信息化高效课堂的研究与实践

摘 要：本文分析了国内外信息化教学的发展背景，总结了各学者对于高效课堂的分析和定义，并对在信息化背景下建设高效课堂的内涵进行了进一步总结。最后，对常州机电职业技术学院开设课程《计算机硬件技术基础》所开展的信息化教改情况进行分析，从信息化教学平台、信息化教育资源、信息化教学手段三方面入手，提炼出了信息化高效课堂的构建策略。

关键词：信息化 高效课堂 虚拟仿真 VR

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）09（b）-0147-02

近年来，得益于政府相应政策的支持和信息技术日新月异的进步，我国教育信息化的发展迅速：各级各类院校信息化基础设施不断更新，资源平台日渐完善，每年的信息化大賽举办得如火如荼，各类微课、慕课数量丰富质量提升、新形态一体化教材逐步推广，虚拟仿真技术逐步普及，相应的政策条例、管理团队、师资培训也在不断跟进中……信息技术作为学校教学和教育管理的辅助手段已经大势所趋，也给高效课堂的建设带来了新的机遇。本文将以笔者所在的常州机电职业技术学院所开设课程《计算机硬件技术基础》为例，对信息化高效课堂进行研究与实践。

1 信息化教学的研究背景

20世纪90年代，“信息高速公路”发展迅速，“教育信息化”的理念随之被正式提出[1]。在美国的“信息高速公路”计划中，提出将信息技术运用到教育中，并作为21世纪的重要教育改革途径。世界各国也积极反响，相继制定了信息技术在教育中应用的相关计划[2]。

中国在2012年正式颁布了《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》，其中明确了教育信息化的发展目标。同年，在职业教育领域，教育部印发了《关于加快推进职业教育信息化发展的意见》，其中明确了改革和发展职业教育的重要途径就是信息技术的创新，要求建立“政行企校”一体的职业教育信息化工作体系，并对职业院校信息化基础设施、数字化教学资源、数字校园等提出了建设要求[3]。2016年，江苏省教育厅在《江苏省教育厅2016年工作要点》中，再次提到“大力提升教育信息化水平”。

2 高效课堂的研究背景

目前为止，国内外对于高效课堂的理论解读较成熟，研究指出，高效课堂是指教学过程符合教学规律，能成功激发、维持、并促进学生的学习兴趣，有效地达到了预期教学效果的教学策略。

在对高效课堂教学策略的研究中，邵瑞珍表明，尤其需要看重教学策略中的目标和组织架构。王莹和李晓文提出，静态的教学内容以及动态的教学手段是教学策略的两个主要组成部分，其中，更重要的是教学策略的具体实践方法[4]。

3 信息化高效课堂的内涵

信息化高效课堂的研究内涵是在信息化发展的大背景下，利用现代化的信息技术，充实教学内容，丰富教学手段，创新教学模式，拓宽学习平台，让学生真正在信息化时代中，提高学习效率，达到高效课堂的目的。

信息化在高效课堂中的应用，带来的不仅是教学模式上的变化，更是教学内涵的更新，对信息化教学的内涵应该从工具论转变为系统论。

下面，以笔者所在的常州机电职业技术学院开设课程《计算机硬件技术基础》为例，总结出信息化高效课堂的构建策略。

4 信息化高效课堂的构建策略

以常州机电职业技术学院物联网与制造业信息化专业群建设的教学标准作为教学依据，《计算机硬件技术基础》的课程特点是：采取了以器件为载体的序化方式和以任务为导向的组织形式，有机地融合了理实一体化的内容，是后续学习《C51单片机应用技术》《物联网终端产品设计与制作》等专业课程的基础，也是支撑物联网与制造业信息化专业岗位群中智能电子产品装调、维修、开发与设计等工作岗位的基础。

以本课程中教学章节“集成计数器及应用”为例，其主要教学内容是以引脚图、功能表呈现的集成计数器芯片的逻辑功能和用其设计任意进制计数器的方法与案例，是对逻辑分析、逻辑设计、集成逻辑门等的综合应用。

根据以上总结的教学内容特点，选择合适的信息化手段，优化教学设计，将大大提高本课程的教学效果。

4.1 信息化教学平台的选择

在校园网普及的今天，利用QQ、微信等即时通信软和资源库平台的教学资料共享等，翻转课堂的教学模式已经较为成熟。而随着智能手机、平板电脑的更新换代和4G网络的进一步普及，移动环境下的综合教学平台的应用也逐步推广开来。云班课作为移动环境下的即时互动教学平台，融合了资源库、即时通信、课堂管理等多项功能，进一步提高了翻转课堂的学习效率。《计算机硬件技术基础》教学团队选择了云班课作为新一代的教学平台，教师和学生可以在移动设备上就可以完成所有的教学活动。

