再先进的在线教学，也要回归这个本质 | 在线教学大家谈

新型冠状病毒感染肺炎疫情的存在，给高校正常教学安排带来了不小困难。但在困难面前，高校管理层、师生群体并未退缩，越来越多的高校已决定，借助在线教学的方式，停课不停学、停课不停教。

不过，在线教学对一些老师而言，确实还比较陌生。为帮助老师们进一步加强对在线教学的理解，从2月5日起，一读EDU开始推出“在线教学大家谈”专题文章。

本文是“在线教学大家谈”专题的第3篇文章，特别推荐文章第2部分和第3部分，值得仔细阅读！

作者 | 陈涛 邓圆

高校教师该如何做到“停课不停教、停课不停学”，如何保证在线教学质量和学生学习效果？

严峻的疫情防控形势对高校教学提出了挑战，我们不能只停留在在线教学形式上，还应从学习科学的角度，借助教育技术促进学生主动式学习。这就要改变传统课堂教学理念、路线和模式，如此才能在特殊时期保质保量完成教学工作。

本文发表于《开放教育研究》（2018年第4期），希望能对正在积极准备在线教学的一线教师以及参与的学生提供帮助和启发。

前言

在当今全球化、信息化、市场化交错发展的时代，一个没有校园、没有通识课、没有讲授式教学、全程小班在线研讨、学生4年间前往世界7座城市学习的O2O新型大学于2010年在美国旧金山成立。

曾任美国喀嚓鱼公司（Snapfish）总裁的本▪尼尔森（Ben Nelson）以古罗马智慧女神的名字将其命名为密涅瓦大学（Mineva School at KGI）。这一新型大学的出现，受到社会各界关注，因为它彻底颠覆人们对传统大学的认知。

密涅瓦大学提出的人才培养目标是要塑造具有国际化视野的思考者和拥有全球化思维的开拓者，通过高科技融入研讨教学的方式来培养全球最具潜力的学生。

为此，密涅瓦大学的首任校长斯蒂芬▪柯斯林（Stephen Kosslyn），作为国际知名的认知神经科学家，从学习的科学（science of learning）出发，引入主动式学习（active learning）的办学理念和机制，带领教学和研发团队构建以智能化平台和结构化后台为技术载体的教育模式，通过学习的科学引领教育技术创新，通过教育技术促进学习变革。  

显然，密涅瓦大学的出现，将重新定义高等教育的目的和方法，就是让大学回归学生学习这一本质。

密涅瓦大学创始人尼尔森教授向教职工讲述大学办学理念

主动式学习的逻辑机理

随着世界各国高等教育的迅速崛起，以及人才竞争愈演愈烈，如何高效学习、充分学习成为人们提升自身劳动竞争力的基本诉求。

密涅瓦大学的创建，为满足这一诉求提供了新的思路和方式，特别是主动式学习概念的提出，其逻辑机理就在于转变相对低效的学习机制、转换传统的学习方式、转化学习原理用于教学实践、转型为能力本位的学习目标。

密涅瓦大学推行的主动式学习机制，是针对“无意识”的偶然式学习（incidental learning）而言的。

因为，在通常情况下，人们是借助观察、重复、社会交往和解决问题等多种方式达成学习目的，但由于这一学习机制具有偶然、间接、额外和非计划的特征，其学习收效甚微。为了扭转传统大学所采取的偶然式学习机制，密涅瓦大学将主动式学习机制贯穿到整个人才培养过程中，并使其作为教学活动的方法论基础。

主动式学习与建构主义学习理论所提倡的认知、元认知、进化和情感等原则一致，强调以学习者为中心，鼓励每个学生主动地参与到涉及理解、推理、记忆和方法感知的认知过程中。

鉴于进入大学的学习者均是16～18岁的适龄青年和成人，密涅瓦大学为了充分挖掘他们的学习潜力，要求学生在课堂教学上75%的时间都要集中注意力，并将此称为“完全的主动式学习”（full active learning）。显然，密涅瓦大学提出的主动式学习机制，目的在于重建人们的认知过程、路径和模式。

密涅瓦大学提出“沉浸式学习”（immersion learning），其根本目的就在于改变静态、封闭的教学方式，彻底颠覆传统的“赫尔巴特式”教学方式，培养学生学习的独立性和创新性。

