模塊化教學(xué)改革下的智慧課堂初探
——以“基礎(chǔ)工程”為視角

徐亞利，袁家德

(1.合肥學(xué)院 城市建設(shè)與交通學(xué)院，合肥 230022；2.安徽建筑大學(xué) 法政學(xué)院，合肥 230601)

教育的本質(zhì)是使人區(qū)別于動(dòng)物而成為人的活動(dòng)，其核心在于能力的實(shí)現(xiàn)和人才的培養(yǎng)，是雙向的交流互動(dòng)，而不是單向的知識(shí)傳遞和灌輸。對(duì)于學(xué)生而言，由于每個(gè)個(gè)體在生物遺傳因素和社會(huì)環(huán)境因素存在一定的差異，使得個(gè)體在參與教育活動(dòng)時(shí)體現(xiàn)出不同的個(gè)性、認(rèn)知風(fēng)格、學(xué)習(xí)方式，對(duì)教育活動(dòng)的開展提出了個(gè)性化的學(xué)習(xí)要求。所以，在開展教學(xué)活動(dòng)時(shí)，如何既能綜合考慮學(xué)生的共性化，又能充分考慮每個(gè)學(xué)生的個(gè)性化，做到因人施教，這也是在教學(xué)中一直困擾教師的難題。然而，當(dāng)今科技的飛速發(fā)展，尤其是現(xiàn)代化教學(xué)手段和多媒體技術(shù)的不斷提高，使得在教學(xué)活動(dòng)中，教師可以充分借助移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)，這勢(shì)必推動(dòng)了新一輪課堂教學(xué)的創(chuàng)新與變革，傳統(tǒng)課堂向數(shù)字化、智能化課堂發(fā)展。同時(shí)，自2017年以來，教育部對(duì)教育信息化工作中提出了推動(dòng)數(shù)字校園和智慧校園的建設(shè)，目前全國(guó)各大中小學(xué)均在開展這方面的實(shí)踐和研究工作。以技術(shù)為中介的智慧教育,因其智慧的導(dǎo)向性成為教育信息化未來發(fā)展的新境界、新訴求，未來的學(xué)習(xí)更注重對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)方法的設(shè)計(jì)與運(yùn)用，為學(xué)生實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)更智能和多元化的環(huán)境。因此，對(duì)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行科學(xué)研究，構(gòu)建并實(shí)施智慧課堂，利用全新的教育理念、先進(jìn)的技術(shù)和移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行智慧課堂的教學(xué)研究，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)性和自發(fā)性，真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心，才能真正實(shí)現(xiàn)將知識(shí)內(nèi)化為能力。

隨著智慧教育理念的提出及發(fā)展，信息技術(shù)環(huán)境下智慧課堂的構(gòu)建成為教育技術(shù)界越來越關(guān)注的研究熱點(diǎn)。利用“互聯(lián)網(wǎng) +”時(shí)代的大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)、云計(jì)算等新技術(shù)構(gòu)建信息化、智慧化、高效互動(dòng)的課堂。它應(yīng)用“云 + 端”服務(wù)方式，通過智能推送、動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)采集和即時(shí)分析，實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的教學(xué)決策、實(shí)時(shí)全面的教學(xué)評(píng)價(jià)、全過程的交流互動(dòng)、個(gè)性化的資源推送，從而變革和改進(jìn)課堂教學(xué)的結(jié)構(gòu)和模式。智慧課堂是信息技術(shù)和教育教學(xué)深度融合的產(chǎn)物，也是翻轉(zhuǎn)課堂發(fā)展的新體現(xiàn)、新趨勢(shì)。

