基于智慧教学模式的《数字电子技术》教学改革

姜春玲

（泰山学院 物理与电子工程学院，山东 泰安 271000）

1 引言

目前，我国互联网的发展非常迅猛，移动互联网更是呈现井喷式的发展，据统计，我国手机上网用户已达到13亿，手机保持第一大上网终端地位，我国移动互联网发展进入全民时代。移动互联网的迅速发展，让我们看到了它的强大生命力和创造力，同时我们也应该考虑如何在教育领域应用和融合。移动互联网不但给传统教学模式带来了极大的影响和挑战，也给教学模式的改革和创新带来了难得的契机。

2018年3月25日在北京举行的中外教师科教创新论坛上，多名专家表示，人工智能将为教育领域带来一系列创新应用，将会优化教学方式，开启“智慧教育”新模式。智慧教育即教育信息化，是指在教育领域（教育管理、教育教学和教育科研）全面深入地运用现代信息技术来促进教育改革与发展的过程。其技术特点是数字化、网络化、智能化和多媒体化，基本特征是开放、共享、交互、协作。移动互联网时代为智慧教育创造了可实施的契机。

2 移动互联网时代教育的特点

2.1 教学方式智能化

目前的教学方式已经基本都摈弃了原来的“黑板+粉笔”的形式，计算机辅助教学被老师普遍接受，多媒体、PPT、音频视频、动画等教学方式通过计算机在课堂上呈现给学生，使得教学内容更加丰富多彩、教学形式更加灵活多变。但是随着互联网的迅猛发展，这种简单的数字化教学方式又受到了冲击，尤其是移动互联网普及的今天，人们的思维方式和生活方式发生了改变。通过投票问卷的形式对122名大学生手机使用情况进行了调查统计如图1，有120人认为手机是获取信息的主要渠道，占97.5%，还有53%的学生从电脑获取信息；学生在寝室使用手机的占81%，还有33%的学生不分场合随时使用；每天使用手机在1小时以上的占了78%；并且有64%的学生利用手机来获取信息或者进行学习。由此可以看出，现在的大学生对网络的依赖程度很高，他们也愿意利用手机获取信息和知识。教师可以利用互联网或者移动设备提供多样化的、丰富的教学资源，并及时获取学生学习的信息反馈，通过信息反馈得到的相关数据对学生的学习进行即时、有效、全面且有针对性的分析和诊断，从而实现个性化的、智能化的教学设计。学生利用智能手机、笔记本电脑、iPad等智能设备可以随时独自翻阅学习网络推送的教学资源，练习的测验也可以通过网络即时评测，并可以与教师和同学之间实现实时的网上沟通交流，也可以实现创造性的研讨。因此，移动互联网时代的教学已进入智能化阶段。

图1 手机使用情况调查

2.2 获取知识即时化

传统的教学中学生只能在固定的时间、固定的教室里，从固定的教师那里获取知识。而在互联网时代信息储存量大，信息可以马上直接通达，人与人之间也可以直接沟通。学生可以充分利用网络资源，比如关注一些和课程相关的微博、微信朋友圈、微信公众号等可以获取学习领域最新的动态；利用搜索引擎，比如百度、知乎、豆瓣点评等可以借鉴别人的经验；利用云课堂实现线上学习；加入网上学习型社群与志同道合的一起研究问题。这些都可以利用互联网即时实现，因此教育教学的主体的交流不再局限于课堂。大家在各个生活的间隙都可以获取信息，在宿舍、在公园、在公交车上、在等人时，随时随地利用网络或者通过网上教学平台来进行学习。

2.3 知识资源碎片化

和传统教学的按部就班、前后关联、系统性、完整性不同，利用互联网获得的知识往往可能是零散、无序和互不关联的，也就是说知识是一些碎片，可能杂乱无章，需要进行整理加工、提取有用信息。另外，生活的快节奏也使得人们可能没有整段时间用来学习，这时候利用零散的时间来进行的学习也是碎片化的学习。因此，移动互联网具有碎片化的特点，我们正处于“碎片化时代”。

碎片化时代的学习要求碎片化的知识必须经过信息的整合，也就是根据自己的需要进行加工整理，从海量的碎片信息中获取自己想要的知识，形成完整的知识体系，而不是被太多碎片转移注意力。

2.4 教学模式个性化

由于学习时间、地点的不确定性，学生成为具有独立学习的个体，因此互联网时代的教育应该是以学生为中心，满足学生个性化的需求，教学模式正在从大众化向个性化转换。

在移动互联网教学模式下，教师教学的重点已不仅仅是传授知识，而是让学生学会自主学习，培养学生的学习能力，并利用互联网给学生提供一个自主学习的学习环境，让学生能够最大限度地发挥主动性、积极性。教师可以指导学生进行个别化的学习，也可以通过各种协作式教学策略进行协作互动式的教学。这种教学模式可以完全按照个人的需要进行，不论是教学内容、教学方式甚至指导教师都可以按照学生自己的意愿或需要进行选择。学生可以在宿舍、教室、公交车等各种场合下，按照自己的方式、自己的进度完成学习。

