基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的“智慧課堂”教學(xué)模式在藥物化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

陶雪芬，徐 峰，葉海偉，張 晶，金銀秀，王玉新

(臺(tái)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)與制藥工程學(xué)院，浙江 臺(tái)州 310008)

《藥物化學(xué)》是一門涉及藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)、構(gòu)效關(guān)系、理化性質(zhì)和制備合成的專業(yè)基礎(chǔ)課，其涉及的知識(shí)面廣、內(nèi)容繁雜，同時(shí)又需要扎實(shí)的有機(jī)化學(xué)、藥理學(xué)知識(shí)作為前導(dǎo)，但是對(duì)于高職院校的學(xué)生，受3年學(xué)制所限，該課程只能在學(xué)生尚未對(duì)有機(jī)化學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通之前開設(shè)，這就給教學(xué)帶來極大的難度。傳統(tǒng)的教學(xué)手段很難讓高職學(xué)生對(duì)這樣一門枯燥、綜合能力要求極高的專業(yè)課產(chǎn)生興趣并堅(jiān)持學(xué)習(xí)。

基于現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)都具有可用手機(jī)端作為教學(xué)輔助手段的便捷性，把手機(jī)變成學(xué)生的學(xué)習(xí)工具，不僅可以讓老師的教學(xué)實(shí)現(xiàn)不受空間、時(shí)間限制，讓學(xué)生更加自由地開展個(gè)性化學(xué)習(xí)，也可以解決高職學(xué)校課堂低頭族多、師生互動(dòng)不積極等教學(xué)問題。因此，筆者所在的教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年來致力于在《藥物化學(xué)》教學(xué)中以浙江省高等學(xué)校在線開放課程共享平臺(tái)為依托，利用現(xiàn)在蓬勃發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)和多媒體技術(shù)開展《藥物化學(xué)》 “智慧課堂”教學(xué)模式的探索與創(chuàng)新。

1 學(xué)情分析

改變高職教育課堂紀(jì)律不好的問題，必須關(guān)注參與學(xué)習(xí)這項(xiàng)活動(dòng)的主體—學(xué)生。只有從學(xué)生“學(xué)”的角度了解和把握學(xué)生的心理特點(diǎn)，才能有效提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能動(dòng)性，使其獲得進(jìn)入社會(huì)需要的理論儲(chǔ)備和操作技能，適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)對(duì)人才的需要。

高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院的學(xué)生具有以下特殊學(xué)情，亟需進(jìn)行課堂教學(xué)改革：

① 基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱、大部分還不愛思考甚至缺乏耐心，一旦在學(xué)習(xí)上遇到困難就容易出現(xiàn)煩躁、厭學(xué)情緒。到專業(yè)課學(xué)習(xí)階段，有相當(dāng)一部分學(xué)生甚至出現(xiàn)畏懼情緒，不會(huì)也不愿意研討和深入學(xué)習(xí)，很少有學(xué)生能享受到解決學(xué)習(xí)障礙后帶來的成就感。

②相當(dāng)一部分高職學(xué)生自控能力較差，學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性，沒有良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和有效的學(xué)習(xí)方法，不會(huì)按專業(yè)性質(zhì)主動(dòng)選擇及安排課內(nèi)及外延的學(xué)習(xí)內(nèi)容，鞏固、拓展自己的知識(shí)。盡管他們?cè)谥饔^上也有學(xué)習(xí)需求，但具體哪些知識(shí)需要“學(xué)”以及怎么“學(xué)”卻主要依賴教師?；旧鲜墙處煵贾檬裁磳W(xué)生便學(xué)什么，把要學(xué)習(xí)的知識(shí)僅局限于課本和課堂，把課堂上教師傳授的知識(shí)作為學(xué)習(xí)的全部，甚至也有不少學(xué)生連教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)也敷衍了事。

學(xué)生普遍反映《藥物化學(xué)》是所有專業(yè)課中難度最大的一門學(xué)科，既難學(xué)又難記，知識(shí)點(diǎn)又多又枯燥。如果僅僅采用傳統(tǒng)的教師平鋪直敘講解的教學(xué)模式很容易讓學(xué)生感到疲乏。因此，必須在課堂中引入合作討論的環(huán)節(jié)、運(yùn)用一些能吸引學(xué)生注意力的授課手段，使學(xué)生保持學(xué)習(xí)興趣。

