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现代信息网络技术在应用型本科院校专业课教学中的应用论文

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2024-11-20 11:49:54    来源:    作者:dingchenxi

摘要:文章以“材料性能学”课程为例,首先阐述了现代信息网络技术在应用型本科院校专业课教学中的应用现状,然后提出了现代信息网络技术在应用型本科院校专业课教学中的应用路径,包括教师教学理念更新及信息素养提升、基于现代信息网络技术进行教学内容重构和教学模式创新、教学过程教学化和基于数据分析的课程持续改进等,最后说明了现代信息网络技术在应用型本科院校专业课教学中的应用效果。

  摘要:文章以“材料性能学”课程为例,首先阐述了现代信息网络技术在应用型本科院校专业课教学中的应用现状,然后提出了现代信息网络技术在应用型本科院校专业课教学中的应用路径,包括教师教学理念更新及信息素养提升、基于现代信息网络技术进行教学内容重构和教学模式创新、教学过程教学化和基于数据分析的课程持续改进等,最后说明了现代信息网络技术在应用型本科院校专业课教学中的应用效果。

  关键词:现代信息网络技术;专业课教学;应用型本科院校

  现代信息网络技术发展迅速,技术成果更新迭代较快,在改变人们生活方式的同时,也改变了大众的思维方式和教育生态环境。从20世纪90年代开始,现代信息网络技术在全球范围内被越来越多地用于教育领域。从远程教育到在线开放教育,再到混合式教学与知识图谱,现代信息网络技术与教育的联系越来越密切[1]。在高等教育教学中,现代信息网络技术手段的应用改变了以往传统教学的方式和环境,打造出崭新的教学媒体、教学手段和学习方式,使得教学媒体化、教学管理智能化,对教学的影响日益增大,由此,改革传统教学模式的呼声越来越高[2-3]。

  我国对教育信息化、数字化的趋势一直非常重视。2014年11月,国*院总理李*强主持召开的国务院常务会议,将在线教育列为重点打造的新产业之一,并且在两会上提出“互联网+”的概念,提出将“互联网+”教育摆在主流台面上[4]。《教育信息化“十三五”规划》中指出,“积极利用云计算、大数据等新技术,创新资源平台、管理平台的建设、应用模式”[5]。其关注教育现代化建设的进程,提倡要贯彻落实党的教育方针,利用信息网络技术的发展将教育体系建设成为信息化的系统,促进教育的发展、提高教育质量和实现教育公平等。2019年2月,中*中*、国*院印发《中国教育现代化2035》,聚焦教育发展的突出问题和薄弱环节,部署了我国教育现代化发展的十大战略,其中第八条战略是“加快信息化时代教育变革”,强调应用信息网络技术建设智能化教学,建立数字教育资源共建共享机制等[6]。我国政府和相关部门对教育现代化建设、教育信息化的建设给予了高度的重视,在政策、经济和人力等方面投入了大量的支持,国内的教育者也在积极探索教育信息化建设的道路[7]。随着科技发展对线上教学的加速推动,现代信息网络技术更深地浸入教学的各个环节,雨课堂、学习通、钉钉、腾讯会议、中国大学生慕课、学堂在线等线上教学软件和教学资源也被越来越多的教师、学生熟悉和认可,线上教学的优势得到进一步彰显和推广[8]。尤其在2022年年底,随着ChatGPT引领的人工智能技术革新对教育领域的冲击,教育数字化转型的重要意义进一步凸显。教育部部长怀进鹏在2022国际人工智能与教育会议上指出,要从构建人类命运共同体的高度重新审视教育数字化转型的重要意义;尊重并发挥教师在推动教育变革中的主导作用,让技术为教师所用,实现教育教学效能提高;加强数字教育资源的建设、分享,推进数字教育实践的交流、借鉴,汇聚各国教师的智慧和力量,更好地适应数字时代教育发展新需求。

