推进课堂数字化转变 促高校智慧教学改革——以黄河交通学院本科教学研究为例

□张东明 丁 祎 李晓娟

随着信息技术迅速发展，线上课程、混合式课堂、智慧教学、智慧校园等新的教学思想和新的教学手段在高等本科院校教学中受到欢迎并逐渐推广。将主导社会发展数字化思维和推动工业革命发展的信息化技术与高等教育教学进行充分的融合，对传统课堂的教学环节及教学内容进行数字化和智能化的探讨，以更富吸引力的方式，更深刻、更具体、更有效地将课本上的知识传递给学生。从学生学习的角度出发，进行课程教学改革研究，使教学手段化无形为有形，让教学内容从抽象变具体。本文以河南省智能制造技术与装备工程技术研究工程技术中心和焦作市物料输送设备关键件制造工艺与装备工程技术中心为依托，以黄河交通学院本科教学过程为基础，对高校智慧教学关键问题及主要实施方法进行研究和分析。

一、智慧教学的基础

中国制造2025正在推动着中国制造业向着智能化的方向前进，工业过程要想实现智能制造，第一步要做的就是完成工业过程的数字化转变。同理在中国制造2025的背景下，高等院校想要实现智慧教学，首先要做的也是高等教育的数字化改造。高等教育的数字化改造分为两个部分，第一是教学手段的数字化；第二则是教学内容的数字化。数字化是信息化和智能化的基础，只有实现了课程内容和教学内容的数字化，并通过数字化的方式去测评学生的学习结果和学习状态，才能基于数据对教学、管理等环节进行调整和优化。也只有基于有效数据进行的教学方式改革、教学工具优化、教学方案设计才具有更高的改革指向性。如果课堂教学内容没有数字化，那么学生的学习时间就被牢牢地锁定在课堂教学的45分钟内，课下无法无损失地回顾课堂所学的内容，有可能导致在复习过程中知识点的错误理解或者漏掉某些知识点，对教师在课堂所传授的知识点的接受度大打折扣。而学生的学习状态如果没有被数字化，那么在考勤情况、主动抢答问题次数、回答问题正确次数、参与课堂互动环节等学生课堂及平时成绩评定时就没有准确的数据支撑，教师就不可能准确了解学生的学习状态，更不能及时调整自己的教学方法和教学手段。

只有学生的行为状态被数据化记录，并进行有效呈现时，才会更加容易发现在教和学的过程中，哪些手段更加有效，哪些学生学习的效率更高，针对不同状态的学生，教师可以制订出不同的教学方案，有意识地对状态数据不佳的学生进行重点管理，这样不仅可以帮助教师把握课本上的教学重点，还可以帮助教师管控课堂的教学重点，多种方法和手段，从多维度监控教学效果，从而最终提高教学质量。

二、智慧课堂的技术支撑

课堂内容和学生状态想要数据化，单靠传统的教学手段，实施起来耗费较多的人力和物资。如课堂教学，在传统实现手段中，如果想把课程内容进行数字化记录，必须依靠专门的课堂录像人员对课堂进行教学录像，后期再进行录像的编辑和处理，以达到可以方便存储及可以在网络上播放的教学视频资料。再如学生学习状态，如果依靠教师专门记录每个学生回答问题的情况和参与课堂互动的数据，那么会占用教师课堂教学的许多时间和精力，学生的兴趣和注意力很多时候会被吸引到教师对数据的处理上，而忽视了教师的教学内容，这种情况在院校级的一些教学竞赛中时有出现，教师为了获取学生的课堂的数据牺牲了较多的教学时间。理论上在教学环节上是进行了丰富，但在实际的教学过程中，往往会让教师产生更多的疲惫感而不愿意采用这种方式来进行数据的统计和采集。

因此利用有效的手段和信息化工具，对课堂的教学内容及学生课堂的表现数据可以进行记录，才是高等院校中实现智慧课堂的关键之处。目前在高校中应用比较多的有：雨课堂、钉钉视频直播、微信视频会议等多种信息化手段。每一种工具都从一定程度上实现了课堂教学内容或学生状态的数字化转化，使智慧教室具备了数字化的基础。信息化的工具才能支撑智慧课堂的教学。