2 智慧課堂的概念及特征

智慧課堂是以“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維方式和大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)打造的智能、高效的課堂。智慧課堂致力于以數(shù)據(jù)化的形式產(chǎn)生教學(xué)決策、對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果及時(shí)給出反饋評(píng)價(jià)、師生和生生之間的交流互動(dòng)立體化及通過自動(dòng)采集所有學(xué)生的學(xué)習(xí)情境、分析學(xué)生的學(xué)習(xí)智能個(gè)性化地推送資源，從而創(chuàng)建有利于協(xié)作交流和自主學(xué)習(xí)的智慧環(huán)境，通過智慧的教與學(xué)，促進(jìn)全體學(xué)生實(shí)現(xiàn)符合個(gè)性化成長規(guī)律的智慧發(fā)展[1-3]。

“富媒體”是智慧課堂的特征之一，素材豐富來源廣泛，微課、視頻、PPT、圖片、網(wǎng)頁、網(wǎng)絡(luò)直播等都是智慧課堂的素材。評(píng)價(jià)反饋及時(shí)是智慧課堂的另一特征。美國心理學(xué)家赫洛克(E.B.Hurlook)與齊格勒(Zigler)、坎策爾(Kanzer)等曾于1925年做過一個(gè)著名的關(guān)于表揚(yáng)與批評(píng)效果的心理學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分說明了反饋在學(xué)習(xí)中的重要作用。美國教育心理學(xué)家羅伯特·加涅在他的信息加工學(xué)習(xí)論中也提到，學(xué)生完成作業(yè)后，需要教師及時(shí)給予反饋，讓學(xué)生知道自己的作業(yè)是否正確，從而強(qiáng)化其學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。美國教育心理學(xué)家、認(rèn)知心理學(xué)家杰羅姆·布魯納的認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論關(guān)于反饋原則，他的觀點(diǎn)是學(xué)生要有合適的強(qiáng)化時(shí)間，進(jìn)行適時(shí)強(qiáng)化，教師要對(duì)學(xué)生的強(qiáng)化結(jié)果及時(shí)給予反饋[4-6]。

智慧課堂需要一個(gè)龐大的系統(tǒng)支持，包括智慧信息化學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建、智慧教室、智慧教材、智慧課程體系、智慧評(píng)價(jià)體系，智慧資源推送等等。

3 智慧課堂信息化環(huán)境構(gòu)建

智慧課堂是隨著互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)等IT行業(yè)的發(fā)展而產(chǎn)生的，它的實(shí)施建立在先進(jìn)的智能化教學(xué)設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)化教學(xué)模式的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建立上。智慧課堂環(huán)境的構(gòu)建對(duì)完成智慧課堂教學(xué)至關(guān)重要，也是實(shí)現(xiàn)智慧課堂的根本保證。

3.1 打造智慧教室

智慧教室又叫“智能教室”，以自然的人機(jī)交互為特征，具備設(shè)備先進(jìn)、操控方便、資源豐富、交互流暢、教學(xué)方式靈活等特征。具體包括教師綜合講臺(tái)、智能式多媒體教學(xué)觸摸屏互動(dòng)式電子白板、多屏幕顯示設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、智能視訊設(shè)備及學(xué)生終端(見圖1)。

圖1 智慧教室示意圖

網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備主要包括網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，使教室具備基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)所需的普通網(wǎng)管功能、安靜和高服務(wù)質(zhì)量特性。通過連接互聯(lián)網(wǎng)，可將同一房間的教師終端、學(xué)生終端聯(lián)接在同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)資源分發(fā)、數(shù)據(jù)傳輸，幫助教師進(jìn)行有效控制和管理。觸摸一體機(jī)互動(dòng)式電子白板是一款集先進(jìn)的紅外觸摸技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、 高清顯像技術(shù)為一體，并融入教學(xué)應(yīng)用軟件的高端數(shù)碼顯示產(chǎn)品，該產(chǎn)品采用LED顯示技術(shù)，可靠性更高，具有無輻射，無殘留，綠色環(huán)保等特性，可以承受高灰塵，惡劣的工作環(huán)境。軟件方面可實(shí)現(xiàn)多終端支持、跨平臺(tái)訪問，不僅適用于windows、Android、iOS還可通過APP store等應(yīng)用網(wǎng)站進(jìn)行免費(fèi)下載，學(xué)生可在手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備通過瀏覽器進(jìn)行訪問學(xué)習(xí)，使得設(shè)備在沒有電腦或是電腦出現(xiàn)故障的同時(shí)仍然能夠正常操作，不影響上課的進(jìn)度。該設(shè)備可以讓互動(dòng)教學(xué)更舒適，更流暢，充分體現(xiàn)觸摸互動(dòng)的樂趣。另外，通過接入交換機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，保障基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定為第一要?jiǎng)?wù)，交換機(jī)提供全方位的主動(dòng)防御技術(shù)，保障網(wǎng)絡(luò)安全和穩(wěn)定。