  虽然我们身处现代信息网络技术发展迅速的时代,国家大力支持教育信息化建设,不断地出台相关文件、投入大量资金,但是依然存在校内外线上教学资源种类少、内容点击量不高,以及在学生自主学习能力和学习积极性相对较弱等问题,应用型高校表现出的问题尤其突出。普通一线教师中,仅使用传统教学模式的大有人在,或者虽然使用少量信息技术,却依然不能改变传统授课模式的本质。为什么我们在生活中已经享受了现代信息网络技术所带来的巨大便利,但是教育教学却没有出现本质上的突破呢?笔者认为,首先,教育理念和教育方法的革新还没有深入广大一线教师的内心深处。所有的技术都是工具,教育的理念才是核心。其次,在以学生为中心的理念中,现代信息网络技术的介入若要起到效果,需要教师重构课堂结构,重新进行教学设计,还需要教师具有较强的使用和掌控各类信息技术和网络资源的能力,并投入大量的时间和精力,对教师的教学能力、教学改革的意愿都提出了较高要求。同时,对学生使用网络资源和设备的能力也提出了更高的要求。下文就以专业课“材料性能学”为例,梳理现代信息网络技术使用存在的问题,提出解决方案,并分析应用的成效。

  一、现代信息网络技术在应用型本科院校专业课中的应用现状

  “材料性能学”作为材料科学与工程专业的专业核心课程,主要突出材料微观结构与性能之间的相互关系,涉及宏观与微观、原理与应用、结构与功能、固有性能与使用效能等广泛领域,跨度大、内容杂,是比较典型的偏重理论性的专业核心课程。传统教学形式单一、进度缓慢,并不能很好地实现“材料性能学”这类课程的最佳教学效果。但笔者在接触了解课程,并与同事一起尝试使用信息化技术提升教学效果的过程中,发现了很多问题,具体如下。

  第一,教师教学理念陈旧,对现代信息网络技术的发展和先进功能了解不足。很多教师认为在原有的教学课件PPT中插入一些网络视频,或者布置学生观看线上慕课视频就已经是在应用现代信息网络技术改进教学模式了,却忽视了自身授课依然是以教师讲授为主的,这仅是给传统教学模式套上现代信息网络技术的外衣,而并未贯彻以学生为中心的教育理念。这些教师没能认识到,只有真正有针对性地使用先进的技术和资源,及时在教学内容和教学模式方面进行调整,才能真正发挥现代信息网络技术的优势和效用。

  第二,信息化教学模式有一定门槛,即便在已经认识到其先进性的教师中也难以迅速推广。信息化教学资源及软件、平台众多,很多教师不知道如何选择,更不知道如何使用。不论是线上课程还是知识图谱,想要建成与现代信息网络技术高质量融合的优秀课程,都要求教师拥有高超的课程设计和授课技巧,并需要其精通很多新型信息化工具、软件、平台的使用方法,如果教师想要靠自身力量制作精美、高质量的线上教学视频,甚至需要精通剪辑和导演技巧。这都使得信息化教学模式门槛很高,导致想要在这方面有所建树的教师常常感到有心无力,无从下手,被动放弃深入研究。

  第三,应用型高校学生的自主学习能力和学习主动性一般,对线上教学资源和信息化教学软件的使用只停留在浅层,不会使用搜索、讨论区等高级功能满足多元化的学习需求。同时学生对缺乏实时互动、相对枯燥的线上学习的主动性和兴趣不足,对自己不熟悉的学习模式和相对有挑战性的学习任务的接受程度也不高。由于对现代信息网络技术的掌握熟练度不够、学习意愿不高,导致学生只能按部就班完成教师布置的学习任务,无法充分利用线上学习的优势和功能,教学效果欠佳。

  二、现代信息网络技术在应用型本科院校专业课教学中的应用路径

  不可否认,在我国高等教育转向内涵化建设的当下,要完全消解日新月异的信息化技术对传统教育的冲击,对教师和学生的能力都提出了更综合性、更全面性的要求。这也与工业4.0时代对人才的要求是一致的。要想使现代信息网络技术在高校中取得较好的应用效果,除了需要教师自身努力付出,还离不开学校的大力支持。学校要采取必要的培训、硬件安装、技术引入、政策倾斜等全方位的辅助措施。本文主要从教师的角度阐述实践经验,校级层面的举措暂时不做探讨。笔者在授课过程中,针对课程和授课群体特点,积极在教学资源、课堂教学、教学管理等各个层级对现代信息网络技术的应用进行探索,现在以“材料性能学”课程为例,将实践策略和经验列举如下。需要说明的是,为了能够紧贴应用型本科院校专业课的授课现状,依然以普通线下课程作为案例,展现现代信息网络技术与传统课程的融合举措,为同类课程提供具有可操作性的建议。

