基于超星泛雅平臺的智慧課堂教學模式探究

張興旺，謝艷萍，宋運賢，2，張亞楠，吳曉敏

(1.淮北師范大學 生命科學學院，安徽 淮北 235000；2.淮北師范大學 信息學院，安徽 淮北 235000)

當前，人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術的不斷發(fā)展和應用，對社會生活各領域產(chǎn)生了深遠影響.“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，對教育領域的影響日趨明顯，教育信息化正迎來新的創(chuàng)新發(fā)展機遇[1].2016年，教育部發(fā)布的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中指出：“要依托信息技術營造信息化教學環(huán)境，促進教育理念、教學模式和教學內(nèi)容改革，適應信息時代對培養(yǎng)高素質(zhì)人才的需求”.時隔2年，2018年教育部發(fā)布的《教育信息化2.0行動計劃》中再次強調(diào)：“要依托互聯(lián)網(wǎng)和各類智能終端，積極開展智慧教育創(chuàng)新研究和示范，推動新技術支持下的教育模式變革和生態(tài)重構”.在上述政策的引領下，近年來慕課(MOOC)、小規(guī)模限制性在線課程(SPOC)、微課、翻轉(zhuǎn)課堂、智慧課堂等基于網(wǎng)絡信息技術的教學模式迅速興起，其中智慧課堂更是受到了學界的廣泛關注.

智慧課堂的概念源于學界對智慧教育的研究，是在“互聯(lián)網(wǎng)+”和信息技術迅速發(fā)展的背景下逐漸形成的.從現(xiàn)有文獻來看，關于智慧課堂的定義尚沒有統(tǒng)一論述，許多研究者從各自的研究領域和研究角度提出了不同的概念.綜合來看，智慧課堂的內(nèi)涵主要包括三方面[2]：一是以建構主義、人本主義、交互式教學等先進教育理論為指導，圍繞教學各個環(huán)節(jié)，創(chuàng)設良好的學習環(huán)境，促進學習者智慧的生成.二是注重新一代信息技術在教學中運用，突破傳統(tǒng)課堂教學的時空限制，實現(xiàn)教與學的立體溝通和交流.三是基于大數(shù)據(jù)分析技術，對教學全過程進行評價反饋，為學習者提供個性化的學習支持服務和智能推送.

作為信息技術與教育教學深度融合形成的一種新型教學模式，智慧課堂具有情境感知、立體交互、智能推送、無縫連接和可視化等特點[3].智慧課堂對于創(chuàng)新教學模式，提高教學質(zhì)量，培育高素質(zhì)人才具有重要的實踐價值.《環(huán)境生態(tài)學》是高校環(huán)境類專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，側重于研究人類干擾對環(huán)境產(chǎn)生的影響以及生態(tài)系統(tǒng)自身的變化，是以生態(tài)學理論為基礎逐漸發(fā)展起來的一門綜合性交叉學科.已有研究表明，《環(huán)境生態(tài)學》課程存在教材內(nèi)容重疊過多、學時不足、教學中難以激發(fā)學生學習興趣和難以發(fā)揮學生主體地位等問題[4].本文依托省級質(zhì)量工程項目《環(huán)境生態(tài)學》智慧課堂，基于超星泛雅平臺從教學資源建設、教學過程設計和教學效果評價三個方面介紹智慧課堂教學模式的構建和實施過程，以期解決《環(huán)境生態(tài)學》教學中的不足，為其他課程的智慧課堂建設提供借鑒.

1 智慧學習資源建設

智慧課堂的實施前提是依托網(wǎng)絡教學平臺構建智慧化學習資源.隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的不斷融合發(fā)展，促成了雨課堂、智慧樹、藍墨云班課、超星泛雅等網(wǎng)絡教學平臺的面世.這些平臺各有所長，其中超星泛雅以其“簡、通、活”的特點以及良好的用戶體驗，在高校師生中受到普遍歡迎[5,6].該平臺是超星集團開發(fā)的一款全新教育產(chǎn)品，以泛在教學與混合式教學為核心理念，集課程建設、課程學習、教學互動和教學效果評估為一體，為實現(xiàn)傳統(tǒng)課堂向智慧課堂的轉(zhuǎn)變提供了有力保障.