通過安裝自主研訓(xùn)與考核數(shù)字化平臺(tái)構(gòu)建視頻應(yīng)用服務(wù)，充分利用視頻資源，提供視頻點(diǎn)播、實(shí)訓(xùn)公開課直播、組織開展實(shí)訓(xùn)競(jìng)賽與考試、布置實(shí)訓(xùn)作業(yè)等各種應(yīng)用。 構(gòu)建視頻管理服務(wù)，視頻資源按學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行自動(dòng)歸類整合，提供視頻檢索功能。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)空間服務(wù)，老師、學(xué)生均具有獨(dú)立的學(xué)習(xí)空間，支持管理員自定義添加各種角色個(gè)人空間，打造“網(wǎng)絡(luò)空間人人通”。

3.2 編制智慧教材

智慧是一種高級(jí)的綜合能力，包括感知、知識(shí)、記憶、理解、聯(lián)想、情感、邏輯、辨別等多種能力，換而言之，智慧是由智力系統(tǒng)、知識(shí)系統(tǒng)、方法與技能系統(tǒng)等多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜體系蘊(yùn)育出的能力。因此，智慧課堂必然要以知識(shí)為基石，而教材是知識(shí)的載體，目前大部分的《藥物化學(xué)》教材過于專業(yè)化，使得教材內(nèi)容抽象、深?yuàn)W，讀者很容易因挫敗感而放棄學(xué)習(xí)。

為了契合智慧課堂教學(xué)模式的建設(shè)，同時(shí)結(jié)合高職院校學(xué)生的學(xué)情分析，我們團(tuán)隊(duì)合作編寫了《藥物化學(xué)》智慧教材，針對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)制作微課、視頻和動(dòng)畫，以掃描二維碼的形式列在教材相應(yīng)位置，學(xué)生可以通過手機(jī)微信、QQ掃描后進(jìn)入學(xué)習(xí)。另外，我們對(duì)大綱要求掌握的各知識(shí)點(diǎn)編制相應(yīng)的習(xí)題，同樣以掃描二維碼的形式列出，學(xué)生掃描答題后點(diǎn)擊提交即可查看得分情況，做到及時(shí)反饋，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.3 建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程

在浙江省高等學(xué)校在線開放課程共享平臺(tái)建設(shè)《藥物化學(xué)》網(wǎng)絡(luò)課程，課程內(nèi)容包括以下幾個(gè)模塊：課程信息、班級(jí)管理、課程資料、教學(xué)計(jì)劃、練習(xí)考試、統(tǒng)計(jì)分析、筆記、討論區(qū)、公告。在課程信息模塊項(xiàng)下介紹課程大概情況、教學(xué)團(tuán)隊(duì)組成等。授課學(xué)生按班級(jí)導(dǎo)入，在班級(jí)管理模塊進(jìn)行分層管理，PPT、微課、動(dòng)畫、視頻、題庫等教學(xué)資料導(dǎo)入課程資料，根據(jù)教學(xué)大綱及授課計(jì)劃生成各類作業(yè)、測(cè)試題和考試試卷，課程資料及練習(xí)考試在授課過程中按教學(xué)計(jì)劃及分析學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)情況后逐步且個(gè)性化地向?qū)W生推送。討論區(qū)針對(duì)每一小節(jié)授課內(nèi)容指定2～3個(gè)討論題目，學(xué)生可根據(jù)興趣選擇參與。通過統(tǒng)計(jì)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行全過程動(dòng)態(tài)監(jiān)控和診斷評(píng)價(jià)，根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)平臺(tái)上所記錄的筆記、在討論區(qū)的留言分析學(xué)情調(diào)整課堂授課節(jié)奏，在公告欄發(fā)布通知。

4 智慧課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

結(jié)合網(wǎng)絡(luò)微課、視頻進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂授課，授課64學(xué)時(shí)，其中實(shí)驗(yàn)為16學(xué)時(shí)。課堂教學(xué)分課前、課上和課后三步走。

課前教師將與新課相關(guān)的重難點(diǎn)制作成微課上傳至學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)生通過電腦網(wǎng)頁或手機(jī)端APP對(duì)微課進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，產(chǎn)生一到兩個(gè)問題或總結(jié)學(xué)習(xí)心得，統(tǒng)一發(fā)布在群組討論區(qū)。教師通過 “統(tǒng)計(jì)”、“群組討論”模塊監(jiān)控、分析學(xué)生的課前學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)狀態(tài)，判斷不同學(xué)生存在的問題，預(yù)測(cè)學(xué)生可能的知識(shí)需求，向?qū)W生推送個(gè)性化學(xué)習(xí)資源。

