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《广西师范学院》 2018年
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美国大学STEM课程教学改革研究

谭积斌  
【摘要】:随着信息时代的到来,加剧了知识经济的发展,STEM(理工科)人才竞争愈演愈烈。尽管我国理工科人才培养规模居于世界前列,但是人才质量却面临严峻挑战。当前,信息技术对教育教学的渗透力度不断加强,教育信息化势在必行。因此,如何在大学理工科课堂教学中有效利用信息技术,提升理工科人才质量是高等教育领域的核心问题。全球教育研究领域最高奖:密涅瓦奖(Minerva)的获得者埃里克·马祖尔(Eric Mazur)领衔的科研团队以“PI教学法”为核心教学方法,借助特定的技术工具,在美国大学STEM专业课堂中开展了一系列教学改革研究。历时28年的优化迭代,逐渐形成一套能有效提升STEM人才质量的,并得以广泛应用的新型教学模式。本研究以马祖尔团队的课堂教学改革为研究对象,重点聚焦于教改过程中的技术工具应用,希望了解他们使用了哪些技术工具?如何应用这些教学技术?技术与教学方法的结合解决了什么教学问题?有何经验可资借鉴?对我国未来大学理工科课堂教学改革有何启示?这也是当前国内STEM(理工科)教育必须重视的重要问题。在研究思路和方法方面,主要采用文献研究法收集、翻译大量相关的外文文献,整理归纳马祖尔团队教学改革的缘起、理念、历程、方法与应用技术及其应用原则,以全面认识整体改革实践。然后通过案例分析法,分析与评价国内基于PI教学法的翻转课堂应用案例,推动PI教学法的本土化进程。最后基于笔者对马祖尔团队教改的总体认识,评述马祖尔团队教改。利用比较分析法,结合国内高等教育现状,提出对大学理工科专业课堂教学发展的启示。研究发现,马祖尔团队的课堂教学改革是自下而上的,以问题为导向的改革实践,他们要解决的问题也是我国当前理工科课堂教学所面临的主要问题。他们秉持一贯的科学态度与原则看待教学,主张利用科学的方法、手段开展教学。基于科学发现的改革理念是马祖尔团队长期改革的动力所在。其教改历程可分为三个阶段:启动阶段、实施阶段、完善与推广阶段。在整个改革历程中,他们不断基于科学发现——实证研究的科学方法不断优化与迭代课堂教学,是教改成功的核心因素之一。PI教学法是课堂教学的核心教学方法,所有教学策略、手段都是围绕PI教学法的实施需求而选择应用的。在教改历程中,马祖尔团队围绕PI教学法开发了四种技术工具,分为应用于课堂交互的课堂应答系统和课外在线学习的在线交互系统。技术在教学中的作用是组织、管理与监测学生自学,协助教师分析学习,调控教学。通过案例分析,笔者发现国内应用技术支持PI教学时需要借助特定的评价机制,保障课前预习的有效进行。笔者通过E-mail访谈马祖尔教授,他认为技术能够优化国内同应用PI教学的共性问题。基于对马祖尔及相关案例的分析,笔者认为:1.马祖尔团队是世界范围内最早一批翻转课堂实践者;2.将技术作为知识构建和教学互动的工具能促进STEM(理工科)专业学生的深度学习;3.教学基础的科学化和教学设计的精致化是有效教学的重要保障;4.教育工程学的改革方向能够使STEM课堂教学改革更具可行性。马祖尔团队的课堂教学改革能为我国大学理工科课堂教学改革带来如下启示:1.必须将教学方法的改革置于课堂教学改革的核心位置;2.夯实课堂教学改革的科学发现基础;3.基于教学方法需求开发与应用技术才能使教学信息化更富生命力;4.用教育工程学思维引领更卓越的教学。
【学位授予单位】:广西师范学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:G649.712;G642.0

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李拓宇;李飞;陆国栋;;面向“中国制造2025”的工程科技人才培养质量提升路径探析[J];高等工程教育研究;2015年06期
2 莫文玲;刘涛;李瑞强;;基于PI教学法的大学物理互动式教学[J];河北联合大学学报(社会科学版);2015年04期
3 朱红;陈晓宇;;我国高等理科教育发展现状:成就与挑战——高等理科教育改革调研专家调查分析[J];高等理科教育;2014年05期
