智慧課堂：課堂教學改革的初步探索
——以《谷物加工工藝學》為例

彭鋼，翟立公，桑宏慶，張齊

（安徽科技學院 食品工程學院，安徽 鳳陽）

一 引言

作為糧食工程專業的核心課程，《谷物加工工藝學》主要講述了對谷物（稻谷、小麥、玉米等）理化性質、形態結構、前處理、加工等進行較為全面的闡述和分析。然而，《谷物加工工藝學》課程一直以來卻是糧食工程專業教學中的難點。究其原因，一是《谷物加工工藝學》課程涉及較多科學知識，內容復雜且抽象，傳統的授課方式無法提高學生的興趣；二是在傳統的灌輸型教學模式下，老師單方面的講解知識會造成學生聽課的枯燥乏味，達不到良好的效果。因此，如何提升學生學習積極性和參與度是目前課堂教學改革中面臨的主要問題。

隨著網絡通信技術的飛速發展，“云計算、物聯網、大數據”等先進技術手段逐漸運用于教育中，智慧課堂應運而生[1-3]。智慧課堂基于“云、網、端”的學習數據并對其進行動態分析，創建出有利于師生學習交流的環境，通過智慧課堂的教學，能夠促進學生對知識的攝取，能夠實現符合學生個性化成長規律的發展[4]。智慧課堂的信息化教學模式更加注重學生與老師的相互交流及自我展示，更加開放的學習過程具有良好引導學生共同進步的成果。同時將學生課前、課中、課后學情智能分析并及時反饋于教師，促進師生之間交流[5-6]。

二 《谷物加工工藝學》課程教學現狀分析

課堂教學質量是高校發展的命脈，但目前在大多數高校教學中，依然保持著傳統的觀念，老師仍處于教學的主體地位而學生被動地接受知識[7]。該模式下，老師與學生、學生與學生之間不能夠及時地進行有效交流，還會造成學生的依賴心理，不利于激發學生的學習興趣和綜合能力的提升。而在新型的智慧課堂教學環境下，學生能夠及時地針對問題展開討論，有效的形成了智慧教學和智慧學習。由此可見，智慧課堂已成為智慧時代課堂教學變革的必然選擇。

《谷物加工工藝學》課程是糧食工程專業的核心課程，開設在大三下學期，一共32個學時，其中理論課26學時，實驗課6學時。通過本課程學習，學生應了解谷物的理化性質及形態結構，掌握谷物加工的工藝，具備運用所學知識對大中型谷物加工工藝項目進行論證和設計的能力。但此課程無論是教師講授還是學生學習都具有一定難度，傳統的《谷物加工工藝學》課程教學即“教室-教師-課本”的教學模式使教師與學生之間缺乏互動，不利于激發學習的積極性以及培養學生的自主學習能力。此外，傳統的課程評測內容與方式單一，缺少對學生學習過程的觀察與評價，導致對學生學習效果的評價片面主觀，也不利于教師根據學生學習反饋及時調整教學內容。鑒于傳統課堂教學中存在的弊端，許多學校借助于新興的技術手段進行課堂教學探索，催生了數字化時代下的“智慧課堂”。與傳統課堂相比，教師能夠運用智慧課堂的交互技術靈活創建教學任務、教學情境，更好地進行教學活動。教師可根據實際情況充分利用互聯網平臺完善師生互動機制，并展開多元評價體系，進而充分調動學生學習積極性，增強課堂互動和有效溝通，提高課堂教學效率[8]。

三 《谷物加工工藝學》課程智慧課堂模式內涵

2019年1月，教育部發布了《關于加強網絡學習空間建設與應用的指導意見》，提出了“加快推進教育信息化轉段升級，推動教與學變革，構建‘互聯網+教育’的新生態”[1]。在信息教育技術高速發展的背景下，能夠培養學生的自主學習能力、合作學習和共享學習的智慧課堂已成為當下教學改革的研究熱點。放眼國內外課堂教學改革，發現教育改革成功與否關鍵在于教師、核心在課堂[9]。對于智慧課堂的理解，一是從教育視角出發，智慧課堂顧名思義以智慧為培養核心、塑造學生綜合素質、開發學生頭腦智慧的過程；二是從信息化角度出發，智慧課堂是借助先進的信息技術來構建富有智慧的教學環境，以此實現教學智能化和信息化[10]。兩種視角下的最終目標都是將傳統知識授課方式轉向智慧課堂授課方式。孫曙輝等人[11]提出智慧課堂是基于建構主義，將互聯網思維、物聯網、大數據等新一代信息技術運用到課前、課中、課后的一種智能的高效課堂。徐趁麗等[12]提出“智慧課堂”是在教育現代化、信息化、智能化時代下，將教師、學生、課堂環境和教學材料四要素有機統一所構建的積極主動、高質高效、智慧化的教與學的互動場域。智慧課堂踐行“以學生為中心”的思想，旨在促進學生智慧發展，與常規的教學課堂相比，在教師備課、授課、課后、作業等教學環節都有較大的區別。教師和學生在課堂上的潛能被充分挖掘，學生的積極性被調動起來，教師不再“滿堂灌”，學生不再“被動學”。此外，在智慧課堂教學中采取動態伴隨式學習評價，即利用現代先進技術，對教學過程中產生的數據進行即時分析，并根據分析結果進行反饋，構建互聯網模式下的形成性教學評價體系。

