運用信息化教學手段 推動教育信息化建設
——以醫學院校食品專業課程信息化建設為例

李 婧，車 帥

（1.錦州醫科大學食品科學與工程學院，遼寧 錦州 121000；2.遼寧理工職業大學，遼寧 錦州 121000）

1 教育信息化的形勢與內涵

1.1 教育信息化的形勢

習近平主席在《致國際教育信息化大會的賀信》中談道：“當今世界，科技進步日新月異，互聯網、云計算、大數據等現代信息技術深刻改變著人類的思維、生產、生活、學習方式，深刻展示了世界發展的前景。”人類歷史上，沒有一項技術像信息技術一樣產生如此深刻的影響。信息時代，無論是社會環境、經濟環境還是我們個人對于信息以及信息化的需求，都在發生著深刻的變化。信息化對于教育的影響是全方位的，在基礎設施、教學方法、辦學模式等方面都對傳統教育教學方式產生了沖擊。云計算的應用實現了無基礎設施的信息化，讓我們可以像用水、用電一樣應用信息資源。大數據規模性、多樣性、高速性、真實性的特點，讓教育形成了差異化教、個性化學、精細化管的教學模式，用數據驅動教育的管理和決策。VR（虛擬現實）、AR（增強現實）技術的應用，催生了場景在線、情景模擬等教學方法。MOOC（Massive Open Online Courses，大規模開放性在線課程）、SPOC（Small Private Online Course，小規模限制性在線課程）等新型教學資源的普及，甚至對許多高校的辦學模式產生了影響。在這種環境下，世界各國不約而同地加強了對教育信息化的關注，從資金、人員等各個方面積極推動教育信息化建設并取得了長足進展。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》明確指出，“信息技術對教育發展具有革命性影響，必須予以高度重視”，并要求“把教育信息化納入國家信息化發展整體戰略”“加快教育信息化進程”[1]。因此，關注信息技術，推動教育信息化建設，是每一位教學工作者的“必修課”。

1.2 教育信息化的內涵

教育信息化的概念是在20世紀90年代伴隨著信息高速公路的興建而提出的。在我國自20世紀90年代末開始，隨著網絡技術的迅速普及，人們越來越關注信息技術對社會發展的影響，“社會信息化”的提法開始出現。聯系到教育改革和發展，“教育信息化”的理念應運而生[2]，其內涵可以理解為“信息與信息技術在教育教學領域和教育教學部門的普遍應用及推廣”[3]。由此可以看出，教育信息化不僅僅停留在技術層面，也不僅僅是教學領域的資金、設施設備的投入以及更新換代，而是涉及教育教學的各個領域、部門的全方位的整體工程。其基礎是實現教育信息化必需的硬件設施，在硬件設施基礎上設計包含信息發布、互動教學、資源管理等的教學平臺，然后依托教學平臺開發相應的教育教學資源，最后由教學主體——教師和學生利用信息化教學手段，實現從教學資源到學生知識技能的轉化，達到教育信息化的目標——因應信息技術的發展，推動教育變革和創新，構建網絡化、數字化、個性化、終身化的教育體系，建設“人人皆學、處處能學、時時可學”的學習型社會，培養大批創新人才。在整個教育信息化體系中，軟硬件設施建設以及教育教學資源的開發，都是為了營造良好的信息化教學環境。要實現從教學資源到學生知識技能轉化的教學目的，其核心就是教師要運用信息化教學手段對學生實施教學。

2 醫學院校食品專業信息化教學

2.1 信息化教學

信息化教學是指基于網絡構建一個信息化教學平臺，集中大量優質教學資源，在教師的引導和組織下，充分發揮學生的積極性和創造性，使學生成為知識和技能的主動探求者、構建者，從而達到良好教學效果的教學過程。

信息化教學的特點是通過網絡平臺實現各種教學資源的共享、交互、協作、會話。教學資源共享有利于對資源的充分利用以及持續更新，各教學部門可以集中力量對本領域的教學資源進行優化開發。網絡平臺的交互性也滿足了個性化教學的需求，實現了從傳統灌輸式教學到自主化、個體化教學的轉變。借助網絡平臺，學生可以相互協作，完成協同作業、分工配合、分角色競爭等活動，同時還可以通過會話交流深化對知識的理解，促進高級認知能力和合作能力的發展。