沉浸式学习不只是一种与“静”相对的动态式学习，密涅瓦大学把传统的讲授课设置成班额为20人以内的在线研讨，即便是“隔空对话”，也能让学生有身临其境之感。

独具创新的是，密涅瓦大学推出全球参与式学习，让学生在4年学习时间中前往7座世界枢纽城市体验生活，并参与当地社区活动，为的是在真实的生活情境下推行课程结构化和教学制度化的学习。

显然，密涅瓦大学采取的沉浸式教学方式，是让学生意识到认知世界的最佳途径是融入世界，全球性视野、跨文化交际、居住式感知等内容将极大丰富学生的国际知识结构，有效帮助他们深刻理解人类生活的多样性，从而为迅速变化的经济环境做好更充分的准备。

密涅瓦大学的旧金山宿舍（来源：密涅瓦大学官网）

密涅瓦大学从建立之初，便强调“每一堂课都要运用学习的科学”，首任校长兼学术负责人科斯林提炼出关于学习科学的两大总则和16项具体原则（见表一）。

其中，两项总则是学习科学的基本原理：  

• 一是认真思考，越是思考问题，关注正在做什么，就越有利于记忆；

• 二是创造并运用关联，关联不仅帮助人们组织材料，使其易于存储大脑，而且还有利于人们将已存材料从大脑中提取出来进行回顾。

16项具体原则构成了学习的全过程，这些原则犹如字母表上的字母，不同的组合用于不同类型的学习，这将直接映射到主动式学习机制中。

在科斯林校长的带领下，密涅瓦大学将学习的科学运用到课堂教学中，不仅为主动式学习奠定了理论基础，还为课堂教学提供了“应用技术”支撑。

如：创造对事物的解释是生成效应（generation effect）的特别案例（对应表一中的原则③），检查对事物的理解是否正确是意向性练习的一部分（对应表一中的原则④）。

类似模式的课堂运用将构成学习的特定原理，通过若干过程的“原则组合”提高学习效率，建立科学的课堂教学模式。

作为一所新型大学，密涅瓦本身孕育于当前知识生产模式Ⅱ和Ⅲ的共生环境中，跨学科、异质性、多层次、多形态的知识生产群要求高校人才培养目标必须与先进的社会生产力和生产关系有效对接。

弱化“为知识而知识”的固化思维模式，凸显“以能力为基”的学习价值转型，无疑是密涅瓦大学人才培养改革的首要内容。因此，密涅瓦大学围绕“能力本位”的学习目标，构建了人才培养的“金字塔”模型（如图1）。

金字塔的“底座”是由约120个思维习惯与基本概念（habits of mind and foundational concepts, HCs）组成，即通过加强学生的学习目标——“基本概念”，以帮助他们建立一套自动的心理技巧——“思维习惯”。

金字塔的“腰身”包括批判性思维、创造性思维、有效沟通和有效互动四项核心能力，它们与每一个HCs建立了直接关联。因此，密涅瓦大学第一学年的课程就是重点发展HCs及四项核心能力。

金字塔的“顶尖”是密涅瓦的人才培养目标，即把学生培育成为领袖、创新者、广泛思考者和全球公民，挖掘人才的综合能力和素养。

图1 密涅瓦大学围绕“能力本位”的学习目标，构建了人才培养的“金字塔模型”

主动式学习的实现路径

密涅瓦大学与众不同之处就在于将主动式学习的逻辑机理融入到教育技术之中，通过研发主动式学习论坛平台（Active Learning Forum, ALF），建立了主动式学习的技术载体和实现路径。

这是密涅瓦大学线上教育的核心技术，教师教学、学生学习和教学测评都是在这一智能化互动平台上开展。

主动式学习论坛犹如一间互联网世界的大学教室，这一虚拟空间不同于传统教室布局，因为传统大学的教室里只有少部分学生能邻师而坐，这些位置往往是教师最关注，也是学生课堂参与度最高的“区域”。

密涅瓦大学为了让学生75%的时间高度投入课堂学习，首先设定线上教学均是20人以内的小型研讨课，其次是通过主动式学习论坛平台将全体学生呈现在电脑屏幕上，仿佛所有学生都坐在教室的第一排，这无疑大大增加了每一位学生参与课堂互动的几率，如此布局使得学生无法躲避或远离教师，就像是坐在教师的身边。