三、智慧课堂推进的重难点分析

作为一个高等本科院校，其根本任务还是教学，在教学改革过程中，要立足于课堂教学根本任务，充分利用现有成熟的智慧工具和智能技术，对教学任务进行数字化改造，将教学任务中需要讲授的知识点、理论依据及基本技能以更加丰富的手段和形式，最大限度地传到处于知识信息接收端的学生。在此过程中，提高知识信息发出的有效性及科学性，减小信息传递过程中的丢失，建设金课、杜绝水课，是高等教学改革研究中的需要研究的重点内容，也是进行数字化教学和智慧教学的根本。只有围绕教学质量建设进行的教学研究和教学改革才是有意义的。同时，在教学过程中能够及时感知到学生学习状态的信息反馈也是教学改革研究的重点内容。只有在教学过程中能够及时准确科学地接收到学生的信息反馈，教学过程才能形成一个闭环的系统，教师才能在教学过程中及时调整和优化教学内容和教学环节。这样一个闭环的教学系统具备一个生长和发展的条件，才能称之为智慧的教学系统。

推行智慧课堂、打造智慧教学系统难点在于教学环节的数字化转化。数字化教学不仅仅是针对数字化授课，更多的还要关注课堂教学成果的数字化。如学生的上课到课情况、上课过程中的热情度及回答问题的及时性和有效性、课前预习的情况及课后复习的情况、课下对课程的拓展训练情况、课后作业及阶段性的复习训练情况等诸多环节都要进行数字化的统计。只有这些过程完成了数字化的转化，才能把教师从枯燥的数据记录中解放出来，把更多的精力放在课程内容建设上。在目前的市场中，有很多的工具可以实现某个或者某几个教学环节的数字化转化，但是要将所有的教学环节在同一个平台中进行数字化转化，实施难度较大，费用较高。随着智能技术和互联网技术的不断发展，市场上已可见多种的工具在教学过程中应用，由于数据的分散性及庞大性，对学校的网络和数据库造成较大的压力。现有校区的网络改造成本及网络服务器的建设成本给智慧教学的推进带来的巨大的资金压力。由于结构的系统性，智慧教学的推行不适合小范围的试点，网络系统和数据库系统建设属于系统投资，在智慧教学过程中也属于基础设施建设，属于系统工程，必须综合考虑全校师生的上课情况和结构需求，复杂性较大，难于统一标准。对于应用型本科来讲，在缺乏相关项目资金支撑的前提下，想要做好这一方面工作，具有较高的难度。

四、智慧课堂解决方案

推行智慧课堂的第一步是实现教学环节的数字化。有了数字化的转变，才能基于网络和数据进行教学分析和优化。作为应用型本科高校，首先要在教师队伍中树立数字化教学的理念，从思维模式和政策上对数字化教学进行引导。这样才有可能让更多的教师参与到数字化教学中，才能完成教学环节的数字化转变。在教师推行数字化教学的同时，学校应当积极与数字化软件开发的公司进行合作，以本校实际教学情况为基础，以现有信息化技术为手段，利用现有工具或者开发新的信息化工具去促进教学过程的数字化转变。从任课教师的角度出发，应当养成线上线下混合课堂的思维习惯，具备大胆实践、用于创新的意识。积极学习新的课堂教学方法和手段，主动了解并应用新的智慧教学工具。除了教学过程的数字化之外，教学内容的数字化也在逐渐的普及。实现课堂内容的数字化可以让学生更加形象、更加准确地理解课堂所讲内容，具备较高的抽象思维能力，同时降低教师教学难度。一看就明白的数字化教学可以节省教学过程中教学时间，让教师和学生把更多的时间放在对问题的思考和探讨上，同时也可以释放更多学时让学生进行实操训练，更加具有应用型本科教学特色。任课教师应该是数字化教学改革的推动者，同时也是数字化教学价值的发掘者。只有教师在教学过程充分发现数字化教学的价值，才能使学校管理者及使用者对数字化教学具有一定信息，从而获取更多的项目资助以充分开展智慧教学的开展。作为民办应用型本科院校，在国家的项目资助方面并不具备优势，想要进行高等教学的数字转变，实现新时代应用型本科高等教学质的飞跃，需要更多的鼓励和支持。作为民办高校发展的支持者和引路人，政府应当有坚持数字化高等教育研究的理念，为高校的教学改革创新开辟绿色通道，应当给予民办高校更多的支持，从而提高民办高校坚持数字化教学改革创新的决心。