智能手機(jī)應(yīng)用于材料類專業(yè)課程教學(xué)模式的思考

曲明洋，李廷取，靳思遠(yuǎn)

(吉林化工學(xué)院 材料科學(xué)與工程學(xué)院，吉林 吉林 132022)

材料類專業(yè)理論課程具有內(nèi)容豐富，知識(shí)點(diǎn)多、抽象且難于理解，涉及面廣，與工程應(yīng)用聯(lián)系緊密、知識(shí)結(jié)構(gòu)更新?lián)Q代快等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下雖然在多媒體教學(xué)的介入下展現(xiàn)出一定的教學(xué)優(yōu)勢(shì)[1-5]，但仍繞不開課堂教學(xué)內(nèi)容量大，教學(xué)時(shí)間相對(duì)短的問(wèn)題，因此無(wú)法完成教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，高質(zhì)量的完成課堂提問(wèn)、討論、測(cè)驗(yàn)、作業(yè)答疑等師生交互，導(dǎo)致教學(xué)方式最終以“滿堂灌”“填鴨式”多媒體+講述式教學(xué)進(jìn)行，學(xué)生無(wú)法成為教學(xué)環(huán)節(jié)中的主體，導(dǎo)致課上不愛聽，課下不愛學(xué)、不會(huì)學(xué)等問(wèn)題的出現(xiàn)，最終成為教學(xué)質(zhì)量難以提高的誘因。如何科學(xué)高效地教學(xué)，讓學(xué)生扎實(shí)地掌握所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)成績(jī)和學(xué)習(xí)興趣，主動(dòng)參與到教學(xué)活動(dòng)中來(lái)，是每一位材料類專業(yè)教師都面臨的難題。

這幾年移動(dòng)終端和信息技術(shù)的發(fā)展，給傳統(tǒng)教學(xué)模式帶來(lái)了變革的希望。中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)信息中心(CNNIC)第39次《中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》顯示，中國(guó)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)7.31億，手機(jī)網(wǎng)民達(dá)6.95億，我國(guó)新增網(wǎng)民中使用手機(jī)上網(wǎng)的群體占比達(dá)到80.7%，遠(yuǎn)超臺(tái)式電腦22.7%和筆記本電腦的14.0%[6]。

調(diào)查顯示[7，8]，大學(xué)生智能手機(jī)擁有率幾乎為100%，如果善加利用，合理引導(dǎo)大學(xué)生正確使用智能手機(jī)，它將改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，成為提升教學(xué)質(zhì)量的高效的教學(xué)手段和關(guān)鍵道具之一。

一、智能手機(jī)應(yīng)用于教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

(一) 使用便捷性

便捷性體現(xiàn)在攜帶和學(xué)習(xí)場(chǎng)所便捷上。移動(dòng)終端的信息技術(shù)高速發(fā)展均是以智能手機(jī)的便攜性為基礎(chǔ)，其運(yùn)算速度和軟件兼容方面已經(jīng)可以與計(jì)算機(jī)匹敵，加上幾乎全覆蓋的校園4G網(wǎng)絡(luò)和WIFI信號(hào)，使智能手機(jī)功能的實(shí)現(xiàn)上更加如虎添翼。大學(xué)生可以學(xué)習(xí)的地點(diǎn)不再被限定于教室、圖書館、實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)所，在食堂、宿舍、操場(chǎng)，甚至是公園，只要想要學(xué)習(xí)，只要攜帶手機(jī)，都可以隨地進(jìn)行。而對(duì)教師而言，也可以隨時(shí)隨地為學(xué)生答疑解惑，不必局限于教室、實(shí)驗(yàn)室、辦公室等教學(xué)地點(diǎn)。

(二) 功能豐富性

豐富性體現(xiàn)在目前可以應(yīng)用于學(xué)習(xí)的智能手機(jī)App軟件種類和內(nèi)容的豐富性，這使得智能手機(jī)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不再局限于通訊設(shè)備，其發(fā)展方向更像便攜式電腦，學(xué)生可以通過(guò)應(yīng)用中心或平臺(tái)檢索到各類資料和學(xué)習(xí)應(yīng)用。學(xué)習(xí)資料如：教材、期刊論文、教學(xué)ppt和視頻等；學(xué)習(xí)應(yīng)用如：超星學(xué)習(xí)通、網(wǎng)易公開課、大學(xué)慕課、基于微信的中成智慧教育課堂等軟件和訂閱號(hào)，他們均在不同程度上為各專業(yè)、各類別課程的學(xué)習(xí)提供有利的幫助。軟件的功能上也是多種多樣，如：簽到、作業(yè)、測(cè)驗(yàn)、小組討論、直播、評(píng)分統(tǒng)計(jì)、在線課堂等，可以幫助學(xué)生和授課教師高效完成教學(xué)活動(dòng)。

