互联网+时代信息技术与中药学教学的整合应用——以二维码技术为例

张晓东,刘敏,杭爱武,唐德才

(1.南京中医药大学中医学院·中西医结合学院,江苏 南京 210023;2.南京中医药大学继续教育学院,江苏 南京 210023)

在信息技术日益发达的今天,随着WiFi网络的覆盖及智能移动终端的普及,二维码作为新型信息载体的应用渐趋广泛,目前已涵盖众多专业领域。通常所指的二维码主要是矩阵式二维码,其中以快速响应码(Quick respose code,QR码)最为流行。相较于传统的一维条形码,二维码的优点有：①编码与解码方便;②对嵌印介质要求低;③抗损、抗干扰和纠错能力强;④信息容量大,储存信息多;⑤信息传递效率高,速度快且更加准确[1]，因此,更受市场青睐。而在教育教学中二维码技术的应用同样带来了相应的革新和发展,适应这种技术的变化,我们在临床中药学的课程教学中尝试引入二维码教学工具。

1 二维码引入中药学课程的意义

作为专业基础核心课程的临床中药学是连接中医基础与临床的桥梁课程,具有理论与应用相兼的双重属性。课程以中医基础理论、中医诊断学为先导知识,以药物的性-效-用为主轴重点介绍中药的应用规律和方法。课程覆盖的信息量大,关联资源多样(文字资源、实物资源、实验/实践资源等),但传统课堂的时空限制使得课程资源的利用度、知识传授的广度和深度大打折扣,教师教得累、学生学得苦。随着教学信息化时代教学理念的升级,如何充分利用信息技术提高课程教学效率成为不可回避的问题。二维码技术在临床中药学课程的引入正是基于上述考量,它不仅具备可行性,更具有积极的现实意义。

第一,以二维码为媒介串联各种课程资源,包括教学视频(含理论讲解、实验操作)、音频(药性歌诀)、图像(中药植物图、饮片图)、图书文献等,能够促使教学资源的合理组合、集约呈现和靶向输送,提高资源利用的精准性和有效性。

第二,以二维码为媒介连接现实课堂与虚拟课堂,比如传统课堂与慕课堂的结合、微信课堂的课后“加餐”等,有助于推动现有教学突破固定场所、固定时间,实现学生学习的泛在化、移动化。

第三,以二维码为支撑实现教学数据的无纸化管理,通过二维码签到、二维码推送课堂测验、调查问卷、作业等,可以收集和保存大量教学数据,并借助后台系统的数据自动化处理,做到学生学习轨迹的追踪和学习效果及时评价,在一定程度上既节省教学成本,又带动教学策略和方法的动态改良进而提升整体教学质量。

而二维码技术的引入与巴班斯基教学最优化理论的基本思想不无契合。巴班斯基认为,教学的最优化是“在全面考虑教学过程、原则、现代教学形式和方法、该教学系统的特征以及内外部条件的基础上,为了使过程从既定的标准看来发挥最有效的(即最优的)作用而组织的控制”[2]，其关键在于处理好时间、精力耗费和教育效果的关系,也就是要低消耗高产出[3]。二维码技术的应用能够辅助教学内容的优化呈现、资源的合理配置、形式的适度翻新、管理的过程控制等,故以其为媒介工具,并融合其他教学方法和手段,将有助于达成教学效果的最优化,从而满足目前教改条件下中药学课程“减时不减效”的要求。

2 二维码引入中药学课程的应用实例

我们从2017年秋季学期开始(临床中药学课程一般在大二上学期开课)就将二维码技术逐步融合到临床中药学的课程教学中,经过2年多实践,积累了一定的应用经验和心得体会。现将典型的应用案例介绍如下。

2.1 码上识药,即扫即学

我们以新世纪高等中医药院校规划教材《中药学》为蓝本,制作了473个中药二维码,每个二维码相当于一个中药ID(Identity Document)。每个ID则包含“基本信息”“中药辨识”“中药应用”“知识拓展”“相关图片”及“我要留言”等子条目。这个二维码覆盖每个中药的核心知识信息,实现了对教材内容的二次转化和适度延伸,可以视为是中药微缩数字书。我们将其与“爱课程”——南京中医药大学中药学MOOC对接,替代纸质教材提供给社会用户下载使用。同时,中药二维码又被张贴于校内中药实训平台的“中药柜”抽屉面,学生进行“模拟药房”实践的时候,一旦遇到药物功效应用不明,便可扫码查询,即知即用,在“做”与“学”的结合中,温故强识,从而使学习更具即时性、针对性。中药二维码的制作也为后续中药学新形态教材(码书)的开发提供了素材基础,基于二维码嵌入的立体化教材编写是我们后期工作的重点之一。

