1. 引言
突如其来的疫情对全球社会经济产生了巨大冲击,对传统的教育行业也带来了前所未有的挑战,但也带来了新的发展机遇。当前,我国教育的发展也在由信息化迈向数字化转型的新阶段。2022年全国教育工作会议也明确提出,实施教育数字化战略行动。这是我国教育事业一项重要的改革举措,将为教育高质量发展注入新动力,教育数字化也将深化我国教育理念变革 [1] 。教育的数字化是将传统的教育教学与互联网、大数据、人工智能、现代通信等新兴计算机网络技术进行融合,采用现代信息技术对教育理念、教育方式、培养模式进行变更与更新。在教育教学过程中进行数字赋能,其本质就是以现代信息等新兴技术为主要手段,以信息数据为核心要素,将数字技术、数字思维应用于教育教学全过程,促进教育教学水平和质量的全方位提升。
在教育教学改革中,课程建设与改革是关键内容之一,同时也是人才培养的基础和主战场。新时代以互联网、计算机为标志的现代信息革命拓展了课程教学的时间、空间、质量和效率维度,也为技术赋能教育教学改革提供了重要的战略机遇。工程经济课程具有典型的学科交叉性,其讲授内容涉及工程技术、经济学、管理学等多个学科知识,是开展工程项目论证、规划、管理和效果评价的重要依据。工程经济课程是工程类、工程管理、技术经济等相关专业的专业课程,目的是培养既懂工程技术又懂经济管理的高级技术人才。因此,以工程经济课程为例开展基于数字赋能的课程改革研究与实践具有重要的理论和现实意义。
工程经济课程是国家级一流专业河海大学农业水利工程专业本科生的一门重要专业基础课程,该课程是随着科学技术和水利事业发展而逐步形成的,是对水利政策、技术方案开展经济评价与分析的一门课程,强调将工程经济学中的基本原理与方法应用到水利建设与管理决策中,与国家发展战略、经济和社会发展政策、重大项目决策论证等密切相关 [2] 。近些年来,该课程围绕课程内容更新、课程资源拓展、师资队伍建设、课程教材建设、教学方式改革等方面开展了课程改革研究与实践,取得了一定的成效。
课程建设与改革所涉及的方面和内容较多,改革的举措也比较多样化,一般包括课程目标优化、课程知识体系更新、教学内容完善、教学方法与手段创新、课程教师队伍建设、课程教材建设、课程评价机制完善等。对于不同课程而言,其建设现状、改革目标和计划不完全一样,改革的重点也不完全一样,因此在实际的课程建设与改革过程中,往往各放异彩。基于数字赋能的思路开展课程改革研究与实践是一项复杂的系统工程,需要结合各自课程的特点,融合数字赋能的技术优势,对原有课程建设主要方面进行有步骤的改革创新,但其最终的目的还是服务于具体课程建设,课程改革的关键在教师,核心是学生,通过提升课程教学水平,最终是为了学生的发展。
因此,本文结合河海大学工程经济课程建设与改革实践,对基于数字赋能的课程改革研究与实践主题进行总结分析,包括课程目标优化、课程知识与教学内容完善、课程教学方法改革创新、课程教师队伍建设、数字课程教材建设、课程评价机制改革等方面,以期为数字化教育背景下课程建设与改革实践提供借鉴参考。
2. 基于数字赋能的工程经济课程改革研究与实践
2.1. 课程目标优化
河海大学的工程经济课程,具有明显的水利特色,强调对水利项目经济目标、技术方案等经济评价与分析相关知识的讲授,也就是将工程经济学相关基本原理与方法在水利项目建设、运行与管理决策中进行应用。传统的课程目标主要强调,通过本门课程的学习,使学生掌握工程经济学的基本理论与方法、水利建设项目的效益与费用分析、经济效果评价与不确定性分析方法、国民经济评价与财务评价、工程项目后评价等基础知识,学生能够进行工程经济相关问题的计算和分析,具有从事水利建设项目经济分析及评价的知识储备。
