基于智慧教室平臺的混合式教學(xué)模式探索與實踐

史國民 熊輝巖 巨秀婷 唐楠 何濤

[摘 要] 利用智慧教室平臺開展混合式教學(xué)探索，已成為智慧教育時代教育教學(xué)改革的主流。結(jié)合“植物生理學(xué)”課程特點，對基于智慧教室平臺的該課程混合式教學(xué)模式進(jìn)行了探索與實踐，從智慧教室的內(nèi)涵與特征、混合式教學(xué)模式探索和智慧教室平臺實施的優(yōu)勢三個方面，探討了在課堂教學(xué)創(chuàng)新過程中的一些實踐經(jīng)驗，以期改變傳統(tǒng)“PPT+講述”的教學(xué)現(xiàn)狀，為“植物生理學(xué)”課程在智慧教室平臺下的教學(xué)改革提供思路和參考。

[關(guān)鍵詞] 植物生理學(xué);智慧教室;混合式教學(xué);教學(xué)模式

[基金項目] 2019年度青海大學(xué)教育教學(xué)研究項目“基于智慧教室的‘植物生理學(xué)課程混合式教學(xué)模式探索與實踐”（JY201928）

[作者簡介] 史國民（1984—），男，甘肅武威人，博士，青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院農(nóng)林系講師，主要從事植物生理學(xué)研究;何 濤（1972—），男，四川南充人，博士，青海大學(xué)生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院教授（通信作者），主要從事植物學(xué)研究。

[中圖分類號] G642.41? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）38-0075-04? [收稿日期] 2021-01-20

在國家教育4.0時代，采用智慧教室教學(xué)平臺，實現(xiàn)了傳統(tǒng)課堂教學(xué)與混合式教學(xué)模式的優(yōu)勢互補(bǔ)，為高校的教育教學(xué)改革提供了一種全新的思路。智慧教室實現(xiàn)了教學(xué)環(huán)境的優(yōu)化和教學(xué)資源的整合，通過建構(gòu)教師個性化的教學(xué)設(shè)計，實現(xiàn)以學(xué)生為中心的創(chuàng)新學(xué)習(xí)過程?；谥腔劢淌移脚_的混合式教學(xué)模式，可充分發(fā)揮教師的教學(xué)主導(dǎo)作用，也能提高學(xué)生的自主探究能力[1]。在我國新農(nóng)科教育中，采取“智慧教室+混合式教學(xué)”模式，以豐富的教學(xué)資源和多元化的教學(xué)形式實施教學(xué)，對于加快我國農(nóng)學(xué)教育改革與創(chuàng)新，培養(yǎng)農(nóng)業(yè)拔尖創(chuàng)新型科技人才具有重要意義。

一、智慧教室的內(nèi)涵與特征

（一）智慧教室的內(nèi)涵

智慧教室是指為教學(xué)活動提供智慧應(yīng)用服務(wù)的教室空間及其軟硬件裝備的總和，它是在物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新型信息技術(shù)推動下的教室信息化建設(shè)的新形態(tài)[2]。智慧教室通過空間設(shè)備變化，拉近師生距離，既可集中授課又可分組教學(xué)、研討、展示，在教學(xué)中可以實現(xiàn)手機(jī)互動、教學(xué)過程錄制、課程直播等功能。靈活多樣的互動教學(xué)模式，實現(xiàn)了“以生為本”的教學(xué)理念，讓學(xué)生成為課堂的主角。

（二）智慧教室的特征

智慧教室是一種能優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)方式、便利學(xué)習(xí)資源獲取、促進(jìn)課堂即時深度互動的新型教室。它以PST理論（教學(xué)方法—學(xué)習(xí)空間—信息技術(shù)）為基礎(chǔ)，主要包括內(nèi)容呈現(xiàn)（Showing）、環(huán)境管理（Manageable）、資源獲?。ˋccessible）、即時互動（Real-time Interactive）、情境感知（Testing）五個維度[3]。智慧教室在技術(shù)層面包括擴(kuò)聲、視頻顯示、無限投屏、錄播、VR技術(shù)、感知、中央控制、遠(yuǎn)程求助、電子班牌、交互協(xié)作等子系統(tǒng);在教學(xué)設(shè)計層面包括教授、學(xué)習(xí)、教學(xué)管理、教學(xué)評價等因素的聚合實現(xiàn);在空間層面是物理空間和虛擬空間的有機(jī)結(jié)合，能貫穿課前、課中、課后數(shù)據(jù)延展，提供泛在學(xué)習(xí)（Ubiquitous learning）。

