推進課堂數字化轉變 促高校智慧教學改革
——以黃河交通學院本科教學研究為例

□張東明 丁 祎 李曉娟

隨著信息技術迅速發(fā)展，線上課程、混合式課堂、智慧教學、智慧校園等新的教學思想和新的教學手段在高等本科院校教學中受到歡迎并逐漸推廣。將主導社會發(fā)展數字化思維和推動工業(yè)革命發(fā)展的信息化技術與高等教育教學進行充分的融合，對傳統課堂的教學環(huán)節(jié)及教學內容進行數字化和智能化的探討，以更富吸引力的方式，更深刻、更具體、更有效地將課本上的知識傳遞給學生。從學生學習的角度出發(fā)，進行課程教學改革研究，使教學手段化無形為有形，讓教學內容從抽象變具體。本文以河南省智能制造技術與裝備工程技術研究工程技術中心和焦作市物料輸送設備關鍵件制造工藝與裝備工程技術中心為依托，以黃河交通學院本科教學過程為基礎，對高校智慧教學關鍵問題及主要實施方法進行研究和分析。

一、智慧教學的基礎

中國制造2025正在推動著中國制造業(yè)向著智能化的方向前進，工業(yè)過程要想實現智能制造，第一步要做的就是完成工業(yè)過程的數字化轉變。同理在中國制造2025的背景下，高等院校想要實現智慧教學，首先要做的也是高等教育的數字化改造。高等教育的數字化改造分為兩個部分，第一是教學手段的數字化；第二則是教學內容的數字化。數字化是信息化和智能化的基礎，只有實現了課程內容和教學內容的數字化，并通過數字化的方式去測評學生的學習結果和學習狀態(tài)，才能基于數據對教學、管理等環(huán)節(jié)進行調整和優(yōu)化。也只有基于有效數據進行的教學方式改革、教學工具優(yōu)化、教學方案設計才具有更高的改革指向性。如果課堂教學內容沒有數字化，那么學生的學習時間就被牢牢地鎖定在課堂教學的45分鐘內，課下無法無損失地回顧課堂所學的內容，有可能導致在復習過程中知識點的錯誤理解或者漏掉某些知識點，對教師在課堂所傳授的知識點的接受度大打折扣。而學生的學習狀態(tài)如果沒有被數字化，那么在考勤情況、主動搶答問題次數、回答問題正確次數、參與課堂互動環(huán)節(jié)等學生課堂及平時成績評定時就沒有準確的數據支撐，教師就不可能準確了解學生的學習狀態(tài)，更不能及時調整自己的教學方法和教學手段。

只有學生的行為狀態(tài)被數據化記錄，并進行有效呈現時，才會更加容易發(fā)現在教和學的過程中，哪些手段更加有效，哪些學生學習的效率更高，針對不同狀態(tài)的學生，教師可以制訂出不同的教學方案，有意識地對狀態(tài)數據不佳的學生進行重點管理，這樣不僅可以幫助教師把握課本上的教學重點，還可以幫助教師管控課堂的教學重點，多種方法和手段，從多維度監(jiān)控教學效果，從而最終提高教學質量。

二、智慧課堂的技術支撐

課堂內容和學生狀態(tài)想要數據化，單靠傳統的教學手段，實施起來耗費較多的人力和物資。如課堂教學，在傳統實現手段中，如果想把課程內容進行數字化記錄，必須依靠專門的課堂錄像人員對課堂進行教學錄像，后期再進行錄像的編輯和處理，以達到可以方便存儲及可以在網絡上播放的教學視頻資料。再如學生學習狀態(tài)，如果依靠教師專門記錄每個學生回答問題的情況和參與課堂互動的數據，那么會占用教師課堂教學的許多時間和精力，學生的興趣和注意力很多時候會被吸引到教師對數據的處理上，而忽視了教師的教學內容，這種情況在院校級的一些教學競賽中時有出現，教師為了獲取學生的課堂的數據犧牲了較多的教學時間。理論上在教學環(huán)節(jié)上是進行了豐富，但在實際的教學過程中，往往會讓教師產生更多的疲憊感而不愿意采用這種方式來進行數據的統計和采集。

因此利用有效的手段和信息化工具，對課堂的教學內容及學生課堂的表現數據可以進行記錄，才是高等院校中實現智慧課堂的關鍵之處。目前在高校中應用比較多的有：雨課堂、釘釘視頻直播、微信視頻會議等多種信息化手段。每一種工具都從一定程度上實現了課堂教學內容或學生狀態(tài)的數字化轉化，使智慧教室具備了數字化的基礎。信息化的工具才能支撐智慧課堂的教學。

