《动物生理学》课程教学的数字化转型路径探索论文

2024-05-09 14:36:09 来源: 作者:zhoudanni
摘要:数字技术赋能教育教学转型的数字时代,教育必须 适应技术变化,培养适应未来社会的时代新人。加速教 育资源的数字化改造,完善数字化公共服务平台,在教 材数字化、学具数字化、教学过程数字化、管理评价数 字化和服务数字化全过程发力,用大数据、虚拟现实等 辅助手段开展“线上+线下+实践”混合式教学。于歆 杰[1]分析发现,高等教育数字化有慕课建设、融合式教 学、数据挖掘应用3个阶段。
摘要: 为促进《动物生理学》课程的高质量发展,推进课程数字化转型。该文通过分析动物生理学课程的数字化转型面临 的问题,探索动物生理学课程的数字化转型路径。结果表明,动物生理学数字化转型面临缺乏系统设计、教学信息互联、 合适的技术平台、可持续性的问题,依托智慧树AI课程和学校的智慧教室来构建师生数字化思维模式、数字化资源库、数 字化教学模式、数字化管理模式、数字化评价体系,开展“线上+线下+实验”的混合式个性化教学,有效提高动物生理学 课程的教学成效和教学质量。
关键词: 数字化转型,动物生理学,混合式教学,教学探索
0 引言
数字技术赋能教育教学转型的数字时代,教育必须 适应技术变化,培养适应未来社会的时代新人。加速教 育资源的数字化改造,完善数字化公共服务平台,在教 材数字化、学具数字化、教学过程数字化、管理评价数 字化和服务数字化全过程发力,用大数据、虚拟现实等 辅助手段开展“线上+线下+实践”混合式教学。于歆 杰[1]分析发现,高等教育数字化有慕课建设、融合式教 学、数据挖掘应用3个阶段。郭日发等[2]调查28个省226 所高职院校,发现促进信息化设备“用起来”、聚焦数 字资源共享、践行新思想、提升教师信息化教学能力,能推进职业教育数字化转型。王红满[3]通过改革课程总 设计、整合教学内容、数字化教学、多方面评价的实 施,进行金融学课程的教学数字化转型。石晓娟和柳明 慧[4]教学模式创新化、教学设计系统化、教法方法多样 化、教学资源立体化、教学评价多元化等方面,探讨土 木工程课程的数字化教学路径,并取得一定成效。
高等教育的数字化转型从静止空间运行方式转向流 动运行,从单维度的空间结构迈向多维度结构,高等 教育的数字化转型也是实现教育高质量发展的必然选 择[5] 。高校数字化转型的转化阶段主要任务是需要加强 数字化基础设施和平台建设,为学科课程的发展奠定基础。教育转型阶段可通过对课程数据进行深度挖掘和解 析,从课程教学的组织、教学、管理和评价等方面的数 字化改造。通过对新兴的数字化技术深度应用,为课程 教学提供个性化、精准化、全过程的教学,全面赋能教 学发展,塑造顺应时代的、以学生为中心的教学模式。 动物生理学涉及细胞分子水平、器官组织水平和整体水 平的3个层次,包含绪论、细胞的基本功能、血液、循 环系统、呼吸系统、消化与吸收、能量代谢与体温调 节、泌尿系统、神经系统、内分泌系统、生殖与泌乳11 个章节的内容,各个章节彼此独立又相互关联,教学内 容繁多,知识点抽象不易理解,教学难度大。此外,动 物生理学是动物科学、动物医学、生物科学、生物技 术、生物制药等专业的基础课程,授课班级较多,教学 任务重。因此分析动物生理学课程数字转型面临的问 题,探索动物生理学课程的数字化转型路径,是提高 《动物生理学》课程教学质量和效率的途径。
1 动物生理学课程的教学数字化转型面临的问题
1.1 动物生理学课程的数字化转型建设缺乏系统设计能力
系统设计是数字化转型成功的关键,传统思维认为 数字化就是上系统,改善教学方式,跟着系统完成教学 过程,把数字化转型做成信息化。课程数字化转型是 依托数字化战略,深刻理解数字化内涵,在数字化转型 领导者的支持下,建设简单、敏捷、快速响应数字时代 的课程体系。动物生理学数字化转型系统设计需要先从 “人”进行转型,在数字时代下与信息化工具协调、有 胜任数字的能力的人。
