基于“云+端”技術的 “生命科學概論”智慧課堂教學模式探索

朱振洪 趙偉春 周麗萍

摘要：作者通過云平臺和移動終端深度融合，將智慧課堂教學模式應用于“生命科學概論”課程的教學中，實現了課堂教學決策數據化、資源獲取智能化、師生互動多維化、教師評價實時化。本課堂實踐表明，通過運用智慧課堂教學模式，實現了課堂內外教學資源的整合，有助于增強學生的互動性、參與性與自主性，激發了學習興趣，有效地提高了知識的掌握程度。

關鍵詞：云技術;移動終端;智慧課堂;互動式教學

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2021）15-0101-03

● 前言

在“大數據+人工智能+移動終端”時代背景下，如何構建基于“云+端”技術的智慧課堂，使“低頭族”變成“興趣族”，是目前教育界一個緊迫的任務。智慧課堂是信息技術與教育深度融合的產物，是以培養創新型人才為目標，以大數據挖掘、人工智能分析為基礎，實施課前資源智能推送、課中實時交流互動、課后學情分析與評價等學習活動，進行學習過程記錄與多元智能評價的新型教學策略。[1]醫學實驗技術專業作為筆者所在學校新設立的專業，具有專業新、課程新、培養任務新的特點，更應該與時俱進，筆者通過在該專業“生命科學概論”課程中構建移動端的智慧課堂，利用網絡云平臺，采用多維互動式教學方法，以期打造一個智能、高效的課堂教學模式。

● “云+端”智慧課堂的特點

智慧課堂可提供多維的互動形式，如師生之間、生生之間、人與技術、人與資源等，其特點包括以下幾個方面。[2]

①資源智能推送。智慧課堂可以為學習者提供豐富多樣的媒體資源，包括教學大綱、電子教案、微課視頻、圖片和網頁等，還可以根據學生的個性化特點和差異，對不同的學生推送有針對性的學習資料，使得學生得以鞏固比較薄弱的環節，提高學習效率。

②實時交流互動。智慧課堂的最大特點是實現了師生之間和學生之間的實時交流互動。例如討論組，師生都可以在需要時發表意見，提出問題，教師或學生可以實時解答，使課堂教學得到延伸。

③評價即時反饋。智慧課堂教學中可以采取綜合的學習評價體系，這個評價貫穿了教學的全過程，包括課前預習測評與反饋、課堂上實時的教學反饋與評價以及課后作業的跟蹤。全方位的反饋評價不僅可以使教師很好地掌握學生的學習動態與學習感受，還使課堂評價形成了完備的評價體系。

④教學決策支持。智慧課堂所生成的評價資源、學生學習習慣、視頻觀看、資料下載等數據都可以成為數據挖掘的基礎數據，對學生學習的全過程進行總結并以數據化或圖形化的方式呈現出來。教師就可以依靠數據挖掘的結果精準地掌握學情，及時調整授課內容和教學重點等。

● 智慧課堂在“生命科學概論”課程中的應用（如下圖）

生命科學概論是研究生命現象和規律的一門基礎科學，它包含生物學的多個分支學科，是生物學的一個縮影和通論。課程內容包括生物大分子、細胞形態結構、新陳代謝、信息傳遞、遺傳變異、動植物與微生物類群、生物多樣性、生態與環境等模塊。其目的是讓學生了解整個生物界和生命科學的概況，加強對生命科學基本概念和內在聯系與規律的學習，提高學生主動探索生命奧秘的積極性。

1.課前預習環節

教師一方面根據本章節內容，進行學情分析，包括本章節的基本知識點、重難點分析，本章節與上下章節之間知識連貫性分析，學生的學習行為習慣分析等，從而確定本章的教學目標及最佳教學方法，如啟發式、討論式、小組合作式、案例式等，并提前準備好若干討論話題及隨堂測驗題目。另一方面，根據教學目標提前向學生推送本章節的教學資源，如課件、視頻、動畫、圖片及微課等，讓學生對課程內容進行預習。在生命科學概論中，每一章節筆者都會精心挑選并上傳視頻、動畫，幫助學生進行重難點解析，如神經元的動作電位、靜息電位是如何產生的、引起基因突變的原因、植物形態結構等。學生可以在任何時間自由觀看，提高了學習興趣。