(三) 即時(shí)交互性

各類應(yīng)用軟件在智能手機(jī)強(qiáng)大的硬件平臺(tái)的支持下，可以讓教師和學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與資源之間搭起一座跨越橋梁。不同步、甚至同步地完成異地教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，遇到問(wèn)題可以隨時(shí)交流討論，以極低的時(shí)間成本，以及極高效率完成人人和人機(jī)交互，授課的交互形式也不再局限于教師傳遞，學(xué)生接受的“傳遞-接受教學(xué)模式”，非常有利于其它多種教學(xué)模式，如：探究性教學(xué)模式、WebQuest模式等教學(xué)模式的開展。

(四) 內(nèi)容重現(xiàn)性

傳統(tǒng)教學(xué)模式下，授課教師在有限的課堂內(nèi)完成一次教學(xué)內(nèi)容的講授，章節(jié)結(jié)束和學(xué)期結(jié)束會(huì)有一次教學(xué)核心內(nèi)容的復(fù)習(xí)，這對(duì)于剛剛接觸專業(yè)課程的學(xué)生來(lái)說(shuō)，一門課一學(xué)期至少32課時(shí)，無(wú)法消化理解的知識(shí)點(diǎn)一定會(huì)想滾雪球一樣越來(lái)越大。特別是對(duì)一般應(yīng)用型本科高校的大學(xué)生而言，僅僅通過(guò)自主學(xué)習(xí)，在沒有教師指導(dǎo)的情況下自主完成課本學(xué)習(xí)往往事倍功半，這就需要以一種形式讓課堂內(nèi)容重現(xiàn)，讓學(xué)生在重復(fù)的學(xué)習(xí)中完成難點(diǎn)、重點(diǎn)、前后知識(shí)點(diǎn)的融會(huì)貫通。此時(shí)，智能手機(jī)中各種App的作用就完全體現(xiàn)，課件、視頻、筆記、文獻(xiàn)、習(xí)題可以隨時(shí)調(diào)用，有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶，扎實(shí)地提高知識(shí)點(diǎn)掌握程度。授課教師重現(xiàn)同一知識(shí)點(diǎn)也有了更多選擇形式，教學(xué)環(huán)境中的質(zhì)量也有了直觀對(duì)比，極大促進(jìn)了教學(xué)改革進(jìn)行。

二、智能手機(jī)+教學(xué)模式的思考

學(xué)科教學(xué)過(guò)程一般都涉及三個(gè)階段：1.與教學(xué)環(huán)境直接相關(guān)的“課內(nèi)階段”(對(duì)于大學(xué)生而言是帶有10分鐘課間休息的90分鐘教學(xué)過(guò)程)；2.課前階段；3.課后階段。2和3階段合稱課外階段，因此，教學(xué)模式根據(jù)教學(xué)階段也可劃分為“課內(nèi)教學(xué)模式”與“課外教學(xué)模式”。

目前西方發(fā)達(dá)國(guó)家比較注重的是使用信息技術(shù)與課外教學(xué)相結(jié)合的課外整合教學(xué)模式，并取得了許多的成功經(jīng)驗(yàn)。其中廣為流傳和有效的是：JiTT模式(Just-in-Time Teaching)和WebQuest模式[9]。這也是國(guó)內(nèi)目前爭(zhēng)相模仿的教學(xué)模式，其中中山大學(xué)王竹立教授認(rèn)為信息技術(shù)應(yīng)當(dāng)在課外教學(xué)尋找出路[10]，學(xué)生課下查找資料、做預(yù)習(xí)作業(yè)、自主學(xué)習(xí)；而在課上，讓教師可以拿出更多時(shí)間讓學(xué)生開展交流。但是，針對(duì)于地方應(yīng)用型本科高校，盲目追求這種方式的教學(xué)改革，效仿西方的翻轉(zhuǎn)課堂方式的教學(xué)模式也不應(yīng)一概而論，普通本科高校的大學(xué)生具有學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，自主學(xué)習(xí)意識(shí)不強(qiáng)，學(xué)習(xí)氛圍不濃厚，注意力易分散，對(duì)教師依賴性強(qiáng)等特點(diǎn)，所有很多學(xué)者認(rèn)為課內(nèi)教學(xué)依然是重中之重[4,11]。

在這樣的形勢(shì)下，地方應(yīng)用型本科的師生使用智能手機(jī)完成材料類專業(yè)課程的課內(nèi)外教學(xué)時(shí)，可以考慮采用如下模式：