三、智慧課堂推進的重難點分析

作為一個高等本科院校，其根本任務還是教學，在教學改革過程中，要立足于課堂教學根本任務，充分利用現有成熟的智慧工具和智能技術，對教學任務進行數字化改造，將教學任務中需要講授的知識點、理論依據及基本技能以更加豐富的手段和形式，最大限度地傳到處于知識信息接收端的學生。在此過程中，提高知識信息發(fā)出的有效性及科學性，減小信息傳遞過程中的丟失，建設金課、杜絕水課，是高等教學改革研究中的需要研究的重點內容，也是進行數字化教學和智慧教學的根本。只有圍繞教學質量建設進行的教學研究和教學改革才是有意義的。同時，在教學過程中能夠及時感知到學生學習狀態(tài)的信息反饋也是教學改革研究的重點內容。只有在教學過程中能夠及時準確科學地接收到學生的信息反饋，教學過程才能形成一個閉環(huán)的系統，教師才能在教學過程中及時調整和優(yōu)化教學內容和教學環(huán)節(jié)。這樣一個閉環(huán)的教學系統具備一個生長和發(fā)展的條件，才能稱之為智慧的教學系統。

推行智慧課堂、打造智慧教學系統難點在于教學環(huán)節(jié)的數字化轉化。數字化教學不僅僅是針對數字化授課，更多的還要關注課堂教學成果的數字化。如學生的上課到課情況、上課過程中的熱情度及回答問題的及時性和有效性、課前預習的情況及課后復習的情況、課下對課程的拓展訓練情況、課后作業(yè)及階段性的復習訓練情況等諸多環(huán)節(jié)都要進行數字化的統計。只有這些過程完成了數字化的轉化，才能把教師從枯燥的數據記錄中解放出來，把更多的精力放在課程內容建設上。在目前的市場中，有很多的工具可以實現某個或者某幾個教學環(huán)節(jié)的數字化轉化，但是要將所有的教學環(huán)節(jié)在同一個平臺中進行數字化轉化，實施難度較大，費用較高。隨著智能技術和互聯網技術的不斷發(fā)展，市場上已可見多種的工具在教學過程中應用，由于數據的分散性及龐大性，對學校的網絡和數據庫造成較大的壓力?，F有校區(qū)的網絡改造成本及網絡服務器的建設成本給智慧教學的推進帶來的巨大的資金壓力。由于結構的系統性，智慧教學的推行不適合小范圍的試點，網絡系統和數據庫系統建設屬于系統投資，在智慧教學過程中也屬于基礎設施建設，屬于系統工程，必須綜合考慮全校師生的上課情況和結構需求，復雜性較大，難于統一標準。對于應用型本科來講，在缺乏相關項目資金支撐的前提下，想要做好這一方面工作，具有較高的難度。

四、智慧課堂解決方案

推行智慧課堂的第一步是實現教學環(huán)節(jié)的數字化。有了數字化的轉變，才能基于網絡和數據進行教學分析和優(yōu)化。作為應用型本科高校，首先要在教師隊伍中樹立數字化教學的理念，從思維模式和政策上對數字化教學進行引導。這樣才有可能讓更多的教師參與到數字化教學中，才能完成教學環(huán)節(jié)的數字化轉變。在教師推行數字化教學的同時，學校應當積極與數字化軟件開發(fā)的公司進行合作，以本校實際教學情況為基礎，以現有信息化技術為手段，利用現有工具或者開發(fā)新的信息化工具去促進教學過程的數字化轉變。從任課教師的角度出發(fā)，應當養(yǎng)成線上線下混合課堂的思維習慣，具備大膽實踐、用于創(chuàng)新的意識。積極學習新的課堂教學方法和手段，主動了解并應用新的智慧教學工具。除了教學過程的數字化之外，教學內容的數字化也在逐漸的普及。實現課堂內容的數字化可以讓學生更加形象、更加準確地理解課堂所講內容，具備較高的抽象思維能力，同時降低教師教學難度。一看就明白的數字化教學可以節(jié)省教學過程中教學時間，讓教師和學生把更多的時間放在對問題的思考和探討上，同時也可以釋放更多學時讓學生進行實操訓練，更加具有應用型本科教學特色。任課教師應該是數字化教學改革的推動者，同時也是數字化教學價值的發(fā)掘者。只有教師在教學過程充分發(fā)現數字化教學的價值，才能使學校管理者及使用者對數字化教學具有一定信息，從而獲取更多的項目資助以充分開展智慧教學的開展。作為民辦應用型本科院校，在國家的項目資助方面并不具備優(yōu)勢，想要進行高等教學的數字轉變，實現新時代應用型本科高等教學質的飛躍，需要更多的鼓勵和支持。作為民辦高校發(fā)展的支持者和引路人，政府應當有堅持數字化高等教育研究的理念，為高校的教學改革創(chuàng)新開辟綠色通道，應當給予民辦高校更多的支持，從而提高民辦高校堅持數字化教學改革創(chuàng)新的決心。