基于智慧教室平臺的混合式教學模式探索與實踐

史國民 熊輝巖 巨秀婷 唐楠 何濤

[摘 要] 利用智慧教室平臺開展混合式教學探索，已成為智慧教育時代教育教學改革的主流。結(jié)合“植物生理學”課程特點，對基于智慧教室平臺的該課程混合式教學模式進行了探索與實踐，從智慧教室的內(nèi)涵與特征、混合式教學模式探索和智慧教室平臺實施的優(yōu)勢三個方面，探討了在課堂教學創(chuàng)新過程中的一些實踐經(jīng)驗，以期改變傳統(tǒng)“PPT+講述”的教學現(xiàn)狀，為“植物生理學”課程在智慧教室平臺下的教學改革提供思路和參考。

[關(guān)鍵詞] 植物生理學;智慧教室;混合式教學;教學模式

[基金項目] 2019年度青海大學教育教學研究項目“基于智慧教室的‘植物生理學課程混合式教學模式探索與實踐”（JY201928）

[作者簡介] 史國民（1984—），男，甘肅武威人，博士，青海大學農(nóng)牧學院農(nóng)林系講師，主要從事植物生理學研究;何 濤（1972—），男，四川南充人，博士，青海大學生態(tài)環(huán)境工程學院教授（通信作者），主要從事植物學研究。

[中圖分類號] G642.41? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）38-0075-04? [收稿日期] 2021-01-20

在國家教育4.0時代，采用智慧教室教學平臺，實現(xiàn)了傳統(tǒng)課堂教學與混合式教學模式的優(yōu)勢互補，為高校的教育教學改革提供了一種全新的思路。智慧教室實現(xiàn)了教學環(huán)境的優(yōu)化和教學資源的整合，通過建構(gòu)教師個性化的教學設計，實現(xiàn)以學生為中心的創(chuàng)新學習過程。基于智慧教室平臺的混合式教學模式，可充分發(fā)揮教師的教學主導作用，也能提高學生的自主探究能力[1]。在我國新農(nóng)科教育中，采取“智慧教室+混合式教學”模式，以豐富的教學資源和多元化的教學形式實施教學，對于加快我國農(nóng)學教育改革與創(chuàng)新，培養(yǎng)農(nóng)業(yè)拔尖創(chuàng)新型科技人才具有重要意義。

一、智慧教室的內(nèi)涵與特征

（一）智慧教室的內(nèi)涵

智慧教室是指為教學活動提供智慧應用服務的教室空間及其軟硬件裝備的總和，它是在物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新型信息技術(shù)推動下的教室信息化建設的新形態(tài)[2]。智慧教室通過空間設備變化，拉近師生距離，既可集中授課又可分組教學、研討、展示，在教學中可以實現(xiàn)手機互動、教學過程錄制、課程直播等功能。靈活多樣的互動教學模式，實現(xiàn)了“以生為本”的教學理念，讓學生成為課堂的主角。

（二）智慧教室的特征

智慧教室是一種能優(yōu)化教學內(nèi)容呈現(xiàn)方式、便利學習資源獲取、促進課堂即時深度互動的新型教室。它以PST理論（教學方法—學習空間—信息技術(shù)）為基礎(chǔ)，主要包括內(nèi)容呈現(xiàn)（Showing）、環(huán)境管理（Manageable）、資源獲取（Accessible）、即時互動（Real-time Interactive）、情境感知（Testing）五個維度[3]。智慧教室在技術(shù)層面包括擴聲、視頻顯示、無限投屏、錄播、VR技術(shù)、感知、中央控制、遠程求助、電子班牌、交互協(xié)作等子系統(tǒng);在教學設計層面包括教授、學習、教學管理、教學評價等因素的聚合實現(xiàn);在空間層面是物理空間和虛擬空間的有機結(jié)合，能貫穿課前、課中、課后數(shù)據(jù)延展，提供泛在學習（Ubiquitous learning）。

（三）高校智慧教室的建設

基于全國高校官方網(wǎng)址發(fā)布的數(shù)據(jù)，截至2020年，42所“世界一流大學”100%完成智慧教室的建設。“世界一流大學”院校是教育改革的先鋒，在人才培養(yǎng)質(zhì)量、管理機制改革、環(huán)境隊伍建設等方面均具有引領(lǐng)和示范作用。95所“世界一流學科”建設高校中，有92所院校完成智慧教室的建設，占96.4%[4]。以青海大學為例，該校共建設87間智慧教室，2019年9月正式投入使用，已完成智慧教室運行管理和教學質(zhì)量評價機制的構(gòu)建，使智慧教學成為教育教學新常態(tài)，還在清華大學“學堂在線”的大力支持下，積極推進MOOC課程在智慧教室中的應用。

二、混合式教學模式的探索

（一）“植物生理學”課程教學模式的構(gòu)建

基于智慧教室開展混合式教學，為“植物生理學”混合式教學的構(gòu)建提供了思路和途徑。以建構(gòu)主義理論和PST框架為設計原則，將學習空間、主題課程和教學模式協(xié)調(diào)關(guān)聯(lián)，創(chuàng)新學習環(huán)境，實現(xiàn)學習空間、信息技術(shù)與教育教學的深度融合（圖1）。采用混合式教學模式，利用智慧教室等教學輔助平臺，可提升課堂教學效率，提高學生的自主學習能力，從而獲得優(yōu)化的教學效果。

（二）“植物生理學”課程混合式教學的實踐

對傳統(tǒng)課堂教學與基于智慧課堂的互動式教學進行對比，從混合式教學構(gòu)建的學習對象、教學目標、學習內(nèi)容、學習資源、活動設計、考核評價體系六個方面，探索智慧教室在“植物生理學”課程混合式教學中的積極作用。

1.學習對象。西北地方性高校有著本地生多（省內(nèi)生源約占60%）、民族生多（占30%）、農(nóng)村學生多等的生源特點，而且在每一個班級中學生學業(yè)起點不同，生源質(zhì)量差距較大。在傳統(tǒng)專業(yè)課程教學中，表現(xiàn)為高分生源學生知識容量不夠，教學內(nèi)容深度過淺;低分生源學生對課堂知識理解存在困難，不能及時理解和掌握。這就迫使一線教師在教學中要大力改革，推進混合式教學，讓每一位學生在課程教學中得到有效提升。

2.教學目標。通過“植物生理學”課程的學習，學生能掌握植物生命活動的規(guī)律及其與環(huán)境的關(guān)系;理解與植物生產(chǎn)有密切聯(lián)系的植物生理學基本理論和基礎(chǔ)知識，并引導學生將所學理論知識運用于生產(chǎn)實踐和科學研究;查閱參考資料，及時了解學科發(fā)展前沿動態(tài)，培養(yǎng)學生的綜合分析能力與創(chuàng)新能力，促進學生綜合素質(zhì)的提高。

3.學習內(nèi)容。植物生理學是研究植物生命活動基本規(guī)律的學科，是一門理論性極強，但又與實踐密切結(jié)合的課程[5]。課程學習內(nèi)容主要由細胞生理、代謝生理、信號轉(zhuǎn)導、發(fā)育生理和逆境生理五大部分組成。該課程是植物生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)，以精準農(nóng)業(yè)、綠色有機農(nóng)業(yè)、資源高效利用與環(huán)境保護為標志的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)為人類提供高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、安全的農(nóng)產(chǎn)品，迫切需要以植物生長發(fā)育規(guī)律與調(diào)節(jié)、生產(chǎn)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的原理和技術(shù)為支撐。