基于“云+端”技术的 “生命科学概论”智慧课堂教学模式探索

朱振洪 赵伟春 周丽萍

摘要：作者通过云平台和移动终端深度融合，将智慧课堂教学模式应用于“生命科学概论”课程的教学中，实现了课堂教学决策数据化、资源获取智能化、师生互动多维化、教师评价实时化。本课堂实践表明，通过运用智慧课堂教学模式，实现了课堂内外教学资源的整合，有助于增强学生的互动性、参与性与自主性，激发了学习兴趣，有效地提高了知识的掌握程度。

关键词：云技术;移动终端;智慧课堂;互动式教学

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2021）15-0101-03

● 前言

在“大数据+人工智能+移动终端”时代背景下，如何构建基于“云+端”技术的智慧课堂，使“低头族”变成“兴趣族”，是目前教育界一个紧迫的任务。智慧课堂是信息技术与教育深度融合的产物，是以培养创新型人才为目标，以大数据挖掘、人工智能分析为基础，实施课前资源智能推送、课中实时交流互动、课后学情分析与评价等学习活动，进行学习过程记录与多元智能评价的新型教学策略。[1]医学实验技术专业作为笔者所在学校新设立的专业，具有专业新、课程新、培养任务新的特点，更应该与时俱进，笔者通过在该专业“生命科学概论”课程中构建移动端的智慧课堂，利用网络云平台，采用多维互动式教学方法，以期打造一个智能、高效的课堂教学模式。

● “云+端”智慧课堂的特点

智慧课堂可提供多维的互动形式，如师生之间、生生之间、人与技术、人与资源等，其特点包括以下几个方面。[2]

①资源智能推送。智慧课堂可以为学习者提供丰富多样的媒体资源，包括教学大纲、电子教案、微课视频、图片和网页等，还可以根据学生的个性化特点和差异，对不同的学生推送有针对性的学习资料，使得学生得以巩固比较薄弱的环节，提高学习效率。

②实时交流互动。智慧课堂的最大特点是实现了师生之间和学生之间的实时交流互动。例如讨论组，师生都可以在需要时发表意见，提出问题，教师或学生可以实时解答，使课堂教学得到延伸。

③评价即时反馈。智慧课堂教学中可以采取综合的学习评价体系，这个评价贯穿了教学的全过程，包括课前预习测评与反馈、课堂上实时的教学反馈与评价以及课后作业的跟踪。全方位的反馈评价不仅可以使教师很好地掌握学生的学习动态与学习感受，还使课堂评价形成了完备的评价体系。

④教学决策支持。智慧课堂所生成的评价资源、学生学习习惯、视频观看、资料下载等数据都可以成为数据挖掘的基础数据，对学生学习的全过程进行总结并以数据化或图形化的方式呈现出来。教师就可以依靠数据挖掘的结果精准地掌握学情，及时调整授课内容和教学重点等。

● 智慧课堂在“生命科学概论”课程中的应用（如下图）

生命科学概论是研究生命现象和规律的一门基础科学，它包含生物学的多个分支学科，是生物学的一个缩影和通论。课程内容包括生物大分子、细胞形态结构、新陈代谢、信息传递、遗传变异、动植物与微生物类群、生物多样性、生态与环境等模块。其目的是让学生了解整个生物界和生命科学的概况，加强对生命科学基本概念和内在联系与规律的学习，提高学生主动探索生命奥秘的积极性。

1.课前预习环节

教师一方面根据本章节内容，进行学情分析，包括本章节的基本知识点、重难点分析，本章节与上下章节之间知识连贯性分析，学生的学习行为习惯分析等，从而确定本章的教学目标及最佳教学方法，如启发式、讨论式、小组合作式、案例式等，并提前准备好若干讨论话题及随堂测验题目。另一方面，根据教学目标提前向学生推送本章节的教学资源，如课件、视频、动画、图片及微课等，让学生对课程内容进行预习。在生命科学概论中，每一章节笔者都会精心挑选并上传视频、动画，帮助学生进行重难点解析，如神经元的动作电位、静息电位是如何产生的、引起基因突变的原因、植物形态结构等。学生可以在任何时间自由观看，提高了学习兴趣。