(一) 課前預(yù)習(xí)階段

開始新課教學(xué)前，教師創(chuàng)建基于智能手機(jī)App軟件的教學(xué)班級(jí)組，如：微信群、中成智慧課堂的班級(jí)等，建立網(wǎng)絡(luò)交互渠道，選取學(xué)生助教參與群組管理，讓授課教師和每一名學(xué)生都可以進(jìn)行隨時(shí)隨地溝通，為新型教學(xué)模式搭建好平臺(tái)，教師和學(xué)生使用自記錄軟件，明確課程成績(jī)的權(quán)重，讓學(xué)生的每一個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)都獲得相應(yīng)的學(xué)分，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓有學(xué)習(xí)惰性的學(xué)生放棄渾水摸魚的想法，主動(dòng)參與到教學(xué)活動(dòng)中來(lái)。

在每節(jié)新課之前，教師通過(guò)基于智能手機(jī)的交互平臺(tái)，提前布置情境任務(wù)，呈現(xiàn)先行組織者和背景信息，讓學(xué)生提前開展資料的準(zhǔn)備工作。先行組織者和背景信息的形式可以是圖片、語(yǔ)音，視頻等，讓學(xué)生在開始課內(nèi)學(xué)習(xí)之前就帶著對(duì)問(wèn)題的思索和自己找到“答案”準(zhǔn)備正課的學(xué)習(xí)。例：在《材料力學(xué)性能》講述疲勞前，平臺(tái)上上傳了一張名為“彗星”號(hào)飛機(jī)墜毀的照片，并提問(wèn)“彗星墜毀的真正原因是什么？”的問(wèn)題，學(xué)生在課后反饋這樣情景任務(wù)帶動(dòng)了他們極大的好奇心，仿佛推理小說(shuō)，亟待他們結(jié)合新課內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)來(lái)挖掘問(wèn)題發(fā)生的根本原理，而正課開始時(shí)學(xué)生已經(jīng)對(duì)課程有了一定認(rèn)知，使學(xué)生了解課程基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)解決實(shí)際工程問(wèn)題的重要性，課前討論的學(xué)生人數(shù)比單純理論教學(xué)講解時(shí)的人數(shù)明顯增多，而此部分教學(xué)內(nèi)容是可以通過(guò)班級(jí)組下的小組討論來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣的碎片式討論可以隨時(shí)隨地進(jìn)行，以網(wǎng)絡(luò)資料文件或者鏈接的形式傳遞，學(xué)生根據(jù)小組討論結(jié)果，在班級(jí)組中上傳小組討論的最終資料，與其他小組共享，教師和學(xué)生共同做出評(píng)級(jí)和打分，完成課前預(yù)習(xí)階段的準(zhǔn)備工作。這個(gè)階段非常類似與美國(guó)圣地亞哥州立大學(xué)提出的WebQuest教學(xué)模式，是一種“研究性學(xué)習(xí)”的初級(jí)階段，通過(guò)智能手機(jī)可以非常便利地實(shí)現(xiàn)這種教學(xué)模式。

(二) 課內(nèi)教學(xué)階段

地方應(yīng)用型本科高校的課內(nèi)教學(xué)階段的教學(xué)模式采用智能手機(jī)+課堂的課內(nèi)整合教學(xué)模式，即讓智能手機(jī)App軟件參與到教學(xué)環(huán)境中來(lái)。首先，軟件的簽到功能可以快速統(tǒng)計(jì)到課率，并投影到多媒體中確認(rèn)，這不僅可以大量節(jié)約傳統(tǒng)點(diǎn)名方式消耗的時(shí)間，還可以自動(dòng)完成統(tǒng)計(jì)工作，目前軟件中的簽到形式多種多樣，有手勢(shì)、位置、二維碼等，這些功能都有時(shí)間節(jié)點(diǎn)，沒有按時(shí)完成將視為缺課，影響期末成績(jī)，這樣可以從根本杜絕學(xué)生的翹課、替課等問(wèn)題想法。

