基于“云+端”技術(shù)的 “生命科學(xué)概論”智慧課堂教學(xué)模式探索

朱振洪 趙偉春 周麗萍

摘要：作者通過云平臺和移動終端深度融合，將智慧課堂教學(xué)模式應(yīng)用于“生命科學(xué)概論”課程的教學(xué)中，實現(xiàn)了課堂教學(xué)決策數(shù)據(jù)化、資源獲取智能化、師生互動多維化、教師評價實時化。本課堂實踐表明，通過運用智慧課堂教學(xué)模式，實現(xiàn)了課堂內(nèi)外教學(xué)資源的整合，有助于增強學(xué)生的互動性、參與性與自主性，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，有效地提高了知識的掌握程度。

關(guān)鍵詞：云技術(shù);移動終端;智慧課堂;互動式教學(xué)

中圖分類號：G434? 文獻標(biāo)識碼：A? 論文編號：1674-2117（2021）15-0101-03

● 前言

在“大數(shù)據(jù)+人工智能+移動終端”時代背景下，如何構(gòu)建基于“云+端”技術(shù)的智慧課堂，使“低頭族”變成“興趣族”，是目前教育界一個緊迫的任務(wù)。智慧課堂是信息技術(shù)與教育深度融合的產(chǎn)物，是以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，以大數(shù)據(jù)挖掘、人工智能分析為基礎(chǔ)，實施課前資源智能推送、課中實時交流互動、課后學(xué)情分析與評價等學(xué)習(xí)活動，進行學(xué)習(xí)過程記錄與多元智能評價的新型教學(xué)策略。[1]醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)專業(yè)作為筆者所在學(xué)校新設(shè)立的專業(yè)，具有專業(yè)新、課程新、培養(yǎng)任務(wù)新的特點，更應(yīng)該與時俱進，筆者通過在該專業(yè)“生命科學(xué)概論”課程中構(gòu)建移動端的智慧課堂，利用網(wǎng)絡(luò)云平臺，采用多維互動式教學(xué)方法，以期打造一個智能、高效的課堂教學(xué)模式。

● “云+端”智慧課堂的特點

智慧課堂可提供多維的互動形式，如師生之間、生生之間、人與技術(shù)、人與資源等，其特點包括以下幾個方面。[2]

①資源智能推送。智慧課堂可以為學(xué)習(xí)者提供豐富多樣的媒體資源，包括教學(xué)大綱、電子教案、微課視頻、圖片和網(wǎng)頁等，還可以根據(jù)學(xué)生的個性化特點和差異，對不同的學(xué)生推送有針對性的學(xué)習(xí)資料，使得學(xué)生得以鞏固比較薄弱的環(huán)節(jié)，提高學(xué)習(xí)效率。

②實時交流互動。智慧課堂的最大特點是實現(xiàn)了師生之間和學(xué)生之間的實時交流互動。例如討論組，師生都可以在需要時發(fā)表意見，提出問題，教師或?qū)W生可以實時解答，使課堂教學(xué)得到延伸。

③評價即時反饋。智慧課堂教學(xué)中可以采取綜合的學(xué)習(xí)評價體系，這個評價貫穿了教學(xué)的全過程，包括課前預(yù)習(xí)測評與反饋、課堂上實時的教學(xué)反饋與評價以及課后作業(yè)的跟蹤。全方位的反饋評價不僅可以使教師很好地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)與學(xué)習(xí)感受，還使課堂評價形成了完備的評價體系。

④教學(xué)決策支持。智慧課堂所生成的評價資源、學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣、視頻觀看、資料下載等數(shù)據(jù)都可以成為數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程進行總結(jié)并以數(shù)據(jù)化或圖形化的方式呈現(xiàn)出來。教師就可以依靠數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果精準(zhǔn)地掌握學(xué)情，及時調(diào)整授課內(nèi)容和教學(xué)重點等。