2.2 巧用码课,增效课堂

2.2.1 全程植入,有的放矢 我们利用二维码技术改良教学设计,将二维码植入教学全过程,使其有机地穿插于课前、课中、课后的教学三阶段,达到“导、学、测、评”四结合,既助力课堂教学趣味性和学生学习主动性的提升,又服务于整体教学效果的改善和检验。

课前。主要以二维码为载体推送课前预习资源,包括问题清单、慕课视频、拓展阅读资料等,引导学生有靶向性、目标性地展开自主性学习,避免学习的盲目和失焦,进而提高课前预习的有效性。以二维码问卷开展课程学情调查则能够便捷地了解学生的知识储备，如学习态度、学习动机、学习习惯以及对新课程的兴趣需求、目标定位等,有助于后期教学策略和方法的选择。比如,我们曾发送包含中药文化知识问答的课前调查问卷(见图1)、融合Study Process Questionaire-R2量表的针对不同专业的中药学课程学情调查表等。

图1 学情调查课前问卷

正课开始前的“前测”环节也是植入二维码的重要节点,用以配合相应教学法的运用。比如,在《理气药》一章开展的小组合作学习(Team-based learning,TBL)教学中,利用二维码试题进行正课“前测”,(见图2),摸底学生的预习情况,借助问卷星快速生成的测验结果报告,当堂及时捕获学生的知识盲点和难点,在随后的教学补漏提高环节予以纠正和强化。这样做一方面避免了传统课前提问的费时和“冷场”,另一方面形成“全员参与”,能更全面地掌握和评估学生自主学习的成效。

图2 理气药正课“前测”

课中。在课堂教学(正课)环节二维码一般被嵌入多媒体课件,与特定的知识点或知识板块关联。如讲解《中药的产地与采集》一章时附鹿茸采集的视频二维码(见图3),让学生扫码观看了解鹿茸的来源及采割时间和方法;讲解中药青蒿时则推送青蒿基源考证的文献二维码供学生下载以认识青蒿药用品种的历史变迁等(见图4)。其目的在于提供中药学知识的增值/拓展服务,或强化巩固相关知识要点。现实课堂教学中二维码应用的融合,不仅是授课形式的翻新,更益于课堂知识量的扩充和精准化的辅教导学,同时它也承担了增加课堂趣味性的功能,比如,我们在开展课堂问答或讨论时加入“好弹幕”二维码(见图5),让学生扫码参与互动,弹幕的匿名方式“减轻了学生参与互动的压力[4]”,但又切中时下学生的兴趣点,无疑能提升且加深学生的课堂参与度和体验感。

图3 鹿茸的采收

图4 青蒿的本草考证

图5 “好弹幕”二维码

二维码技术在课中的另一应用就是以“扫码”考试替代传统的纸质考试,主要用于平时单元测验或阶段性测验。为规避学生利用手机作弊,我们通过设置答题时间、限制扫码次数等操作约束学生的考试行为。“扫码”考试的优点在于成本低、效率高,快速反馈且产生精准的考试报表分析(如成绩分析、考生分析、错题分析等),这对提高教学效率大有裨益。

课后。以二维码为媒介收发、批阅课后作业,同时推送部分拓展延伸资源,包括名师教学视频(如张廷模中药学教学片)、中药有声书(如中医四小经典“药性赋”音频)、文献参考资料等。将收集问题的表单制成留言二维码则能实时获取学生课后学习的反馈信息,便于共性问题的发现及答疑解惑。

“码上”评教评学也是课后应用二维码技术的主要形式之一。比如,我们曾就中药学慕课在课程教学中的应用状况开展过二维码问卷调查。又如,我们将班级学生分成若干学习小组,每个小组自主合作完成规定命题论文,每组论文生成一个知识二维码分享到全班,供全班同学下载学习并对论文质量进行评分(见图6～7),如此,借助二维码信息载体既展示学生协作性学习的成果,又推动学生之间的知识交流分享和知识自我建构。

