智慧教学与BOPPPS模型...境类通识课程混合式教学设计_张蕾.pdf

智智慧慧教教学学与与 模模型型结结合合的的环环境境类类通通识识课课程程混混合合式式教教学学设设计计张蕾，陈玉香，于海业，隋媛媛，李大伟，韩丽曼，张成春（吉林大学生物与农业工程学院，吉林 长春）摘 要从智慧教学与 教学模型的优势入手，针对当前高等院校环境类通识课的学情，分析了传统线下教学面临的问题和普通混合式教学的作用及存在问题，提出课程教学改革的重点内容。以吉林大学“环境与健康”课程为例，论述了如何借助智慧教学手段，以 模型为基础，开展混合式教学，并详细介绍了最后一次见面课的混合式教学设计方案，对比课程教学改革前后学生学习效果指标变化，对教学效果进行了评价。关键词智慧教学；模型；环境类通识课；混合式教学中图分类号 文献标志码 文章编号（）引言 年，环保部、中宣部、中央文明办、教育部、共青团中央、全国妇联等六部委联合发布的全国环境宣传教育行动纲要（年）提出，“推进高等学校开展环境教育，将环境教育作为高校学生素质教育的重要内容纳入教学计划，组织开展绿色大学创建活动”。年，吉林大学正式批准将“环境与健康”课程作为全校通识课程选修课，面向全体本科生开放。年，六部委发布的全国环境宣传教育行动纲要（年）进一步指出，“鼓励高校开设环境保护选修课，建设或选用环境保护在线开放课程”。同年，在吉林大学教改项目资助下，“环境与健康”课程开始在线课程建设，并于 年 月正式上线，开始线上线下混合式教学，目前已运行四个完整的教学周期。经过将近两年的教学实践，逐渐形成 模型与智慧教学手段相结合的混合式教学模式，取得一定成效。智慧教学及 模型的优势 智慧教学随着物联网、大数据、移动互联网、云计算、人工智能等信息技术的蓬勃发展和计算机、智能手机的普及，“互联网教育”模式正在悄悄改变传统的教育方式。智慧教学模式，就是在教育领域中运用现代信息技术，采集、处理、存储和应用学生的学习信息和教师的教学信息，实现教学信息数字化的过程。智慧教学模式的出现，使得线上教学和混合式教学成为可能。智慧教学更加强调以学生为中心，能够通过灵活运用教学资源，让学生对学习内容和学习方式的选择有更强的参与感。现存的“学习通”“雨课堂”等智慧教学平台为师生提供了良好的智慧教学工具，平台的线上互动、积分累计等功能为学习过程的定量评价提供了更多的可能性。收稿日期基金项目吉林省教育科学规划课题“新工科新农科融合驱动的涉农工科专业内涵式发展建设研究”（）；教育部第二批新工科研究与实践项目“三驱动四目标多路径”模式的传统农机专业改造升级研究”（）；教育部产学合作协同育人项目“面向先进制造领域的新工科仿生科学与工程专业人才培养方案与课程体系建设”（）。作者简介张蕾，女，副教授，博士生导师，从事农业生物环境与能源工程研究。通信作者于海业，男，教授，博士生导师，从事农业生物环境与能源工程研究。模型 教学模型是加拿大等北美诸多高校在教师培训中广泛推行的一种教学理论模型。该模型已在经济学、医学、计算机等专业课以及思想政治、数学、英语等通识必修课的传统线下教学中得到应用。近年来，模型也被尝试应用于专业课的、线上教学和线上线下混合式教学。随着智慧教学手段的不断发展，正在逐渐步入智慧课堂。从 的含义来看，是 的首字母，代表导言；是 的首字母，代表目标；第一个 是 的首字母，代表前测；第二个 是 的首字母，代表参与式学习；第三个 是 的首字母，代表后测；则是 的首字母，代表总结。通过这六个阶段的设计，从激发学生学习兴趣，使学生明确学习目标开始，将前序知识、学习过程和学习效果评价贯穿起来，提高课堂效率和学习者的参与度。环境类通识选修课教学改革的必要性 环境类通识课程的学情分析吉林大学“环境与健康”通识选修课，作为环境类通识课程，存在理论知识交叉、思政元素丰富、与现实结合紧密、授课班级规模大（超过 人）四个特征。传统线下教学面临的问题在“学”的方面，存在三个“不”的问题，即通识选修课程学习不重视、课堂活动不参与、课后思考题不记得。