智慧课堂：课堂教学改革的初步探索——以《谷物加工工艺学》为例

彭钢，翟立公，桑宏庆，张齐

（安徽科技学院 食品工程学院，安徽 凤阳）

一 引言

作为粮食工程专业的核心课程，《谷物加工工艺学》主要讲述了对谷物（稻谷、小麦、玉米等）理化性质、形态结构、前处理、加工等进行较为全面的阐述和分析。然而，《谷物加工工艺学》课程一直以来却是粮食工程专业教学中的难点。究其原因，一是《谷物加工工艺学》课程涉及较多科学知识，内容复杂且抽象，传统的授课方式无法提高学生的兴趣；二是在传统的灌输型教学模式下，老师单方面的讲解知识会造成学生听课的枯燥乏味，达不到良好的效果。因此，如何提升学生学习积极性和参与度是目前课堂教学改革中面临的主要问题。

随着网络通信技术的飞速发展，“云计算、物联网、大数据”等先进技术手段逐渐运用于教育中，智慧课堂应运而生[1-3]。智慧课堂基于“云、网、端”的学习数据并对其进行动态分析，创建出有利于师生学习交流的环境，通过智慧课堂的教学，能够促进学生对知识的摄取，能够实现符合学生个性化成长规律的发展[4]。智慧课堂的信息化教学模式更加注重学生与老师的相互交流及自我展示，更加开放的学习过程具有良好引导学生共同进步的成果。同时将学生课前、课中、课后学情智能分析并及时反馈于教师，促进师生之间交流[5-6]。

二 《谷物加工工艺学》课程教学现状分析

课堂教学质量是高校发展的命脉，但目前在大多数高校教学中，依然保持着传统的观念，老师仍处于教学的主体地位而学生被动地接受知识[7]。该模式下，老师与学生、学生与学生之间不能够及时地进行有效交流，还会造成学生的依赖心理，不利于激发学生的学习兴趣和综合能力的提升。而在新型的智慧课堂教学环境下，学生能够及时地针对问题展开讨论，有效的形成了智慧教学和智慧学习。由此可见，智慧课堂已成为智慧时代课堂教学变革的必然选择。

《谷物加工工艺学》课程是粮食工程专业的核心课程，开设在大三下学期，一共32个学时，其中理论课26学时，实验课6学时。通过本课程学习，学生应了解谷物的理化性质及形态结构，掌握谷物加工的工艺，具备运用所学知识对大中型谷物加工工艺项目进行论证和设计的能力。但此课程无论是教师讲授还是学生学习都具有一定难度，传统的《谷物加工工艺学》课程教学即“教室-教师-课本”的教学模式使教师与学生之间缺乏互动，不利于激发学习的积极性以及培养学生的自主学习能力。此外，传统的课程评测内容与方式单一，缺少对学生学习过程的观察与评价，导致对学生学习效果的评价片面主观，也不利于教师根据学生学习反馈及时调整教学内容。鉴于传统课堂教学中存在的弊端，许多学校借助于新兴的技术手段进行课堂教学探索，催生了数字化时代下的“智慧课堂”。与传统课堂相比，教师能够运用智慧课堂的交互技术灵活创建教学任务、教学情境，更好地进行教学活动。教师可根据实际情况充分利用互联网平台完善师生互动机制，并展开多元评价体系，进而充分调动学生学习积极性，增强课堂互动和有效沟通，提高课堂教学效率[8]。

三 《谷物加工工艺学》课程智慧课堂模式内涵

2019年1月，教育部发布了《关于加强网络学习空间建设与应用的指导意见》，提出了“加快推进教育信息化转段升级，推动教与学变革，构建‘互联网+教育’的新生态”[1]。在信息教育技术高速发展的背景下，能够培养学生的自主学习能力、合作学习和共享学习的智慧课堂已成为当下教学改革的研究热点。放眼国内外课堂教学改革，发现教育改革成功与否关键在于教师、核心在课堂[9]。对于智慧课堂的理解，一是从教育视角出发，智慧课堂顾名思义以智慧为培养核心、塑造学生综合素质、开发学生头脑智慧的过程；二是从信息化角度出发，智慧课堂是借助先进的信息技术来构建富有智慧的教学环境，以此实现教学智能化和信息化[10]。两种视角下的最终目标都是将传统知识授课方式转向智慧课堂授课方式。孙曙辉等人[11]提出智慧课堂是基于建构主义，将互联网思维、物联网、大数据等新一代信息技术运用到课前、课中、课后的一种智能的高效课堂。徐趁丽等[12]提出“智慧课堂”是在教育现代化、信息化、智能化时代下，将教师、学生、课堂环境和教学材料四要素有机统一所构建的积极主动、高质高效、智慧化的教与学的互动场域。智慧课堂践行“以学生为中心”的思想，旨在促进学生智慧发展，与常规的教学课堂相比，在教师备课、授课、课后、作业等教学环节都有较大的区别。教师和学生在课堂上的潜能被充分挖掘，学生的积极性被调动起来，教师不再“满堂灌”，学生不再“被动学”。此外，在智慧课堂教学中采取动态伴随式学习评价，即利用现代先进技术，对教学过程中产生的数据进行即时分析，并根据分析结果进行反馈，构建互联网模式下的形成性教学评价体系。