显然，主动式学习论坛的设计原理就在于让每一位学生都能平等参与教学活动，并且保证他们能全身心投入到课堂学习。

主要功能

（1）决策支持功能

学生的课堂表现直接影响着教师的教学决策，教师对课堂信息的把握和处理成为传统大学的难点和盲点。

因此，主动式学习论坛的首要功能是服务教师的课堂教学决策，为他们提供学生参与课堂表现的数据分析，从而减少教师授课的认知负荷（cognitive load）。

在开发决策支持功能时，研发团队考虑了3个关键性问题：

• 一是决策支持工具提供的意见，应由教授个人来决定是否接受；

• 二是决策支持工具的信息应一目了然；

• 三是决策支持工具为教师提供的相关数据应覆盖主要观点，而不是分散地提供碎片化信息。

就具体应用而言，该功能可以帮助教师计算每个学生在参与课堂讨论时的发言时间，还可以自动识别6位课堂上最“安静”的学生，将他们放置于屏幕中央以督促其参与讨论。

总体来说，该功能有助于教师更好地组织课堂教学，对学生表现作出准确评价。

（2）节奏把控功能

密涅瓦大学为了让课堂教学更加精准化，在主动式学习论坛工具栏中设有“问答时间”（talk time）和“时间轴”（timeline）两项功能。

“问答时间”主要向教师显示学生的发言时间，避免某位学生超时发言，以便让他们的回答简明扼要和切中要点。

“时间轴”是将课堂教学细分为一系列连续步骤的活动，每一个步骤都有清晰的标记和时间提示，显示应该在该活动上应该使用多少分钟。一旦教师在某一步骤上花费时间过多，“时间轴”的颜色显示就会由绿色转橙色最后变为红色，提示需要加快进度，帮助教师把控好课堂教学节奏。此外，“时间轴”上设有一系列操作按钮，教师可以前后移动“进度条”以便查看课堂教学过程中的下一个环节和步骤。

（3）智能交互功能

在传统大学课堂，师生互动基本取决于教师的引导，学生常常是被动地参与互动，而在密涅瓦大学将开启新的智能交互模式。

基于主动式学习论坛平台，学生可以借助协作式白板（collaborative whiteboards），在白板的数据图表或艺术作品上绘制曲线或标出兴趣点。

对于没有预先置于主动式学习论坛的信息资源，教师和学生可以打开应用程序或互联网浏览器以实现网络资源共享，该功能可以有效地让师生快速、轻松、最大化地从世界各地获取教学资料。

此外，师生还可以利用共享文档（share documents）促进实时的交互性学习。譬如：师生可以在文档中展示照片、链接网页和播放视频。因此，教师和学生在编辑共享文档时，可以看到所有人添加的信息，课后每个人都能收到一份基于共享文档的笔记。

（4）防止干扰功能

互联网为现代大学的课堂带来了诸多便利，但同时也带来许多干扰学习的“附属品”，如电子邮件、“脸书”、“推特”等社交网络软件使不少学生们成为“低头族”，传统大学里教师与手机的“作战”场面更是屡见不鲜。

为了保证互联网在课堂教学中能有效发挥正向作用，密涅瓦大学的ALF平台增加了防止干扰功能，它会自动屏蔽一些社交网络软件，防止非教学信息干扰课堂教学，从而保证学生的注意力高度集中。

开辟教学路线：主动式学习模式

为了清晰、具象地展示密涅瓦大学的课堂教学情境，笔者根据密涅瓦大学的视频资料及相关信息，以“全球粮食短缺危机”课程为例，描绘了密涅瓦大学如何在“课前—课中—课后”的教学路线中，实施基于ALF平台的主动式学习模式。

（1）运用翻转课堂创新课程计划

课程计划（lesson plan）是教学大纲和课堂教学之间的重要桥梁。为了让学生能够深度参与学习，强化他们的学习方法，密涅瓦大学通过实施“彻底的翻转课堂”（radically flipped classroom）保证学生在课前“吸收”特定的知识信息。

以此课为例，任课教师钱德勒（Chandler）教授提前一周在ALF平台上传关于全球粮食短缺危机的阅读和视频材料，这些材料包含使用声明和学习指南，用于指导学生课前有所重点的学习，如对“粮食危机”进行定义、总结已有研究的理论基础以及比较相关文献材料等。

（2）将学习目标转换为课程内容

密涅瓦大学将每堂课程、每项活动都设计了相应的学习目标及其对应学习成果，这要求学生必须在课前明确他们的学习目标、教学内容和时间进度。

例如，基石课程属于第一学年的基础课程，其学习目标就是发展学生的思维习惯和基本概念（HCs），即培养学生的批判性思维、创造性思维和有效的沟通互动。因此，钱德勒教授在课前提出具体的课程任务——如何能在2050年前解决全球粮食短缺危机？这一问题将清晰地引导学生主动参与课堂教学活动。