从数字赋能的角度,课程的目标更加注重课程内容和方法方面的数字化信息化技术应用,尤其是针对工程经济分析与评价相关复杂工程问题,能够以学到的基础理论和方法为基础,应用现代信息技术来建立基础数据库并开展计算机辅助自动化计算和科学决策分析,以此充分发挥数字化的技术优势,促进工程经济课程的信息化教学水平和教学质量的提升。因此,在这种目标导向下,学生通过课程学习,在理解水利建设项目的效益与费用,并掌握资金等值计算、经济效果评价与不确定性分析方法的基础上,学习国民经济评价、财务评价、工程项目后评价的基本方法和分析步骤,能够借助现代信息技术将水利工程项目管理原理与经济决策方法应用于具体的水利工程建设决策相关的复杂工程问题,并掌握数字化思维在多学科环境中应用的能力。
2.2. 课程知识与教学内容完善
在改革之前,工程经济课程的主要内容包括经济学基本理论、资金的时间价值与等值计算、经济效果评价、不确定性分析、国民经济评价、财务评价等内容。通过近些年的教学改革实践,对课程教学内容进行了改革,在内容的选取上,即保持同类课程的基本内容,又能满足水利类专业的工程经济课程教学基本要求,更注重针对性的体现农业水利工程的专业特点和需求,讲述灌溉排水工程经济研究的新问题和解决方法。同时,考虑到课程内容的易学、易懂和可自学性,在课程内容的前后安排上,从农业水利工程专业对经济学的需求出发,先介绍水利工程经济学发展概况,然后针对性的讲述经济学基本理论与资金等值计算、工程投资及费用、工程效益分析、经济效果评价与不确定性分析、国民经济评价、财务评价、工程项目后评价等,内容由浅入深、层层递进,并突出专业特色和实际工程案例分析。
从数字赋能的角度对课程内容改革,主要是强调计算机相关技术在工程经济分析中的应用,涉及的内容包括资金等值计算的EXCEL函数、现金流量图与流量表的电子化制作、敏感性分析与概率分析的计算机辅助分析、项目群优选的模型求解、实际工程案例工程经济基础数据库建立以及国民经济评价小程序、数字化与规范化财务报表等。在对基础原理与方法讲解的基础上,通过与这些具体的内容结合,以具体案例为依托,讲解计算机相关技术的实际应用步骤与方法,并引导学生进行上机实践演练,让学生能够充分体会到现代信息技术在工程经济问题分析中的强大功能,从而更好地理解工程经济学的知识点及其应用方向、实际作用,更好地体现课程内容的学以致用。
2.3. 课程教学方法改革创新
基于数字赋能的课程教学方法改革创新主要是指,在传统的课堂教学基础上,开展线上教学实现课程教学方法的改革创新。通过在平台上搭建在线开放课程,上传教学视频、教学课件并建立习题库、试题库、参考资料库等各种教学资源,以此开展线上线下混合式教学,发挥并融合线上、线下各自的优势,实现基于数字赋能的课程教学方法改革创新。
传统面对面的课堂授课是以教师讲授为主,随着以学生为中心的教学方式转变以及现代信息技术的快速发展与应用,课堂讨论、主题辩论、在线学习、翻转课堂等混合式课程教学方法得到了快速的发展。通过采用现代教育技术手段建设在线课程,并对课程各种教学资源进行拓展更新、数字化、整合应用等,充分在线教学与传统面对面课堂教学的各自优势,为学生创造多样化的学习环境,以促进学生学习质量的提升。
根据《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》,“双万计划”国家级一流本科课程主要包括线上、线下课程、线上线下混合式课程、社会实践课程、虚拟仿真实验教学等类型的一流课程。线上线下混合式一流课程主要指基于慕课、专属在线课程(SPOC)或其他在线课程,运用适当的数字化教学工具,结合本校实际对校内课程进行改造,安排20%~50%的教学时间实施学生线上自主学习,与线下面授有机结合开展翻转课堂、混合式教学,打造在线课程与本校课堂教学相融合的混合式“金课”。这种教学模式强调利用在线课程资源,对课程进行创新性改造,将线下面授与线上学习有机结合而形成新型混合式教学模式,既可以发挥因材施教的功能,又能显著提升教学质量。从2020年开始,工程经济课程通过完善课程教学资源,开展了在线开放课程建设,并在2021年实现课程上线并开展了线上线下混合式教学改革与实践,取得了良好的实践效果。