授課時(shí)，教師可以隨時(shí)調(diào)用事先準(zhǔn)備好的網(wǎng)絡(luò)資料作為多媒體教學(xué)的有利輔助，這些資料可以直接通過(guò)手機(jī)投射到學(xué)生眼前，而不需要受制于PPT和黑板的限制，使用過(guò)后，學(xué)生也可以自行調(diào)用，完成知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)工作。課堂測(cè)驗(yàn)則可以通過(guò)一些軟件，如超星學(xué)習(xí)通，提前完成習(xí)題庫(kù)、試卷庫(kù)準(zhǔn)備工作，學(xué)生測(cè)試分?jǐn)?shù)可以直接得出，并使用多媒體展示，分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)作為平時(shí)成績(jī)，便于教師直接、快捷、客觀地了解學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握情況，可以對(duì)錯(cuò)誤率較高的重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí)，做到有的放矢。例：在《金屬學(xué)與熱處理》的每章節(jié)設(shè)置了課后測(cè)驗(yàn)的節(jié)點(diǎn)，每節(jié)課后的習(xí)題由選擇、填空、判斷等形式題型構(gòu)成，合格分值為75分，每個(gè)學(xué)生獲得習(xí)題的順序是亂序的，無(wú)法相互抄襲，而且當(dāng)測(cè)試結(jié)果分?jǐn)?shù)低于75分時(shí)，試卷會(huì)自動(dòng)重置，只有學(xué)生超過(guò)75分時(shí)才能“過(guò)關(guān)”，這樣學(xué)生就通過(guò)對(duì)知識(shí)點(diǎn)反復(fù)的練習(xí)達(dá)到了記憶的目的。

同時(shí)，課堂提問(wèn)環(huán)節(jié)也可以采用智能手機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，問(wèn)題附帶上分值，通過(guò)軟件搶答或者投票的方式進(jìn)行，讓學(xué)生互相提問(wèn)和回答，問(wèn)題越多，分?jǐn)?shù)越多，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位。課堂應(yīng)該是教學(xué)模式改革的重點(diǎn)，通過(guò)這樣將智能手機(jī)+課堂的方式，可以幫助傳統(tǒng)的“傳遞-接受教學(xué)模式”產(chǎn)生一個(gè)質(zhì)的變化，即易于實(shí)現(xiàn)起傳遞作用的教師為主導(dǎo)，起接受作用的學(xué)生為主體，這種“主導(dǎo)-主體”新型教學(xué)模式的改革。

(三) 課后復(fù)習(xí)教學(xué)階段

在每節(jié)課結(jié)束之后，教師不必花時(shí)間布置課后作業(yè)，只需要通過(guò)智能手機(jī)軟件發(fā)布預(yù)設(shè)好的作業(yè)卷(考試卷)，以卷卷不同的方式隨機(jī)發(fā)布，這樣學(xué)生不會(huì)彼此抄襲的現(xiàn)象，而且也可以讓教師把握學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度有一個(gè)真實(shí)的了解。題型可分主觀題和客觀題，客觀題可以通過(guò)習(xí)題庫(kù)答案自動(dòng)得分。主觀題可由教師或?qū)W生提出，這一點(diǎn)可以參考借鑒Just-in-Time Teaching教學(xué)模式的“難題探究”(Wrap-up Puzzles)，其作用時(shí)促進(jìn)學(xué)生高級(jí)、復(fù)雜認(rèn)知能力的發(fā)展，得不到答案可先進(jìn)行小組討論，小組討論得不到結(jié)論的題可以由其他小組代為解答并獲得相應(yīng)分值，答題方式多種多樣，如智能手機(jī)發(fā)布慕課鏈接，上傳高質(zhì)量的習(xí)題或資料，讓學(xué)生從教學(xué)環(huán)節(jié)的被動(dòng)參與者變?yōu)橹鲃?dòng)參與者的同時(shí)，進(jìn)一步豐富教學(xué)資源。

三、結(jié)　　語(yǔ)

材料類專業(yè)理論課程對(duì)于大學(xué)生開展專業(yè)實(shí)驗(yàn)，課程實(shí)踐和工作后的職業(yè)發(fā)展都起到至關(guān)重要的作用，然而如今材料科學(xué)與工程學(xué)科的發(fā)展方向日趨綜合，是通過(guò)多學(xué)科相互交叉、滲透、移植，最終形成共有的和技術(shù)基礎(chǔ)的大學(xué)科，因此其專業(yè)理論課程的知識(shí)內(nèi)容也日趨綜合，對(duì)于如今高校的學(xué)生，特別是應(yīng)用型高校的學(xué)生而言是一個(gè)重大考驗(yàn)。

基于智能手機(jī)的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，開展材料類專業(yè)課程教學(xué)模式的改革，將有利于教師更為科學(xué)、高效地組織教學(xué)，改變“一言堂”的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生從教學(xué)環(huán)節(jié)中的被動(dòng)參與者，變?yōu)橹鲃?dòng)參與的教學(xué)環(huán)節(jié)的主體，幫助學(xué)生快速有效地掌握本門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時(shí)正確合理地使用智能手機(jī)，提高學(xué)習(xí)興趣和效率，促進(jìn)地方應(yīng)用型高校改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，使教與學(xué)相互促進(jìn)，將有助于地方應(yīng)用型本科高校對(duì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。