智能手机应用于材料类专业课程教学模式的思考

曲明洋，李廷取，靳思远

(吉林化工学院 材料科学与工程学院，吉林 吉林 132022)

材料类专业理论课程具有内容丰富，知识点多、抽象且难于理解，涉及面广，与工程应用联系紧密、知识结构更新换代快等特点。传统的教学模式下虽然在多媒体教学的介入下展现出一定的教学优势[1-5]，但仍绕不开课堂教学内容量大，教学时间相对短的问题，因此无法完成教学内容的同时，高质量的完成课堂提问、讨论、测验、作业答疑等师生交互，导致教学方式最终以“满堂灌”“填鸭式”多媒体+讲述式教学进行，学生无法成为教学环节中的主体，导致课上不爱听，课下不爱学、不会学等问题的出现，最终成为教学质量难以提高的诱因。如何科学高效地教学，让学生扎实地掌握所学知识点，提高学习成绩和学习兴趣，主动参与到教学活动中来，是每一位材料类专业教师都面临的难题。

这几年移动终端和信息技术的发展，给传统教学模式带来了变革的希望。中国互联网信息中心(CNNIC)第39次《中国互联网发展状况统计报告》显示，中国网民规模达7.31亿，手机网民达6.95亿，我国新增网民中使用手机上网的群体占比达到80.7%，远超台式电脑22.7%和笔记本电脑的14.0%[6]。

调查显示[7，8]，大学生智能手机拥有率几乎为100%，如果善加利用，合理引导大学生正确使用智能手机，它将改变传统教学模式，成为提升教学质量的高效的教学手段和关键道具之一。

一、智能手机应用于教学的优势

(一) 使用便捷性

便捷性体现在携带和学习场所便捷上。移动终端的信息技术高速发展均是以智能手机的便携性为基础，其运算速度和软件兼容方面已经可以与计算机匹敌，加上几乎全覆盖的校园4G网络和WIFI信号，使智能手机功能的实现上更加如虎添翼。大学生可以学习的地点不再被限定于教室、图书馆、实验室等场所，在食堂、宿舍、操场，甚至是公园，只要想要学习，只要携带手机，都可以随地进行。而对教师而言，也可以随时随地为学生答疑解惑，不必局限于教室、实验室、办公室等教学地点。

(二) 功能丰富性

丰富性体现在目前可以应用于学习的智能手机App软件种类和内容的丰富性，这使得智能手机已经远远不再局限于通讯设备，其发展方向更像便携式电脑，学生可以通过应用中心或平台检索到各类资料和学习应用。学习资料如：教材、期刊论文、教学ppt和视频等；学习应用如：超星学习通、网易公开课、大学慕课、基于微信的中成智慧教育课堂等软件和订阅号，他们均在不同程度上为各专业、各类别课程的学习提供有利的帮助。软件的功能上也是多种多样，如：签到、作业、测验、小组讨论、直播、评分统计、在线课堂等，可以帮助学生和授课教师高效完成教学活动。

(三) 即时交互性

各类应用软件在智能手机强大的硬件平台的支持下，可以让教师和学生、学生与学生、学生与资源之间搭起一座跨越桥梁。不同步、甚至同步地完成异地教学内容的学习，遇到问题可以随时交流讨论，以极低的时间成本，以及极高效率完成人人和人机交互，授课的交互形式也不再局限于教师传递，学生接受的“传递-接受教学模式”，非常有利于其它多种教学模式，如：探究性教学模式、WebQuest模式等教学模式的开展。

(四) 内容重现性

传统教学模式下，授课教师在有限的课堂内完成一次教学内容的讲授，章节结束和学期结束会有一次教学核心内容的复习，这对于刚刚接触专业课程的学生来说，一门课一学期至少32课时，无法消化理解的知识点一定会想滚雪球一样越来越大。特别是对一般应用型本科高校的大学生而言，仅仅通过自主学习，在没有教师指导的情况下自主完成课本学习往往事倍功半，这就需要以一种形式让课堂内容重现，让学生在重复的学习中完成难点、重点、前后知识点的融会贯通。此时，智能手机中各种App的作用就完全体现，课件、视频、笔记、文献、习题可以随时调用，有助于学生对知识点的理解和记忆，扎实地提高知识点掌握程度。授课教师重现同一知识点也有了更多选择形式，教学环境中的质量也有了直观对比，极大促进了教学改革进行。

二、智能手机+教学模式的思考

学科教学过程一般都涉及三个阶段：1.与教学环境直接相关的“课内阶段”(对于大学生而言是带有10分钟课间休息的90分钟教学过程)；2.课前阶段；3.课后阶段。2和3阶段合称课外阶段，因此，教学模式根据教学阶段也可划分为“课内教学模式”与“课外教学模式”。

目前西方发达国家比较注重的是使用信息技术与课外教学相结合的课外整合教学模式，并取得了许多的成功经验。其中广为流传和有效的是：JiTT模式(Just-in-Time Teaching)和WebQuest模式[9]。这也是国内目前争相模仿的教学模式，其中中山大学王竹立教授认为信息技术应当在课外教学寻找出路[10]，学生课下查找资料、做预习作业、自主学习；而在课上，让教师可以拿出更多时间让学生开展交流。但是，针对于地方应用型本科高校，盲目追求这种方式的教学改革，效仿西方的翻转课堂方式的教学模式也不应一概而论，普通本科高校的大学生具有学习目标不明确，学习动力不足，自主学习意识不强，学习氛围不浓厚，注意力易分散，对教师依赖性强等特点，所有很多学者认为课内教学依然是重中之重[4,11]。