1) 完善了课程教学资源。根据新编教材《灌排工程经济分析与评价》的内容设置,突出工程经济学基本原理在农水专业领域的应用,强化工程案例教学,设置主题鲜明、逻辑清楚、衔接得当的课程单元,开展了PPT课件、参考资料、随堂测验、课堂讨论、作业题、单元测验、考试题等各种课程材料的完善制作。
2) 建成了在线开放课程并上线。按照章节内容设置24个单元,完善了教学视频,制作了习题库和测试试卷,以及课程介绍、宣传短片、师资介绍等材料,在学银在线(学银慕课)网站上完成了课程上线及其维护。其中,授课视频总数量24个,视频总时长315分钟,测验和作业的习题总数213道,考试题库总数59道,非视频资源总数87个。
3) 开展线上线下混合式教学改革与实践。在2021年下半年开展了在线开放课程资源的实际应用,强化课堂教学的同时,实施了该课程的线上线下混合式教学改革与实践探索,以及在线开放课程的网上维护。2021年下半年,该课程本校在线选课人数88人,课程公告总数35次,学生在线观看了教学视频、PPT讲稿等,完成了线上作业,并开展了互动讨论,学生对这种教学方式进行了积极的反馈和评价。
通过开展在线开放课程建设并开展线上线下混合式教学,充分体现了“以学生为中心”的教学理念,丰富了教学资源和教学实现形式,突破了传统课堂教学方式在时间和空间上的限制,打破了传统“教师讲、学生听”的单一线性知识常规模式,有力地促进了学生自主学习能力和创新思维能力的提升,显著提升了课程教学质量。
2.4. 课程教师队伍建设提升路径
教师是课程教学效果最关键的因素,没有教师的主导,就没有学生的主体。高质量教师是高质量教育发展的中坚力量,国家历来重视教师在教育过程的重要作用和教师队伍建设。《中共中央国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》明确提出,教师应主动适应信息化、人工智能等新技术变革,积极有效地开展教育教学。《教师教育振兴行动计划(2018~2022年)》指出,充分利用云计算、大数据、虚拟现实、人工智能等新技术,推进教师教育信息化教学服务平台建设和应用,推动以自主、合作、探究为主要特征的教学方式变革。《新时代基础教育强师计划》提出,深入实施人工智能助推教师队伍建设试点行动,探索人工智能助推教师管理优化、教师教育改革、教育教学方法创新、教育精准帮扶的新路径和新模式,进一步挖掘和发挥教师在人工智能与教育融合中的作用。因此,课程改革的数字赋能首先就要对课程教师队伍进行数字赋能提升。
那么如何基于数字赋能开展课程教师队伍建设提升?其关键是要探索现代信息新技术与教师教育的融合,培养出具有数字化特征的教师。已有专家学者将这种数字化特征概括为“四能五教六者”,即:包括数字化生存与适应能力、教育教学研究能力、教师专业发展终身学习能力、教育教学创新实践能力的“四能”;包括乐教、适教、懂教、会教、善教的“五教”;包括学生学习活动组织者、成长过程导引者、教学资源开发者、教学方法创新者、教育教学研究者、教师专业发展终身学习者的“六者” [3] 。在具体的推进策略方面,可以从“五个维度”来推进教师教育的数字化建设,即:学科维度,推进人工智能+教育的学科平台建设;环境维度,建设智能化、沉浸式的数字化校园环境;资源维度,建构支撑一流教师教育的数字化资源体系;育人维度,建设数字化的卓越教师培养体系;文化维度,建设数字化的党建思政和文化管理体系 [4] 。