（三）高校智慧教室的建設(shè)

基于全國高校官方網(wǎng)址發(fā)布的數(shù)據(jù)，截至2020年，42所“世界一流大學(xué)”100%完成智慧教室的建設(shè)?！笆澜缫涣鞔髮W(xué)”院校是教育改革的先鋒，在人才培養(yǎng)質(zhì)量、管理機(jī)制改革、環(huán)境隊伍建設(shè)等方面均具有引領(lǐng)和示范作用。95所“世界一流學(xué)科”建設(shè)高校中，有92所院校完成智慧教室的建設(shè)，占96.4%[4]。以青海大學(xué)為例，該校共建設(shè)87間智慧教室，2019年9月正式投入使用，已完成智慧教室運行管理和教學(xué)質(zhì)量評價機(jī)制的構(gòu)建，使智慧教學(xué)成為教育教學(xué)新常態(tài)，還在清華大學(xué)“學(xué)堂在線”的大力支持下，積極推進(jìn)MOOC課程在智慧教室中的應(yīng)用。

二、混合式教學(xué)模式的探索

（一）“植物生理學(xué)”課程教學(xué)模式的構(gòu)建

基于智慧教室開展混合式教學(xué)，為“植物生理學(xué)”混合式教學(xué)的構(gòu)建提供了思路和途徑。以建構(gòu)主義理論和PST框架為設(shè)計原則，將學(xué)習(xí)空間、主題課程和教學(xué)模式協(xié)調(diào)關(guān)聯(lián)，創(chuàng)新學(xué)習(xí)環(huán)境，實現(xiàn)學(xué)習(xí)空間、信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合（圖1）。采用混合式教學(xué)模式，利用智慧教室等教學(xué)輔助平臺，可提升課堂教學(xué)效率，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，從而獲得優(yōu)化的教學(xué)效果。

（二）“植物生理學(xué)”課程混合式教學(xué)的實踐

對傳統(tǒng)課堂教學(xué)與基于智慧課堂的互動式教學(xué)進(jìn)行對比，從混合式教學(xué)構(gòu)建的學(xué)習(xí)對象、教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)資源、活動設(shè)計、考核評價體系六個方面，探索智慧教室在“植物生理學(xué)”課程混合式教學(xué)中的積極作用。

1.學(xué)習(xí)對象。西北地方性高校有著本地生多（省內(nèi)生源約占60%）、民族生多（占30%）、農(nóng)村學(xué)生多等的生源特點，而且在每一個班級中學(xué)生學(xué)業(yè)起點不同，生源質(zhì)量差距較大。在傳統(tǒng)專業(yè)課程教學(xué)中，表現(xiàn)為高分生源學(xué)生知識容量不夠，教學(xué)內(nèi)容深度過淺;低分生源學(xué)生對課堂知識理解存在困難，不能及時理解和掌握。這就迫使一線教師在教學(xué)中要大力改革，推進(jìn)混合式教學(xué)，讓每一位學(xué)生在課程教學(xué)中得到有效提升。

2.教學(xué)目標(biāo)。通過“植物生理學(xué)”課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能掌握植物生命活動的規(guī)律及其與環(huán)境的關(guān)系;理解與植物生產(chǎn)有密切聯(lián)系的植物生理學(xué)基本理論和基礎(chǔ)知識，并引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)理論知識運用于生產(chǎn)實踐和科學(xué)研究;查閱參考資料，及時了解學(xué)科發(fā)展前沿動態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力與創(chuàng)新能力，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。

3.學(xué)習(xí)內(nèi)容。植物生理學(xué)是研究植物生命活動基本規(guī)律的學(xué)科，是一門理論性極強(qiáng)，但又與實踐密切結(jié)合的課程[5]。課程學(xué)習(xí)內(nèi)容主要由細(xì)胞生理、代謝生理、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、發(fā)育生理和逆境生理五大部分組成。該課程是植物生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)，以精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、綠色有機(jī)農(nóng)業(yè)、資源高效利用與環(huán)境保護(hù)為標(biāo)志的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)為人類提供高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、安全的農(nóng)產(chǎn)品，迫切需要以植物生長發(fā)育規(guī)律與調(diào)節(jié)、生產(chǎn)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的原理和技術(shù)為支撐。