科技如何促進教與學
本文最初發表於CFT的2000年秋季通訊，教學論壇．
艾倫·m·格蘭伯格著
參加歐文學院“新經濟戰略”研討會的學生們進入一間教室，這間教室看起來和其他教室沒什麼兩樣，隻是安裝了投影係統和視頻屏幕。他們的教授宣布，今天將有一位客座講師加入他們的行列，他是一位來自財富500強公司的高級副總裁。這次客座講座的獨特之處在於，學生們坐在納什維爾的教室裏，而客座講師則是通過視頻技術在愛沙尼亞的家庭辦公室裏講課。
這是範德比爾特大學的教師們利用科技提高學生學習的創造性方法之一。在上麵描述的場景中，歐文大學的大衛·歐文斯教授和巴特·維克多教授使用視頻會議將一位國際嘉賓演講者帶到他們的組織研究研討會上。在整個大學，教師正在使用技術幫助學生掌握從小學和中學教學到生物工程到結構方程建模的學科。他們在培養自己的技能的同時，也在讓學生適應技術，幫助他們在離開範德比爾特後獲得成功。隨著越來越多的科技進入課堂，教師們發現它提高了課堂討論的質量，讓學生更深入地參與到自己的教育中來。
為了本期的教學論壇，我們采訪了四位範德比爾特的教師，他們都在使用技術來提高學生的學習。
歐文管理學教授大衛·歐文斯(David Owens)利用視頻會議鏈接請來客座演講者，並將視頻和音頻技術融入到他的大部分課程中。
心理學教授安迪·托馬肯(Andy Tomarken)在計算機實驗室教授方法和統計學課程，這讓他能夠將傳統課程與演示項目結合起來，使用他所教授的方法。
皮博迪大學的瑪格麗特·史密斯教授指導她的學生準備多媒體課堂報告，包括來自互聯網的剪輯、視頻、音頻和新聞檔案片段。她為她課程的實習生開設了一個電子會議，這些實習生希望與自己的同學和教授保持聯係，她還維護了一個數字化視頻剪輯庫，這些視頻剪輯來自現場和模擬的課堂環境。
生物醫學工程係主任湯姆·哈裏斯(Tom Harris)領導著一個由美國國家科學基金會資助的新中心，專注於開發基於技術的生物工程教材和課程。他正在與幾個合作夥伴合作，包括皮博迪大學的約翰·布蘭斯福德教授。
這些教師的共同點，以及他們與校園其他許多人的共同點，是致力於探索技術提供的機會，以提高課堂教學質量。
瑪格麗特·史密斯教授描述了科技如何讓她在課堂討論中利用意想不到的轉折。“昨天下午，我的學生們對教室管理提出了一些具體的問題，於是我說，‘讓我們看看我CD上的這些場景。’CD讓他們的問題變得生動起來。”我認為，看到與他們的問題相關的真實課堂場景，比我發表自己的觀點或講故事更能讓學生們的學習變得生動。”
教授高級統計和方法課程的托馬肯教授表示，將電腦融入課堂討論也可以讓學生更容易掌握極其困難的課程。
托馬肯說，向那些通常缺乏堅實數學背景的學生教授高級統計學的挑戰之一是“將理論內容轉化為一套可行的具體分析”。“我發現，從具體問題的角度討論不同類型的模型真的很重要，這就是課堂上把東西放在投影係統上的能力至關重要的地方。”
進入配備電腦的教室也很重要。“我喜歡讓學生在課堂上與軟件互動，”托馬肯說。“我發現，如果你讓他們回家自己做，他們就會遇到真正的問題。當他們跟著我在自己的電腦上打字時，這有助於他們的學習。”
上學期，托馬肯還麵臨著另一個問題——缺乏向社會科學專業學生教授結構方程建模的好教材——他利用技術解決了這個問題。“沒有哪本書是完美的，真正適合這個課程。有的書要麼太容易，要麼太難，要麼就是範圍不夠廣。”托馬克肯利用普羅米修斯係統解決了這個問題，他把課堂筆記放在了網上。這不僅取代了教科書，還讓學生有更多的時間集中在課堂上，而不用花那麼多時間從黑板上抄公式。“我告訴他們，你不需要寫任何東西，都在網上，聽就行了。”