目前，合肥學(xué)院模塊化教學(xué)改革的理念在各個(gè)專業(yè)中已經(jīng)深入開展多年，土木工程專業(yè)也已經(jīng)實(shí)施模塊化教學(xué)多屆學(xué)生，而且不同專業(yè)模塊所采用的方法以及實(shí)施效果也各具特色。基礎(chǔ)工程作為土木工程專業(yè)和交通工程專業(yè)的核心課程，在模塊化教學(xué)中也因其內(nèi)容多而分散，課時(shí)少等問題，教學(xué)課時(shí)與教學(xué)內(nèi)容的矛盾日益顯著。同時(shí)，傳統(tǒng)教學(xué)理念中重學(xué)科知識(shí)與以能力為導(dǎo)向的教學(xué)理念和個(gè)性化教學(xué)之間的矛盾也越加顯著。如何利用現(xiàn)代技術(shù)和科技手段有效進(jìn)行能力提升的個(gè)性化教育，這不僅是對(duì)教師也是對(duì)教育的挑戰(zhàn)。

1 傳統(tǒng)教學(xué)中的困境

理論教學(xué)往往是傳統(tǒng)教學(xué)中的重中之重，所以傳統(tǒng)教學(xué)中以教師為中心的“獨(dú)角戲”教學(xué)模式一直沿用了多年，學(xué)生和教師也墨守成規(guī)地遵循著這種模式。因此，這種課堂上無法發(fā)揮學(xué)生的能力，更忽略了學(xué)生是課堂的主角，沒有學(xué)生參與的課堂而是以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為輔的眾人皆醉我獨(dú)醒的場(chǎng)面是不難想象的。作為理論教學(xué)的有效補(bǔ)充和延伸的實(shí)踐教學(xué)，是培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而，傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)往往一味強(qiáng)調(diào)計(jì)算和設(shè)計(jì)，卻脫離了實(shí)際工程，導(dǎo)致設(shè)計(jì)任務(wù)與實(shí)際工程不符。同時(shí)，限于課程設(shè)計(jì)的固定模式，設(shè)計(jì)類型的單一化和固定化，設(shè)計(jì)題型的陳舊化，無法滿足日新月異的當(dāng)代科技和工程技術(shù)的發(fā)展，更不能滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求。另外，傳統(tǒng)的考核方式多數(shù)是單一指標(biāo)定成績(jī)，即卷面分?jǐn)?shù)定勝負(fù)。學(xué)生成績(jī)成為考察學(xué)生掌握課程情況和掌握程度的唯一標(biāo)準(zhǔn)，不能體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的情況和表現(xiàn)。

綜上所述，傳統(tǒng)的基礎(chǔ)工程教學(xué)過程中存在的種種困境限制了教學(xué)達(dá)不到預(yù)期效果，如何解決日益増長(zhǎng)的能力需求和傳統(tǒng)教學(xué)的矛盾？科技是發(fā)展的動(dòng)力，隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，接受教育的對(duì)象也在潛移默化地發(fā)生變化，學(xué)生對(duì)新事物、新技術(shù)和新科技的接受能力在與時(shí)俱進(jìn)，如何順應(yīng)當(dāng)下科技和時(shí)代的發(fā)展，由教師為主導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和工程實(shí)踐能力成為當(dāng)下教師亟需深思的問題；與此同時(shí)，如何利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，因材施教，因人施教，這也是當(dāng)下一線教師更亟待解決的問題。

2 基礎(chǔ)工程模塊化教學(xué)

教學(xué)過程其本質(zhì)是人與人的交流與互動(dòng)的過程，更是雙向信息傳遞的過程。2009年，合肥學(xué)院率先突破了傳統(tǒng)學(xué)科的定勢(shì)，開展了以學(xué)生為中心的能力導(dǎo)向的模塊化教學(xué)改革。模塊化教學(xué)的思路是將社會(huì)和行業(yè)對(duì)人才能力的定性需求具體到培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標(biāo)的量化指標(biāo)，進(jìn)一步細(xì)化到知識(shí)體系的構(gòu)建和內(nèi)容的重組。再結(jié)合自身學(xué)校的定位和辦學(xué)的特色，突出各專業(yè)具體的能力培養(yǎng)，弱化學(xué)科體系的條框，從而形成了新的模塊。

