基于智慧教學模式的《數字電子技術》教學改革

姜春玲

（泰山學院 物理與電子工程學院，山東 泰安 271000）

1 引言

目前，我國互聯網的發展非常迅猛，移動互聯網更是呈現井噴式的發展，據統計，我國手機上網用戶已達到13億，手機保持第一大上網終端地位，我國移動互聯網發展進入全民時代。移動互聯網的迅速發展，讓我們看到了它的強大生命力和創造力，同時我們也應該考慮如何在教育領域應用和融合。移動互聯網不但給傳統教學模式帶來了極大的影響和挑戰，也給教學模式的改革和創新帶來了難得的契機。

2018年3月25日在北京舉行的中外教師科教創新論壇上，多名專家表示，人工智能將為教育領域帶來一系列創新應用，將會優化教學方式，開啟“智慧教育”新模式。智慧教育即教育信息化，是指在教育領域（教育管理、教育教學和教育科研）全面深入地運用現代信息技術來促進教育改革與發展的過程。其技術特點是數字化、網絡化、智能化和多媒體化，基本特征是開放、共享、交互、協作。移動互聯網時代為智慧教育創造了可實施的契機。

2 移動互聯網時代教育的特點

2.1 教學方式智能化

目前的教學方式已經基本都擯棄了原來的“黑板+粉筆”的形式，計算機輔助教學被老師普遍接受，多媒體、PPT、音頻視頻、動畫等教學方式通過計算機在課堂上呈現給學生，使得教學內容更加豐富多彩、教學形式更加靈活多變。但是隨著互聯網的迅猛發展，這種簡單的數字化教學方式又受到了沖擊，尤其是移動互聯網普及的今天，人們的思維方式和生活方式發生了改變。通過投票問卷的形式對122名大學生手機使用情況進行了調查統計如圖1，有120人認為手機是獲取信息的主要渠道，占97.5%，還有53%的學生從電腦獲取信息；學生在寢室使用手機的占81%，還有33%的學生不分場合隨時使用；每天使用手機在1小時以上的占了78%；并且有64%的學生利用手機來獲取信息或者進行學習。由此可以看出，現在的大學生對網絡的依賴程度很高，他們也愿意利用手機獲取信息和知識。教師可以利用互聯網或者移動設備提供多樣化的、豐富的教學資源，并及時獲取學生學習的信息反饋，通過信息反饋得到的相關數據對學生的學習進行即時、有效、全面且有針對性的分析和診斷，從而實現個性化的、智能化的教學設計。學生利用智能手機、筆記本電腦、iPad等智能設備可以隨時獨自翻閱學習網絡推送的教學資源，練習的測驗也可以通過網絡即時評測，并可以與教師和同學之間實現實時的網上溝通交流，也可以實現創造性的研討。因此，移動互聯網時代的教學已進入智能化階段。

圖1 手機使用情況調查

2.2 獲取知識即時化

傳統的教學中學生只能在固定的時間、固定的教室里，從固定的教師那里獲取知識。而在互聯網時代信息儲存量大，信息可以馬上直接通達，人與人之間也可以直接溝通。學生可以充分利用網絡資源，比如關注一些和課程相關的微博、微信朋友圈、微信公眾號等可以獲取學習領域最新的動態；利用搜索引擎，比如百度、知乎、豆瓣點評等可以借鑒別人的經驗；利用云課堂實現線上學習；加入網上學習型社群與志同道合的一起研究問題。這些都可以利用互聯網即時實現，因此教育教學的主體的交流不再局限于課堂。大家在各個生活的間隙都可以獲取信息，在宿舍、在公園、在公交車上、在等人時，隨時隨地利用網絡或者通過網上教學平臺來進行學習。