在“教”的方面，存在三个“不易”的问题，即教学内容不易融合、学习行为不易管理、考核成绩不易评定。普通混合式教学的作用及存在问题混合式教学对传统线下教学中课后思考题及时讨论、学习行为管理和考核成绩评定等问题解决的作用十分明显，已经成为高校教育教学改革的一个重要研究方向。在课程网络学习平台中，学生可以通过课程讨论区随时对布置的讨论问题发表看法；在线上课程视频的制作过程中，对知识点进行重新梳理、切割，对理论知识体系进行了重构，以便于理论知识的进一步融合；学生的线上学习行为由学习平台进行即时记录与统计、分析，这为线上成绩的评定提供了重要依据。然而，普通混合式教学仍存在如下尚未解决的问题：学生学习动力仍然不足，课堂参与度较低，线上学习“扎堆”；对线下学习效果的考核仍以教师主观评定为主，不能定量，导致成绩评定仍以线上的知识目标达成程度为主要依据。环境类通识课程改革的重点基于以上分析，环境类通识课程改革的重点应该包括：（）如何引导学生身心回归课堂，提高通识课程实效性；（）如何合理控制线上学习进度，保证学习效果；（）如何构建大班制课堂知识、能力、情感教学目标的综合定量考核方法。“环境与健康”课程混合式教学的内容与组织实施 课程教学内容课程教学内容涉及“环境与环境问题”“环境因素的健康效应”两章总论，“环境化学因素”“环境物理因素”“大气污染”“水污染”“居室环境”“服装及化学品对人体健康影响”等六章分论。各章分论中包括：污染物来源，特别是与技术开发和应用相关的来源；各因素适度存在对现代生活的积极意义及逾量可能产生的健康效应，特别是与行为生活习惯密切相关的影响，并强调适度和适量的重要性；污染控制与防护，包括措施与效果，注重国际趋势、新技术、新能源、新理念。内容素材以丰富性、趣味性、时代性为原则，思政以辩证地看待问题、提高标准化和规范化意识、弘扬工匠精神为主线。混合式教学的组织实施混合式教学课程共安排 个教学周。依托超星尔雅平台，为学生提供理论知识学习资源，共提供视频资源 个（总时长 分钟）、线上章节测试 套、线上作业库试题 套、试题库试题 道、试卷库试题 套。按期布置线上学习和考核任务，由学生自主完成学习。线下隔周一次见面课，组织学生在基础理论学习的基础上，进行知识拓展和问题讨论，深化理论学习、联系实际、锻炼思维。模型与智慧教学工具的综合使用，使线下见面课的教学设计更合理、形式更活泼、参与度更高、教学效果更好，并且借助智慧教学工具的积分累积功能，可以实现线下考核的量化。智慧教学与 模型结合的教学设计 以最后一节见面课为例 教学准备课前教师对在线学习平台课程讨论区中学生提出的问题进行归类和甄别，筛选出三道典型问题，通过学习平台提前一周发布通知。学生根据自身情况，在三道典型问题中选择一个感兴趣的题目，通过“学习通”的“消息”功能告知教师，并开始进行素材收集，为见面课上参与课堂讨论做好充分准备。问题筛选的原则包括：体现课程理论与生活实际的联系；对学生运用辩证思维思考问题具有启发性；对学生继续深入学习有引领价值。根据学生对题目的选择，利用“学习通”的“分组讨论”功能，按照一定人数进行分组（每组以 人为佳，可适当调整）。借助智慧教学工具的 模型实施路径依据教师为主导、学生为主体的教学原则，参考 模型开展教学。课堂上，教师首先进行课程导入（），交待课程学习目标（）。然后，借助手机“学习通”，对课程重点知识点进行回顾性练习（）。接下来，针对课前已筛选的问题，以已建立的分组为单位，通过小组内部讨论及有教师参与的组间讨论，开展参与式学习（）。讨论结束后，再次利用手机“学习通”对学生进行后测（）。最后，教师进行总结（）。教学策略的实施路径设计如图 所示。图 模式的实施路径 具体实施 课程知识体系复习 课程的导入与学习目标重现（，分钟）在课程的最后一次见面课上，教师借助幻灯片，重现课程总体知识结构，引起学生关注，对课程内容作全面总结，促进学生对知识体系的重现，与学生共同复习课程中涉及的重点理论知识点，强调学习目标，并再次针对典型环境健康问题，例如 的“功”与“过”这个问题，强调辩证思维的重要性，并引申到科学技术发展的特点及其与环境的关系。