結(jié)合教育部鼓勵(lì)高校打造金課，去除水課的指導(dǎo)精神。針對(duì)該課程的特點(diǎn)及傳統(tǒng)教學(xué)的困境，基于自身多年的教學(xué)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，利用智慧課堂，有效解決內(nèi)容多而課時(shí)少的問題，真正全程以學(xué)生為中心，以能力輸出為導(dǎo)向進(jìn)行教學(xué)，在教學(xué)理念、教學(xué)方法和教學(xué)過程的控制上大膽地進(jìn)行嘗試和探索，從而激發(fā)學(xué)生主動(dòng)性、積極性和開創(chuàng)性，使學(xué)生具有獨(dú)立思考問題和探究能力；大膽探索科研問題并積極嘗試?yán)脤I(yè)知識(shí)解決實(shí)際工程問題的能力，最終為工程單位輸送基本素質(zhì)高、專業(yè)水平高和綜合能力高的工程技術(shù)人員，給社會(huì)配置更多的、合格的工程技術(shù)人才。

3 基礎(chǔ)工程智慧課堂

3.1 智慧課堂的構(gòu)建

課堂教學(xué)是教學(xué)的重要形式，但不應(yīng)該是所有和全部。課堂教學(xué)只是教學(xué)環(huán)節(jié)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，要提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，僅僅依靠和嚴(yán)抓課堂教學(xué)還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。教學(xué)過程是一個(gè)由課前、課中和課后三個(gè)環(huán)節(jié)組成的空間體系，每一個(gè)環(huán)節(jié)都是教學(xué)過程的不可缺少的部分。為此，每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對(duì)象進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，并實(shí)時(shí)根據(jù)教學(xué)過程中的實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。資源是智慧課堂的構(gòu)建和實(shí)施不可或缺的必要條件，學(xué)習(xí)資源的建設(shè)和管理工具的支撐也是智慧課堂的保障。為了有效解決課程內(nèi)容多課時(shí)少的問題，教師可以根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的重要程度和理解難易程度有選擇地進(jìn)行講解和自主學(xué)習(xí)，為此，需要儲(chǔ)備大量的學(xué)習(xí)資料，配套不同類型的資源供學(xué)生課余自主學(xué)習(xí)。教學(xué)課件PPT和配套習(xí)題資料是基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)資料，同時(shí)拍攝大量的現(xiàn)場(chǎng)視頻資料幫助學(xué)生理解課件中不易理解且較為抽象的施工工藝，這也是智慧課堂實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際的有效手段之一。針對(duì)有些限于時(shí)間、場(chǎng)地和施工工藝的視頻資料可以制作flash動(dòng)畫幫助學(xué)生消化理解，既擺脫了單一枯燥的理論講解，又解決了實(shí)拍視頻資料中準(zhǔn)備過程太長(zhǎng)、重點(diǎn)不夠突出的缺點(diǎn)。同時(shí)教師可以根據(jù)資源的不同進(jìn)行分類管理，便于學(xué)生根據(jù)自身實(shí)際需要有選擇地進(jìn)行下載，并利用課余時(shí)間反復(fù)學(xué)習(xí)。

3.2 智慧課堂的管理和實(shí)施效果

(1)課前管理。《基礎(chǔ)工程》模塊理論性和實(shí)踐性強(qiáng)，其中的重難點(diǎn)知識(shí)有時(shí)很難在課堂中短時(shí)間內(nèi)較好地理解和掌握，這就需要學(xué)生課前做一些預(yù)習(xí)和查閱資料，為此在智慧課堂的學(xué)習(xí)平臺(tái)中提前推送一些相關(guān)資料和問題，限定學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)查閱和回答，這樣可以督促學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，同時(shí)學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中遇到的問題，教師可以根據(jù)學(xué)生課前預(yù)習(xí)的反饋，整理匯總后在課堂中有重點(diǎn)地進(jìn)行講解。這樣一方面了解自主預(yù)習(xí)過程中的難點(diǎn)，另一方面在課前也有效地與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)和交流。