（1）课堂前测

在正式研讨教学前，教师会提出事先准备好的问题，通过论坛平台随机“呼叫”学生回答以检查学生课前准备情况。

从图2中可看到，该门课程的12名学生全部呈现在屏幕上方，钱德勒教授围绕阅读材料提出5个应对粮食危机的方案，随机点名8名学生检测，并把他们“拖入”到屏幕中央进行对话。

图2

（2）投票选择

根据8位学生的回答，钱德勒教授围绕“解决全球粮食危机面临的最大挑战”这一问题，要求所有学生对最佳方案选项进行投票选择。

从图3中可发现，学生的投票统计结果迅速地出现在屏幕左侧，每一选项的旁边都标有选择学生的头像及对应的颜色，右侧区域同时进行视频讨论，主要由学生阐述选择理由。

图3

（3）师生问答

当某位学生阐述完观点后，其他学生还可以点击论坛平台上的手型图标“举手提问”，从如图4中可看到，学生哈兹克（Haziq）被教师放入屏幕中央进行新一轮问答。

论坛平台也会识别那些不积极的学生，学生柔嘉（Roujia）打了一个哈欠，回过神来发现自己已出现在屏幕中央，以此警示她需要集中精力。

图4

（4）分组讨论

随着问答环节结束，钱德勒教授要求学生站在利益相关者的视角，分组讨论粮食危机问题，她会根据学生的关键优势、改进领域和个人专业化等标准快速分组。

从图5中看到，教授把学生分为3组，每组5～6名学生，她给每一组都设置了具体角色，如：农业部部长、世界粮食组织官员等。在论坛平台上，所有学生根据分组安排，犹如进入了一间独立的小型会议室，并根据分配的角色进行自由讨论。

图5

（5）课堂总结

经过近90分钟的全过程研讨，钱德勒教授在课堂教学尾声设计了“总结部分”（wrap-up session），她要求学生回顾整个研讨过程，思考是否达到了学习成果和预期目标要求，即回到课前的课程任务问题，考察学生的目标达成度和课程收获感。

该环节既是训练学生的反思能力，也是对其参与课堂教学的激励。

（1）开放课堂的测量信息

课程结束后，学生可以通过论坛平台回顾自己在整个课堂的表现，这些表现被转换成可量化的结果，并为学生提供定性描述、评分标准和可比较的成绩统计图等综合数据信息。

如图6，学生贵兰姆（Guillaume）正在回看自己的课堂表现视频，屏幕右侧同时会出现教师对其表现的评语、选择HCs的类型信息以及课堂学习成果的综合数据表。

这可以帮助学生根据课程学习达成度进行自我评价，对不足之处及时修正。

图6

（2）个性化反馈课堂表现

为了让学生保持有效的持续改进，密涅瓦大学推行个性化反馈，即教师和学生在ALF平台上围绕课堂表现进行课后一对一辅导。

从图7中可看到，学生贵兰姆正就上节课的表现与钱德勒教授进行交流，教授调取了他的课堂表现反馈信息，并对照学生在课堂上的时间数据、测验分数以及其他可测量的数据，帮助学生分析和解答。

这些反馈中的每项内容都与学生在课堂讨论环节中的贡献度紧密相关，教授会就此提出具有针对性的改进建议。

图7

密涅瓦大学围绕其人才培养的金字塔模型，根据模型等级结构预设HCs测度表，测度表中涵盖了主要的核心课程和专业课程，这些课程的目标就是塑造学生的核心能力。

课程目标是密涅瓦大学核心课程、集中课程教学的总目标，它通常被分解成2～5个具体的学习成果，并嵌入特定的技能和知识。

为了保证学习成果评价的一致性，密涅瓦大学根据学习成果框架开发了五级知识掌握量表（如表二），教师会对照量表等级及标准评判分数，这不仅提高了教师测评的准确性，而且还在体现一致性测评框架中分级显示了学生的成长表现。