2.3 知識資源碎片化

和傳統教學的按部就班、前后關聯、系統性、完整性不同，利用互聯網獲得的知識往往可能是零散、無序和互不關聯的，也就是說知識是一些碎片，可能雜亂無章，需要進行整理加工、提取有用信息。另外，生活的快節奏也使得人們可能沒有整段時間用來學習，這時候利用零散的時間來進行的學習也是碎片化的學習。因此，移動互聯網具有碎片化的特點，我們正處于“碎片化時代”。

碎片化時代的學習要求碎片化的知識必須經過信息的整合，也就是根據自己的需要進行加工整理，從海量的碎片信息中獲取自己想要的知識，形成完整的知識體系，而不是被太多碎片轉移注意力。

2.4 教學模式個性化

由于學習時間、地點的不確定性，學生成為具有獨立學習的個體，因此互聯網時代的教育應該是以學生為中心，滿足學生個性化的需求，教學模式正在從大眾化向個性化轉換。

在移動互聯網教學模式下，教師教學的重點已不僅僅是傳授知識，而是讓學生學會自主學習，培養學生的學習能力，并利用互聯網給學生提供一個自主學習的學習環境，讓學生能夠最大限度地發揮主動性、積極性。教師可以指導學生進行個別化的學習，也可以通過各種協作式教學策略進行協作互動式的教學。這種教學模式可以完全按照個人的需要進行，不論是教學內容、教學方式甚至指導教師都可以按照學生自己的意愿或需要進行選擇。學生可以在宿舍、教室、公交車等各種場合下，按照自己的方式、自己的進度完成學習。

2.5 教學行為互動化

傳統的教學行為主要是教師的單向傳輸，學生作為被動的接受者。在移動互聯網教學環境下教師的角色發生了改變：從知識的占有者轉變為學習活動的組織者，從知識的傳授者轉變為學習的引導者，從課程執行者轉變為課程的開發者，從“教教材”轉變為“用教材教”，從“教書匠”轉變為教育研究者，從知識固守者轉變為終身學習者。［1］教師作為教學的設計者、組織者，成為學生的引導者、服務者、幫助者、知心朋友，有時甚至可以和學生成為共同的學習者。學生也不僅僅是聽從者和學習者，學生從被動接受者轉變為教學過程的主動參與者、合作者，甚至可以是影響者。

教學中的互動過程就是教師與學生、學生與學生之間的雙向合作過程，在相互信賴、協同合作的關系下，建立一種合作探究、共同分析問題、解決問題的伙伴式關系，從而改變原有的教師單向傳輸、學生被動接受的教學方式。互聯網環境下的教育更加方便人與人、人與物的互動，即使身處異地，也可以通過互聯網進行實時或者非實時的交流和互動。教師在與學生的溝通和交流的過程中，可以獲取學生的學習信息，從而不斷改進教學設計。

3 智慧教學模式的構建

3.1 建立立體化的教學互動平臺

在《數字電子技術》教學中，建立了課程的立體化教學平臺，如圖2。其中提供給學生的資源包括：自編教材、課前任務書、微視頻、自測題、PPT等；教師用資源包括：課堂活動計劃、上課用PPT以及網絡資源等；設計了多種教學評價方式：課堂上的各種活動、頭腦風暴、自測題、小組任務、課后作業等；師生之間的交流互動方式包括：投票問卷、答疑討論、小組任務、微信QQ等。

圖2 立體化教學平臺的構建

在教學中選擇了藍墨云班課，利用這個平臺，每個教學班級都可以建立一個班課，讓學生加入到班課中，這樣學生就可以與教師通過手機建立了一個可以即時反饋的教學互動的網絡。每節課前制作學習任務書，提出課程目標、要求，連同自己精心準備制作的相關微視頻和自測題等教學資源一并上傳到云班課平臺上，供學生課前自主學習，同時開通討論區和學生隨時交流。學生可以利用手機選擇自己的時間自由地進行學習，這種學習不再受時間和空間的限制，有的學生甚至重復看多遍視頻。

立體化的教學平臺為教師和學生提供豐富的教學資源，為學生課前預習、課中探討、課后拓展提供了方便，為學生自主學習提供支持，并促進了教師和學生之間、學生之間的交流互動。