(2)課堂管理。教學(xué)其實(shí)質(zhì)是教和學(xué)的過程，每一個(gè)過程都需要師生齊心協(xié)力、相互配合才能有效完成并達(dá)到期望的效果。學(xué)生到課堂中來是完成學(xué)這一過程的首要前提，為此教師點(diǎn)名抽查也是傳統(tǒng)課堂中一項(xiàng)常規(guī)工作。而在智慧課堂中教師可以通過不同簽到形式考察學(xué)生到課率，及時(shí)統(tǒng)計(jì)學(xué)生到課和未到課學(xué)生名單，如位置簽到、自拍簽到和手勢(shì)簽到等多種形式，這樣既節(jié)約了課堂寶貴的時(shí)間，又有效地杜絕了代簽和代課的現(xiàn)象發(fā)生。課堂教學(xué)管理是教學(xué)一線教師基本技能的體現(xiàn)，如何把控好課堂中的45分鐘，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)集中注意力聽懂、學(xué)會(huì)并消化吸收教師所教的內(nèi)容，這卻是考驗(yàn)教師教學(xué)能力的關(guān)鍵。智慧課堂的多樣化恰恰解決了傳統(tǒng)課堂的單一模式，課堂中教師通過隨機(jī)選人的模式確定學(xué)生回答某一個(gè)問題，還可以通過投票選擇的形式考察學(xué)生對(duì)容易混淆的知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。課前教師將重難點(diǎn)問題提前在平臺(tái)推送并進(jìn)行主題討論，通過后臺(tái)管理查閱學(xué)生回答情況，統(tǒng)計(jì)學(xué)生回答人數(shù)和沒有參與學(xué)生名單，及時(shí)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)詢問學(xué)生原因，跟蹤學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)掌握狀況，真正實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)和輔導(dǎo)。

(3)課后管理。教師根據(jù)教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)難易程度，通過平臺(tái)發(fā)布課后作業(yè)，根據(jù)學(xué)生整體掌握情況和課堂反映情況設(shè)置完成作業(yè)的時(shí)長(zhǎng)。要求學(xué)生將完成的作業(yè)以拍照或電子文檔的方式上傳，既節(jié)約了紙張又嚴(yán)格控制了提交作業(yè)截止時(shí)間。教師在平臺(tái)中批改作業(yè)后，學(xué)生能夠及時(shí)查閱自己作業(yè)中的批改反饋，了解自己掌握知識(shí)的薄弱環(huán)節(jié)，后續(xù)在哪些方面還需加強(qiáng)，同時(shí)也節(jié)約了傳統(tǒng)作業(yè)本上交和下發(fā)等環(huán)節(jié)的時(shí)間。學(xué)生可以利用碎片化的時(shí)間有效復(fù)習(xí)鞏固知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容，同時(shí)教師也可以利用碎片化的時(shí)間進(jìn)行督學(xué)，實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生自主學(xué)習(xí)。教師定期查閱學(xué)生下載學(xué)習(xí)資料的時(shí)間和學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)，有效地監(jiān)督學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)課時(shí)的完成，以便及時(shí)發(fā)布后續(xù)的任務(wù)和作業(yè)。

(4)智慧課堂的實(shí)施效果。為了檢驗(yàn)?zāi)K化下基礎(chǔ)工程智慧課堂的實(shí)施效果，結(jié)合近三年的教學(xué)經(jīng)歷，對(duì)比14級(jí)、15級(jí)和16級(jí)三年來基礎(chǔ)工程學(xué)生成績(jī)及分布，分析傳統(tǒng)教學(xué)與智慧課堂前后學(xué)生成績(jī)分布狀態(tài)，知識(shí)掌握情況及學(xué)習(xí)效果分析。基于模塊化教學(xué)改革的理念，考試成績(jī)由三部分構(gòu)成：其中，卷面分占總分值的50%，三次過程考核占總分值的40%，課堂筆記占總分值10%，最終成績(jī)?yōu)榫C合得分的分值，這就要求學(xué)生對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)中的每一個(gè)任務(wù)都要認(rèn)真對(duì)待并積極完成，才能形成最終的好成績(jī)。

