周翔

摘 要：近年來(lái)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入加速了生物新工科教學(xué)環(huán)境、教學(xué)理念、教學(xué)模式、教學(xué)策略的改革和創(chuàng)新，與傳統(tǒng)教育模式交匯融合成為生物新工科教育教學(xué)的新生態(tài)。生物新工科是基于國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新形勢(shì)、立德樹(shù)人新要求而提出的我國(guó)工程教育改革方向。文章基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的多模態(tài)智慧教學(xué)環(huán)境，探討了生物新工科多模態(tài)智慧課堂對(duì)促進(jìn)教學(xué)工作、提高教學(xué)質(zhì)量的作用和意義，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧教學(xué)課堂。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng);生物新工科;多模態(tài)智慧課堂

一、引言

國(guó)外將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用于教育領(lǐng)域，發(fā)展較為完善的是SPOC（Small Private Online Courses）教學(xué)模式和MOOC（Massive Open Online Courses）教學(xué)模式，以翻轉(zhuǎn)課堂的形式進(jìn)入課堂（Armando Fox，2013）。隨著智能技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，嵌入個(gè)人電腦、交互式光盤(pán)視頻節(jié)目等信息技術(shù)的課堂成為智慧課堂的先驅(qū)（Skipton，2006）。國(guó)內(nèi)關(guān)于智慧課堂研究的主要趨勢(shì)是關(guān)注利用新興技術(shù)創(chuàng)建教與學(xué)的環(huán)境，促進(jìn)資源個(gè)性化呈現(xiàn)、教學(xué)交互多元化，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)智慧的提高（黃榮懷，2012;孫曙輝，2015;崔曉慧，2016等）。陳衛(wèi)東（2012）通過(guò)分析智慧課堂的理論基礎(chǔ)，提出課前、課中、課后一體化設(shè)計(jì)的教學(xué)模式。胡衛(wèi)星等（2011）充分考慮智慧課堂的特點(diǎn)，構(gòu)建互動(dòng)交流、討論分析的參與方式，提出了智慧課堂教學(xué)活動(dòng)模式。周仕龍（2016）圍繞真實(shí)環(huán)境再造指向的角度，就建立自主價(jià)值的“智慧課堂”和“幸福教育”評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行表述和分析，推進(jìn)對(duì)“巧學(xué)妙練、智慧生成”的課堂教學(xué)模式的認(rèn)知。

生物新工科（Bio-Emerging En-gineering Education）是基于國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新形勢(shì)、立德樹(shù)人新要求而提出的我國(guó)工程教育改革方向。生物新工科的內(nèi)涵是以立德樹(shù)人為引領(lǐng)，以應(yīng)對(duì)變化、塑造未來(lái)為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來(lái)多元化、創(chuàng)新型卓越生物工程人才，具有戰(zhàn)略型、創(chuàng)新性、系統(tǒng)化、開(kāi)放式的特征。

本文基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的多模態(tài)智慧教學(xué)環(huán)境，探討了生物新工科多模態(tài)智慧課堂對(duì)促進(jìn)教學(xué)工作、提高教學(xué)質(zhì)量的作用和意義，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧教學(xué)課堂。

二、 基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的生物新工科多模態(tài)智慧教學(xué)環(huán)境

關(guān)于智慧課堂概念的界定近年來(lái)出現(xiàn)了明顯的變化。智慧課堂概念不再?gòu)慕淌业男畔⒀b備來(lái)界定，而是從學(xué)習(xí)環(huán)境來(lái)界定。生物新工科多模態(tài)智慧教學(xué)環(huán)境指的是教師和學(xué)生在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)境中采用創(chuàng)新的教育活動(dòng)，從課堂管理到教學(xué)的所有方面提高對(duì)技術(shù)的使用。多模態(tài)智慧課堂由移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)支撐，即用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的思維方式和最新的信息技術(shù)手段變革和改進(jìn)課堂教學(xué)，打造智能高效、富有智慧的課堂教學(xué)環(huán)境，通過(guò)智慧的教與學(xué)，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化成長(zhǎng)和智慧發(fā)展。

