全文约4400字，阅读需7分钟
分享丨蒋玉龙 复旦大学微电子学院教授、教师教学发展中心副主任，曾获首届全国高校教师教学创新大赛部属院校正高组一等奖
整理丨高校教学创新100人
我给出的参照是以教师为中心的传统的讲授式教育，即旧教学。这样的教学方式在今天的绝大部分高校中依然非常普及。很多高校老师、高校领导在谈到教学软硬件条件改善的时候，潜意识更多遵循的还是广播式教学的模式。当然，对广播式教学不能完全否定，但它确实有很多弊病。比如有的大学把所有的课都录下来，供学生在考前进行爆发式的复习，实际上这是技术在迎合学生不太健康的学习方式。教学创新，就是要在旧教学的基础上去改进。再具体谈到我参加全国高校教师教学创新大赛的课程《半导体器件原理》，它是微电子专业的一门必修基础课，非常重要，而且课里面公式繁杂、物理过程多，枯燥难上。
像这种理工科原理性课程就急需解决讲授式教学的顽疾。以上这些问题是理工科老师经常会面临的问题。把这些问题聚焦，课前不预习、课中听不懂、上课难互动，背后反映的是学生参与少的问题；教学效率低，反映的是教师一头忙的问题，教学效率其实等于教的效率乘以学的效率，老师备课很认真，效率是百分之百，但学生的效率是零，相乘还是零；能力培养弱，是因为学生没有经历大量的锻炼。所以教学创新要实现：课前自主学、课中学生讲、上课重互动、教学效率高、能力培养强。老师已经很用心了，再让学生忙起来，效率相乘就提高了，学生的能力也能得到锻炼。
我想，还是应该先回归初心。这是古代汉字“学”，上半部分中间的“爻”在古时引申为记数和计算，可以理解成学习要有非常清晰的目标。两边是手，代表有人要手把手及时给你提供反馈，帮助你修正。中间是一座房子，表示教学与学习的场所。房屋下是“子”，代表师与生。今天的教学，尤其是旧教学，可能有学习目标，但手把手提供反馈的过程是没有的。因为大部分情况下老师都是以演示型教学为主，根本不关注底下的学生具体的学习效果，自然也提供不了迭代指导。既然教学要创新，是不是可以借鉴古时候的智慧，借助技术手段，起到改进教学的效果？在今天的大学里，一个老师面对的不是两三个学生，而可能是上百个学生。一对一手把手指导不现实，还是要借助技术手段，用先进技术再造教学全流程。
为什么中国古代自然科学不太发达？一个原因就是古代的教学仅仅以演示和听为主。后来，技术进步了一点，有了黑板，抽象的内容可以具象化了。几何体之间是什么关系，用嘴很难说清楚，但画出来大家就理解了，这一阶段，技术的进步带来了抽象科学的发展，但是常规的教学理念仍然推崇以教师为中心的展示性教学。再后来，出现了多媒体、PPT，以及目前非常高端的屏幕技术，但这些技术的发展本质上只是解决了资源复用问题，没有解决教学观念问题。这些形式下的教学设计仍然是以演示为核心。所以下一步技术要解决的应该是什么问题？应该是多主体嵌入的泛在学习问题。技术要帮助多个主体便利地实现高效交互，为教学创新提供最基本的软硬件条件，满足人文使用习惯。大家可以看到，前期一直以演示为主，但现在我们可能可以创造以高效交互为主的教学。具体到我们这门课，我们做的创新很简单，就是把我们原来习惯的认为最有效的教的环节，都推到了学生一端。
常规的教学过程大概如上图的上半部分。老师非常认真地备课，他最重要的输出成果是自己做出的一套PPT，这可能是他以后几十年在大学里安身立命的一套东西，学生潜意识里认为最有效的学习活动也是到教室里听老师念PPT。而我们把其中最核心的部分做了替换。我们把PPT转化成了可以复用的电子资源，让学生像看书一样去看这些电子资源，并且分解、归纳、拓展老师的讲课内容。学生要把自己的学习收获写成报告，展示给老师，让老师评价有没有达到教学效果。这里面有输出，也体现了OBE的理念。从这些报告中，挑出一些比较典型的展示出来，就又给学生建立了一个研讨互动的环境。整个过程是先学后教，而且教的时候是针对学生的问题进行指导。在以学为中心的教学理念下，教学方式方法也必须变革。
一是目标驱动。给学生树立非常清晰的、阶段性的、可反馈可测量的学习目标，让学生围绕目标阶段性地忙起来，而不再是考试之前才忙。二是能力导向。知识已经电子资源化，我们不再侧重于知识的简单讲解，而是以高阶能力的培养为主。三是强化约束。“学”确实是一件痛苦的事。“课”在以前就有考核的意思，我们要落实“课”的本义，在全过程设置大量的考核、核验，让学生有付出就有收获，体会到幸福感。四是受益面大。如果只有少量学生能上这门课，那这门课的意义也是有限的，所以我们希望大量学生都能来上这门课，普通学生能够兜底，拔尖学生能显著拔高提升。
在教学内容上，我们兼顾了广度和深度。我们本来就有很多优质资源。对于课程思政，比如我们在讲芯片时，可以很容易地通过对一些适当的案例的引入，把工匠精神、创新精神、爱国情怀自然地融入其中。
什么是原位翻转教学？首先，我们在双周要给学生发布明确的教学任务，学生也要在组内进行详细的分工。