2.课中学习环节

首先，在开始阶段学生自主介绍课前预习的有关内容，变被动学习为主动学习。教师则可以从中了解学生在预习中理解不透的一些知识点，从而在后续讲解过程中重点阐述这些疑难点。其次，在授课过程中，教师可以穿插布置一些随堂测验题目，通过网络云平台即时推送到每个学生的手机端。测验题目以客观题目为主，学生提交后，云平台可以进行自动批改和结果反馈。教师则根据课堂测验反馈结果和数据统计分析，快速找出学生对知识掌握的薄弱点，并进行问题辨析，通过智慧课堂的互动交流解决学生遇到的问题。[3]针对课堂互动，教师既可以借助平台的互动功能，如设置抢答环节，对回答较好的学生加1～2分，计入平时分，也可以布置分组任务，引导学生开展分组探究，并要求小组讨论后提交成果及展示发言，还可以穿插布置热点话题进行讨论等。另外，教师还可以让学生通过手机端提交自己的見解，并将反馈结果集中投屏到大屏幕上，先由学生互评，再由教师集中点评，这样既活跃了课堂气氛，又使学生进一步理解了知识点。

3.课后复习环节

每次课结束后，教师可以布置个性化线上作业，即根据每个学生在课堂学习中的表现和知识掌握程度进行个性化推送。学生则通过移动终端在限定时间内完成线上作业并提交。客观题由系统自动批改，主观题由教师给出分数或等级。教师可以根据每次作业分数了解学生对知识的掌握情况，并采取针对性的课后指导，如利用学习通录制微课、小视频等推送给学生，方便学生随时随地复习。另外，教师还可以利用平台自带的班级聊天群，与学生展开线上讨论与交流，如哪些不良的生活方式会导致基因突变的发生等。通过对话题的讨论，大家也会改正一些不良的生活习惯。

● 智慧课堂应用效果分析

1.将“低头族”变成“兴趣族”

在互联网时代，部分学生沉迷于网络游戏、淘宝购物、娱乐视频等，成为“低头族”。因此，如何充分利用移动终端设备，把学生的兴趣转移到学习中来，一直是高校管理者的困惑。在“云+端”智慧课堂教学模式下，学生无论在课前、课中或课后都需利用移动终端登录云课堂APP，自主学习课件、参与讨论、在线测试、小组互动、观看微课视频，以及查收教师布置的任务等。移动智能设备不再只是网络游戏、娱乐八卦的平台，而是资源搜索、视频制作、自主学习、小组讨论、在线测试的有效工具，使学习变得更有“兴趣”。[4]

2.将教师的“独角戏”变成师生“共唱戏”

在“云+端”智慧课堂教学模式下，教师不再是课堂的主角，也改变了过去“一言堂”的局面，其身份有了很大转变，主要起到课堂组织、指导、答疑、点评、总结的作用。学生则成为完成课堂教学任务的主角，通过利用移动终端进行资源搜集、课件学习、视频制作、小组讨论、测试反馈等一系列活动，学生的课堂参与度大大提高，自主性得到增强。

3.课堂交流更活跃，互动多维化

学生在“云+端”智慧课堂充分地发言或互动，形成多维度互动教学形式。例如，课堂中设置的抢答、投票环节，每位学生都十分踊跃地参与;在课堂中讨论环节，很多学生都利用手机将回答内容滚动投屏到教室大屏幕上，这样有利于相互比较、相互交流。在课后聊天交流区，每当有学生提出疑问时，其他同学都会积极地帮忙解答，这样也促成了学生的相互提升。

4.学习个性化，资源和数据获取便捷化

“云+端”智慧课堂手机端APP可随时上传和下载教学资源，教师可对教学资源库进行资源优化。学生可以在APP上反复查阅课件、观看视频。教师则可以便捷地记录学生的作业成绩，并对讨论发言积极者进行评分。另外，作业库记录了学生在学习过程中遇到的共性问题，教师能更加全面地分析学生对课程内容的掌握程度。

● 结语

实施“云+端”智慧课堂教学模式，是信息化时代对教学提出的要求，也是以后课堂改革发展的重要方向。但该教学模式使教师的准备工作量增加了，如制作微课、下载视频，或制作动画、发布教学资源等，并且要求教师必须具备良好的课堂活动设计能力、活动现场的把控能力，这也是对高校教师提出的重要挑战。

参考文献：

[1]何良静.智慧课堂下高等院校教学模式的研究[J].吉林工程技术师范学院学报，2018，34（09）： 68-70.

[2]方宜霞.“云·智慧课堂”教学模式的实践探索——以“商业银行综合柜台业务”为例[J].科教文汇，2019（05）：114-116.

[3]邵煒茜，马岳.智慧课堂在高校环境设计专业中的教学模式研究[J].赤峰学院学报：汉文哲学社会科学版，2019，40（03）：132-134.

[4]刘颖，蒋拓，王兆丹.基于移动端的智慧课堂混合式教学模式的研究与实践[J].课程教育研究，2019（16）：36-37.

作者简介：朱振洪，浙江中医药大学生命科学学院副教授，研究方向为中医药生物技术。

基金资助：2019年浙江中医药大学教育教学改革重大招标项目（编号：ZB19009）。