近年来,工程经济课程教学团队主要从提升数字化教学意识、提升数字化教学能力、开展数字化教学实践等方面,开展了基于数字赋能的课程教师队伍建设提升实践,有力促进了课程教师团队的信息化教学水平。
1) 提升数字化教学意识。教育教学的数字化是一种教育理念的变革,作为课程教学的主导,教师首先应该对于这种数字化有充分的认识和接受度,才能更好的开展数字化教学的实践。工程经济课程教师团队以中青年教师为主,具有持续学习的热情和良好习惯,专门收集整理了近年来国家关于教育教学数字化的政策材料,通过自学与资料分享、课程教学小组研讨等多种形式,学习了各种政策要求,从思想上深刻领会了数字赋能的意义,形成了本课程开展数字化教学改革的主要思路和方法,为后续开展数字化教学能力提升与实践奠定了坚实的基础。
2) 提升数字化教学能力。工程经济课程教师团队主要通过促进各自培训学习、积极申报教改项目、开展课程教学改革实践等方式,围绕课程资源数字化方法、在线开放课程建设、线上线下混合式教学、数字课程教材建设等方面,学习提升教师的数字化教学能力。各位教师在传承传统课堂教学优势的基础上,通过共同努力来拓展丰富教学资源、更新教学技术手段、搭建多维教学平台与环境,进一步更新教学理念、创新教学设计、完善课程内容、改进教学方法等,全方位提升教师的数字化教学能力,促进课程教学质量和学生学习效果的提升。
3) 开展数字化教学实践。工程经济课程教师团队在对课程内容和知识点、案例讲解等进行更新拓展与模块化整合的基础上,重点开展了这些知识点的数字化,丰富了各个知识点的数字化资源,并拍摄了与知识点相对应的教学视频,制作了形式多样的讲义;开展了在线课程的建设,并实施了线上线下混合式教学实践;在经济课程配套纸质教材和在线开放课程建设的基础上,开展了数字课程教材的建设与出版,以形式丰富的数字资源与传统的纸质教材形成了一体化的教材体系,为学生学习和教师教学提供了完善的教学资源载体。
2.5. 新形态数字课程教材建设
数字教材有别于传统的纸质教材,是数字赋能于教材的具体体现,可以利用多媒体和信息技术将传统教材的纸质内容开展数字化处理,在传统的文字、图片、表格的数字化基础上融合音频、视频、动画二等多种元素,再进行数字转化和网络传输等而为成适用于各类电子终端的数字化教材。这种教材内容丰富,形式多样,表达生动形象,还可以实现互动交流,方便弹性自学,也适用于引导式的教和学,具有传统纸质教材所没有的优点。
2020年,工程经济课程的配套纸质教材《灌排工程经济分析与评价》在中国水利水电出版社出版,被列为全国水利行业“十三五”规划教材 [5] 。该教材作为农业水利工程及相关专业的工程经济课程教材,也可为从事农业与水利工程的规划、设计、科研及生产管理人员参考,旨在培养既掌握工程技术又懂经济的复合型人才。该教材以《水利建设项目经济评价规范》(SL72-2013)为主要依据编写而成,其主要特点是:在内容的选取上,既保持了同类教材的基本内容,同时突出了工程经济学的基本原理在灌溉排水工程上的应用;考虑到农业水利工程专业学生就业面不断拓宽,为提高学生的适应能力,注重学科的发展历程、基本概念、基本理论和基本方法的介绍;主要面向农业水利工程专业学生的学习和实践需求,设置灌排工程经济分析与评价案例,每章明确了学习重点和要求,并配有思考题与练习题,使学生熟悉基本知识和计算方法。2021年,在新编纸质教材基础上,工程经济课程开展了在线开放课程建设,结合纸质教材的章节内容设置了24个单元,完善了教学视频,制作了习题库和测试试卷,以及课程介绍、宣传短片、师资介绍等材料,并在学银在线(学银慕课)网站上完成了课程上线及其维护。