信息化教學模式包括講授、個別輔導、討論探索、協作、競爭等。教學中，教師由知識的傳授者、灌輸者轉變為學生主動獲取知識技能的幫助者、促進者；教學過程由講解說明變為情景創設、討論探索、協作學習、知識建構等，體現以學生為主體的教學理念；教學資源也轉變為學生主動學習、討論探索、知識建構、解決實際問題的輔助認知工具，用來查詢資料、搜索信息、進行協作學習和會話交流[4]。也就是說由以教師為中心轉變為以學生為中心，學生在教師創設的學習情景中充分發揮自身的積極性和創造性，進行自主學習并用所學知識解決實際問題。

2.2 信息化教學對教師能力的要求

信息化教學對教師能力的要求主要體現在4個方面，即信息處理能力、技術開發能力、教學設計能力、人機協調能力。

信息處理能力包括信息的捕捉、處理、更新能力。隨著信息社會的飛速發展，學生有更多途徑獲取信息，所以教師必須從大量信息中捕捉、提煉更深層次的信息并進行優化處理，使教學內容呈現“T”型知識結構。只有這樣教師才能在信息提供的深度和廣度上具有優勢，而且必須不斷更新、豐富信息，保證教學內容與時俱進。醫學院校食品專業教師日常應注意網羅最新、最前沿的食品相關信息，尤其是關注食品與人類健康等內容，對海量信息進行篩選、處理，將精挑細選的新知識融入教學。

技術開發能力包括技術和開發兩方面的能力。技術能力指的是熟練應用教學平臺進行教學的能力，如運用微課教室、錄屏軟件、交互平臺、教學終端等教學設施設備的能力。開發能力指的是針對不同教學內容，采取翻轉課堂等新型教學方法，通過語言配音方案（如Balabolka）、手繪動畫（如Easy Sketch）、微課插件（如 Adobe Presenter）、復雜交互（如 Adobe Captivate）等軟件，實現個性化、創造性教學的能力。醫學院校食品專業教師應采用多種現代教學手段。比如，在食品加工機械課程教學中，可以利用手繪動畫輔助講解主要設備及生產環節。再如，食品工藝學課程教學中，可以插入幾段微課來講解一些相關概念、產品分類、具體生產方法等內容，這樣會使日常教學形式更加多樣，學生學習興趣更加濃厚。

教學設計能力是指根據信息化教學理念、教學內容、教學對象和信息技術條件，結合教師的教學經驗和技術能力，對課程、課堂以及教學活動進行規劃安排的能力。教學設計包括但不限于教學內容和教學目標分析、學習者特征分析、學習任務設計、學習情景設計、學習資源設計、自主學習設計、協作學習設計、學習策略設計、管理與幫助設計、教學評價設計等環節。教學設計不必拘泥于固定模式，可以充分發揮教師的創造性，在實踐、反思、總結、創新中不斷提升教學效果。教學設計能力是教師綜合能力的反映，也是教師的核心能力。

人機協調能力是教師保證教學效果的基本功。在信息化教學中，面對學生和相對復雜的設施設備，教師要同時把控教學進度和學生的學習行為；面對學生提出的問題和疑惑，要及時回應和解答；面對學生的多角色互動，要保證各角色之間的有序互動等。這就要求教師具有很強的人機協調能力，從而能夠真正把技術、信息、資源、教學內容統合成為一個有機整體。

3 信息化教學手段

3.1 微課與翻轉課堂

微課是指基于一個或幾個知識點，通過某種技術將教師講解錄制為短視頻并上傳到網絡平臺，可供學習者在沒有教師指導的情況下進行在線自主學習。微課的主要特點是在線、短小、環節集中、視頻講解，有講授式、錄屏式、手繪式等表現方式。微課可以視為對傳統授課中的某一重要知識點進行提煉，將備課和上課環節融合到一起的精煉講解。由于微課使用方便、制作快捷、受眾面廣，迅速發展成一種十分流行的教學方法，也是一種基礎的信息化教學手段。以微視頻為基礎構建的新型交互式網絡課程就是微課，可以視為MOOC和SPOC的雛形。

翻轉課堂是一種以“學習知識主要在課外，內化知識、拓展能力主要在課堂”為基本結構的新型教學模式。翻轉課堂和微課結合比較緊密，翻轉課堂教學流程可以簡略地概括為“課前微課+課上交流+課后答疑”，課堂外學生自主學習并完成預習任務、整理收獲及提出困惑，課堂上進行展示交流、協作探究、科學實驗、完成作業以及預習后續內容。與傳統講授式教學模式相比，翻轉課堂對知識認知和內化流程進行了全新再造，塑造了新型師生關系，完成了教師由灌輸者到引導者、學生由被動接受者到主動學習者的轉變，使教學理念呈變化、發展、更新的趨勢。由于實施翻轉課堂需要應用多種信息化教學資源，如在線課程管理系統、適合課前學習的微課、課堂交互終端、反饋學習成效的在線評價系統等，所以我們將其視為一種新型信息化教學手段。