基于超星泛雅平臺，從以下兩方面開展智慧學習資源建設：一是優(yōu)化教學內(nèi)容，實現(xiàn)教學知識節(jié)點化.智慧課堂網(wǎng)絡教學內(nèi)容并不是傳統(tǒng)教學內(nèi)容簡單數(shù)字化的過程，而是要對傳統(tǒng)教學內(nèi)容進行梳理和優(yōu)化，將其分解為一個個知識點.圍繞每個知識點設計教案、制作短視頻和PPT，并將其上傳至網(wǎng)絡平臺，供學生自主學習.每個知識節(jié)點力求短小精練、重點突出，易于激發(fā)學生的學習興趣；通過各個“知識節(jié)點”之間的遞進學習，有助于學生掌握課程內(nèi)容，構建完整的知識體系.二是基于教學內(nèi)容，建立完善的智慧化輔助教學資源.圍繞線上教學內(nèi)容，構建豐富的輔助教學資源，為智慧教學的開展提供支持.輔助教學資源主要包括以下內(nèi)容：(1)為每個知識節(jié)點制作隨堂測驗和課后作業(yè)，以便及時了解學生對知識的掌握情況.(2)根據(jù)教學內(nèi)容，設計主題討論、搶答、分組任務等，以便教學過程中隨時調(diào)用.(3)創(chuàng)建課前預習資料、課后拓展資料、章節(jié)思考題等學習資源，將其上傳至云平臺，供學生預習和復習鞏固.

除了上述的學習資源外，一些常規(guī)的教學材料，如教學大綱、教學計劃、教學參考書、課程簡介和教學團隊等相關資料也可上傳平臺，以充實和完善網(wǎng)站資源.

2 智慧課堂教學模式設計

智慧課堂教學模式主要采取“線上”“線下”兩種形式開展教學活動.“線上”教學并不是“線下”教學的簡單重復，而是整個教學活動中的必要環(huán)節(jié).在教學過程中，教師要以智慧化教學目標為指導，合理安排好“線上”“線下”的教學內(nèi)容(圖1)，使其充分發(fā)揮教學互促、教學互補的優(yōu)勢，構建“線上”“線下”教學閉環(huán)，拓展教學時空，提升教學實效.下面我們以《環(huán)境生態(tài)學》教材中“生物群落的種類組成”內(nèi)容為例，從課前、課中和課后三個階段介紹智慧課堂的教學過程(圖1).

圖1 智慧課堂教學模式框架設計

課前，我們將“生物群落的種類組成”分解為“物種組成的性質(zhì)分析”“物種組成的數(shù)量特征”和“物種多樣性測定”三個知識節(jié)點，分別為每個知識點制作了PPT、教學短視頻和隨堂測試，向?qū)W生推送學習資源并設置任務點，學生通過超星學習通APP登錄平臺(超星泛雅平臺的移動客戶端)自主完成學習任務.此外，將教學班級隨機分為2組，設置分組任務.要求每個小組通過中國知網(wǎng)搜索并下載2篇關于植物群落結構和物種多樣性的文獻，在認真研讀文獻后，回答以下三個問題：(1)文獻中野外調(diào)查采用了什么方法？(2)外業(yè)調(diào)查測量了哪些指標？(3)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)分析了哪些指標？每個小組圍繞這三個問題完成一份學習報告并上傳至網(wǎng)絡平臺，同時推選一名小組代表作課堂交流發(fā)言.通過課前學習和分組任務的完成，學生對本節(jié)課的內(nèi)容有了較好的儲備，同時提高了教學的參與度；教師通過平臺數(shù)據(jù)分析功能，及時了解學生對知識點的掌握情況，為線下教學的開展奠定了良好的基礎.

課中階段是智慧課堂的關鍵環(huán)節(jié)，在進行課堂教學的同時，借助超星學習通APP投屏功能開展在線課堂，加強師生之間多維度的互動.根據(jù)課前布置的分組任務，讓兩個小組代表分別介紹文獻解讀以及對三個問題的回答情況，在學生講解過程中，將其完成的分組任務學習報告同步在投屏上.教師對兩位同學的回答進行引導、歸納和總結，提取本節(jié)課相關知識點的關鍵內(nèi)容，如樣地調(diào)查、群落成員型的分類(優(yōu)勢種、建群種、伴生種和偶見種等)、種群的個體數(shù)量特征(密度、蓋度、頻度、多度等)、綜合特征(優(yōu)勢度、重要值等)和物種多樣性(豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù))等.根據(jù)學生線上學習的反饋情況，對于容易理解的內(nèi)容一帶而過，對本節(jié)課的難點內(nèi)容如“物種多樣性指數(shù)的計算”進行重點講解.在教學過程中使用網(wǎng)絡平臺選人、搶答、投票、測驗等功能，實時將存儲于云端的教學資源推送給學生.通過這種方式，一方面增加了課堂教學的趣味性，促使學生時刻保持注意力，另一方面也加深了學生對知識點的理解.在課堂教學的最后，引導學生繪制本節(jié)內(nèi)容知識點的思維導圖并上傳至投屏，教師進行點評和總結，同時布置本節(jié)內(nèi)容的思考題.