表1 智慧課堂實(shí)施前后學(xué)生綜合成績(jī)對(duì)比分析

通過模塊化教學(xué)改革后的基礎(chǔ)工程智慧課堂試點(diǎn)，對(duì)比三屆學(xué)生的同一門課程模塊化前后和智慧課堂前后的成績(jī)可見，模塊化后尤其是智慧課堂試點(diǎn)的16級(jí)學(xué)生整體學(xué)習(xí)自發(fā)性和自覺性顯著提高，且對(duì)專業(yè)知識(shí)的自學(xué)積極性明顯提高。課堂教學(xué)中，學(xué)生到課率高達(dá)98%以上。課堂上學(xué)生積極參與教師發(fā)布的每一次主題討論，課堂中的隨機(jī)選人答題時(shí)，學(xué)生都能夠積極回答并展開分析；課下學(xué)生能夠及時(shí)有效地完成布置的作業(yè)，并主動(dòng)與教師溝通學(xué)習(xí)中遇到的問題和自己的困惑；學(xué)習(xí)通中的資料能夠自覺下載并學(xué)習(xí)，對(duì)于重難點(diǎn)知識(shí)能夠通過反復(fù)學(xué)習(xí)課件和視頻資料幫助理解和鞏固，整體教學(xué)效果較佳，學(xué)生學(xué)習(xí)后感覺到滿滿的收獲感和自信心。同時(shí)，學(xué)習(xí)方法也從被動(dòng)的死學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)的善學(xué)習(xí)，從本質(zhì)上改變了學(xué)知識(shí)的內(nèi)化過程。

4 結(jié)論

智慧課堂從硬件設(shè)施的構(gòu)建到軟件資料的配置，無形中已經(jīng)將學(xué)生從傳統(tǒng)的教室?guī)氍F(xiàn)代的智慧殿堂，讓學(xué)生在其中輕松、自如地汲取知識(shí)，又能更大限度地施展自我能力，最大限度地激發(fā)了學(xué)生的求知欲、自發(fā)性和自主性。從理念上使教學(xué)不在局限于課堂，從“先教后學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤跋葘W(xué)后教、以學(xué)定教”。教師依據(jù)課前預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)反饋，進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)，同時(shí)設(shè)計(jì)有針對(duì)性、個(gè)性化的課堂教學(xué)，這樣調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主性，使得學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)自發(fā)學(xué)習(xí)，由僅僅掌握知識(shí)到運(yùn)用知識(shí)解決問題的轉(zhuǎn)變。課堂中，教師可以利用信息技術(shù)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和參與度，及時(shí)關(guān)注到每一個(gè)學(xué)生的掌握狀況；同時(shí)，師生一起協(xié)作探究解決問題、完成學(xué)習(xí)任務(wù)，將課堂時(shí)間的運(yùn)用發(fā)揮到極致。課后，學(xué)生自主利用移動(dòng)設(shè)備學(xué)習(xí)，師生之間可以利用平臺(tái)開展有效地交流互動(dòng)、及時(shí)答疑和解惑，拉進(jìn)了師生之間的距離，增進(jìn)了師生之間的友誼。智慧課堂基于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析，實(shí)時(shí)、客觀、全面反映當(dāng)前教學(xué)狀態(tài)，同時(shí)依靠學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，實(shí)現(xiàn)真正智慧、高效的現(xiàn)代課堂，讓科技充分融入到當(dāng)今的教育并推進(jìn)教育不斷創(chuàng)新，提高教學(xué)質(zhì)量，真正實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高素質(zhì)的綜合性人才。