3.2 MOOC與SPOC

MOOC是在世界頂尖大學興起并得到迅速普及的免費的、全開放的網絡課程，每一門課程學習結束會有相應的學習證明。實質上，MOOC是采取互聯網經濟模式來運作教育，利用名牌大學的影響力并投入大量資金所形成的獨特教學手段，其流程可以概括為“免費開放的微課+無面授環節的翻轉課堂+學習證明”。MOOC具有工具資源多元化、易于使用、受眾面廣、參與高度自主性等特點，教師可以充分利用這些特點將慕課作為輔助教學工具，保證教學的豐富性、拓展性、深入性。因此，MOOC是可以在高校迅速普及推廣的信息化教學手段。

相比MOOC，SPOC是一種課堂教學與在線教學相結合的混合教學模式，其流程為“需要注冊的學習+特定內容的微課+有面授環節的翻轉課堂+考試+學分”。在高校內部，教師可以利用SPOC實施翻轉課堂教學，根據學生的需求和學習進程調控課程的進度與評分標準。學生必須保證學習時間和進度，參與在線討論，完成規定的作業等，最終通過考試并獲得相應的學分或證書。相比MOOC，SPOC更具針對性，更強調個性化。

3.3 醫學院校食品專業信息化教學應配備的軟硬件

信息化時代，教師只有在掌握傳統食品專業知識及教學方法的同時，了解與教學相關的軟硬件知識，具備相應的技術能力，才能開展微課制作、在線答疑、翻轉課堂、協同作業、會話交流等信息化教學。

從硬件設施來講，以翻轉課堂教學所需硬件為例，要進行展示交流、協作探究等活動，必須具備能迅速完成學生集中、分散的開放式課堂，支持學生上傳作業、共同探討、協作交流的網絡終端和平板電腦，能提供課前學習、選課的在線課程管理系統，方便學生課后答疑、反饋學習成效的在線評價系統等。即使是制作微課，也需要記錄板書軌跡的手寫板、錄制翻拍的攝像設備、導入背景內容（如PPT）的簡易綠屏演播室等。而硬件設備性能的發揮離不開軟件的支持。就微課來講，如果只是簡單地利用硬件附帶的視頻合成等功能，無法做到在短時間內向學生展示豐富、深入的知識，這就需要教師提供更多背景資料，包括語音、動畫、視頻等。比如使用Balabolka朗讀程序和IVONA、NeoSpeech語音庫進行語音合成，就能根據不同地區的發音特點進行朗讀；利用CrazyTalk等動畫頭像軟件，只需一張普通照片就能制作出栩栩如生的動畫頭像，甚至輸入語音或文字，還能自動生成語音和口型動畫，使教學內容更生動形象；現在很流行的手繪視頻軟件如Easy Sketch，能在視頻中用真實的手或筆將文字、圖片呈現出來，同時添加配音和背景音樂，就是一種十分獨特的視頻表現形式；利用Adobe Presenter等插件，教師可以輕松地為PPT添加視頻、音頻、交互或測試等內容，將PPT轉換為交互式微課，還可以對學生的學習行為進行收集和分析。

3.4 醫學院校食品專業的輔助教學手段

隨著技術的不斷發展，很多新穎的現代化技術可以應用于教學，對教學效果產生立竿見影的效果，大大提升教學質量。在某些食品專業課程實操教學中，比如食品加工機械課程教學中，可以通過運動體感控制器結合AR、VR技術使學生身臨其境，練習使用生產設備；在食品微生物課程教學中，可以應用全息攝像技術分別對整體、組成、細節、微觀進行精確細致的展示。

3.5 對未來的展望

藥食同源，自古醫藥與食品就有著密不可分的關系。醫學院校開辦食品相關專業是將食品營養、食品科學與人類健康及醫學緊密結合起來，培養具有專業特色的人才。要做到這些，就需將更多更新的信息技術融入教學。網絡再快、云端資源再多、教學手段再多樣，都不能成為信息化教學的標志。只有實現技術與內容的深度融合，利用信息技術優化教學的全過程才是信息化教學。《Intel-Project-Bridge未來教室》宣傳片中描繪的未來教學流程：教師觸屏講課—通過教學終端對學生的學習進行引導監控—學生通過在線系統實現反饋與知識內化—完成設計上傳云端—通過虛擬仿真交流研討—3D打印提交成果—通過同步課堂進行成果檢驗等，都充分利用了信息技術，最終達到了理想的教學效果——學生利用自己掌握的知識解決實際問題，這才是信息化教學的最終目的。