在这样的形势下，地方应用型本科的师生使用智能手机完成材料类专业课程的课内外教学时，可以考虑采用如下模式：

(一) 课前预习阶段

开始新课教学前，教师创建基于智能手机App软件的教学班级组，如：微信群、中成智慧课堂的班级等，建立网络交互渠道，选取学生助教参与群组管理，让授课教师和每一名学生都可以进行随时随地沟通，为新型教学模式搭建好平台，教师和学生使用自记录软件，明确课程成绩的权重，让学生的每一个学习活动都获得相应的学分，提升学生的学习积极性，让有学习惰性的学生放弃浑水摸鱼的想法，主动参与到教学活动中来。

在每节新课之前，教师通过基于智能手机的交互平台，提前布置情境任务，呈现先行组织者和背景信息，让学生提前开展资料的准备工作。先行组织者和背景信息的形式可以是图片、语音，视频等，让学生在开始课内学习之前就带着对问题的思索和自己找到“答案”准备正课的学习。例：在《材料力学性能》讲述疲劳前，平台上上传了一张名为“彗星”号飞机坠毁的照片，并提问“彗星坠毁的真正原因是什么？”的问题，学生在课后反馈这样情景任务带动了他们极大的好奇心，仿佛推理小说，亟待他们结合新课内容进行预习来挖掘问题发生的根本原理，而正课开始时学生已经对课程有了一定认知，使学生了解课程基础知识对解决实际工程问题的重要性，课前讨论的学生人数比单纯理论教学讲解时的人数明显增多，而此部分教学内容是可以通过班级组下的小组讨论来实现，这样的碎片式讨论可以随时随地进行，以网络资料文件或者链接的形式传递，学生根据小组讨论结果，在班级组中上传小组讨论的最终资料，与其他小组共享，教师和学生共同做出评级和打分，完成课前预习阶段的准备工作。这个阶段非常类似与美国圣地亚哥州立大学提出的WebQuest教学模式，是一种“研究性学习”的初级阶段，通过智能手机可以非常便利地实现这种教学模式。

(二) 课内教学阶段

地方应用型本科高校的课内教学阶段的教学模式采用智能手机+课堂的课内整合教学模式，即让智能手机App软件参与到教学环境中来。首先，软件的签到功能可以快速统计到课率，并投影到多媒体中确认，这不仅可以大量节约传统点名方式消耗的时间，还可以自动完成统计工作，目前软件中的签到形式多种多样，有手势、位置、二维码等，这些功能都有时间节点，没有按时完成将视为缺课，影响期末成绩，这样可以从根本杜绝学生的翘课、替课等问题想法。

授课时，教师可以随时调用事先准备好的网络资料作为多媒体教学的有利辅助，这些资料可以直接通过手机投射到学生眼前，而不需要受制于PPT和黑板的限制，使用过后，学生也可以自行调用，完成知识点的复习工作。课堂测验则可以通过一些软件，如超星学习通，提前完成习题库、试卷库准备工作，学生测试分数可以直接得出，并使用多媒体展示，分数统计作为平时成绩，便于教师直接、快捷、客观地了解学生知识点掌握情况，可以对错误率较高的重要知识点进行复习，做到有的放矢。例：在《金属学与热处理》的每章节设置了课后测验的节点，每节课后的习题由选择、填空、判断等形式题型构成，合格分值为75分，每个学生获得习题的顺序是乱序的，无法相互抄袭，而且当测试结果分数低于75分时，试卷会自动重置，只有学生超过75分时才能“过关”，这样学生就通过对知识点反复的练习达到了记忆的目的。

同时，课堂提问环节也可以采用智能手机来实现，问题附带上分值，通过软件抢答或者投票的方式进行，让学生互相提问和回答，问题越多，分数越多，有助于提高学生的学习积极性，提升学生学习的主体地位。课堂应该是教学模式改革的重点，通过这样将智能手机+课堂的方式，可以帮助传统的“传递-接受教学模式”产生一个质的变化，即易于实现起传递作用的教师为主导，起接受作用的学生为主体，这种“主导-主体”新型教学模式的改革。

(三) 课后复习教学阶段

在每节课结束之后，教师不必花时间布置课后作业，只需要通过智能手机软件发布预设好的作业卷(考试卷)，以卷卷不同的方式随机发布，这样学生不会彼此抄袭的现象，而且也可以让教师把握学生对知识点的掌握程度有一个真实的了解。题型可分主观题和客观题，客观题可以通过习题库答案自动得分。主观题可由教师或学生提出，这一点可以参考借鉴Just-in-Time Teaching教学模式的“难题探究”(Wrap-up Puzzles)，其作用时促进学生高级、复杂认知能力的发展，得不到答案可先进行小组讨论，小组讨论得不到结论的题可以由其他小组代为解答并获得相应分值，答题方式多种多样，如智能手机发布慕课链接，上传高质量的习题或资料，让学生从教学环节的被动参与者变为主动参与者的同时，进一步丰富教学资源。

三、结　　语

材料类专业理论课程对于大学生开展专业实验，课程实践和工作后的职业发展都起到至关重要的作用，然而如今材料科学与工程学科的发展方向日趋综合，是通过多学科相互交叉、渗透、移植，最终形成共有的和技术基础的大学科，因此其专业理论课程的知识内容也日趋综合，对于如今高校的学生，特别是应用型高校的学生而言是一个重大考验。

基于智能手机的各项优势，开展材料类专业课程教学模式的改革，将有利于教师更为科学、高效地组织教学，改变“一言堂”的教学模式，引导学生从教学环节中的被动参与者，变为主动参与的教学环节的主体，帮助学生快速有效地掌握本门课程的学习内容，同时正确合理地使用智能手机，提高学习兴趣和效率，促进地方应用型高校改变传统的教学模式，使教与学相互促进，将有助于地方应用型本科高校对创新型人才的培养。