3.2 教學決策基于大數據

過去上課前的備課通常只是備教材，根據自己的理解做好PPT，然后上課時按照自己的思路講解，往往不太關注學生的狀態和接受程度。在《數字電子技術》教學改革中，備課不單單包含備教材，還包括了備學生，每節課前都在了解學生的學習狀況、學習進度、完成情況等前提下，分析學生的具體需求，制定有針對性的教學方案。

利用藍墨云班課可以在每一節課前獲取學生預習的狀況、自測題完成情況等信息，并可以采集到每一位學生的學習數據。每節課前對采集到的這些數據進行分析，及時調整教學的方式，做出相應的課堂活動方案，制作有針對性的PPT，并通過讓學生參與各種課堂活動、完成小組任務，實現對知識的再認識，并能夠學以致用。

在云班課上，學生也可以獲得自己在學習過程中的每一步數據信息，自己可以通過分析來實現自主的調整學習時間、學習方式，以獲取更好的學習效果。

3.3 教學模式采取混合式

采取如圖3所示的混合式翻轉課堂的教學模式，遵循“教師為主導，學生為主體”的原則，根據教學過程總結了教師的教法和學生的學法。教師的教法主要包括：課前利用網絡平臺制作推送視頻，課上設計有效的課堂活動，課后及時評價反饋。學生的學法包括：課前自主學習，課上小組合作探究問題，課后練習鞏固。教師的教法著重于如何促進學生的學法，充分利用教師的主導作用，發揮學生的主體能動性，實現混合式教學。

圖3 混合式翻轉課堂教學模式

混合式教學模式不是簡單的“線上”和“線下”的混合，其內涵包含教學理論的混合、教學環境的混合、教學資源的混合以及教學方式的混合等［2］。

教學理論的混合：混合式教學模式包括了行為主義教學理論、新建構主義教學理論、人本主義教學理論等多種教學理論的綜合。根據“教師為主導、學生為主體”的原則［3］，在制定教學策略時既關注“如何教”，更關注“如何促進學”，針對不同的學習者，提供豐富的教學資源，建立多樣化的教學環境，采取不同形式的教學活動，提倡主動探索式的學習，以實現所要達到的教學目標。

教學環境的混合：混合式教學的環境是靈活的、開放式的，可以包括多個正式的、非正式的學習環境。學習環境的建立完全以學生為中心，從信息資源到教學內容，從過程評估到支持工具，從實驗練習到協作環境，一切圍繞學生展開。混合式教學是“線上”與“線下”、虛擬與現實、課上與課下、教與學的結合。我們充分利用“互聯網+”的特點，將信息技術與課程相結合，利用互聯網的學習環境增進學生的主動學習和拓展數字化學習的能力。作為教師積極引導學生利用移動互聯網終端開展自主學習、合作學習，使網絡學習成為一種習慣。

教學資源的混合：依據互聯網時代教育碎片化的特點，教學資源的搭建采用積木式的，把一個系統性的整體劃分為若干個子課題，化繁為簡、化大為小，每個模塊都制作了十幾個微視頻。在備課時首先設計好課前、課中、課后的各種教學資源，課前的教學資源包括任務書、自己制作或者網絡上的微視頻、與知識內容相關的自測題，課中的教學資源包括上課用PPT、課堂活動計劃、小組討論題、搶答題、思考題等，課后的教學資源包括練習題、作業題、小組任務、網上資料等等。另外還提供給學生一些與課程相關的網上資源，比如論壇、社區、微博等。

教學方式的混合：移動互聯網時代我們的教學充分利用網絡的優勢，將網絡學習與課堂面授有機結合，做到線上有資源，線下有活動。教師的教學和學生的學習可以實時或者非實時、同步或者異步。課前學生可以選擇適合自己的學習方式和學習進程，利用網絡進行自主學習。課上組織學生進行基于“合作”理念的小組學習、討論學習、協作探究和互動交流等活動。

