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身边 | 康琳教授:同学们潜力真的是无穷的

编者按
如何上好一门高难度的专业基础课程?

向来枉费推移力,此日中流自在行。南京大学电子科学与工程学院康琳教授有办法。本期内容带您一同欣赏教学的艺术。

南京大学电子科学与工程学院教授康琳在授课。(本文图片均由受访者供图)

5年前的2014年9月,她带领团队主讲了全校第一门以翻转课堂形式进行教学的课程——以较高难度著称的《电路分析基础》。

在其他很多高校,这门基础课最早也要到大一下学期才开课,但在她从教的C9高校,这门“硬核”课程的授课对象却是刚刚结束军训的大一新生。

面对这群尚不具备电路分析所需的微积分及部分线性代数知识基础的学生,加上入学教育、军训压缩了课程教学时间,她上课的难度可想而知。

不过,5年下来,这门课却成了颇受学生欢迎的基础课。

潜心教学的同时,她也没有丢掉科研,成了享受国务院政府特殊津贴专家和“中国电子学会优秀科技工作者”;主持和参加多项“863”、“973”、自然科学基金等重大国家级项目,发表论文百余篇;作为主要完成者,获江苏省科学技术一等奖、电子部科技进步二等、三等奖各一项;制备的超薄NbN薄膜性能与国际领先水平相当。

这样一位在教学和科研两个领域均有不俗建树的学者就是南京大学电子科学与工程学院教授康琳。日前,围绕如何有效开展翻转课堂教学等问题,方略研究院研究员对其进行了独家专访。


教学是一呼一应的过程

要踏踏实实把知识传授给学生

一读EDU:您既在实验室做科研,又从事基础课教学,那么,在您看来,科研和教学之间有何关联?您本人又怎么处理两者之间的关系?

康琳:作为大学老师来说,人才培养和教学工作是非常重要的,不然就不是一名合格的人民教师。在基础课教学中,知识传授是一个基本的目标,所以基础的理论一定要讲。

但同时,激发思维能力、启发科研兴趣这样的高阶教学目标更重要。在这方面,我们可以通过有难度的问题——当然不能太难——加上有效的教学方法和手段,对学生进行提示、点拨,让他们的思维得到发展和训练。

在课程设计上,要注意培养学生的研究兴趣。我们的实验基本都是启发性的实验,老师会提出要求,给出一些方法,指导学生怎么做——不能完全是灌输式的,直接告诉学生该怎么做。

学生有问题的话,老师可以点拨一下,给他(她)提出一些方案,让他(她)自己选择。做科研也是这样的,有几条路可以尝试,人们一开始不知道该怎么做,但要学会怎么去试错,因为不可能把所有事情都做到极致,要有舍才有得。

比如对于参数的考虑,要知道把所有的参数都做到最好是不可能的,有时候速度上去了,灵敏度就下降了,老师可以启发学生如何去合理取舍,做出自己最好的方法。所以在教学中,需要启发学生重视掌握研究方法和学习方法。

一读EDU:考虑到南京大学提出要办“最好的本科教育”,您认为,落实到基础课教学方面,怎样的教学才是高质量的?

康琳:现在教学有个问题,就是注重形式,没有很注重内容。有些老师长期在教学一线踏踏实实从事基础课教学,却反而被忽略。我觉得,高质量的教学是能够踏踏实实地把知识传授给学生,提高他们的思维能力,让他们对课堂感兴趣,愿意主动学习。

我在《电路分析》课程最后有个综合实验,这个综合实验挺难的,比如今年的实验,我给学生LED的模块,让他们去设计,目标是通过温度控制、或者声音控制实现LED灯的色彩或亮度的变化。实验除了要显示出LED的花式点亮功能外,还要求同学们考虑可应用的场景。实验开始时,同学们也觉得很难,此时,老师会提供几种方案,比如过程怎么显示,LED点亮的形式等。

实验没有统一的标准,最后有个评选,让各小组的学生自己去讲小组的实验成果,讲自己的电路好在哪里,特点在哪里,展示完之后,老师和同学们一起来评分。

这门课上完之后,有些同学说30年之后还能够记得这节课。这对老师来说,也是最大的欣慰了。这也就是趣味性教学,让学生实实在在学到了知识。

还有对于学生来说,不要太注重单一的考试成绩。像我的课程,平时成绩占50%,考试成绩占50%,我们用“教学立方”进行平时学习成绩的收集——在“教学立方”上参加的各项学习互动,都是加分的。

我也鼓励学生把问题带来课堂上,这样的话,就不是一个学生的问题,而是大家的问题,大家一起解决。学生有时不好意思提问题,其实他们的问题都是有共性的,要勇于表达,这也是培养学生的自信。有问题不是差学生,没问题不一定是好学生。 

一读EDU:对于电路课程这一挂科率较高的课程,您在教学中遇到的难题和收获大致有哪些?学生在上课过程中的积极度和接受度如何?