在此期间，学生主要是信息的接收者。前期知识的巩固练习 前测（，分钟）借助手机“学习通”的“随堂测验”功能，发布课堂小测验，结合刚刚在“课程体系重现”环节中强调的内容，对课程前期所学理论知识进行简单的测验。测验以选择、填空题为主，设置不同的积分，学生回答正确则可以获取相应积分，并且通过“学习通”与之前已获得的积分进行累积。组内交流、组间讨论 参与式学习（，分钟）学生组内交流（分钟）：利用手机“学习通”的“分组讨论”功能，针对课前已按照选择题目进行划分的小组，开启活动模式。同一小组的同学需要通过交流、讨论、网络资源查询，针对所选题目，解决以下几个问题：问题关注的重点；问题出现的原因；问题如何解决；解决问题中，自身责任或努力方向等。组内讨论时，组员相互打分。各组阐述观点，组间讨论（分钟）：每组代表根据交流的结果进行发言，组间展开讨论，教师穿插答疑。教师适时解答学生发言时提出的疑问，并将学生特别出色的观点记录在黑板上，引导学生针对问题采用辩证的思维方式寻求答案。对参与式学习的效果进行检测 后测（，分钟）利用手机“学习通”的投票功能，发布开放式问题，请学生投票，以此对辩证思维方式调整的效果进行评价。参与活动可以获得相应积分，并记入总积分。教师总结（，分钟）教师总结环节，既是教师对学生在问题交流讨论中表现的总结，也是对课程的全面总结，更是对未来持续学习的引导，为学生指明进一步学习时需要着重关注哪些知识领域。针对一些争议性问题，从可持续发展理念、科学发展观角度，主张学生辩证思考、开拓思维，特别是结合选课中学生各自的专业特点，引导学生在未来科学创新研究中将环保理念贯穿始终，为行业、为社会、为人类未来承担更多的责任，弘扬工匠精神。教学效果分析智慧教学工具记录的学生参与课堂活动获得的积分符合正态分布，如图 所示。图 学生参与课堂活动的积分分布表 教学效果比较教学模式线下线上课堂出勤率课堂活动参与率按要求进度学习完成率成绩优秀率普通混合式教学智慧教学在表 中，主要比较了课程按照要求进度完成线上学习的学生比例（即按要求进度学习完成率）、线上成绩优秀率、线下课堂出勤率和线下课堂活动参与率（活动参与人数 选课总人数）四个指标。对比发现，智慧教学与 相结合的教学模式，有助于督促学生进行合理的学习安排，而且在激发学生参与课堂活动方面的效果非常明显，提高了学生的学习兴趣，对学生线上成绩的提高也起到了积极的促进作用。学生参与课堂活动，可以通过智慧教学工具“学习通”进行积分累积，作为线下考核的定量参考，使线下成绩评定有据可依，更全面地反映学生在课程学习中的全面表现。课程总成绩不再过分依赖线上成绩的获取，这不仅可以客观地反映学生学习目标的达成程度，也能够激励学生更有效地参与课堂。参考文献中华人民共和国生态环境部关于印发全国环境宣传教育行动纲要（年）的通知（）：中华人民共和国生态环境部关于印发全国环境宣传教育行动纲要（年）的通知（）：王育齐，陈永恒大数据时代背景下智慧教学模式的研究中国信息，（）：刘冰欣，章天金，李其锋地方高校智慧教学服务体系的探索与实践高教论坛，（）：曹丹平，印兴耀加拿大 教学模式及其对高等教育改革的启示实验室研究与探索，（）：宋树理外语类院校非财经专业西方经济学的 教学模式改革现代经济信息，（）：，刘天帅，张文立，刘洋，等 模型在医学类专业学生 教学中的应用高教学刊，（）：，武东英，肖达，丁志芳，等基于 教学模型的计算机网络课程教学设计计算机教育，（）：，和晶，王砚蒙，段华 模式在思想政治课中的运用研究教育教学论坛，（）：刘焱南，陈婷婷，冯宇飞基于智慧树云平台的 模型在数学课程教学中的应用电子元器件与信息技术，（）：徐义 模块在综合英语教学中的运用校园英语，（）：吴昌东，江桦，陈永强 教学法在 教学设计中的研究与应用实验技术与管理，（）：高宇鹏，胡众义，王希武 模型在 教学设计中的探索与实践计算机时代，（）：