混合式教學為學生提供了一種無處不在的學習方式，實現了“線上”與“線下”、虛擬與現實、課上與課下、教與學的結合，使得學生可以不受時間、空間的制約，滿足學生個性化學習和終身學習的要求，提高了學生自主學習的能力。

3.4 教學評價即時化

教學評價是教學過程的一個重要的組成部分，通過教學評價可以了解學生對課程的掌握情況，判斷學生學習的效果，了解學習中出現的問題和需要，并給教師教學設計提供參考，對課程下一步的實施進行有針對性的調整。

在移動互聯網時代教學評價應該是全面的、即時的、動態伴隨式的，也就是貫穿教學全過程的動態學習診斷與評價。在《數字電子技術》課程中加大了平時成績的比重，教學評價采取多元化的形式，涵蓋學生線上、線下的各種學習行為，包括課前預習測評和反饋、課堂實時檢測評價和即時反饋、課后作業評價和跟蹤反饋。藍墨云班課是通過經驗值來對學生學習進行評價的，學生完成每一個環節，云平臺都會自動加分，教師也可以及時給予評價，增加經驗值。好多學生為了獲得更高的經驗值，積極參與各項教學活動，極大地調動了學生的學習熱情。評價的方式從傳統的注重結果評價轉變為動態的過程性評價，從主觀評價轉向數字化的客觀評價。

藍墨云班課每周還會給一個學生學習情況匯報，教師可以及時掌握學生的學習動態，了解到哪些學生比較認真，哪些學生需要督促，在下一次上課時可以著重關注。學生還可以借助云班課搭建的交流平臺，實現師生交互，及時提問、參與討論，通過活潑輕松的形式實現學習，革新了學生的學習體驗。

4 教學改革成果

采用混合式翻轉課堂的教學模式，拉近了教師和學生的距離，增加了交流的機會，學生學習的主動性提高了。課前預習情況，包括查閱學習任務書、觀看微視頻，然后通過自測題來檢驗學習狀況，參與度達到95%；課堂上的各種教學活動，包括搶答、舉手、頭腦風暴、小組任務等，能夠積極參與的學生達到85%，其他同學也能夠有時參與；課后的討論答疑參與度為88%。在學生留言評價中絕大多數學生認為“提高了學習的積極性”、“使學習變得更加有趣”、“可以隨時隨地學習”。許多學生反應過去不知道怎么預習，現在喜歡上了課前預習。

通過藍墨云班課的經驗值統計數據與期末考試成績對比可以發現，學生的在線學習行為表現與學業成績正相關。學期末對4個班學生進行了問卷調查，其中有79%的學生喜歡課前的自主學習方式，84%的學生喜歡翻轉課堂的形式，認為團隊合作意識和能力得到提高的占81%，認為自我表現和表達能力得到提高的占44%，認為歸納總結和知識運用能力得到提高的占62%，認為挖掘核心知識點能力得到提高的占40%，99%的學生認為本課程的教學改革很好，給予了肯定，學生的接受度和滿意度均很高。

在《數字電子技術》教學改革的過程中，把各種教學資源匯總制作成了課程包，包含了118個教學資源和137個教學活動，與北京智啟藍墨信息技術有限公司簽訂了課程包授權推廣協議書，在云平臺推廣應用。

5 結束語

移動互聯網時代正在從知識型教學向智慧型教學轉變，智慧教學不應該是教師教、學生學的過程，而是教師運用現代化的教育手段，引導學生自主享受教育資源，獲得知識、增長能力的教育過程。［4］智慧教育中的教師應該能夠激發學生好奇心，并能夠提供學生創新思維的方法和策略，引導學生提出自己的觀點和看法，使學生在愉悅的學習交流環境中高效地獲取知識和能力。作為高校教師應該是引領智慧教學的主體，因此，研究智慧教學模式、開展智慧教學實踐是對每一位高校教師的要求。