4 潘江洪;李廷会;;同伴教学法对课堂期望的影响——基于广西师范大学《电磁学》的教学实践研究[J];物理与工程;2014年03期
5 吴爱华;刘晓宇;;深入推进理工科人才培养机制创新[J];高等工程教育研究;2014年02期
6 赵兴龙;;翻转课堂中知识内化过程及教学模式设计[J];现代远程教育研究;2014年02期
7 祝智庭;管珏琪;;教育变革中的技术力量[J];中国电化教育;2014年01期
8 杨海莲;刘国琴;;在大班课教学中强化学生参与式学习的探索[J];高校生物学教学研究(电子版);2013年03期
9 张萍;涂清云;齐薇;任建英;;基于同伴教学法的多元化评价模式研究——以大学物理课程为例[J];中国大学教学;2013年09期
10 武鲁卫;叶子郁;徐南;张轶炳;;课堂应答系统在大学课堂教学中的应用[J];中国现代教育装备;2013年09期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 雷宇;高笑寒;;经管专业成吞噬未来工程师的黑洞[N];中国青年报;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张伟;近五年(2012-2016)高校翻转课堂研究的分析和反思[D];西南大学;2017年
2 董宇;我国大学生STEM学习兴趣调查研究[D];东南大学;2016年
3 田雪晴;基于JiTT的同伴教学法在大学物理教学中的应用研究[D];华中师范大学;2016年
4 解志秀;大学物理教学中同伴教学法策略的研究[D];扬州大学;2016年
5 李天露;美国科学、技术、工程和数学(STEM)教育政策解读及其启示[D];湖南师范大学;2015年
6 唐思晴;云南大学学生理工科(STEM)学习兴趣调查[D];云南大学;2015年
7 袁瀚;同伴教学法在“大学物理”课堂的实施研究[D];华中师范大学;2015年
8 冯丽霞;同伴教学法在大学物理教学中的应用研究[D];华中师范大学;2014年
9 陈晓菲;翻转课堂教学模式的研究[D];华中师范大学;2014年
10 尹玉丽;同伴教学模式在大学物理课程中应用的初步研究[D];华中师范大学;2014年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 凡广伟;王银玲;李一梅;;基于翻转课堂与合作学习的文献管理软件应用教学设计[J];化学教育(中英文);2017年16期
2 杨芳;何永蜀;陈欣欣;李霞;张璐;李清;;翻转课堂应用于《医学遗传学》的实践与思考[J];中华医学教育探索杂志;2016年11期
3 邰春玲;隋树杰;史淑杰;;翻转课堂医学教育领域应用研究评述[J];中华医学教育杂志;2016年03期
4 郜敏;;借助网聊平台:自主分层预习 弱化英语两极现象[J];中国现代教育装备;2015年24期
5 钟志荣;李燕;;基于个性化学习理念的微课教学模式探究[J];嘉应学院学报;2015年12期
6 张强鑫;;翻转课堂教学模式下的高中地理教学设计研究[J];新课程(下);2015年12期
7 王莉;;翻转课堂视域下开放教学设计与平台优化——以无锡开放大学C语言课程为例[J];中国教育技术装备;2015年24期
8 马继红;崔占鹏;;素质教育环境下的慕课教学探究[J];软件导刊;2015年12期
9 刘东媛;;如何利用翻转课堂降低高职院校学生英语课堂隐性逃课现象[J];戏剧之家;2015年24期
10 姚晨;卢兴江;金蒙伟;;大类招生培养模式下的大学数学基础课程体系建设[J];高等理科教育;2015年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏丰瑞;基于Canvas网络学习管理系统的汉语国际教育翻转课堂调查与研究[D];山东师范大学;2018年
2 王丽娜;基于自带设备的高校翻转课堂教学模型构建[D];南昌大学;2018年
3 邬浩;基于翻转课堂的初中化学实验教学设计与实践[D];内蒙古师范大学;2018年
4 崔莉莎;基于STEM教育的初中化学教学实践研究[D];内蒙古师范大学;2018年
5 马静;高中生物学翻转课堂中自主学习任务单的制定与应用[D];山东师范大学;2018年
6 巴萧萧;翻转课堂教学模式下高中生区域认知素养的培养研究[D];鲁东大学;2018年
7 李晶;翻转课堂视域下的初中作文教学策略研究[D];喀什大学;2018年
