基于智慧教室平台的混合式教学模式探索与实践

史国民 熊辉岩 巨秀婷 唐楠 何涛

[摘 要] 利用智慧教室平台开展混合式教学探索，已成为智慧教育时代教育教学改革的主流。结合“植物生理学”课程特点，对基于智慧教室平台的该课程混合式教学模式进行了探索与实践，从智慧教室的内涵与特征、混合式教学模式探索和智慧教室平台实施的优势三个方面，探讨了在课堂教学创新过程中的一些实践经验，以期改变传统“PPT+讲述”的教学现状，为“植物生理学”课程在智慧教室平台下的教学改革提供思路和参考。

[关键词] 植物生理学;智慧教室;混合式教学;教学模式

[基金項目] 2019年度青海大学教育教学研究项目“基于智慧教室的‘植物生理学课程混合式教学模式探索与实践”（JY201928）

[作者简介] 史国民（1984—），男，甘肃武威人，博士，青海大学农牧学院农林系讲师，主要从事植物生理学研究;何 涛（1972—），男，四川南充人，博士，青海大学生态环境工程学院教授（通信作者），主要从事植物学研究。

[中图分类号] G642.41   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）38-0075-04  [收稿日期] 2021-01-20

在国家教育4.0时代，采用智慧教室教学平台，实现了传统课堂教学与混合式教学模式的优势互补，为高校的教育教学改革提供了一种全新的思路。智慧教室实现了教学环境的优化和教学资源的整合，通过建构教师个性化的教学设计，实现以学生为中心的创新学习过程。基于智慧教室平台的混合式教学模式，可充分发挥教师的教学主导作用，也能提高学生的自主探究能力[1]。在我国新农科教育中，采取“智慧教室+混合式教学”模式，以丰富的教学资源和多元化的教学形式实施教学，对于加快我国农学教育改革与创新，培养农业拔尖创新型科技人才具有重要意义。

一、智慧教室的内涵与特征

（一）智慧教室的内涵

智慧教室是指为教学活动提供智慧应用服务的教室空间及其软硬件装备的总和，它是在物联网、云计算、大数据等新型信息技术推动下的教室信息化建设的新形态[2]。智慧教室通过空间设备变化，拉近师生距离，既可集中授课又可分组教学、研讨、展示，在教学中可以实现手机互动、教学过程录制、课程直播等功能。灵活多样的互动教学模式，实现了“以生为本”的教学理念，让学生成为课堂的主角。

（二）智慧教室的特征

智慧教室是一种能优化教学内容呈现方式、便利学习资源获取、促进课堂即时深度互动的新型教室。它以PST理论（教学方法—学习空间—信息技术）为基础，主要包括内容呈现（Showing）、环境管理（Manageable）、资源获取（Accessible）、即时互动（Real-time Interactive）、情境感知（Testing）五个维度[3]。智慧教室在技术层面包括扩声、视频显示、无限投屏、录播、VR技术、感知、中央控制、远程求助、电子班牌、交互协作等子系统;在教学设计层面包括教授、学习、教学管理、教学评价等因素的聚合实现;在空间层面是物理空间和虚拟空间的有机结合，能贯穿课前、课中、课后数据延展，提供泛在学习（Ubiquitous learning）。

（三）高校智慧教室的建设

基于全国高校官方网址发布的数据，截至2020年，42所“世界一流大学”100%完成智慧教室的建设。“世界一流大学”院校是教育改革的先锋，在人才培养质量、管理机制改革、环境队伍建设等方面均具有引领和示范作用。95所“世界一流学科”建设高校中，有92所院校完成智慧教室的建设，占96.4%[4]。以青海大学为例，该校共建设87间智慧教室，2019年9月正式投入使用，已完成智慧教室运行管理和教学质量评价机制的构建，使智慧教学成为教育教学新常态，还在清华大学“学堂在线”的大力支持下，积极推进MOOC课程在智慧教室中的应用。

二、混合式教学模式的探索

（一）“植物生理学”课程教学模式的构建

基于智慧教室开展混合式教学，为“植物生理学”混合式教学的构建提供了思路和途径。以建构主义理论和PST框架为设计原则，将学习空间、主题课程和教学模式协调关联，创新学习环境，实现学习空间、信息技术与教育教学的深度融合（图1）。采用混合式教学模式，利用智慧教室等教学辅助平台，可提升课堂教学效率，提高学生的自主学习能力，从而获得优化的教学效果。

（二）“植物生理学”课程混合式教学的实践

对传统课堂教学与基于智慧课堂的互动式教学进行对比，从混合式教学构建的学习对象、教学目标、学习内容、学习资源、活动设计、考核评价体系六个方面，探索智慧教室在“植物生理学”课程混合式教学中的积极作用。

1.学习对象。西北地方性高校有着本地生多（省内生源约占60%）、民族生多（占30%）、农村学生多等的生源特点，而且在每一个班级中学生学业起点不同，生源质量差距较大。在传统专业课程教学中，表现为高分生源学生知识容量不够，教学内容深度过浅;低分生源学生对课堂知识理解存在困难，不能及时理解和掌握。这就迫使一线教师在教学中要大力改革，推进混合式教学，让每一位学生在课程教学中得到有效提升。

2.教学目标。通过“植物生理学”课程的学习，学生能掌握植物生命活动的规律及其与环境的关系;理解与植物生产有密切联系的植物生理学基本理论和基础知识，并引导学生将所学理论知识运用于生产实践和科学研究;查阅参考资料，及时了解学科发展前沿动态，培养学生的综合分析能力与创新能力，促进学生综合素质的提高。

3.学习内容。植物生理学是研究植物生命活动基本规律的学科，是一门理论性极强，但又与实践密切结合的课程[5]。课程学习内容主要由细胞生理、代谢生理、信号转导、发育生理和逆境生理五大部分组成。该课程是植物生产的理论基础，以精准农业、绿色有机农业、资源高效利用与环境保护为标志的现代农业为人类提供高产、优质、安全的农产品，迫切需要以植物生长发育规律与调节、生产与环境协调发展的原理和技术为支撑。