通過合理的教學設計實現高階性認知目標
2001年，修訂版的布魯姆教育目標分類學面世。它在原來分類基礎上新增了知識維度，從知識和認知水平兩個維度對教學目標進行分類。知識維度包括依次遞增難度的事實性知識、概念性知識、程序性知識和元認知知識;認知過程新分類仍為六個難度依次增加的層次：記憶、理解、應用、分析、評價和創造。根據這一分類，知識和認知過程級別越高，學生的知識掌握和認知難度就越高。事實上，從1956年誕生至今，這一分類模型對美國等發達國家的本科教學產生了巨大影響。
中國的傳統教學過程基本呈金字塔狀，大量的課堂時間用于記憶和理解類低階認知活動上，放在應用、分析、評價和創造類高階認知活動的教學非常有限，中美本科教學活動的主要區別就在于此。美國四年制大學課堂的重心在于應用、分析、評價和創造類高階活動，并且每門課程幾乎一以貫之地實踐著此類模式。中國大學課堂則經常停留在讓學生“記憶和理解”的低階學習活動上，高階認知訓練匱乏，創新型人才的培養也很難談起。線上線下混合式“金課”教學的關鍵就是要顛倒我們傳統教學的金字塔模式，把記憶和理解、事實性、概念性知識的低階學習放在課前的線上學習，線下課堂教學重在引導學生進行應用、分析、評價和創造類高階認知訓練，實現高階性教學目標。
2013年，美國研究人員對某大學混合式教學成效的研究結果顯示，線上教學的視頻講座、小測試和作業與任務設計等內容很受教師和學生的歡迎。這些高質量的慕課類公共學習材料解除了傳統課堂教學中老師的部分重負，轉而使他們有精力更多關注線下課堂教學，更好地進行課程教學設計，組織學生討論并及時對學生的學習狀況和問題做出反饋。調查顯示，學生們非常積極地使用在線視頻講座和測驗：總共54個視頻，學生們共觀看3445次;三分之一的學生看了全部的視頻，四分之三的學生看了一半的視頻。相比傳統課堂教學中只有20%到30%的學生看課本，混合式教學中學生使用線上學習資料的比例和時間都有增加。針對另外一所大學調查也有類似的結果，此大學混合式教學的目的是要鼓勵學生們將慕課作為線上學習資源，并由此引導學生們接觸與《網絡編程》相關的多種前沿學習資料。教師要求70位學生使用至少10%的線上學習資料，包括往期的或實況的慕課。研究結果顯示，全部學生都完成了10%的線上學習任務，其中24%的學生使用了全部的慕課資料，66%的學生使用了一半的慕課資料。研究結果還發現，混合式教學設計中，線上學習與線下課堂教學的融合，豐富了教學方式、深入了課堂討論和小組學習，學生也獲得了更好的批判性思維能力和分析評論技能。
腦科學的研究表明，人體有20%到25%的能量被大腦使用，而其中大約95%被用于辛苦的思考類工作。這也是很多人喜歡簡單記憶和理解等低階認知活動，而不愿苦費腦筋進行分析、評價和創造類高階認知活動的原因。但創新正是源于上述高階智能訓練過程。美國大學一貫重視課前閱讀準備、課堂討論和課后寫作。課后寫作過程正是利用課前閱讀和課堂討論獲得的知識和概念進行自我建構和思維整理的過程，也是最終實現“金課”高階性認知目標和掌握程序性、元認知類高難度知識的關鍵途徑。
教學任務和目標的制定要有挑戰性
維果斯基的“最近發展區理論”強調，教學應著眼于學生的最近發展區，為學生提供帶有難度的內容，這樣才有可能調動學生的積極性，發揮潛能并超越最近發展區而達到更高階段的發展水平。根據這一理論，處于學習舒適區的學生會因為教學缺乏挑戰性而得不到任何發展，這也正是一些大學“水課”課堂上學生的常見狀態。但處于學習目標遠大而難以達到的恐怖區時，學生又會因為過度緊張和焦慮而難以獲得發展。當處于有適當學習挑戰、并會因克服挑戰而獲得獎賞的區域時，學生就處于“最近發展區”。因此，設定有一定挑戰性的教學目標是“金課”建設的又一個關鍵點。
其實，實現本科教學“金課”的高質量教學效果，需要從學生走進大學的“第一天”開始。大學新生面臨一個全新的環境，需要身心的全方面及時調整。大學絕非如一些中小學家長甚至是老師早已告知學生們的：“考上大學就輕松了!”大學的學習不是更輕松，而是更緊張的奮斗和更大的挑戰，學生需要付出的是更大的努力。“強調學生刻苦學習”也是1987年美國發布的本科教育七原則之一，全職的學習就是一份全職的工作，學習時間投入越充分，學習收獲越多。大學教育是“嚴進寬出”還是“寬進嚴出”一直是中美教育一個重要區別——美國四年制大學如期畢業率平均不足60%，達不到要求無法畢業很正常。再以語言和思維能力的訓練為例，這并不是某一門大學課程的教學目標，而是美國大學教育每一門課程都極力追求的一個目標。在多個不同學術課程中進行統一、持續的語言和思維訓練，其疊加的教學成效是驚人的，這也正是美國精英大學成功教學的一個重要秘訣。