1.2 动物生理学课程的数字化转型缺乏教学信息互联
现阶段课程建设仍存在多个不同平台信息系统同时 运作,各系统之间数据源相对独立、封闭,未实现系统 之间的关联互通、共享、融合,课程运转内部互联数据 尚未成型。在课程数据不断提升的过程中,数字化转型 的重要性不仅在数据量上,各教师及各平台间的联动作 用和数据模型的建立也至关重要。建立数据间的运行模 式,打造课程全过程的数框架、数据汇总、数据利用体 系,形成课程教学内部的数据生态可循环模式,是动物 生理学数字化转型需要关注的问题。
1.3 动物生理学课程的数字化转型缺乏合适的技术平台
在以数字化、网络化和智能化为特征的数字化转型 过程中,选择合适的平台至关重要。适合教学数字化转 型的平台需要稳定的拓展与开放共享的数据库,封闭的 系统或平台限制数据化转型。雨课堂、学习通、腾讯会 议、钉钉等多种教学数字化平台,相互独立、无法实现 平台之间共享和互联。
1.4 动物生理学课程的数字化转型缺乏可持续性
利用数字化技术进行全方位、全角度、全链条的改 造,通过深化数字技术在学习、教学、管理和评价4个方面的应用,实现课程的在不同层面的数字化、网络 化、智能化发展,不断释放数字技术对教学的放大、叠 加和倍增作用,是传统课程实现质量变革、效率变革的 重要途径,对推动教学的高质量发展有重要意义。动物 生理学课程的数字化转型是可持续革新的过程,但该课 程的建设、资源更新、平台利用、教师培训等面临可持 续发展问题。
2 动物生理学数字化转型的模式
2.1 构建动物生理学数字化思维模式
基于算力、算法、数据所形成的无限计算能力,海 量的大数据资源,持续推进课程由数据密集型向信息化 转变。与传统性的经验思维相对,将经验性的决策思 维转变为同模型或者算法来自动得出结果,与传统性思 维相比避免人的干预,根据教学过程中的数据来考量学 生。针对课程转型缺乏系统设计能力和可持续性问题, 组建有技能、知识和经验的教学团队,针对个人优势和 特长,明确成员职责。培养教师的数据化思维模式,建 立更有战斗力的教学团队。抓住瞬息万变的信息,及时 调整教学方式方法,提高教学成效,革新教学理念。
2.2 构建动物生理学课程数字化资源共享库
教学资源的数字化必须围绕着教学过程中“教”和 “学”这一中心,以信息和网络为基础,夯实课程教学 的数字化转型外在基础设施条件,满足教师教学、学生 学习的内外在需要。教学数字化资源包括课程大纲、电 子教案、教学课件、教材、微课、慕课( MOOC )、 视频播放、文字处理、图片展示等。对数字资源进行分 类汇总、筛选和整理,选取有针对性和专业性的信息, 持续删减和改进资源库,突出数字资源的实效性和专业 性。动物生理学教学组借助智慧树AI课程平台,构建能 力体系、问题体系、知识体系和教学资源的“3体系1资 源”的线上资源库。合力打造知识地图、课程资源(包 含教材、视频、题目590个)、知识关系、知识图谱、 问题图谱、能力图谱综合资源。数字技术与动物生理学 课程进行深度融合,打破课程的时间限制和空间限制的局 限性,为“线上+线下+实验”混合教学模式提供平台。
2.3 构建动物生理学课程数字化教学模式
课堂是课程教学的主阵地,是提高教学质量的关键 环节。充分利用学校的智慧教室,借助智慧树AI课程, 结合“线上+线下+实践”的模式,打造“课前+课中+ 课后”全过程的数字化教学,见图1.课前教师根据教 学大纲、教学目标、教学重难点和思政元素,完成教学 课堂设计、教学资源推送、学生自测和讨论互动,依据 学生课前行为情况,了解学生知识背景和学习情况,掌 握学生学习的共性和个性问题。课中,利用智慧教室, 借助慕课、微课、动画等数字平台资源,结合实时课堂 PPT,提高学生课堂学生关注度和学习效率。同时完成课堂实录,实现线上、线下同时授课,课堂教学视频自 动留存为在线课堂,为学生课后巩固和在线教学资源的 积累提供便利。课后,推送知识图谱、课堂实录视频、 课后测试题、讨论互动,更好地了解学生对知识点的掌 握情况。