2.課中學習環節

首先，在開始階段學生自主介紹課前預習的有關內容，變被動學習為主動學習。教師則可以從中了解學生在預習中理解不透的一些知識點，從而在后續講解過程中重點闡述這些疑難點。其次，在授課過程中，教師可以穿插布置一些隨堂測驗題目，通過網絡云平臺即時推送到每個學生的手機端。測驗題目以客觀題目為主，學生提交后，云平臺可以進行自動批改和結果反饋。教師則根據課堂測驗反饋結果和數據統計分析，快速找出學生對知識掌握的薄弱點，并進行問題辨析，通過智慧課堂的互動交流解決學生遇到的問題。[3]針對課堂互動，教師既可以借助平臺的互動功能，如設置搶答環節，對回答較好的學生加1～2分，計入平時分，也可以布置分組任務，引導學生開展分組探究，并要求小組討論后提交成果及展示發言，還可以穿插布置熱點話題進行討論等。另外，教師還可以讓學生通過手機端提交自己的見解，并將反饋結果集中投屏到大屏幕上，先由學生互評，再由教師集中點評，這樣既活躍了課堂氣氛，又使學生進一步理解了知識點。

3.課后復習環節

每次課結束后，教師可以布置個性化線上作業，即根據每個學生在課堂學習中的表現和知識掌握程度進行個性化推送。學生則通過移動終端在限定時間內完成線上作業并提交。客觀題由系統自動批改，主觀題由教師給出分數或等級。教師可以根據每次作業分數了解學生對知識的掌握情況，并采取針對性的課后指導，如利用學習通錄制微課、小視頻等推送給學生，方便學生隨時隨地復習。另外，教師還可以利用平臺自帶的班級聊天群，與學生展開線上討論與交流，如哪些不良的生活方式會導致基因突變的發生等。通過對話題的討論，大家也會改正一些不良的生活習慣。

● 智慧課堂應用效果分析

1.將“低頭族”變成“興趣族”

在互聯網時代，部分學生沉迷于網絡游戲、淘寶購物、娛樂視頻等，成為“低頭族”。因此，如何充分利用移動終端設備，把學生的興趣轉移到學習中來，一直是高校管理者的困惑。在“云+端”智慧課堂教學模式下，學生無論在課前、課中或課后都需利用移動終端登錄云課堂APP，自主學習課件、參與討論、在線測試、小組互動、觀看微課視頻，以及查收教師布置的任務等。移動智能設備不再只是網絡游戲、娛樂八卦的平臺，而是資源搜索、視頻制作、自主學習、小組討論、在線測試的有效工具，使學習變得更有“興趣”。[4]

2.將教師的“獨角戲”變成師生“共唱戲”

在“云+端”智慧課堂教學模式下，教師不再是課堂的主角，也改變了過去“一言堂”的局面，其身份有了很大轉變，主要起到課堂組織、指導、答疑、點評、總結的作用。學生則成為完成課堂教學任務的主角，通過利用移動終端進行資源搜集、課件學習、視頻制作、小組討論、測試反饋等一系列活動，學生的課堂參與度大大提高，自主性得到增強。

3.課堂交流更活躍，互動多維化

學生在“云+端”智慧課堂充分地發言或互動，形成多維度互動教學形式。例如，課堂中設置的搶答、投票環節，每位學生都十分踴躍地參與;在課堂中討論環節，很多學生都利用手機將回答內容滾動投屏到教室大屏幕上，這樣有利于相互比較、相互交流。在課后聊天交流區，每當有學生提出疑問時，其他同學都會積極地幫忙解答，這樣也促成了學生的相互提升。

4.學習個性化，資源和數據獲取便捷化

“云+端”智慧課堂手機端APP可隨時上傳和下載教學資源，教師可對教學資源庫進行資源優化。學生可以在APP上反復查閱課件、觀看視頻。教師則可以便捷地記錄學生的作業成績，并對討論發言積極者進行評分。另外，作業庫記錄了學生在學習過程中遇到的共性問題，教師能更加全面地分析學生對課程內容的掌握程度。

● 結語

實施“云+端”智慧課堂教學模式，是信息化時代對教學提出的要求，也是以后課堂改革發展的重要方向。但該教學模式使教師的準備工作量增加了，如制作微課、下載視頻，或制作動畫、發布教學資源等，并且要求教師必須具備良好的課堂活動設計能力、活動現場的把控能力，這也是對高校教師提出的重要挑戰。

參考文獻：

[1]何良靜.智慧課堂下高等院校教學模式的研究[J].吉林工程技術師范學院學報，2018，34（09）： 68-70.

[2]方宜霞.“云·智慧課堂”教學模式的實踐探索——以“商業銀行綜合柜臺業務”為例[J].科教文匯，2019（05）：114-116.

[3]邵煒茜，馬岳.智慧課堂在高校環境設計專業中的教學模式研究[J].赤峰學院學報：漢文哲學社會科學版，2019，40（03）：132-134.

[4]劉穎，蔣拓，王兆丹.基于移動端的智慧課堂混合式教學模式的研究與實踐[J].課程教育研究，2019（16）：36-37.

作者簡介：朱振洪，浙江中醫藥大學生命科學學院副教授，研究方向為中醫藥生物技術。

基金資助：2019年浙江中醫藥大學教育教學改革重大招標項目（編號：ZB19009）。