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周加贝:炫酷黑科技玩转课堂,让学生为“学”疯狂

时间:2019-03-10  来源:大川微信   作者: 

周加贝,川大化学工程学院的一名青年教师,以高科技、趣味性的课堂教学闻名川大内外。

MR混合现实、3D空间教学、打boss刷题、有奖竞答、拼方程式卡片、外太空探索计划和穿越……黑科技感混合着极强趣味性的游戏,这些是周老师的课堂常态。

周加贝的课堂不仅对学生充满了吸引力,还获得过不少主流媒体的关注,光明日报、新华社等媒体都曾刊载过专门报道。

在学校,他曾获得十佳青年教师、校探究式-小班化竞赛工科第一名、学院“化工之星”青年优秀人才奖等荣誉,2019年年初,他还获得了四川大学“五粮春青年教师优秀教学奖”。

周加贝的学生都喊他“贝爷”,评价他“爱教学、爱学生”;他还会认真学习“零零后黑话”,在与学生线上聊天时注意不用“微笑”的表情,以免让学生觉得“老师过于冷酷”。

黑科技,打造酷炫3D课堂

大川在化学工程学院见到周加贝老师时,他正在用电脑模拟一只蜜蜂的3D图像,并兴致勃勃地给大川做了演示——通过电脑镜头的动作捕捉,他可以直接用双手操控改变屏幕上蜜蜂的形态。作为一个实打实的技术宅,周加贝打趣道:“这还只是黑科技的一小部分呢。”

周加贝的课堂故事,要从他的3D课堂讲起。

在化学的学习中,一些知识的理解需要很强的空间想象能力,比如原子、分子的具体结构。“它们都是很立体的,但书本和幻灯片上的图片展示是平面的,并不利于同学直观地理解、想象出原子、分子的结构。”周加贝说。

二维教学的这种具象化缺失,自2013年周加贝参加工作后就一直困扰着他,直到MR技术的出现。MR,即混合现实,是虚拟现实技术的进一步发展,通过在现实场景呈现虚拟场景信息,实现在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路。

MR技术给了周加贝很大的启发:三维教学最好的方式就是实现在三维空间的教学!

于是,在化工学院和学校教务处的支持下,周加贝把MR技术引入课堂,第一次在化学课堂上实现了3D教学。

走进周加贝的3D课堂,只见他戴着MR眼镜,一边讲解着知识点,一边伸出双手操控着虚拟环境里的讲解对象,或点击、或转换、或拉伸……而与此同时,虚拟环境中的讲解对象被投影到大屏幕上,教室中的同学们能够直观地看到周老师在三维空间里所操控的虚拟对象及其变化,充分了解三维化的物体结构。

除了引入MR技术进课堂,周加贝还认真钻研了各种3D模拟软件,实现了教学PPT的三维化,如此便能更直观地为同学们展示、讲解对象的物体结构。

周加贝制作的三维化PPT演示

据了解,周加贝是国内最早一批做此课堂尝试的高校教师之一。电影大片里的黑科技场景成为了现实,这让学生们直呼过瘾:“周老师的课,好耍得很!” 

尽管黑科技运用起来非常酷炫,但周加贝并没有忽略传统教学方式的意义。在他看来,应根据不同的授课内容采用适宜的教学方法。“对于一些与三维结构没多大关系的知识点,例如分子轨道理论,我更偏好用二维动画去展示。”周加贝说,“我做这些3D模型,不是因为黑科技的‘酷炫’,也不是为了教改而教改,只是想帮助同学们更好地去理解。”

周加贝在课后用MR为学生介绍天文知识

除此以外,周加贝坦言,自己运用MR到课堂还有着另一层用意:“我希望同学们可以通过授课方式的改变,意识到我们的时代也在不断变化,进而去关注更多的新事物,不断充实自己。”

录视频,循序渐进翻转课堂 

周加贝一直在思考一件事:教育与时代的关系是什么?当代教学,应当更注重培养学生的什么能力? 

他说:“农业时代盛行学徒教育,工业时代普及义务教育,到了信息时代,则更应该提倡终生学习,让同学们形成自主学习、主动学习的习惯。” 

在这一理念的指导下,周加贝“玩”起了他的化学课堂。

“翻转课堂”是周加贝教学理念中至关重要的一部分。“翻转课堂”意味着将学习的决定权从教师转移给学生。在这种教学模式下,学生能够更专注于主动学习,共同研究解决问题,从而获得更深层次的理解。但周加贝也认为,目前有的学生还不能很快适应“完全翻转”,翻转课堂在现阶段应该是一个循序渐进的过程。 

新生刚开始上周加贝的课时,往往会被布置一些视频预习课程。“大一开学时,同学们的知识水平参差不齐。通过视频先预习,理解的同学看一遍即可,不理解的同学可以多看几遍,补齐进度,这样上课也好把握节奏。”

先 “自主预习”,然后再“难点老师讲,易点自己学”,最后再到“自学、同班教学”,这就是周加贝的“完全翻转课堂计划”,他打算在新生进校后,用一年的时间让他们适应“完全翻转”。 

在翻转课堂过程中,学生们观看学习的视频,也均由周加贝亲自录制。几年来,周加贝已独立制作了110多个微课视频,获得了5门教学类慕课优秀学习证书。

周加贝获得的部分慕课优秀学习证书

做游戏,“玩转”大学课堂 

如何让课堂更具有吸引力,让同学们更主动、更快乐地学习?周加贝的办法简直不要太多! 