8 惠薇;基于翻转课堂教学模式的高中英语词汇教学研究[D];喀什大学;2018年
9 潘娅;高职院校实施翻转课堂教学中存在的问题及对策研究[D];重庆师范大学;2018年
10 蒋学琴;基于STEM教育理念的高中生物学教学设计与实践研究[D];闽南师范大学;2018年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李飞;李拓宇;陆国栋;;以科教融合、学科交叉提升工科人才培养质量——中国工程院岑可法院士访谈录[J];高等工程教育研究;2015年04期
2 余东华;胡亚男;吕逸楠;;新工业革命背景下“中国制造2025”的技术创新路径和产业选择研究[J];天津社会科学;2015年04期
3 黄群慧;贺俊;;中国制造业的核心能力、功能定位与发展战略——兼评《中国制造2025》[J];中国工业经济;2015年06期
4 ;国务院关于印发《中国制造2025》的通知[J];中华人民共和国国务院公报;2015年16期
5 陆国栋;李飞;李拓宇;;我国工科人才培养质量提升机制与路径探讨——中国工程院杨华勇院士访谈录[J];高等工程教育研究;2015年02期
6 杜玉波;;探索拔尖创新人才培养新机制[J];中国高等教育;2014年02期
7 张海水;;工程技术人员人力资源现状、问题及对策[J];中国商贸;2013年35期
8 贺斌;;智慧学习:内涵、演进与趋向——学习者的视角[J];电化教育研究;2013年11期
9 祝智庭;沈德梅;;基于大数据的教育技术研究新范式[J];电化教育研究;2013年10期
10 张萍;涂清云;齐薇;任建英;;基于同伴教学法的多元化评价模式研究——以大学物理课程为例[J];中国大学教学;2013年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 穆鑫楠;21世纪以来美国高中STEM课程发展研究[D];天津师范大学;2015年
2 翁聪尔;美国STEM教师的培养及其启示[D];华东师范大学;2015年
3 罗敏捷;翻转课堂模式在高职院校英语教学中的应用研究[D];华中师范大学;2014年
4 冯丽霞;同伴教学法在大学物理教学中的应用研究[D];华中师范大学;2014年
5 周亚琼;同伴教学法在八年级物理课堂教学中的实践研究[D];华中师范大学;2014年
6 陈晓菲;翻转课堂教学模式的研究[D];华中师范大学;2014年
7 尹玉丽;同伴教学模式在大学物理课程中应用的初步研究[D];华中师范大学;2014年
8 史洋玲;我国大学生创新能力发展现状与培养研究[D];安徽大学;2014年
9 康进;同伴教学法在中学物理教学中的应用研究[D];扬州大学;2014年
10 刘浩;农村初中生数学学业不良的成因分析与转化策略的研究[D];山东师范大学;2013年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 席娟芳;;以人为本深入推进大学英语教学改革[J];才智;2017年15期
2 吴云;;探讨物流课程教学改革与创新[J];课程教育研究;2016年13期
3 杨福贞;;互联网+时代下计算机基础课程的教学改革探究[J];佳木斯职业学院学报;2018年09期
4 ;审核评估中教学改革的内涵[J];武汉生物工程学院学报;2017年03期
5 周润宇;;教务处在学校教育教学改革与建设中扮演着重要的角色[J];西南科技大学高教研究;2008年02期
6 郑颖君;高岭梅;吕渊;黄燕;王卫平;;在创新机制引导下,因材施教之教学改革成效凸显[J];技术监督教育学刊;2010年Z1期
7 张黎;;以培养学生的创新思维为主谈构成课程的教学改革[J];中国建设教育;2007年05期
8 王春艳;;深化教育教学改革,塑造职业学院新形象[J];唐山职业技术学院学报;2004年02期
9 张斌;任海燕;;体育课教学改革研究[J];内蒙古体育科技;2006年03期
10 曾宪荣;吴晖辉;丁红珍;;机械CAD绘图课程教学改革的探索[J];现代职业教育;2018年30期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;医药教学改革研究[A];中国成人医药教育论坛(2009)[C];2009年
2 ;第三部分 医药教学改革研究[A];中国成人医药教育论坛(4)[C];2011年