然后，我们又给了学生单独的学习的时间，单周停课让学生自学。这也是出于以人为本的考量，以前学生是在课堂里花费时间来看现场的演示，现在是学生花时间去看网络上的演示。时间的花费要由学校来承担，不能压缩学生课外的时间，一旦压缩课外时间，课程容量就会大，这门课的改革也难以推行下去。学生通过自学输出的是一个讲给别人听的PPT报告，是费曼式学习的成果输出。到下一个双周课堂，学生已经完成了报告，老师也完成了对学生学情的基本检测。老师就要用考试测试学生的学习成果，加上学生答辩课程精华，老师指导点评打分。这个教学过程是两周一轮，任务驱动，目标明确，学生能主动学习，老师可以高效教学。“原位翻转教学”的创新之处，一是内容原位翻转，单周课时留给学生自主学习网课内容，归纳、分析、准备报告，双周课堂学生对课程要点进行答辩式交流互动，拓展学习成果。二是角色原位翻转，传统课堂是教师传授知识，学生被动听课学习，原位翻转课堂是学生演绎知识，教师点拨引导拓展。三是时间原位翻转，学生课外自主学习时间就是原来课内教学时间的一部分，无需明显额外增加学习时间，显著提升学生的学习效率。学生也是有准备地来到课堂。这样的教学方式对原理性课程基本都是通用的，写报告并不难，无非是对老师给到的内容做出归纳，而且优等生也有拓展空间。老师们可能也有所感知，整个教学过程中，我时时刻刻在考察学生的学习效果，学生做出的报告、参加的测试，通通都是他学习效果的及时反馈。可见，老师想实现“手把手”的教学，用技术和教学方法的设计是可以解决的。
学生全程应用的，则是费曼学习法。第一步，明确学习目标，学生准备讨论课PPT素材。第二步，学生反复学习在线课程，理清思路，重构知识。第三步，条理化、精简化，录制形成PPT演讲稿。如果觉得PPT超时或者条理不清楚，就要返回第二步。PPT做好了，可以进行到第四步，在线递交、互评，学生在课堂上答辩。到答辩的时候，学生都会非常流畅，因为他对这些内容已经特别熟了。最终，费曼式学习成果，就是每个学生都提交了带讲解语音和笔记的自播放PPT文件。通过上面这个视频，大家可以更好地了解“费曼式学习法”。什么是高效的学习？学习的过程中，让学生的脑区唤醒得越多的教学设计，就是越有效的教学设计。
评价教学创新的效果，要从两个维度来检测问题解决度。一是学生有没有忙起来。二是给学生一份试卷后，要看学生能不能解决问题，不能平时参与得很热闹，最后问题解决不了。
这是我们在平台上记录的学生每4个小时的学习流量，由于学生需要每两周答辩一次，所以学习流量大概有8个峰值。每个学生平均每天居然能造访老师的网课3~4次，即使有一周我们是让学生自学，学生还是在看课学习。这已经能说明学生很认真了。
课堂也都是以学生答辩的方式进行。老师以学生答辩的过程为载体，以学生露出的错误为抓手，引导其他学生共同参与讨论。学生的分工也很清晰，表达、思辨、团队协助能力/应用、分析、综合、评价能力得到了提升。
我们有两个平行班，对比他们的卷面分数，可以明确看到，开展翻转教学的班级底部分数明显提升，平均分也更高。
同时，学生的学习效率也确实大幅提高了。学生全学期全网大约看了两遍视频，这些视频是专门提供给学生的视频，它的总长其实一般比课表里规定的课时都短，约为课表总课时的60%，学生相当于一共学习了1.5—2遍。而且学生的学习时间也比较均衡，学生总体是比较忙的。根据各种平台数据，可以对学生有非常多的个性化行为的分析，这在过去几乎不可能实现，但现在已经能实现了。
学生的付出比以前多了，并不是他付出的时间多了，而是他单位时间内干的活儿比以前多了，所以呈现出他干的活儿的总量多了。一般来讲，这样“折腾”学生是不会有好结果的，但是学生对我们的评价分数都很高，这说明学生是接受的。我们经常说，教学设计要以人为本，那就要考虑，学生能接受吗，不能只是老师觉得不错，但学生不认可。
而且我们发现，无论学生是在校还是在线，他们每天的学习规律几乎是一样的。这样的教学从生产力属性上来讲能不算先进吗？
我们用信息技术支撑了在线课程、新的教学设计以及学生端的学习设计，实现了我们的愿景。以上向大家介绍的这门课特点也很鲜明，它是一门单周停课、全程考核、学生能有效自学、课堂以学生答辩为主且能全面提升学生能力、满意度高的专业核心课。
最后做一下总结，我们这套方法之所以实现了教学创新，第一是有的放矢，解决真问题。第二是以人为本，以促进学生学习为落脚点，而且采用了学生能接受的方式。第三是技术引领，没有网课技术、互动技术、数据分析技术，很难做到这么高效的管理，当一对多时，如果管理效率上不去，老师也很难做教学创新。第四，推陈出新。反思旧教学哪里不好，然后组合一套新的方法，争取能解决其中的一个或者大部分问题。
本文整理自蒋玉龙在“新阶段 新理念 新范式——高校课程创新与教学学术高峰论坛”上的主题演讲《有的放矢，以人为本谈教学创新》。
关于我们：
“高校教学创新100人”由产学研媒等多方人士共同发起，聚焦高校教学创新与高校老师成长，致力于提供高校领域前沿、向上的内容。
联系我们：
王慧 主笔&内容老师 微信号：HofMarchbh
张沉浮 主编&总负责人 微信号：chenfu3721
*我们建了一个读者交流群，群内会经常发布高等教育相关动态与讨论高校教学创新，有想加入的朋友可以添加微信：HofMarchbh，备注学校+职务，我们会拉您入群。