四 《谷物加工工艺学》课程智慧课堂教学改革建设

课前、课中、课后组成了智慧课堂教学的三个环节，贯穿于整个课程教学过程。具体内容如下：①课前：教师在开课前应注重与学生建立联系，吸引学生关注、重视课堂内容[12]。教师可通过学习通平台建立和完善网上教学资源，以视频、音频、电子文档、图片、PPT等多种形式进行资源推送，学生学习后完成教师布置的预习测试，教师依据学生完成的测试结果制定出适合学生的教学方案。智慧课堂促进了教师和学生课前的有效交流，通过课前的预习测试也利于教师及时掌握学生的学前状态，便于开展后面的课中课后教学。②课中：教师首先根据预习测评和信息反馈完成情景设定，进行新课导入并对教学重难点进行深入的启发式讲解，同时为激发课堂活力，充分调动学生学习积极性，可利用“超星学习通”上的互动功能诸如抢答、选人、点人等来助力教师打造多彩互动课堂；随后教师根据课堂的教学情况下发布新的学习任务，鼓励学生通过分组交流、分组学习、角色互换等课堂展现形式让学生深度参与整个教学过程，以实现课堂教学的智慧生成与知识点的精准突破；最后，为了巩固课程知识点，教师布置随堂测试，也为后续开展的形成性教学评价体系提供客观依据。③课后：课后知识的巩固是课堂教学的延续和深化，教师可利用学习通平台布置作业、批改作业，同时根据课中随堂测试结果进行个性化资料推送，最后对整个教学过程中共性和个性的问题进行总结反馈，并结合下一次教学内容完成资源推送。

全面开展对教师智慧教育信息化素质的培养：智慧课堂是信息时代课堂教学改革的必然结果，这一新型信息化课堂模式的应用和普及，为改变日益僵化的课堂教学现状、提高课堂教学效率开辟了一条新的途径[13]。作为新时代的教师，理应树立智能时代教育信息化新理念、积极应对智慧课堂变革需求、不断提高信息化教学能力、常态开展智慧课堂教学应用与改革实践[14]。教师是课堂教学的第一责任人，其挖掘教学资源的广度和深度以及将先进教育理念和现代信息元素融合到课堂教学的精度和效度直接影响着课堂教学的效果。所以，教师要不断学习先进教学理论，抓住智慧课堂数据化、交互性、开放性、探究性、个性化的特征，深耕育人规律，着力提高自身的信息技术应用、教学活动开发等方面的能力，积极建构和谐课堂氛围，有效促进学生的全员参与和“全向互动”。此外，教师在提高自我素质的同时也要加强对学生的正面引导、深入解疑释惑，在课程教学过程中真正做到“以学生为中心”，而不是通过传统的灌输型教学方式来实现，这样才能有效培养学生的自主学习能力，增强学生对知识的理解与掌握，才能适应和胜任新形势下教学教育方式。

全方位保障软硬件建设配置达标：智慧课堂是基于大数据、云计算、人工智能、5G等技术而打造的智能化服务平台，通过“智能云”服务打造教学与管理智能终端，突破了传统课堂中的板、台、时间和空间的界限，促进教与学的立体沟通与交流，同时促进传统课堂教学模式的变革。而全方位保障软硬件建设配置达标是完善智慧课堂的基础环境要求，同时教育教学中的教与学的数据也需要借助大数据技术的发展来实现，因此，多媒体、智能手机和平板电脑等和软件系统发展都是智慧课堂必要的条件[15]。具体配置表现为：首先，在硬件方面，教室应具备支持教学展示和师生交互的交互式多媒体设备系统、具备支持个性化教学和伴随式采集学生学习过程数据的智能终端，必要时，应具备支持课例录制、远程教学及数据采集的录播系统；其次，在软件方面，学校应提供安全稳定的网络接入服务，保障常态化智慧教学不卡顿；最后，应及时更新和完善教学应用系统，如备课系统、授课系统、在线学习和教学评价系统等以实现资源共享、教学支持、学习互动和数据分析。

五 结语

随着信息技术科学的快速发展，传统课堂教学环境正在向智能化转型升级，智慧课堂作为一种全新的教育教学模式应运而生，并日益成为信息化教学和教学改革的研究热点[16]。本文以智慧课堂在粮食工程专业的核心课程《谷物加工工艺学》的应用为例，对课堂教学改革进行初步探索，旨在激发学生参与课堂学习的热情，培养其独立思考和解决问题的能力。智慧课堂在谷物加工工艺学课程教学中的应用既能弥补了传统教学的缺陷，提高学生对知识的探索和实践动手能力，进而实现课程教学目标。作为新时代的教师，更要积极投身“课堂革命”大潮，主动适应智慧课堂变革的需求、不断提高信息化教学能力、积极开展智慧课堂教学实践，以期更好地实现信息技术与教育教学的融合创新。