● 智慧課堂在“生命科學(xué)概論”課程中的應(yīng)用（如下圖）

生命科學(xué)概論是研究生命現(xiàn)象和規(guī)律的一門基礎(chǔ)科學(xué)，它包含生物學(xué)的多個分支學(xué)科，是生物學(xué)的一個縮影和通論。課程內(nèi)容包括生物大分子、細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)、新陳代謝、信息傳遞、遺傳變異、動植物與微生物類群、生物多樣性、生態(tài)與環(huán)境等模塊。其目的是讓學(xué)生了解整個生物界和生命科學(xué)的概況，加強對生命科學(xué)基本概念和內(nèi)在聯(lián)系與規(guī)律的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生主動探索生命奧秘的積極性。

1.課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)

教師一方面根據(jù)本章節(jié)內(nèi)容，進行學(xué)情分析，包括本章節(jié)的基本知識點、重難點分析，本章節(jié)與上下章節(jié)之間知識連貫性分析，學(xué)生的學(xué)習(xí)行為習(xí)慣分析等，從而確定本章的教學(xué)目標(biāo)及最佳教學(xué)方法，如啟發(fā)式、討論式、小組合作式、案例式等，并提前準(zhǔn)備好若干討論話題及隨堂測驗題目。另一方面，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)提前向?qū)W生推送本章節(jié)的教學(xué)資源，如課件、視頻、動畫、圖片及微課等，讓學(xué)生對課程內(nèi)容進行預(yù)習(xí)。在生命科學(xué)概論中，每一章節(jié)筆者都會精心挑選并上傳視頻、動畫，幫助學(xué)生進行重難點解析，如神經(jīng)元的動作電位、靜息電位是如何產(chǎn)生的、引起基因突變的原因、植物形態(tài)結(jié)構(gòu)等。學(xué)生可以在任何時間自由觀看，提高了學(xué)習(xí)興趣。

2.課中學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)

首先，在開始階段學(xué)生自主介紹課前預(yù)習(xí)的有關(guān)內(nèi)容，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。教師則可以從中了解學(xué)生在預(yù)習(xí)中理解不透的一些知識點，從而在后續(xù)講解過程中重點闡述這些疑難點。其次，在授課過程中，教師可以穿插布置一些隨堂測驗題目，通過網(wǎng)絡(luò)云平臺即時推送到每個學(xué)生的手機端。測驗題目以客觀題目為主，學(xué)生提交后，云平臺可以進行自動批改和結(jié)果反饋。教師則根據(jù)課堂測驗反饋結(jié)果和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，快速找出學(xué)生對知識掌握的薄弱點，并進行問題辨析，通過智慧課堂的互動交流解決學(xué)生遇到的問題。[3]針對課堂互動，教師既可以借助平臺的互動功能，如設(shè)置搶答環(huán)節(jié)，對回答較好的學(xué)生加1～2分，計入平時分，也可以布置分組任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生開展分組探究，并要求小組討論后提交成果及展示發(fā)言，還可以穿插布置熱點話題進行討論等。另外，教師還可以讓學(xué)生通過手機端提交自己的見解，并將反饋結(jié)果集中投屏到大屏幕上，先由學(xué)生互評，再由教師集中點評，這樣既活躍了課堂氣氛，又使學(xué)生進一步理解了知識點。

3.課后復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)

每次課結(jié)束后，教師可以布置個性化線上作業(yè)，即根據(jù)每個學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)和知識掌握程度進行個性化推送。學(xué)生則通過移動終端在限定時間內(nèi)完成線上作業(yè)并提交?？陀^題由系統(tǒng)自動批改，主觀題由教師給出分?jǐn)?shù)或等級。教師可以根據(jù)每次作業(yè)分?jǐn)?shù)了解學(xué)生對知識的掌握情況，并采取針對性的課后指導(dǎo)，如利用學(xué)習(xí)通錄制微課、小視頻等推送給學(xué)生，方便學(xué)生隨時隨地復(fù)習(xí)。另外，教師還可以利用平臺自帶的班級聊天群，與學(xué)生展開線上討論與交流，如哪些不良的生活方式會導(dǎo)致基因突變的發(fā)生等。通過對話題的討論，大家也會改正一些不良的生活習(xí)慣。

● 智慧課堂應(yīng)用效果分析

1.將“低頭族”變成“興趣族”