  (一)教师教学理念更新及信息素养提升

  随着现代网络信息技术与教育的深度融合,无论是教育还是教学,都由教转化为以学习为主的发展模式[9]。笔者认为,教师应注重教学反思与教学交流,通过观察人工智能对教育的冲击,深刻认识到,线下授课时教师与学生的交流体现出其他方式所无法替代的效果,这就要求教师从“灌输式”的教学转化为引导式的教学。有了这种对自己角色定位和教学理念的转变,教师才能积极地借助现代网络信息技术,成为学生学习的引导者、指导者和促进者。除了发自内心地接受现代网络信息技术,教师更要注重提升自身的信息素养,避免在现代信息网络技术的飞速发展中被“数字鸿沟”隔绝[10]。高校教师需要积极主动思考应该采用何种教学工具和教学技术来应对网络信息技术在教育领域应用所产生的挑战,并在教育教学实践中进行积极应用和大胆创新。笔者在“材料性能学”授课过程中,使用过问卷星、腾讯会议、雨课堂、学习通等教学工具,并不断调整,从而选出了最适合自身课程授课特点的工具。

  (二)基于现代信息网络技术进行教学内容重构和教学模式创新

  教师要充分借助和发挥现代信息网络技术的优质资源共享、打破空间限制、学习时间灵活的优势,优化教学内容、扩展教学资源和重构教学模式。具体做法如下:在传统线下课程授课资料的基础上,借助“中国大学MOOC”“学堂在线”(以学堂在线为主)等平台的线上课程资源、“雨课堂”和学习通等信息化教学工具,重构学生学习的线上线下、课上课下、教学考核的全过程。选取的线上自学教学内容以基础概念、基本模型、简单原理为宜。教师在接触现代信息网络技术初期,若无外界专业技术支持,往往无法自主制作线上教学视频,故可以先从自学课件、讲解音频开始,重点要放在对教学内容的重新构建上,而非资料形式的精美程度上。选取的自学内容体量不宜过大,应符合线上学习的特点。初期可选用一个平台或工具,逐渐熟悉信息教学特点,逐步积累教学资料,最终达到厚积薄发的效果。

  (三)教学过程数字化和基于数据分析的课程持续改进

  重视“数据”的力量,借助网络信息工具将教学过程和教学效果全部数字化,通过分析数据发现课程问题,进而实现持续改进。这个过程需要教师对全部教学环节进行信息化管理,并配套详细全面的调研,获取真实的信息化教学效果分析结果。“材料性能学”课程教师在对教学模式的优势和缺陷进行总结后,还形成了可套用的课件模板,在院校进行推广。以“雨课堂”为例,本课程利用此类信息化工具,不仅会带来教学形式的改变,还会积累大量教学运行数据,包括学生的出勤状况、课堂互动情况、答题正确率、作业完成情况都会有详细的数据记录。此时,教师就有了对课程进行信息化管理和全面进行数据分析的机会,尤其是对学生学习过程中的数据有了准确掌握,这在传统教学模式中几乎是无法实现的。教师可在课程的前、中、后三个阶段,根据数据分析结果调整授课安排。在课程完整执行一轮之后,可以总结分析所有教学数据,进一步修改完善教学设计和教学资料。笔者在“材料性能学”课程授课过程中,借助现代信息网络技术逐步完善教学方案,如图1所示。经过几轮的教学实践,总结出一套具有典型引导式教学结构的可以套用、借鉴、推广的课件模板。此外,笔者还设计了课程目标达成度分析模板,包括数据分析Excel模板、柱状图模板、成绩分析表格模板。

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  课件模板包含不同类型课件的重要授课环节和设计要点,如表1所示,易于教师根据不同课程内容进行替换和借鉴。这套课件模板在院校中推广后,教师普遍反馈使用效果良好,能够明显提升教学效果。推广2年后,笔者所在学院的42名专任教师在授课中,“雨课堂”、学习通等信息化教学工具的普及率从初始的不到10%,提升到接近80%。