傳統(tǒng)教學模式，課堂教學結束后師生間的交流互動會減少.智慧課堂教學模式可以使教學過程在時空上得以拓展，師生間的交流互動更加立體深入.在課后階段，教師通過APP推送課后作業(yè)、主題討論等內(nèi)容，以便學生及時復習鞏固，提高學習效率.將搜集到的中國森林大樣地監(jiān)測項目的研究文獻、筆者課題組野外開展群落調(diào)查的圖片等資料上傳至平臺，供學生下載學習，增加學生對本節(jié)課內(nèi)容的學習興趣.針對本節(jié)課教學難點“生物多樣性指數(shù)的計算”，推送分組任務，要求學生思考如何應用excel對生物多樣性指數(shù)進行計算，讓數(shù)據(jù)分析更加高效；同時推送一些文獻資料，引導學生解決這一問題.學生遇到疑問時，可以通過平臺在線討論、交流，分享自己的觀點，教師通過平臺可以及時查看學生對課后學習內(nèi)容的完成情況，并幫助解決提出的問題.依托超星泛雅平臺開展的課后學習活動，不僅能夠培養(yǎng)學生自主學習和解決問題的能力，還有助于提高學生的學習熱情和積極性.

3 智慧課堂實施效果評價

選擇我校2019級環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)兩個教學班作為對照組(n= 52人)和實驗組(n= 57人)，開展智慧課堂教學模式實施效果評價.兩個班級的學生在年齡、性別、上一年度綜合測評成績等方面的基礎資料無明顯差異.對照組采用傳統(tǒng)教學模式，實驗組采用智慧課堂教學模式，兩個班級的授課教師、教材、學時、教學大綱均相同.課程結束后，采用兩種方式評價教學效果.(1)選擇問卷星網(wǎng)站制作問卷，在兩個班級開展教學滿意度調(diào)查.每份問卷由6個問題組成，根據(jù)不同的教學方式對這6個問題的影響程度，以匿名方式對每項內(nèi)容進行評分(1～10分).(2)對兩個教學班的期末考試成績進行統(tǒng)計分析.兩個班級采用同一套試卷進行考試，由教學團隊中其他教師根據(jù)往年的試卷、教學大綱進行命題并批閱，授課人不參與試卷的命題和批閱.運用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行分析，采用獨立樣本t檢驗，比較對照組和實驗組之間是否存有差異.

教學滿意度問卷調(diào)查共回收有效問卷106份，實驗組在學習興趣、學習效率、師生之間的交流互動、自主學習能力、解決問題能力和課堂趣味性方面的平均得分均高于對照組(表1)，說明實驗組的教學滿意度要高于對照組.統(tǒng)計分析表明(表1)，兩組數(shù)據(jù)之間的差異顯著(P< 0.05)，其中智慧課堂教學模式在增加師生之間的交流互動、提高課堂教學趣味性方面遠高于傳統(tǒng)教學模式(P< 0.01).對兩個教學班期末考試成績的分析表明，實驗組平均成績(82.18 ± 10.14)要高于對照組(78.86 ± 11.01)，但兩組成績之間并無顯著差異(P= 0.09，P> 0.05).

表1 不同教學模式下的教學滿意度問卷調(diào)查結果

4 結 語

基于超星泛雅平臺的智慧課堂教學模式，有效解決了《環(huán)境生態(tài)學》傳統(tǒng)教學中存在的學時不足、難以發(fā)揮學生主體地位等問題.通過課前、課后階段智慧教學資源的推送，突破了傳統(tǒng)課堂教學的時空限制，實現(xiàn)了教學信息的快速傳遞和反饋.課中階段，在分組任務引導下的“翻轉(zhuǎn)課堂”，有效提高了學生的自主學習能力.此外，在“線下”教學中，借助網(wǎng)絡平臺的教學功能開展教學活動，讓課堂教學變得生動、有趣，激發(fā)了學生學習的積極性.

盡管智慧課堂教學模式存在諸多優(yōu)點，但在構建和實施過程中還需注意幾點.首先，“線上”教學內(nèi)容要精心設計.在智慧教學過程中，“線上”教學并不是線下教學的重復，而是一脈相承，層層遞進的關系[7].“線上”教學是一個個獨立的知識節(jié)點，通過這些知識點的學習，為“線下”教學構建知識體系奠定良好基礎.其次，課前、課中和課后的教學環(huán)節(jié)要圍繞智慧教學目標開展，三個不同的教學階段要形成教學閉環(huán)，為達成共同的教學目標設置相應的教學活動.再次，要構建合理的教學評價體系，只有將“線上”“線下”教學活動納入到課程考核中，才能充分調(diào)動學生的主動性和積極性.最后，教師需要具備較高的信息化教學能力.依托互聯(lián)網(wǎng)平臺開展教學活動，需要教師掌握網(wǎng)絡平臺各種教學功能的使用，只有熟練地使用智慧化教學工具，才能更好地組織教學.