四 《谷物加工工藝學》課程智慧課堂教學改革建設

課前、課中、課后組成了智慧課堂教學的三個環節，貫穿于整個課程教學過程。具體內容如下：①課前：教師在開課前應注重與學生建立聯系，吸引學生關注、重視課堂內容[12]。教師可通過學習通平臺建立和完善網上教學資源，以視頻、音頻、電子文檔、圖片、PPT等多種形式進行資源推送，學生學習后完成教師布置的預習測試，教師依據學生完成的測試結果制定出適合學生的教學方案。智慧課堂促進了教師和學生課前的有效交流，通過課前的預習測試也利于教師及時掌握學生的學前狀態，便于開展后面的課中課后教學。②課中：教師首先根據預習測評和信息反饋完成情景設定，進行新課導入并對教學重難點進行深入的啟發式講解，同時為激發課堂活力，充分調動學生學習積極性，可利用“超星學習通”上的互動功能諸如搶答、選人、點人等來助力教師打造多彩互動課堂；隨后教師根據課堂的教學情況下發布新的學習任務，鼓勵學生通過分組交流、分組學習、角色互換等課堂展現形式讓學生深度參與整個教學過程，以實現課堂教學的智慧生成與知識點的精準突破；最后，為了鞏固課程知識點，教師布置隨堂測試，也為后續開展的形成性教學評價體系提供客觀依據。③課后：課后知識的鞏固是課堂教學的延續和深化，教師可利用學習通平臺布置作業、批改作業，同時根據課中隨堂測試結果進行個性化資料推送，最后對整個教學過程中共性和個性的問題進行總結反饋，并結合下一次教學內容完成資源推送。

全面開展對教師智慧教育信息化素質的培養：智慧課堂是信息時代課堂教學改革的必然結果，這一新型信息化課堂模式的應用和普及，為改變日益僵化的課堂教學現狀、提高課堂教學效率開辟了一條新的途徑[13]。作為新時代的教師，理應樹立智能時代教育信息化新理念、積極應對智慧課堂變革需求、不斷提高信息化教學能力、常態開展智慧課堂教學應用與改革實踐[14]。教師是課堂教學的第一責任人，其挖掘教學資源的廣度和深度以及將先進教育理念和現代信息元素融合到課堂教學的精度和效度直接影響著課堂教學的效果。所以，教師要不斷學習先進教學理論，抓住智慧課堂數據化、交互性、開放性、探究性、個性化的特征，深耕育人規律，著力提高自身的信息技術應用、教學活動開發等方面的能力，積極建構和諧課堂氛圍，有效促進學生的全員參與和“全向互動”。此外，教師在提高自我素質的同時也要加強對學生的正面引導、深入解疑釋惑，在課程教學過程中真正做到“以學生為中心”，而不是通過傳統的灌輸型教學方式來實現，這樣才能有效培養學生的自主學習能力，增強學生對知識的理解與掌握，才能適應和勝任新形勢下教學教育方式。

全方位保障軟硬件建設配置達標：智慧課堂是基于大數據、云計算、人工智能、5G等技術而打造的智能化服務平臺，通過“智能云”服務打造教學與管理智能終端，突破了傳統課堂中的板、臺、時間和空間的界限，促進教與學的立體溝通與交流，同時促進傳統課堂教學模式的變革。而全方位保障軟硬件建設配置達標是完善智慧課堂的基礎環境要求，同時教育教學中的教與學的數據也需要借助大數據技術的發展來實現，因此，多媒體、智能手機和平板電腦等和軟件系統發展都是智慧課堂必要的條件[15]。具體配置表現為：首先，在硬件方面，教室應具備支持教學展示和師生交互的交互式多媒體設備系統、具備支持個性化教學和伴隨式采集學生學習過程數據的智能終端，必要時，應具備支持課例錄制、遠程教學及數據采集的錄播系統；其次，在軟件方面，學校應提供安全穩定的網絡接入服務，保障常態化智慧教學不卡頓；最后，應及時更新和完善教學應用系統，如備課系統、授課系統、在線學習和教學評價系統等以實現資源共享、教學支持、學習互動和數據分析。

五 結語

隨著信息技術科學的快速發展，傳統課堂教學環境正在向智能化轉型升級，智慧課堂作為一種全新的教育教學模式應運而生，并日益成為信息化教學和教學改革的研究熱點[16]。本文以智慧課堂在糧食工程專業的核心課程《谷物加工工藝學》的應用為例，對課堂教學改革進行初步探索，旨在激發學生參與課堂學習的熱情，培養其獨立思考和解決問題的能力。智慧課堂在谷物加工工藝學課程教學中的應用既能彌補了傳統教學的缺陷，提高學生對知識的探索和實踐動手能力，進而實現課程教學目標。作為新時代的教師，更要積極投身“課堂革命”大潮，主動適應智慧課堂變革的需求、不斷提高信息化教學能力、積極開展智慧課堂教學實踐，以期更好地實現信息技術與教育教學的融合創新。