各个理论章节完成后,设置实验检验学生学习情 况。实验教学采取随机分组,将40人分为8组。实验前 在网上发布实验项目及实录演示视频,每组在课前做好 实验分工,并能掌握实验目的、原理、方法及注意事 项。课上抽查学生实验对实验的了解情况,根据学生的 实际情况对实验重难点做进一步讲解。实验中,各小组根 据分工做好实验视频拍摄和实验结果的记录。实验后, 完成实验视频剪辑汇报和结果分析,并总结实验要点。
2.4 构建动物生理学课程数字化学习模式
构建数字化学习模式,从课程学习的标准化走向个 性化。基于数字化资源和数字化教学的模式,为每个学 生提供可选择的个性化教育。相较于传统的跟着既定的 内容、节奏和方法学习模式,数字化学习是主动的,内 容服务于学习者,规则和流程围绕学习者的需要推送和 摘选。依托智慧教室和智慧树AI课程,通过课前资源推 送和预习测试,把握每个学生知识掌握情况,实现对学 生个性化学习能力的评估,清楚了解每个学生的基本情 况,有针对性的制定教学方案和课程设计,推送个性化 测试题、微课、慕课等资源,实现以学生为中心的个性 化教学服务。
2.5 构建动物生理学课程数字化管理模式
从静态监管到动态治理。伴随着教学管理流程的数 据化,以及数据采集方式的多样化,课程管理逐步实现 有效监管,进而不断优化教学管理流程与机制。通过 对学生课前行为评分、课中教学互动评分、教学答题评 分、实验实操评分、课后答题评分、章节答题评分等方 面的数据进行实时采集,构建数字化的课程教学环境,建立有效的课堂治理机制,实现智慧树、教务数据中 心、问卷星多平台交互的智能化管理与动态教学治理。
2.6 构建动物生理学教学数字化评价体系
传统的课程评价主要功能是为了甄别、选拔,而教 学评价的目的更重要的是促进学生高质量学习。评价理 念的变化要求评价的技术和方法发生相应的变化,基本 的方法是,以核心素养为抓手,以数字化技术为支撑, 发展核心素养导向的课程测评体系,建立多平台交叉共 享的交互,实现教育评价的数字化转型。基于“线上+ 线下+实验”和“课前+课中+课后”全方位教学体系, 依托智慧教室多视角的在线课堂视频流、学生学习行为 数据、学习日志数据等复合教学的数据收集及分析平台 评价,借助智慧树平台、教务数据中心平台、问卷星, 通过学生对教师和课程的评价、学生对学生的评价、教 师对学生的评价, 3个层次对课程进行综合评价。根据 学生的综合评分和评价,及时对课程进行优化,以促进 课程的可持续发展。
3 结束语
建设智能化教学环境、创新教学场景、促进教育高 质量发展,推进动物生理学课程的数字化转型,虽然面 临多种问题,但是通过智慧树AI和智慧教室等平台的建 设,能加速推进课程在“学-教-管-评”4大应用场景的 数字化进程,将数字技术深度融入课前、课中、课后的 全方位、全流程,聚焦课程教学变革的核心地带,更好 地发挥动物生理学课程数字化转型的力量。有利于实现 教学资源共享,推动教学可持续发展,而且有利于更新 教育理念,构建随处、随时可以学习的体系,推动动物 生理课程教学的高质量发展。
参考文献
[1] 于歆杰.高等教育数字化教学的发展历程与未来展望[J] . 中 国高等教育, 2023(Z1 ):4-7 ,11 .
[2] 郭日发,杨成明,李梦, 等.数字化转型背景下高职院校信 息化教学的成效、问题及建议:来自28省226所高职院校的调 查[J] . 中国高教研究, 2023( 6 ): 101-108 .
[3] 王红满.新文科背景下金融学课程教学数字化转型的路径探 讨[J] .现代商贸工业, 2023 ,44( 15 ):239-240 .
[4] 石晓娟,柳明慧. “双一流”建设背景下土木工程施工课程 数字化教学建设思考[J] .创新创业理论研究与实践, 2023 ,6(2 ):32-34 .
[5] 邱昆, 刘丙利.高等教育数字化转型的空间逻辑:在场、样 态及实践[J] . 中国电化教育, 2023( 7 ):61-68 .