为了科学测评学生学习成果，密涅瓦大学为教师设计了情境式评价机制，要求教师运用相关评价工具实施精准测评，对学生所写所说的具体内容进行深度反馈。

这一测评结果反馈机制设有三个情境：

• 一是在课堂讨论中，教师根据ALF平台自动生成的班级讨论文本记录测评学生的课堂表现；

• 二是在日常学习中，教师会对学生的课前准备和课堂表现进行每天两次的即时书面反馈；

• 三是在课后作业中，教师通过书面作业、视频作业和软件代码作业等方式进行全过程测评。

为了使固定的测评机制与有意义的知识掌握度结合起来，密涅瓦开发了跨成果汇总的测评结构。

以基石课程为例，四门课程的HCs不同，但这些HCs是基于共同的测评分类，其成果均设有对应权重。

例如：“课堂HCs成绩”和“一般性作业”被设为基准权重，“多地游学作业”和“签名作业”的权重是其基准权重的2倍，而“基石课程终期项目”的权重是其基准权重的4倍。

在汇总结构中，密涅瓦设计了多步骤计分法，先对学生的HCs分数进行加权平均，再通过跨加权平均值计算，为学生提供综合性反馈。

启示与思考

美国密涅瓦大学，以教育技术、学习科学和人才培养的深度融合，为人们描绘出了未来高等教育的新图景。尽管它还只是高等教育世界中的一位“独行者”，但它的存在足以影响人们对传统高等教育的反思。

对于我国而言，这并非是要进行“翻版”建设，而是要将其优秀的办学理念、方式和技术机制融入到我国大众高等教育改革中。

“以学生为中心”是当今世界高等教育发展的基本理念，其内涵包括三层要义，即以学生发展为中心、以学生学习为中心和以学习效果为中心。

密涅瓦大学正是抓住这一理念内核，提出以主动式学习为目标的教学模式，并将这一学习机制以技术的形式落地到人才培养中。密涅瓦大学的出现，让我们看到教育技术正从操作的工具层面向制度的整体层面过渡，从教学方法层面向教育理念层面升华。

面对我国高等教育现实，无论是线下的正式学校，还是线上的MOOCs平台，当学习的科学还未普及化时，教育技术极易沦为缺失人本精神的“无根之木”，技术与育人难以产生具有化学反应的深度融合。

显然，密涅瓦大学提倡的主动式学习逻辑机理为我国高等教育信息化背景下的人才培养提供了范例，这将有助于高校深化人才培养模式和机制改革。

在线教育是大数据时代的产物，挖掘教育数据、分析学习状态已成为教育技术革新的核心任务。

密涅瓦大学开发的ALF平台好比是建立在关系性数据库上的“采集合成器”，通过对学生课堂表现的数据统计分析，为教师深入了解学生的课堂状态与学习体验，把控课堂教学节奏，发现学生的学习规律以及探究教学方法和策略提供了参考。

当前，国内不少高校纷纷改建智慧教室，希冀利用数据开展教学，但我们会发现由于现有技术的“智慧”有限，有效数据的获取及对数据的功能应用还不充分，真正意义上的个性化学习还未落实，依赖教师个人认知经验和判断的教学组织模式仍占主流，课堂教学的科学性还有待于提高。

      以互动为主线，构建双向联动教学机制

作为新型的线上教育模式，密涅瓦大学通过ALF平台技术还原了真实的课堂教学场景，师生共同置身于同一网络空间，这是当前包括MOOCs在内的多数在线教育所无法提供的体验。

为了达成主动式学习目标，密涅瓦大学高度重视学生的课堂参与，强调以师生、生生互动为主线的实时同步研讨教学。

这意味着从传统的“人机交互”转为“师生交互”和“生生交互”，形成线上教育的多重交互模式。相较而言，MOOCs教育缺失的是人与人之间的真实互动，正式的学校教育缺乏的则是人与机之间的信息交互。

从世界范围来看，目前绝大多数高等教育的线上教学模式还未形成真正意义上的“人（教师）—机（技术）—人（学生）”双向联动机制，这无疑为我国教育技术中的多重交互模式建设提供了新的思路。

成果导向教育（Outcome Based Education, OBE）是国际高等教育界的基本共识，其理论根基在于解决4个基本问题：一是学校的教育目标是什么，二是怎样的学习经历能达到预设目标，三是怎样组织学习以实现目标，四是怎样对学习进行有效评估。

为此，密涅瓦大学围绕主动式学习的金字塔型育人目标研发了自主测评机制，借助主动式学习论坛平台技术对学生学业成果实施精准测评。

长期以来，我国坚持把“教学成果”作为高校教学改革的基本制度，但由于理论支撑和技术支持不足，学生学习成果往往呈现“碎片化”分布，仅凭人为处理难以实现系统汇总和分类深加工。

因此，我们有必要在全面认识成果导向教育理论的基础上，研发符合我国高校人才培养特色的学业成果测评机制，以及具有分析功能的技术工具，旨在对学生学习实施精准测评，同时保障高校教学组织的高效运行。

密涅瓦大学主动式学习“平台”与“后台”运行机制