康琳:在南大,学生大学入学第一学期就上这节课,而其他学校最早是安排在大一第二学期,很多是安排在大二的第一学期。因为新生刚刚入学,数学基础知识很难跟上来,比如学生一开始还没学微分积分,就要解微分方程,所以不是这门课难,而是基础知识跟不上,

不过,学生在收到南大的录取通知书时会得到通知,要在线上自学大学数学基础知识,进校之后有数学的基础测试——基本上参加测试的学生都能过。

现在通过翻转课堂引导式的教学,学生对这门课的兴趣比较浓,在我这门课上花的时间也比较多,有些同学还会在课堂上积极表现——这样既能拿分、又能让老师记住——慢慢的,他们的兴趣、自信心都得到了提升,也没有觉得这门课多难了。

而我最大的收获就是同学们的潜力真的是无穷的,给他(她)压力就能爆发。比如,对于课程的综合实验,本来我并没有抱很大的期望,觉得只要他们把基础的电路搭出来就可以了,但没想到他们有这么多的方案,很多想法可能比老师还好,所以,我准备这学期结束,给他们申请专利。

比如,老师给了标准电路模块,但有的学生自己买了其他更便宜的器件,就说他们的特点是成本比较低。这样他就找出了自己的兴趣点。总有一些地方是超过别人的,把创意和兴趣融入在课程里面了。

学生好了,老师也会开心,教学都是一个一呼一应的过程,学生给你的意想不到确实让你很开心。一是有了课堂气氛,还有就是老师教学的责任心也更高了。


翻转课堂上

老师要多方面引导学生

一读EDU:南大大一新生就参与了翻转课堂,这些刚经过高考磨练的新生们是否会难以适应翻转课堂教学的高要求?

康琳:大部分同学会适应,提高比较多。有小部分不能适应,分数就比较低。最后考试的题目比较难,看学生的成绩也能够知道他们的情况,一个班36个学生,90分以上的有7个以上,80分以上的有20个左右,很明显,大部分人的成绩比较好,但是不及格的也有。

在翻转课堂,老师讲得比较少,学习能力比较差的同学越学越吃力,就越不敢发言。不过在“教学立方”中,我能看到所有学生的成绩排名,当我注意到大多数人能够适应、而小部分人无法适应的话,就会有意给那些难以适应教学的同学更多去适应、表现的机会。

比如,我会在“教学立方”上看看学生的排名,特意让排名比较后的学生来上台讲课。在课前,我通知他们要准备好到课堂上发言。为了讲好问题,他们就要先搞懂问题。搞懂了问题,也就掌握得差不多了。开始他(她)不敢讲,但到后来真正开始讲,也就慢慢习惯、适应了。


一读EDU:翻转课堂落实到电路课程等基础课教学方面,其初衷和目的是怎样的? 

康琳:其实还是帮助教学,使我能够随时了解教学效果和学生的掌握程度。没有翻转课堂的话,教师跟学生接触不多,不知道学生有没有掌握。有时候你觉得学生学得挺好的,但是考核下来,发现他们掌握得很差。

实行了翻转课堂、用了“教学立方”之后,我不用阅卷就能知道比较差的学生是哪几个。

这对学生而言也是很有促进作用的,他们不能走神,要不我在“教学立方”平台来一个“众答”(要求课堂里面的学生统一在“教学立方”学生端回答老师指定的问题——编者注),他们就要上课当场回答。

对学生来说也是一个鞭策,能看到自己的不足就努力,以前有些同学不到考试就完全不知道自己的学习状况。

一读EDU:您采用翻转课堂的形式进行授课后觉得,老师的负担是不是变轻了呢?老师在翻转课堂上的角色和价值又是什么?