图6 各组小论文

图7 学生评分结果

2.2.2 沟通慕课,上下交互 慕课堂是中国大学MOOC(爱课程)于2019年3月正式发布的一款线上线下混合式智慧教学工具。我们将慕课堂与爱课程——南京中医药大学中药学MOOC关联,以班级为单位,生成课堂二维码,让学生扫码入堂(见图8～9)。慕课堂集合签到、点名、练习、问卷、讨论、公告等多种功能,为开展形式多样的线下课堂互动提供了强大支持。同时,慕课堂与线上学习两者的数据记录是贯通融合的,这样就能实现对学生线上、线下学习情况的统筹管理。这不仅有利于教学数据的全员、全程、全方位分析,而且为满足教学个性化辅导给出了参考依据。对这些数据累积形成的“大数据”进行二次挖掘,则能够促进教学绩效“由经验性评估走向依据科学数据分析的发展性评估,有助于循证评估”[5],继而带动教学的持续性改良和进步。目前,慕课堂的使用尚处起步阶段,我们采取的是与二维码嵌入的多媒体教学的整合型应用,立足于配合教学总体设计,两者的互补有待进一步实践检验。

图8 慕课堂二维码及课堂互动记录

图9 学生线上/线下学习轨迹

从现有的实践结果来看,对照教学最优化的评价标准,中药学课程引入二维码技术对提升教学质量初见成效。一是效果标准:二维码技术的应用一定程度上激发和强化了学生的教学主体地位,培养并提高了学生中药综合应用的能力。以中西医结合临床专业为例,2016-2018三个教学年度，学生中药学综合成绩的及格率分别为89.04%、96.92%、100%,平均得分为72.01、74.57、79.37,基本达到预期教学效果。二是时间标准:在中药学理论教学由90课时压缩为72课时的情况下,以二维码作为知识信息载体对维持基本教学内容不缩水发挥了积极作用,以其为媒介的精准导学和教学数据集成管理,则为节约教学双方的时间和精力创造了必要条件,进而保证了在相对减低的时间成本下良好而稳定的教学效果产出。

3 二维码引入中药学课程的应用展望

在前期应用的基础上,结合二维码技术本身的优势及中药学课程优化建设的需要,我们对二维码的深入应用又提出了如下设想。

3.1 构建思维码图

“思维码图”是在思维导图框架结构的基础上,运用图文并重的技巧,把主题关键词与包含内容链接信息的二维码等建立链接[6],形成结构化、可视化的课程学习路径图,既提供全局化的知识架构,又指引靶向性知识获取,从而使学生在把握整体的前提下,能够循“径”择“学”,更便捷、高效地开展自主性学习。中药学教材每一章/类药物就是一个知识单元,均可生成一张“思维码图”(以解表药为例,见图10),“码图”以点连线将各个信息点(知识点)和“指路牌”清晰地呈现出来,学生通过扫描相应路径节点的二维码便可直达信息源,快、准且效。

图10 解表药“思维码图”

3.2 开发码书

码书是融媒体时代催生的新形态教材,它不仅是教材形式的创新,更是内容的拓展和功能的跃升。我们前期围绕二维码技术展开的应用实践已为中药学码书的开发奠定了良好基础,结合现行纸质教材则可以实现对原教材的增量升级。“码书”以二维码为载体,首先在结构上可以呼应课中—课前—课后教学三阶段；其次内容上既能对原教材内容进行凝练以突出重点、化解难点,又能提供丰富的知识增值扩量；再者形式上可以融合文本、图片、视频、音频等多种资源,链接慕课、图书馆、论坛、留言板等不同功能区块,达到教与学过程中“学、练、探、思、评”作用的综合发挥,进而打造出高融合的立体化中药学新教材。

4 结语

二维码技术在中药学课程的使用目的在于利用这一信息载体优化教学设计、改良教学形式,活跃教学氛围,促进教学资源合理有效地利用和呈现,既助力教师教学技能和方法的提升求新,又推动学生自主性、拓展性和创新性学习的养成。经过前期的实践,我们体会到二维码应用于教学的益处,但也认识到其功能不可夸大或“泛化”,以之为引、为导、为辅,确实能够在教学中起到“锦上添花“的作用,但教师的综合教学素质和能力是其作用变现的前提和基础,教学过程中二维码植入的节点、植入资源的属性、植入知识的数量和质量等等,都要通盘考虑、精选巧设。随着教育信息技术的不断更新换代,我们将在今后的教学实践中进一步探索二维码的功能,并结合其他教学新技术和新工具,深化临床中药学课程的教学改革。