2.5 教学行为互动化

传统的教学行为主要是教师的单向传输，学生作为被动的接受者。在移动互联网教学环境下教师的角色发生了改变：从知识的占有者转变为学习活动的组织者，从知识的传授者转变为学习的引导者，从课程执行者转变为课程的开发者，从“教教材”转变为“用教材教”，从“教书匠”转变为教育研究者，从知识固守者转变为终身学习者。［1］教师作为教学的设计者、组织者，成为学生的引导者、服务者、帮助者、知心朋友，有时甚至可以和学生成为共同的学习者。学生也不仅仅是听从者和学习者，学生从被动接受者转变为教学过程的主动参与者、合作者，甚至可以是影响者。

教学中的互动过程就是教师与学生、学生与学生之间的双向合作过程，在相互信赖、协同合作的关系下，建立一种合作探究、共同分析问题、解决问题的伙伴式关系，从而改变原有的教师单向传输、学生被动接受的教学方式。互联网环境下的教育更加方便人与人、人与物的互动，即使身处异地，也可以通过互联网进行实时或者非实时的交流和互动。教师在与学生的沟通和交流的过程中，可以获取学生的学习信息，从而不断改进教学设计。

3 智慧教学模式的构建

3.1 建立立体化的教学互动平台

在《数字电子技术》教学中，建立了课程的立体化教学平台，如图2。其中提供给学生的资源包括：自编教材、课前任务书、微视频、自测题、PPT等；教师用资源包括：课堂活动计划、上课用PPT以及网络资源等；设计了多种教学评价方式：课堂上的各种活动、头脑风暴、自测题、小组任务、课后作业等；师生之间的交流互动方式包括：投票问卷、答疑讨论、小组任务、微信QQ等。

图2 立体化教学平台的构建

在教学中选择了蓝墨云班课，利用这个平台，每个教学班级都可以建立一个班课，让学生加入到班课中，这样学生就可以与教师通过手机建立了一个可以即时反馈的教学互动的网络。每节课前制作学习任务书，提出课程目标、要求，连同自己精心准备制作的相关微视频和自测题等教学资源一并上传到云班课平台上，供学生课前自主学习，同时开通讨论区和学生随时交流。学生可以利用手机选择自己的时间自由地进行学习，这种学习不再受时间和空间的限制，有的学生甚至重复看多遍视频。

立体化的教学平台为教师和学生提供丰富的教学资源，为学生课前预习、课中探讨、课后拓展提供了方便，为学生自主学习提供支持，并促进了教师和学生之间、学生之间的交流互动。

3.2 教学决策基于大数据

过去上课前的备课通常只是备教材，根据自己的理解做好PPT，然后上课时按照自己的思路讲解，往往不太关注学生的状态和接受程度。在《数字电子技术》教学改革中，备课不单单包含备教材，还包括了备学生，每节课前都在了解学生的学习状况、学习进度、完成情况等前提下，分析学生的具体需求，制定有针对性的教学方案。

利用蓝墨云班课可以在每一节课前获取学生预习的状况、自测题完成情况等信息，并可以采集到每一位学生的学习数据。每节课前对采集到的这些数据进行分析，及时调整教学的方式，做出相应的课堂活动方案，制作有针对性的PPT，并通过让学生参与各种课堂活动、完成小组任务，实现对知识的再认识，并能够学以致用。

在云班课上，学生也可以获得自己在学习过程中的每一步数据信息，自己可以通过分析来实现自主的调整学习时间、学习方式，以获取更好的学习效果。

3.3 教学模式采取混合式

采取如图3所示的混合式翻转课堂的教学模式，遵循“教师为主导，学生为主体”的原则，根据教学过程总结了教师的教法和学生的学法。教师的教法主要包括：课前利用网络平台制作推送视频，课上设计有效的课堂活动，课后及时评价反馈。学生的学法包括：课前自主学习，课上小组合作探究问题，课后练习巩固。教师的教法着重于如何促进学生的学法，充分利用教师的主导作用，发挥学生的主体能动性，实现混合式教学。

图3 混合式翻转课堂教学模式

混合式教学模式不是简单的“线上”和“线下”的混合，其内涵包含教学理论的混合、教学环境的混合、教学资源的混合以及教学方式的混合等［2］。

教学理论的混合：混合式教学模式包括了行为主义教学理论、新建构主义教学理论、人本主义教学理论等多种教学理论的综合。根据“教师为主导、学生为主体”的原则［3］，在制定教学策略时既关注“如何教”，更关注“如何促进学”，针对不同的学习者，提供丰富的教学资源，建立多样化的教学环境，采取不同形式的教学活动，提倡主动探索式的学习，以实现所要达到的教学目标。

教学环境的混合：混合式教学的环境是灵活的、开放式的，可以包括多个正式的、非正式的学习环境。学习环境的建立完全以学生为中心，从信息资源到教学内容，从过程评估到支持工具，从实验练习到协作环境，一切围绕学生展开。混合式教学是“线上”与“线下”、虚拟与现实、课上与课下、教与学的结合。我们充分利用“互联网+”的特点，将信息技术与课程相结合，利用互联网的学习环境增进学生的主动学习和拓展数字化学习的能力。作为教师积极引导学生利用移动互联网终端开展自主学习、合作学习，使网络学习成为一种习惯。