康琳:由于每节课都要瞄准更高阶的教学目标,所以我的负担并未减轻。

按照以前传统的方式上课,是备好课后,怎么走就怎么走,但是翻转课堂的话,老师要根据学生的情况不断调整自己的方向,每节课都要想出什么题目,然后看学生的学习情况、学生的反馈、上一节课的情况以及学生的特点,然后对课程内容进行调整。

而且由于在翻转课堂,学生的问题比较多,老师还要考虑学生会有哪些方面的问题,

我们现在的电路课像讨论课,是启发性的教育。有些题目挺难的,但是学生还是能够回答出来,有的题目出来,没有答出来的话,点拨一下就好了。

老师的角色还是主导,只是方式变了,现在是引导学生按照哪个方向走,然后跟他们多互动,鼓励他们多回答,很多问题不是我回答,而是学生回答。在课堂上,会出现学生有另外的解法,这样大家的思路就开阔了。同学们回答不了的,我再来指导。


“教学立方”记录课堂情况

帮助老师精准教学

一读EDU:您刚刚多次提到在教学中采用了“教学立方”系统,这样的教育技术工具对您的教学工作有哪些帮助?对学生们而言,这种教育技术工具又有哪些价值?

康琳:“教学立方”对我的帮助是很大的,一方面,让翻转课堂有了平时成绩。老师不能凭主观随便给学生算平时成绩,不然会在学生中产生很多疑问。但是“教学立方”是很客观的,能够记录、评价学生的每一次学习行为和课堂互动,这样就不会产生争议,因为都有记录。

另一方面,可以帮助我在课上与学生有效互动。每一节课上,我们会有“众答”之类的课堂互动让同学们参与。他们回答情况都能让我看到,这样我就可以让选不同选项的同学分别出来讲他们的理由,特别是挑答错了的同学来回答,让他们讲为什么选这个选项,这样学生的大部分问题都能解决了。

这样能够帮助我精准教学,而学生也能够看到自己的各种学习表现,看到自己的成绩排名。根据自己的情况,设定自己的目标去努力。“教学立方”在监督学生的学习过程中,也监督了老师的教学。

一读EDU:翻转课堂的课前准备十分重要。您如何确保同学们能够认真做好课前准备,并根据他们的准备情况,灵活调整您的教学安排呢?师生互动形式大致是怎样的?

康琳:上课之前,我上传了课件或视频,后面附上简单的问答题,要求学生看了视频后才能把题目做了。题目是必做的,因为每次题目是有分数的。我还设置了回答截止时间,比如我的课是下午2点上课,那么学生就必须在2点之前完成,2点一过,题目就关闭了,学生还没有回答的话,分数也就没有了。这样督促学生课前去看课件,做题目,提前做好准备。

我在课前可以通过“教学立方”的教师平台了解学生们的准备情况,并相应调整教学计划。课前练习主要是为了让学生课前完成准备性学习,如果课前没有看懂的话,我们会在课堂上讲。

我们会用“教学立方”在课上进行一些小测,针对小测暴露出来的问题进行重点讲解,但尽量让学生去讲,如果学生讲不出来,我再进行引导。学生经常拎着书上台讲,这点我并不反对,只要他们能够掌握知识,把问题解决了就可以。

关于师生互动,我们上课会利用“教学立方”的“抢答”、“众答”功能布置学生回答问题,每节课的题目都不一样。在抢答时,有些同学很踊跃。

只要他们上台讲,不管对错,都能够得分。因为即使他(她)做错了,但只要讲出自己的想法,也是很有价值的,毕竟可能台下也有一些同学的想法跟他一样,这样如果解决了台上学生的错误想法,也就解决了一大批学生的同样问题。所以,不管对错,我都鼓励同学上台讲。

一读EDU:翻转课堂确实能提升学生的学习主动性和积极性,但在评分政策方面,您如何科学评价同一小组中不同同学的课堂表现,以便给他们计算平时成绩,同时,避免有同学在小组中“搭便车”呢?

康琳:这个“搭便车”是避免不了的。而且,我反而是让他们“搭便车”的。

有些比较差的同学可能需要比较好的学生来带,所以分组的时候要均匀,让每个组里面有1-2个学霸,把小组整体的水平都提上来,促进同学之间的相互学习。

我现在使用“教学立方”平台的互评功能,除了其他组的互评,还可以实现小组成员之间的互评,这样就可以看出小组学生的表现情况。这也跟最后的真实情况挺吻合的。

如果不用“教学立方”的话,那就不清楚哪些学生搭便车。通过“教学立方”的课程记录、学生之间的互评得分以及学生上课的表现、活跃程度,我对谁“搭便车”是心里有数的。

总之,“教学立方”很好地帮助教师实现了教学目的,提升了教学的高阶目标,也激发了学生的内在学习兴趣和动力。


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来源:“一读EDU”公众号(微信号:yidu_edu)