夠列舉原子發射光譜分析、原子吸收光譜分析、紫外吸收光譜分析、電位分析法、伏安分析法和庫侖分析法的定量分析方法，并在不同情景下，能夠正確運用合適的儀器分析樣品中未知元素的含量。（3）情感目標：通過介紹儀器分析的發展歷史，對比國內外儀器發展趨勢，學生能夠樹立大國工匠精神和民族情懷；通過介紹儀器分析在環境檢測中的應用，學生可以養成良好的責任意識和環保意識。

4 教學資源的選擇——“以學生為中心”

許多青年教師會沿用老教師的課件，部分課件可能存在制作簡單、字多圖少、圖片不清晰、相關內容過時等問題，這可能使課件缺乏吸引力，從而導致學生上課注意力不集中。因此，教師需要掌握信息化教學技能，定期更新PPT課件，采用多種教學資源，吸引學生的注意力。在信息化教學中常用的教學資源有多媒體素材、PPT課件、微課、數字教材和在線開放課程等?！皟x器分析”課程借鑒MOOC等在線開放課程，基于課本內容的同時，進行一定的拓展和深化，實現課程教學改革對于“兩性一度”的要求，并利用視頻和動畫等多媒體素材，展示儀器的結構組成，將抽象內容形象化，便于學生的理解。

選擇適當的教學工具，可以有效促進師生之間進行互動，提高學生注意力，促進其有效參與課堂活動?！皟x器分析”課程中選擇華南師范大學研發的“課堂有點酷”小程序，該程序中的“紙條范”可以與學生進行匿名對話，教師可以拋出問題，學生通過手機掃描二維碼即可進行互動，避免課堂上無人回答問題的尷尬。此外，“快搶”和“擊鼓傳花”等功能可以對學生進行課堂測試，通過搶答等形式吸引學生注意力，既能提高課堂互動率，又可以檢驗學生對知識點的掌握情況。

5 教學過程的設計——“以學生為中心”

教學過程指的是教師引導學生學習的教與學相統一活動的時間進程。教學過程的設計是教學理念的體現，它將教師講授的教學內容、選用的資源工具和設計的教學方法有機“串聯”起來，最終達成教學目標。由溫哥華大學道格拉斯·克爾教授團隊提出的BOPPPS教學模式很好地體現了以學生為中心的教學理念，使學生由被動學習變為主動學習，促進教師與學生進行全方位的互動探討［4］。該模式一共由六個模塊組成，分別是導言（Bridgein）、目標（Objective）、前測（Pretest）、參與式學習（Participation）、后測（Posttest）與總結（Summary），各模塊的作用如下表所示。這六個模塊中“參與式學習”是核心，最能體現“以學生為中心”的教學理念，但是所有模塊都是為“目標”服務，都需要緊扣目標，圍繞目標開展，否則即使學生與教師互動再頻繁，也是無效互動。

“儀器分析”的教學過程設計以BOPPPS教學模式為基礎，根據每節課內容的不同將六個模塊進行多種組合，例如每節課的“導言”部分或者“前測”部分可以采用設置小問題（判斷題或選擇題）的形式讓學生回顧上節課的重點內容，使其快速進入課堂狀態，并可考查學生對上節課知識點的掌握情況。如果學生掌握得好，那么可以通過提問法引出本節課內容。若學生掌握得不好，那么在本節課的講授過程中則要回顧上節課的重點內容，逐步引出上節課知識點與本節課知識點的聯系?！澳繕恕辈糠种饕敲鞔_本節課的重要知識點，方便學生在聽課的過程中明確學習的重點。光學分析法章節的“參與式學習”多采用提問討論的方式，教師可將通常的陳述句轉化為問句，引導學生思考，解決一個問題后可通過追問的方式引入下一個討論話題。而在電分析化學章節由于計算公式比較多，因此多采用案例分析的方式，請多個同學進行解答，引發學生討論，從而強化公式的應用?！昂鬁y”部分可以采用判斷題或選擇題等形式，檢驗本節課目標達成度。這個部分也可以結合教學工具（搶答等形式）與學生進行互動，提高學生的參與度。最后以思維導圖等形式對本節課或本章節內容進行總結，并布置作業。

6 教學評價的設計——“以學生為中心”

教學評價是以教學目標為依據，運用可操作的科學手段，系統收集有關教學的信息資料，并通過量化對教學的過程和結果做出價值性判斷，以促進學生的自我發展和教學的完善［5］?！皟x器分析”課程中采取了過程性評價與結果性評價相結合的方式，將課程考核設置為平時成績占比30%，期末成績占比70%，從而避免單一評價。除了知識目標與能力目標的考查外，更重視學生的素質培養。過程性評價主要采用課堂練習、課堂測試和課后作業等形式，根據學生的完成結果及時反饋易錯點，并調整后續教學內容。結果性評價則主要采用考試的形式對學生知識點掌握情況進行考查。

7 教學成效

“以學生為中心”的教學設計實施后，課堂上學生的注意力明顯提高，與教師之間的互動增強，學生回答問題的積極性增加，學習氛圍濃厚，教學目標也在很大程度上得到實現。這都反映出在“以學生為中心”的教學理念指導下，學生逐漸成為學習的主體，教師發揮主導作用，充分調動了學生學習的積極性和主觀能動性，并取得了預期教學效果。

結語

本文以“儀器分析”課程為例，介紹了“以學生為中心”教學理念指導下教學設計的主要步驟，并較好地實現了課程教學目標。因此，在新工科建設背景下，有效實現教改目標，“以學生為中心”的教學設計是必經之路。在“互聯網+”背景下，如何將多種信息化技術應用于課堂、建立線上+線下的混合式教學是后續教學設計改革的重點。

參考文獻：

［1］白金花.以學生為中心的“控制工程基礎”課程教學探索［J］.中國設備工程，2023（07）：230232.

［2］陳愛香，姚利民.思想政治理論課學情分析的邏輯理路與推進策略［J］.思想理論教育，2023（04）：7579.

［3］王素云.基于核心素養的教學目標設計研究［J］.教育導刊，2023（02）：2634.

［4］汪發余.基于BOPPPS模型的混合式教學在“電梯維修與保養”課程中的實踐研究［J］.科技風，2023（12）：126128.

［5］解圣霞.“以學生為中心”的混合式教學模式的教學評價設計與研究［J］.品味·經典，2022（16）：152154.

*通訊作者：孫鴻燕（1992— ），女，浙江臺州人，博士，講師，主要研究方向為水處理過程中納米顆粒的微界面作用過程和聚集動力學機制。