以授课章节“集成计数器及应用”为例。课前，教师利用云班课上传关于“集成逻辑门”“集成译码器”等相关教学资料，布置课前学习任务，学生利用移动设备查阅资料、查收任务，可以不受地点、时间限制，完成预习任务。

课中，教师利用云班课中的课堂管理模块，可以完成包括点名、抢答、投票、小组任务、测试等多项课堂活动，并可以及时在移动设备进行打分、点评。比如，利用云班课中的投屏功能，可以随时在移动设备进行芯片功能演示。通过小组活动这一功能，为不同能力水平的学生，设置阶梯化的教学任务，比如设置基本任务“十进制计数器”、提升任务“多进制计数器”。并且在云班课中设置学生互评环节，引导学生相互借鉴。设置教师评价环节，及时监控学生任务完成情况。

课后，教师利用云班课布置课后作业，学生在移动设备上提交，教师在云班课中打分。学生遇到任何困难，都可以直接通过平台中的即时通信功能随时和教师进行沟通。

云班课平台的最大的优点，在于集成了即时通信软件、资源库等多个软件平台的功能，可以保证各项教学活动在统一的平台上集中开展，并且可以在移动环境中进行，大大提高了开展教学的方便度，增加了师生互动学习的趣味性，激发了学生的学习兴趣。

4.2 信息化教学资源的选择

作为理实一体化课程，《计算机硬件技术基础》运用信息化手段，分别对知识点、技能点进行教学设计优化。

为了提高翻转课堂的学习效率，针对知识点的讲解，本课程开发了配套的微课材料，借助云班课资源库平台发布，便于学生课后学习。

以本课程中教学章节“集成计数器及应用”为例，其主要教学内容是以引脚图、功能表呈现的集成计数器芯片的逻辑功能和用其设计任意进制计数器的方法与案例。教学重点是教学重点是用“74161芯片构成任意进制计数器的实现方法”，难点是“多芯片计数器的芯片级联方法”。学生需要在学习过程中，反复对芯片的引脚和功能进行熟悉，因此，我们开发了芯片使用的微课。在课堂上，利用云班课的投屏功能进行芯片的演示、讲解。课后，学生就可以利用微课，随时随地对知识点进步一巩固。

4.3 信息化教学手段的选择

针对技能点的学习而言，多年来，《计算机硬件技术基础》配备了仿真软件、实验箱等多种实践操作手段，可以对所设计电路进行仿真验证，并可在实验箱中搭建电路、完成设计。

以教学章节“集成计数器及应用”为例，我们运用Proteus等电路仿真软件搭建计数器电路，进行功能仿真，最后在实验箱进行计数器电路搭建。

近些年来，随着虚拟现实技术的发展，《计算机硬件技术基础》正着力开发虚拟现实技术在教学中的应用。虚拟现实（Virtual Reality）技术，简称VR，是20世纪80年代新崛起的一种综合集成技术，其中包含了传感技术、计算机图形学、人机交互技术、人工智能等多种技术。它由计算机硬件、软件以及各种传感器构成的三维信息的人工环境——虚拟环境，可以逼真地模拟现实世界的事物和环境，人投入到这种环境中，立即有親临其境的感觉，并可亲自操作，自然地与虚拟环境进行交互[5]。

将虚拟仿真技术运用到电路设计过程中，相较于 Proteus等常规仿真软件项目，学生可以直接看到元器件、芯片、电路的真实外形，增加学生对于操作电路的趣味性。

5 结语

信息化教学平台，信息化资源和教学手段的运用，带来了丰富的教学活动。这些教学活动，首先，满足学生对于新媒体技术的兴趣和对互动学习方式的喜爱，提升了学习兴趣。其次，对于像《计算机硬件技术基础》这样理实一体化的课程，通过丰富的学习活动，将以往在教学过程中出现的“理论太抽象”“实践太困难”的问题一一破解，将抽象的内容直观化，将微观的视域宏观化，有效地提升了课堂教学和学习效果。一体化的学习实践活动，达成了知行合一的培养目标。小组协作的学习方式，既弥补了生源差异，也锻炼和培养了优秀学生的领军素质，激发了弱势学生的自信心、上进心和求知欲，体现了以人为本的生态教育理念。

教无定法，学无止境；没有最好，只有更好。高职院校中的信息化应用依然在高速发展中，随着新的信息化手段的不断出现，持续优化高效课堂也是各高职院校永远的目标。

参考文献

[1] 唐旭.对加快党校教育信息化的若干思考[J].华章， 2014（19）：22.

[2] 腊国庆.十堰地区教育信息化现状研究[J].中国信息化， 2013（12）：334.

[3] 宗晓倩.高职教师信息化教学能力提升的探索[J].科技资讯，2015（28）：142-144.

[4] 苏萍.高效课堂教学策略的选择与创新研究[J].福建电脑，2018（8）：71-72.

[5] 王宁，高军军，常莹.浅谈虚拟仿真技术[J].大观周刊， 2011（38）：200.