对于需要背诵的知识点,周加贝会举办有奖竞答、捏胶泥、拼方程式卡片等一系列游戏活动来促进同学学习、加深同学记忆;习题课上,他让同学自主出题,并要求题目必须有故事背景——就这样,从“孔乙己炼丹”到“福尔摩斯探案”,同学们充分发挥脑洞,让习题课也多了几分趣味。

制作水果电池

哪怕是期末时的“题海战术”,也被深谙“互联网+”之道的周加贝玩出了花样。他与权新峰、赖雪飞两位老师一起策划组织了PaGamO(线上竞技化学习平台)化学争霸赛。老师将题目上传至游戏里的题库,同学们每答对一道题目,就可以选择一块土地作为自己的地盘,以此来扩充领土,领土最多者还可以成为“地王”。 

竞技化教学这一教学方法的效果出乎周加贝的意料。“第一天晚上我布置了一百道题,结果有同学当晚就做完了所有题目,一直做到凌晨四点。还有的同学,五天刷完了一千四百道题。”对于这样“疯狂”的学习行为,周加贝有点哭笑不得,为了同学们的健康着想,他只好设置了每日答题的上限,并在晚上关闭论坛,防止学生熬夜刷题。

PaGamO化学争霸赛决赛现场

上课有趣、做题有趣,周加贝的考试命题也格外有趣,比如“《我的征途是星辰大海》——根据所学元素化学知识,设计一个太阳内行星或卫星的外太空开拓计划”;“《人类简史》——假设你穿越到了古代,请用化学知识提高当时的科技水平”等等。 

周加贝说:“这种非标准答案考题的运用,让同学们在没有既定答案的前提下去寻找答案,可以更好地培养他们的创新能力。”

与同学打成一片的“斜杠青年” 

周加贝的第一届学生叫他“贝爷”,从那时起,这个亲切的称呼就流传了下来。

“贝爷特别关心我们,他每周都会组织‘可乐会’,邀请一个小组喝饮料,然后大家一起聊天,聊各种各样的事情。”对许多学生来说,亲和力十足的贝爷不像老师,更像是长兄。

周老师与同学们的一次可乐会合影

为了与学生们有更多更好的交流,周加贝还专门“钻研”过学生的语言风格。他自学了不少“零零后黑话”,也深谙聊天时不能发“微笑”这一表情的道理,以免学生觉得“老师过于冷酷”。 

在平时,周加贝会关注同学们喜欢的动漫、网剧,在制作PPT与视频时,他也会把年轻人喜欢的元素加入其中,甚至有时还会来一点“恶搞”:比如在一堂习题课上,在提前与三个班的班长说明后,他在PPT中将三位班长的形象设计成了“大魔王”,让学生通过解题来逐个攻破。“同学们想不到,我还是有点‘皮’的。”周加贝笑了起来。

周加贝制作的各种风格的微课视频

为什么会放这么多心思在学生身上,周加贝说这都是源于他做老师的初心:“我很享受当老师,而且希望当一辈子老师。为了这样,我就必须与时俱进,让学生觉得自己花四年的时间读书很值得。” 

为了做到“与时俱进”,周加贝自己也在坚持实践“终生学习”的理念。在学生眼中,课堂之外的贝爷也有着“无处安放的人格魅力”,因为教师身份之外的周加贝,是一名货真价实的“斜杠青年”。“斜杠青年”一词源于英文“Slash”,指的是不再满足“专一职业”,而选择拥有多重身份、多元生活的人群。他们在自我介绍中会用斜杠来区分,如:“XXX,记者/作家/摄影师”。

在牛津大学圣艾德蒙学院短期访学 学习世界经济与公共政策课程

在西南交大教师发展中心交流混合式教学经验

为了提高PPT的制作水准,周加贝学习过十几门PPT课程;视频制作、3D模型的运用也都是靠他自学而成;他在知识付费平台上的学习时间累积已有一千三百多个小时。周加贝喜欢历史与哲学,他最喜欢的书是梁启超的《中国历史研究法》和尤瓦尔·赫拉利写的《人类简史》,也正是通过读书,周加贝认识到了新技术和时代对于教育的意义。可以说,周加贝的教学创新,有很大一部分都来自他作为“斜杠青年”的修养。 

“我从教才五年半,仅仅相当于老师里的‘大一下学期’。”周加贝很谦虚。但岁月漫长,这位谦逊而博学的青年教师与川大、与教学、与学生的缘分还将持续、升华。

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