教学资源的混合：依据互联网时代教育碎片化的特点，教学资源的搭建采用积木式的，把一个系统性的整体划分为若干个子课题，化繁为简、化大为小，每个模块都制作了十几个微视频。在备课时首先设计好课前、课中、课后的各种教学资源，课前的教学资源包括任务书、自己制作或者网络上的微视频、与知识内容相关的自测题，课中的教学资源包括上课用PPT、课堂活动计划、小组讨论题、抢答题、思考题等，课后的教学资源包括练习题、作业题、小组任务、网上资料等等。另外还提供给学生一些与课程相关的网上资源，比如论坛、社区、微博等。

教学方式的混合：移动互联网时代我们的教学充分利用网络的优势，将网络学习与课堂面授有机结合，做到线上有资源，线下有活动。教师的教学和学生的学习可以实时或者非实时、同步或者异步。课前学生可以选择适合自己的学习方式和学习进程，利用网络进行自主学习。课上组织学生进行基于“合作”理念的小组学习、讨论学习、协作探究和互动交流等活动。

混合式教学为学生提供了一种无处不在的学习方式，实现了“线上”与“线下”、虚拟与现实、课上与课下、教与学的结合，使得学生可以不受时间、空间的制约，满足学生个性化学习和终身学习的要求，提高了学生自主学习的能力。

3.4 教学评价即时化

教学评价是教学过程的一个重要的组成部分，通过教学评价可以了解学生对课程的掌握情况，判断学生学习的效果，了解学习中出现的问题和需要，并给教师教学设计提供参考，对课程下一步的实施进行有针对性的调整。

在移动互联网时代教学评价应该是全面的、即时的、动态伴随式的，也就是贯穿教学全过程的动态学习诊断与评价。在《数字电子技术》课程中加大了平时成绩的比重，教学评价采取多元化的形式，涵盖学生线上、线下的各种学习行为，包括课前预习测评和反馈、课堂实时检测评价和即时反馈、课后作业评价和跟踪反馈。蓝墨云班课是通过经验值来对学生学习进行评价的，学生完成每一个环节，云平台都会自动加分，教师也可以及时给予评价，增加经验值。好多学生为了获得更高的经验值，积极参与各项教学活动，极大地调动了学生的学习热情。评价的方式从传统的注重结果评价转变为动态的过程性评价，从主观评价转向数字化的客观评价。

蓝墨云班课每周还会给一个学生学习情况汇报，教师可以及时掌握学生的学习动态，了解到哪些学生比较认真，哪些学生需要督促，在下一次上课时可以着重关注。学生还可以借助云班课搭建的交流平台，实现师生交互，及时提问、参与讨论，通过活泼轻松的形式实现学习，革新了学生的学习体验。

4 教学改革成果

采用混合式翻转课堂的教学模式，拉近了教师和学生的距离，增加了交流的机会，学生学习的主动性提高了。课前预习情况，包括查阅学习任务书、观看微视频，然后通过自测题来检验学习状况，参与度达到95%；课堂上的各种教学活动，包括抢答、举手、头脑风暴、小组任务等，能够积极参与的学生达到85%，其他同学也能够有时参与；课后的讨论答疑参与度为88%。在学生留言评价中绝大多数学生认为“提高了学习的积极性”、“使学习变得更加有趣”、“可以随时随地学习”。许多学生反应过去不知道怎么预习，现在喜欢上了课前预习。

通过蓝墨云班课的经验值统计数据与期末考试成绩对比可以发现，学生的在线学习行为表现与学业成绩正相关。学期末对4个班学生进行了问卷调查，其中有79%的学生喜欢课前的自主学习方式，84%的学生喜欢翻转课堂的形式，认为团队合作意识和能力得到提高的占81%，认为自我表现和表达能力得到提高的占44%，认为归纳总结和知识运用能力得到提高的占62%，认为挖掘核心知识点能力得到提高的占40%，99%的学生认为本课程的教学改革很好，给予了肯定，学生的接受度和满意度均很高。

在《数字电子技术》教学改革的过程中，把各种教学资源汇总制作成了课程包，包含了118个教学资源和137个教学活动，与北京智启蓝墨信息技术有限公司签订了课程包授权推广协议书，在云平台推广应用。

5 结束语

移动互联网时代正在从知识型教学向智慧型教学转变，智慧教学不应该是教师教、学生学的过程，而是教师运用现代化的教育手段，引导学生自主享受教育资源，获得知识、增长能力的教育过程。［4］智慧教育中的教师应该能够激发学生好奇心，并能够提供学生创新思维的方法和策略，引导学生提出自己的观点和看法，使学生在愉悦的学习交流环境中高效地获取知识和能力。作为高校教师应该是引领智慧教学的主体，因此，研究智慧教学模式、开展智慧教学实践是对每一位高校教师的要求。