盡管為這篇文章接受采訪的所有教師都認為，技術對他們的教學有巨大的影響，但沒有人覺得它從根本上改變了他們作為教師的身份。“我一直想要一個互動性很強的教室，”史密斯說。“我希望課程以理論為基礎，我清楚地知道我想讓學生們學習什麼。我認為技術已經提高了我們可以訪問的內容的質量。”Smithey還強調了技術用於明確目的的重要性。“我從來不想僅僅為了技術而使用技術，而是為了支持學生的學習。”
托馬肯教授認為，將統計軟件和可視化模型整合到他的課程中，意味著他在上課時“準備更充分”，但他不認為這改變了他作為一名教師的生活。“我通常和班級互動得很好。”不過，他確實認為，電腦的普及減少了課堂上的“被動因素”。“他們必須輸入東西，他們必須點擊鼠標。我認為它在很多方麵都很活躍。”
Owens、Smithey和Tomarken教授都認為，他們可以看到技術提高了學生的學習效果，特別是當學生直接使用技術時。大衛·歐文斯要求他的學生至少通過互聯網完成一個小組項目。歐文斯說:“他們不允許麵對麵交談。”他們不能說:“我今晚給你打電話。”他們必須在虛擬環境下完成所有工作。在這個項目中，他們有很多關於團隊流程的問題需要解決，什麼事情麵對麵做最好，什麼事情異步做最好，什麼事情在匿名聊天室做最好。他們算出來了。這比我坐在那裏說"群體過程模型顯示。"更有說服力
史密斯教授要求她的學生完成她開發的課程CD中的一係列計算機作業。史密斯非常重視這些課前作業，因為它們節省了課堂時間，提高了課堂討論的質量。“當學生們完成CD作業時，他們就帶著一個共同的背景來上課了。然後我們就能討論每個人都看過、分析過和反思過的特定的課堂困境或教學困境。所以，我們可以從這裏開始進行課堂討論，而不是花20或30分鍾的時間來播放視頻並提出具體的問題。這些都是他們在計算機實驗室裏做的。”
技術還可以改善師生之間的動態關係，通常會提高學習效果。托馬肯說:“學生們可以看到你為他們的教育做了很多工作，我認為這是一種欣賞的因素，最終有助於他們自己的動力。”
學生可能會質疑他們的教授對教學的關心程度，也可以看到備課所花費的時間和精力。托馬肯補充說:“我認為有時研究生，甚至可能是本科生，會帶著這樣一種心態去學習:這些老師對教學根本不感興趣，而我認為使用技術是一種真正的交流方式，‘是的，我喜歡’。”
將技術引入課堂也會帶來一係列的挑戰。首先是找到將新技術融入課程所需的時間。史密斯教授不僅自己使用這項技術，還要求她的學生在學期中製作多媒體項目。“如果你要讓學生們做這樣一個具有挑戰性的項目，你就必須有空陪他們。你必須得到支持。必須有一些放鬆的時間來學習技術。你不需要了解技術的細節，但你必須對它有足夠的了解，從而能夠想象出學生在使用它時需要知道什麼。”
這項技術本身可能會失敗，讓指導員不得不求助於備份。技術變化也很快，要跟上技術變化需要時間，這些技術變化會影響教室裏設備和軟件的表現。歐文斯教授指著他從哥倫比亞廣播公司(CBS)購買的一個數字化新聞節目說:“我把CD放在這裏，我擔心有一天我把它放在教室裏，但它不管用。這是一種持續的維護。”
托馬克肯和歐文斯教授還指出，在教室裏放電腦會分散學生對課堂本身的注意力。在配備了電腦的教室裏教學“實際上引入了學生在電腦上做一些與課堂沒有任何關係的事情的可能性，”托馬克肯說。
“我偶爾會四處逛逛，看看人們在做什麼，”歐文斯說。有些人在電腦上做筆記，有些人試圖把課堂幻燈片顯示在屏幕上，以便近距離觀看，有些人收發電子郵件，上網衝浪，做任何事情。”他同意托馬克的觀點，認為學生在課堂上個人使用電腦是一個需要檢查的問題，“我不知道這是否比白日做夢更糟糕。”
大學對技術使用的支持也是至關重要的。將技術引入課堂需要使用從計算機到教室到研究生助理的各種資源，而大學範圍內的協調對於確保學beplay体育钱包维护中生有一個有效的學習環境至關重要。