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  (四)学生数字素养的培养

  教师在提高自身数字素养的同时,也要关注对学生数字素养的培养和引领,具体可以通过课上有针对性的培训、要求和课下调研分析,掌握学生使用信息化学习工具的熟练程度,并分析新教学模式下的学习痛点和优势,以便反馈指导本教学模式的不断改进。笔者在课程开始前,通常会先调研学生有无接触过信息化教学工具,若无使用基础,则会发送安装指南、使用教程等视频或图片进行引导。在课程开始后的前两节课,教师会有意识地在课上尽量全面使用软件的各种功能进行互动训练。在学生初次使用线上自学部分功能时,教师也会在QQ群或平台答疑区进行线上辅导、提醒,从而帮助学生尽快熟悉软件或平台。

  三、现代信息网络技术在应用型本科院校专业课教学中应用的效果

  经过以上举措的配合,“材料性能学”的授课效果逐年提升。在课程结束后,对参与教学的材料科学2021届两个班共69名学生进行访谈,学生普遍反映课程设计精巧、备课充分、生动有趣,认为这门课程跟传统课堂不太一样,同时也会觉得学习的时候更有难度和挑战性。在课程初期,课堂和课下测试题目的正确率都只有60%左右,而随着学生对信息化教学工具和引导式学习模式的适应,中后期课堂题目的正确率可以稳定在70%以上,课下作业的平均分能够达到76分。经过两轮教学改革,对2021届学生最终成绩进行分析,如图2所示,4项课程目标的达成值分别为0.69、0.73、0.75和0.71,而2019届学生这4项课程目标的达成值分别为0.56、0.61、0.69和0.56,如图3所示,可见均有明显提升,这充分展现了现代网络信息技术在教学中应用的巨大优势和潜力。

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  笔者通过探索“材料性能学”课程与现代信息网络技术的有效融合,经过多轮的实践与改进,总结出一套具有借鉴、推广价值的课件模板。在交流推广的过程中,促进了信息化教学工具的普及和引导式教学理念的转变。授课后的学生座谈和成绩分析,也显示出现代信息网络技术对学生学习积极性和教学效果的显著提升。

  四、结语

  在现代信息网络技术爆发式发展的当下,民众信息素养、数字素养的提升甚至变成了一种被动的、必须的需求。作为高等教育的从业者,教师也应该担当起引领、培养学生信息素养的责任。在这样的前提要求下,教师在教学活动中需要熟练运用各种信息化工具、利用网络技术的优势重新设计教学活动。要想推动现代信息网络技术在高校教学中植根、开花,需要教师自身积极转变思想、认清需求,且有较强的驱动力。

  应用型本科院校一线教师在进行教学信息化实践时,可以先从某一款常用的智慧教学辅助类软件入手,在一般教学模式的基础上,根据信息化工具的基本功能进行调整,教学结束后再利用数据分析功能发现不足,这样经过几轮持续优化,便能够较好地适应新型教学模式。实践经验表明,信息化教学工具和技术更能适应和贴合“以学生为中心”的理念,实现更好的教学效果。实践过程中,学生也表现出较强的适应性,反馈较为积极。

  在人工智能技术持续发展的未来,教育教学的信息化发展趋势愈演愈烈。如何迅速适应变化、提升信息素养、掌控新技术新工具,是所有教师需要持续思考的重要命题。

  参考文献:

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  [3]苑永波.信息化教学模式与传统教学模式的比较[J].中国电化教育,2001(8):26-28.

  [4]海天电商金融研究中心.一本书读懂在线教育[M].北京:清华大学出版社,2016:31.

  [5]教育部关于印发《教育信息化“十三五”规划》的通知[EB/OL].(2016-06-07)[2023-09-12]

  [6]中*中*、国*院印发《中国教育现代化2035》[EB/OL].(2019-02-23)[2023-09-29]

  [7]中*中*办公厅、国*院办公厅印发《加快推进教育现代化实施方案(2018—2022年)》[EB/OL].(2019-02-23)[2023-11-04]

  [8]蒙焕念.基于应用驱动的高校数字化教学资源库建设研究[J].大学教育,2019(6):188-190.

  [9]王葵.探析互联网时代英语教学面临的挑战[J].通讯世界,2019,26(5):257-258.

  [10]杜媛,刘美凤,钟名扬.美国信息技术教育应用中存在的问题及对策分析[J].比较教育研究,2006(8):83-87.