在課堂教學(xué)開展過程中，首先利用超星泛雅平臺(tái)的簽到碼或二維碼功能讓學(xué)生簽到，對(duì)學(xué)生的出勤情況進(jìn)行考察。然后針對(duì)學(xué)生課前在學(xué)習(xí)平臺(tái)“群組討論區(qū)”提出的問題及討論的情況，結(jié)合大綱要求的本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)挑選幾個(gè)問題進(jìn)行授課內(nèi)容導(dǎo)入，鼓勵(lì)并引導(dǎo)學(xué)生找到正確解決方案。

課后針對(duì)不同學(xué)習(xí)層次的學(xué)生推送個(gè)性化學(xué)習(xí)資源及布置個(gè)性化的課后活動(dòng)，對(duì)于本次課知識(shí)點(diǎn)掌握較好的學(xué)生，推送與課程內(nèi)容相關(guān)的拓展任務(wù)及學(xué)習(xí)資源，對(duì)本次課知識(shí)點(diǎn)掌握不好的學(xué)生，推送課下作業(yè)及與本次課程內(nèi)容相關(guān)的簡單的生理現(xiàn)象讓學(xué)生進(jìn)行分析。

最后，利用超星泛雅平臺(tái)進(jìn)行調(diào)查問卷設(shè)計(jì)與發(fā)放，調(diào)查分析學(xué)生參與學(xué)習(xí)過程中的各種情況，對(duì)他們的潛在學(xué)習(xí)興趣以及對(duì)知識(shí)的掌握情況進(jìn)行挖掘，同時(shí)也可以針對(duì)教學(xué)方法和教學(xué)效果進(jìn)行網(wǎng)上調(diào)查，及時(shí)獲得學(xué)生對(duì)教師教學(xué)的反饋信息，以便教師能根據(jù)反饋?zhàn)鞒龇磻?yīng)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法和手段。

5 智慧課堂形成性評(píng)價(jià)體系

為了鼓勵(lì)學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，幫助學(xué)生安排自己的學(xué)習(xí)過程，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常能獲得成就感，增強(qiáng)自信心，培養(yǎng)合作精神，我們對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行形成性評(píng)價(jià)。采取形成性評(píng)價(jià)體系評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，具體分為線上線下兩大部分，其中線上部分占70%權(quán)重，具體包括：(1)視頻觀看時(shí)長(5%)；(2)筆記5%；(3)作業(yè)10%；(4)期末測(cè)驗(yàn)40%；(5)論壇發(fā)帖(5%)(每人至少發(fā)帖或回帖3次)。線下部分占30%權(quán)重，具體包括：(1)平時(shí)出勤(5%)、(2)課內(nèi)測(cè)驗(yàn)(10%)、實(shí)驗(yàn)(15%)。論壇發(fā)帖要求學(xué)生在觀看教學(xué)視頻、實(shí)驗(yàn)視頻和閱讀延伸文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過調(diào)研和分析，撰寫書面短文。論壇發(fā)帖獲取滿分的學(xué)生需要在“課堂交流區(qū)”中參加老師發(fā)起的討論，發(fā)帖的數(shù)量每學(xué)期不少于3次，回帖的數(shù)量每學(xué)期不少于8次。每章節(jié)完成后均有一次課內(nèi)測(cè)驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)包括單項(xiàng)選擇題和判斷題，測(cè)驗(yàn)的形式采取網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)組卷或設(shè)計(jì)Kahoot線上搶答，滿分條件是每次80分及以上或Kahoot搶答排名前5。

6 結(jié)論

通過建設(shè)《藥物化學(xué)》 “智慧課堂”，創(chuàng)設(shè)有利于協(xié)作交流的學(xué)習(xí)環(huán)境，滿足課堂的延伸，促進(jìn)師生、生生間的互動(dòng)交流，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，提升自主學(xué)習(xí)能力。實(shí)踐表明，學(xué)生對(duì)填鴨式的教學(xué)方法滿意度很低，對(duì)類似于游戲闖關(guān)完成任務(wù)的學(xué)習(xí)方式比較感興趣，對(duì)于教師通過解決問題將他們引導(dǎo)到課程學(xué)習(xí)任務(wù)中去的導(dǎo)入方式相對(duì)滿意，而對(duì)于合作性學(xué)習(xí)方式和新穎的教學(xué)方法比如搶答、辯論式教學(xué)方式最為滿意。所以說，學(xué)生更喜歡有創(chuàng)新和合作度更高的課堂環(huán)境，他們覺得可以與合作伙伴共同學(xué)習(xí)的課堂非常有價(jià)值。