Smithey說:“一個重要的因素是研究生的支持，幫助學生掌握技術。”“一個教員不可能支持整個班級的學生創造使用技術的創新方式。你可以繼續使用你自己圖書館裏的cd，你可以繼續從教室裏連接到互聯網，但需要額外的教師支持，以使技術的使用達到一個新的水平，要求我們的學生使用技術的方式，為他們在未來的教室裏使用它做好準備。”
物理設施也很重要。保持技術的正常運行是至關重要的，但其他問題也同樣重要，比如確保教室的物理設計支持技術的最佳使用。“如果你有漂亮的大屏幕和漂亮的投影儀，但屏幕在白板前麵，那你就有一個非常現實的問題;如果你想在寫作的同時播放幻燈片，這即使不是不可能，也是很困難的，”歐文斯說。
隨著大學朝著越來越協調的方法使用技術，範德比爾特正在進行幾項努力，以確定如何使用技術最有效地提高學習。其中一項努力是範德比爾特大學、哈佛大學、德克薩斯大學和西北大學聯合建立的生物工程教育技術VaNTH中心。其中的幾個優先事項是研究技術的價值，例如生物工程教學的網絡教育。該研究團隊正在與皮博迪學習技術中心的專家和軟件集成係統研究所(ISIS)合作。
範德比爾特大學生物醫學工程係主任托馬斯·r·哈裏斯說:“人們認識到，生物工程的教材不是很完善，對生物工程課程也沒有廣泛的共識。”“我們需要一種新的方式來看待生物工程教育。為什麼不使用我們在學習科學和學習技術中開發的現代方法，從一個全新的角度來看待這個問題呢?”
結果，美國國家科學基金會(NSF)為範德比爾特大學及其學術合作夥伴提供了1000萬美元的撥款，用於開發生物工程的新課程，該課程利用了學習科學的基本原理，“由技術、基於網絡的技術、模擬、幻燈片、交互係統、輔導和作業係統驅動，”哈裏斯說。
盡管這項撥款的重點是生物工程的發展，但皮博迪學習技術中心和生物醫學工程係之間的合作有可能使該大學所有領域的學生和教師受益，因為研究的一部分涉及確定最能提高學習的技術工具。
“值得關注的一件事是，在高等教育中，很多人對技術非常挑剔，認為它隻是浪費時間和金錢等等。那麼，這對不對?”哈裏斯問道。
“如果一種特定的學習技術不好，我們會很高興地指出它不好。我們希望能夠指導教育工作者和管理人員決定什麼是有效的，什麼不是。如果你能開始顯示在某些方麵取得了重大進展，那麼就有理由進行額外投資。”
這項研究提供的另一個潛在好處是，有機會更好地理解教師以持續提高學生學習的方式使用技術所需的各種資源。beplay体育钱包维护中
哈裏斯說:“如果我們做得對，一筆小小的投資就能顯著提高我們的效率。”“這是關鍵。我們必須知道該怎麼做，該做什麼。所以如果我們進入這個中心做研究，發現一些你應該避免的錯誤和事情，我認為你可以量身定製一個係統，可以大大提高效率，讓教職員工更有效率。”
哈裏斯認為，有效使用技術有可能改變本科生水平的師生關係。他說:“我認為我們將看到師生互動的一場革命。”“我認為，在更直接的個人互動方麵，與本科生的關係將變得更像與研究生的關係。通過使用技術，我們將能夠利用人的力量，他們是誰，他們是什麼。教師的激勵作用將變得更大。”
和哈裏斯一樣，歐文斯、史密斯和托馬肯教授也看到了在課堂上使用科技的新機遇。大衛•歐文斯(David Owens)希望通過開發一門專門在互聯網上運行的課程，來實現他對虛擬球隊的興趣。安迪·托馬肯計劃繼續將計算機交互與更傳統的課堂活動結合起來。瑪格麗特·史密斯希望使用視頻會議鏈接，讓她的學生觀察現場課堂設置，然後在課後采訪老師，所有這些都是通過視頻。在每一種情況下，這些教師，就像大學裏的其他許多人一樣，將繼續使用技術來挑戰自己和學生。