在互聯(lián)網(wǎng)時代，部分學(xué)生沉迷于網(wǎng)絡(luò)游戲、淘寶購物、娛樂視頻等，成為“低頭族”。因此，如何充分利用移動終端設(shè)備，把學(xué)生的興趣轉(zhuǎn)移到學(xué)習(xí)中來，一直是高校管理者的困惑。在“云+端”智慧課堂教學(xué)模式下，學(xué)生無論在課前、課中或課后都需利用移動終端登錄云課堂APP，自主學(xué)習(xí)課件、參與討論、在線測試、小組互動、觀看微課視頻，以及查收教師布置的任務(wù)等。移動智能設(shè)備不再只是網(wǎng)絡(luò)游戲、娛樂八卦的平臺，而是資源搜索、視頻制作、自主學(xué)習(xí)、小組討論、在線測試的有效工具，使學(xué)習(xí)變得更有“興趣”。[4]

2.將教師的“獨角戲”變成師生“共唱戲”

在“云+端”智慧課堂教學(xué)模式下，教師不再是課堂的主角，也改變了過去“一言堂”的局面，其身份有了很大轉(zhuǎn)變，主要起到課堂組織、指導(dǎo)、答疑、點評、總結(jié)的作用。學(xué)生則成為完成課堂教學(xué)任務(wù)的主角，通過利用移動終端進行資源搜集、課件學(xué)習(xí)、視頻制作、小組討論、測試反饋等一系列活動，學(xué)生的課堂參與度大大提高，自主性得到增強。

3.課堂交流更活躍，互動多維化

學(xué)生在“云+端”智慧課堂充分地發(fā)言或互動，形成多維度互動教學(xué)形式。例如，課堂中設(shè)置的搶答、投票環(huán)節(jié)，每位學(xué)生都十分踴躍地參與;在課堂中討論環(huán)節(jié)，很多學(xué)生都利用手機將回答內(nèi)容滾動投屏到教室大屏幕上，這樣有利于相互比較、相互交流。在課后聊天交流區(qū)，每當(dāng)有學(xué)生提出疑問時，其他同學(xué)都會積極地幫忙解答，這樣也促成了學(xué)生的相互提升。

4.學(xué)習(xí)個性化，資源和數(shù)據(jù)獲取便捷化

“云+端”智慧課堂手機端APP可隨時上傳和下載教學(xué)資源，教師可對教學(xué)資源庫進行資源優(yōu)化。學(xué)生可以在APP上反復(fù)查閱課件、觀看視頻。教師則可以便捷地記錄學(xué)生的作業(yè)成績，并對討論發(fā)言積極者進行評分。另外，作業(yè)庫記錄了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的共性問題，教師能更加全面地分析學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握程度。

● 結(jié)語

實施“云+端”智慧課堂教學(xué)模式，是信息化時代對教學(xué)提出的要求，也是以后課堂改革發(fā)展的重要方向。但該教學(xué)模式使教師的準(zhǔn)備工作量增加了，如制作微課、下載視頻，或制作動畫、發(fā)布教學(xué)資源等，并且要求教師必須具備良好的課堂活動設(shè)計能力、活動現(xiàn)場的把控能力，這也是對高校教師提出的重要挑戰(zhàn)。

參考文獻：

[1]何良靜.智慧課堂下高等院校教學(xué)模式的研究[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報，2018，34（09）： 68-70.

[2]方宜霞.“云·智慧課堂”教學(xué)模式的實踐探索——以“商業(yè)銀行綜合柜臺業(yè)務(wù)”為例[J].科教文匯，2019（05）：114-116.

[3]邵煒茜，馬岳.智慧課堂在高校環(huán)境設(shè)計專業(yè)中的教學(xué)模式研究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報：漢文哲學(xué)社會科學(xué)版，2019，40（03）：132-134.

[4]劉穎，蔣拓，王兆丹.基于移動端的智慧課堂混合式教學(xué)模式的研究與實踐[J].課程教育研究，2019（16）：36-37.

作者簡介：朱振洪，浙江中醫(yī)藥大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副教授，研究方向為中醫(yī)藥生物技術(shù)。

基金資助：2019年浙江中醫(yī)藥大學(xué)教育教學(xué)改革重大招標(biāo)項目（編號：ZB19009）。