2022年,在工程经济课程配套纸质教材和在线开放课程建设的基础上,与高等教育出版社和高等教育电子音像出版社合作开展了灌排工程经济分析与评价数字课程教材建设与出版 [6] 。所应用的是数字课程云平台(https://icc.hep.com.cn),该平台是高等教育出版社进行数字课程出版和开展应用服务的网络平台,说将传统教材出版向课程出版拓展形成的全新出版模式,它能够将教学内容、教学活动和教学环境有机结合,突破了传统教材出版在内容和呈现形式上的限制。工程经济数字课程教材包括教学视频、演示文档、重点难点详解、习题、参考文献等教学资源,可为读者提供自主学习途径。该数字课程媒体形式丰富,与纸质教材内容进行了一体化设计,主要讲述经济学基础、资金等值计算、工程投资及费用、工程效益分析、经济效果评价与不确定性分析、国民经济评价、财务评价和项目后评价等内容,使学生掌握工程项目经济评价与方案比较的基本理论知识和基本分析方法,并具备对工程项目开展科学决策的实践能力。
通过数字课程教材这种新形式教材的正式出版,保护了在线课程建设成果的数字知识产权,能实现与传统教材一样知识产权保护的目的,从而真正实现优质在线课程资源的可持续性建设与共建共享。
2.6. 课程评价机制改革
课程评价是衡量课程设计效果的依据,也是考察课程是否达到既定课程目标的重要抓手,同时是课程进一步改进的决策参考依据,因此科学合理的课程评价机制非常重要。传统的课程考核一般是在课程结束后,通过统一的闭卷考试和评分,以学生的分数为基础来判断课程的学习效果,存在不少弊端。现代化数字赋能的课程评价应更注重采取数字化手段,加强过程性考核、多元化考核,改革考题内容与形式,同时依据工程教育认证的要求,开展课程达成度的数字化计算分析,以此完善课程评价机制,以更客观地反应学生的课程学习效果。
过程性考核是课程教学过程化管理的重要组成,它与结果性考核相结合共同组成了课程评价的整体。工程经济课程通过建成在线开放课程,为过程性考核提供了非常好的平台,通过同步线下上课进度,在线上设置单元测试题、思考题,布置视频、课件观看任务等,并通过平台进行批阅和记录,在设置各个单元一定比例分值后,便可以实现过程性考核的线上自动记录与测算。对于资金等值计算等可以进行计算机上机的考核内容,也可以采取线上考核的形式进行,这样增加了本课程的数字化技能的实操训练以及考核。课程达成度计算与评价是工程教育专业认证的重要组成部分,对促进课堂教学质量提高,支撑毕业要求的有效达成具有重要意义,但是相应的计算过程非常复杂。工程经济课程在近几年的课程达成度计算实践基础上,应用数字化表格的优势,制作了标准化的课程达成度计算规范化表格,内嵌了相应的计算公式和校核函数,通过基础数据收集和导入,实现了课程达成度计算的便捷化、规范化、自动化,一方面显著减轻了计算工作量,另一方面提高了课程评价的效率和客观性。
3. 结语
数字化是现代教育和信息技术融合发展的必然趋势,也是教育高质量发展的重要改革举措之一,因此课程的数字化转型势在必行。论文以河海大学工程经济课程为对象,从数字赋能的角度,围绕课程目标优化、课程知识与教学内容完善、课程教学方法改革创新、课程教师队伍建设、数字课程教材建设、课程评价机制改革六个方面,分析了基于数字赋能的课程教学改革路径与方法,总结提出了课程目标与内容改革、课程教学资源完善、在线开放课程建设、线上线下混合式教学方法、课程评价机制完善方法,以及包括提升数字化教学意识、提升数字化教学能力、开展数字化教学实践的教师队伍建设提升路径,融合纸质教材与数字课程优势的一体化数字教材体系建设方法等,可为相关专业课程建设的数字化转型与改革实践提供参考。
基金项目
全国商科教育培训科研“十四五”规划2022年度课题(SKKT-22036)。