達到課堂教學效果的最優和最大化，就是要制定挑戰性的教學任務和教學目標，不斷激發學生學習潛力，并為學生提供必要的動力支持。對皮亞杰認知發展階段論的進一步研究表明，人腦到大約25歲時才完全發育成熟。理性思維正是青春期大腦的典型特征，也是人發展成熟的重要標志。“理性”是大腦中央控制區的主要特征和功能，培養這一能力離不開高階認知、高難度知識和挑戰性學習的訓練。有研究表明，法律專業的大學生經過幾個月的理性思維訓練，大腦兩半球間神經元的連接數量明顯增多。因此，抓住大學生發展的關鍵窗口期可謂大學教育的重要使命，提高教學期望值、設置挑戰性目標、鼓勵學生發揮最大潛力跨越最近發展區，理應成為本科教學“金課”設計的一個基本維度和要求。
借助多樣化方式提高教學的創新性
混合式“金課”為創新性教學提供了機遇和平臺。
線上線下混合式教學可以盡快改變傳統的單一講授式教學，實現多樣化和個性化教育。腦科學的研究結果發現，大腦的中央控制區就如同一位指揮千軍萬馬的將軍，它的一個重要功能就是將注意力聚焦于核心工作任務。有研究顯示，英國大學生上課聽講時，集中注意力的平均時間只有10分鐘。而我國本科課堂每節課都為50到100分鐘，甚至教師連續講授2到4節課的情況都很常見。因此，把課堂科學分為若干小段，增加每段之間的教學的變化性和節奏感是提高學生注意力的關鍵。這也是混合式“金課”建設中微課教學、視頻觀看、分組討論、動手操作和個人展示等多樣化教學的堅實依據。
團隊學習與討論是創新教學的另一個有效途徑，它有著深厚的認知神經科學基礎。從嬰兒時期開始我們就通過模仿他人來學習和成長，從簡單的模仿到更復雜的模仿，這一切皆因人腦中的鏡像神經元系統在起作用。鏡像神經元使我們具有迅速理解他人意圖和體驗他人情感的共情能力。小組學習增加了學生主動參與的機會和更多的即時反饋信息，也提高了伙伴間的交流頻率和深度。學生們在同伴思路的多樣性和豐富性中接受啟發并不斷修正自己，這是單純的師生交流互動難以實現的優質教學效果。小組學習還為建立伙伴型師生關系創造了條件，真正的好教師，應該是小組學習名副其實的合作伙伴，隨時為學生提供幫助和指導。事實證明，小組伙伴關系不僅可以提高學習效果，也是社會化學習必需的經驗基礎，現代社會所需的“團隊精神”也由此得到鍛煉。
現代教學方式和技術的發展改變了教師職能，教師角色面臨著轉型與變革。為適應混合式“金課”教學的需要和學生的個性化發展，教師需要團隊合作和智力培訓，教學需要更詳細的課程內容和學習活動設計。轉變教師教學觀是混合式“金課”建設的關鍵。教師應了解教學本身的學術性，意識到教學研究的應有價值和意義，由被動的知識傳授者轉變為主動的知識和教學研究者，真正將重視教學、把教學當研究的觀念牢記于心。當教師把教學作為研究，像研究一樣進行教學時，才有可能真正解放傳統灌輸性教學對創新人才培養的束縛，從而提高教學質量。今天的教師扮演著多重的角色，他們要從傳統的教學資源擁有者和提供者轉為知識內容的組織者、課堂教學的引領者和推動者、學生學習的合作者和問題解決者、助力學生實現高階教學目標“腳手架”以及因材施教和個性化教育的實踐者。信息時代的到來使“師者”的優勢地位不復存在，因此教師還應做一位終身學習者。聯合國教科文組織早在1996年就指出，“從終身教育的立場和當前人類知識的現狀來看，稱教師為‘師長’(Master)是在濫用名詞。”混合式教學解放了傳統課堂教學中教師的部分繁重任務，使教師之為教師的功能有了實現的可能和契機。
最后需要強調的是，本科“金課”教學建設是一個系統工程，需要與學校管理系統的改革相互支持。大學的教師發展中心應定期組織專家講解腦科學、認知科學和大學生發展領域的前沿理論。缺少這些“以學生為中心”本科教學改革的理論知識，教師教學就如同裁縫僅憑想象和喜好加工服裝一樣，工作效果可想而知。在學校管理和評價系統中更要同等對待教學和科研，通過同行評價、定性與定量評價相結合等多樣化方式進行教學考核，讓教師的教學付出得到應有的肯定。另外，教學效果取決于學校和教師對教學的投入，但更重要的是學生的投入。學習終究是學習者個人的建構過程，教學評估如果忽略了過程評估，畢業率和就業率的結果評估就成了失去靈魂的空架子。