3 朱大年;;清醒思考,实事求是地解决教学改革中出现的一些新问题[A];中国生理学会第八届全国生理学教学研讨会论文摘要汇编[C];2005年
4 何卫红;袁爱华;童金南;;谈当前古生物学教学改革[A];中国古生物学会第十二次全国会员代表大会暨第29届学术年会论文摘要集[C];2018年
5 ;为儿童的学习:教学改革的质量追求[A];2017年江苏省小学教学改革与创新现场观摩研讨会论文集[C];2018年
6 李明;;浅谈计算机教学体会[A];中华教育理论与实践科研论文成果选编(第十三卷)[C];2017年
7 张美荣;曹凤仙;;一体化课程教学改革的实践与思考[A];中国职协2016年度优秀科研成果获奖论文集(学校二等奖)[C];2016年
8 游映芬;;学生核心素养培育与课程、教学改革研究[A];十三五规划科研成果汇编(第五卷)[C];2018年
9 郭华;尤波;李东洁;徐军;;机械类专业实践教学改革探讨[A];高教科研2006(中册:教学改革)[C];2006年
10 吕江英;王媚娟;吴学峰;李冰凌;李跃平;;教育教学改革中对微课的精准应用研究[A];《教师教学能力发展研究》科研成果集(第十六卷)[C];2018年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 市委党校副校长 王晓荣;推进现代培训 深化教学改革[N];朔州日报;2017年
2 上海市教育学会副会长 刘京海;上海闸北八中 借力信息技术推进教育教学改革[N];中国信息化周报;2018年
3 何渊 张军;让信息化成为教学改革的战略支撑[N];中国教育报;2018年
4 山西省临汾市尧都区临钢小学 郭娟;小学语文如何有效实施课堂的教学改革[N];发展导报;2018年
5 教务处;教育教学改革是一场影响深远的攻坚战[N];新清华;2018年
6 武欣中 谢洋;教师是教学改革的关键因素[N];中国青年报;2010年
7 韶关日报记者 汪露蓉 通讯员 卢升;推进课程教学改革 培养学生全面发展[N];韶关日报;2018年
8 记者 陈欣然 通讯员 赖红杰;南开大学:教学改革带“火”课堂[N];中国教育报;2018年
9 记者 万玉凤;复旦大学 教学改革以学生发展为中心[N];中国教育报;2018年
10 通讯员 赵艳 乔启成;提炼国赛经验 促进教学改革[N];中国教育报;2018年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 张磊;基于P-PE-PCK发展的术科教学改革研究:从理论到实践[D];华东师范大学;2016年
2 钟勇为;冲突与调谐:大学教学改革的基本问题探论[D];华中科技大学;2009年
3 张家政;大学英语教学改革的文化哲学研究[D];西南大学;2010年
4 柴军应;学生学习自主性发展研究[D];华东师范大学;2016年
5 刘艳平;小学数学个性化单元教学改革的个案研究[D];东北师范大学;2016年
6 赵冬臣;小学数学优质课堂的特征分析[D];东北师范大学;2012年
7 吴屹;中国当代艺术设计学科实验教学体系研究[D];中国美术学院;2011年
8 肖正德;农村中小学教学改革中的文化冲突问题研究[D];西北师范大学;2008年
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1 朱佳;翻转课堂在高中思想政治课教学中应用研究[D];华中师范大学;2018年
2 马倩;普通高中数学“分层走班”教学改革[D];华中师范大学;2017年
3 葛亮;中学教学改革问题的个案研究[D];南京师范大学;2017年
4 谭积斌;美国大学STEM课程教学改革研究[D];广西师范学院;2018年
5 谭诗麒;现代教育理念视域下的高校教学改革研究[D];长春工业大学;2017年
6 张有龙;毛泽东的教学改革思想研究[D];西南大学;2008年
7 胡白云;中小学教师教学改革动力研究[D];西南大学;2007年
8 刘恬;民国时期中小学教师参与教学改革的动力研究[D];西南大学;2017年
9 柏红芹;教师需要满足情况与教学改革积极性的关系研究[D];华中科技大学;2014年
10 李宝华;基于研究性学习的高校教学改革[D];河南师范大学;2012年
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