以武漢科技大學(xué)免疫學(xué)課程為例。基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境由智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)以及依托于該平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)、教學(xué)的智慧學(xué)習(xí)者主體、智慧教學(xué)者主體三個(gè)要素組成，它包括四個(gè)分目標(biāo)。首先，培養(yǎng)智慧的學(xué)習(xí)者。堅(jiān)持以學(xué)生為中心的教學(xué)與學(xué)習(xí)方式，通過(guò)多元取向引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，無(wú)所不在地讓學(xué)生接近學(xué)習(xí)入口，提供豐富的學(xué)習(xí)資源以及科技支持與服務(wù)教學(xué)。其次，培養(yǎng)智慧的教學(xué)者。全面開(kāi)發(fā)教學(xué)資源，促進(jìn)教學(xué)創(chuàng)新、知識(shí)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新成果的共享，提高教學(xué)質(zhì)量和效益。最后，建設(shè)校園免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)。引導(dǎo)智慧學(xué)習(xí)者和智慧教學(xué)者通過(guò)免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)餞行智慧學(xué)習(xí)與智慧教學(xué)的理念，全面構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、個(gè)性化、智能化、國(guó)際化的現(xiàn)代教學(xué)平臺(tái)。

如圖1所示，智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)可以分為學(xué)習(xí)資源、教學(xué)資源、學(xué)習(xí)社區(qū)和教學(xué)社區(qū)四大塊。黃榮懷（2012）認(rèn)為，智慧學(xué)習(xí)資源和智慧教學(xué)資源獨(dú)立于設(shè)備，通過(guò)無(wú)縫連接或自動(dòng)同步給智慧學(xué)習(xí)者，實(shí)行按需推送;智慧學(xué)習(xí)社區(qū)突出移動(dòng)互聯(lián)的現(xiàn)實(shí)社區(qū)的跨時(shí)空交流，自動(dòng)為學(xué)習(xí)者匹配學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的互動(dòng)、協(xié)作與交流。智慧教學(xué)社區(qū)是教學(xué)者共同學(xué)習(xí)、協(xié)同工作、尋求持續(xù)專業(yè)發(fā)展的統(tǒng)一體，關(guān)注學(xué)習(xí)者體驗(yàn)，突出跨區(qū)域化社區(qū)建設(shè)。在互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)下，智慧學(xué)習(xí)資源和智慧教學(xué)資源同時(shí)為智慧學(xué)習(xí)社區(qū)和智慧教學(xué)社區(qū)提供資源，例如，MOOC、MPOC、SPOC以及iCourse等具體的學(xué)習(xí)資源和教學(xué)資源。具體而言，一方面，學(xué)習(xí)資源借助學(xué)習(xí)者對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)模式的踐行抵達(dá)學(xué)習(xí)社區(qū)，通過(guò)教學(xué)者實(shí)踐翻轉(zhuǎn)課堂模式抵達(dá)教學(xué)社區(qū);另一方面，教學(xué)資源通過(guò)學(xué)習(xí)者對(duì)混合式學(xué)習(xí)模式的踐行抵達(dá)學(xué)習(xí)社區(qū)，依托教學(xué)者在教學(xué)空間端口的推送抵達(dá)教學(xué)社區(qū)。智慧教學(xué)者也是集多重身份于一體：既是智慧教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者、策劃者和指導(dǎo)者，也是智慧課堂的組織者、合作者和引導(dǎo)者以及智慧反饋的指導(dǎo)者和智慧評(píng)價(jià)的組織者。

學(xué)習(xí)者和教學(xué)者與智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)的四個(gè)具體要素相互關(guān)聯(lián)、相互作用，共同促進(jìn)學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)的發(fā)生。一方面，學(xué)習(xí)資源依托學(xué)習(xí)社區(qū)，教學(xué)資源依托教學(xué)社區(qū)同時(shí)為學(xué)習(xí)者和教學(xué)者提供支持;另一方面，學(xué)習(xí)社區(qū)和教學(xué)社區(qū)的發(fā)展又離不開(kāi)學(xué)習(xí)者和教學(xué)者發(fā)布和推送的學(xué)習(xí)資源以及教學(xué)資源，學(xué)習(xí)者和教學(xué)者通過(guò)學(xué)習(xí)社區(qū)和教學(xué)社區(qū)的直接反饋以及相關(guān)數(shù)據(jù)的間接反饋對(duì)學(xué)習(xí)資源和教學(xué)資源的進(jìn)化起到推動(dòng)和促進(jìn)作用。

在基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧課堂環(huán)境這一模式下，借助智能手機(jī)、筆記本電腦、PDA智能終端（又稱掌上電腦）、平板電腦等移動(dòng)智能終端，免疫學(xué)課程學(xué)習(xí)者和教學(xué)者通過(guò)多模態(tài)智慧學(xué)習(xí)模式和智慧教學(xué)模式在智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)展開(kāi)學(xué)與教的實(shí)踐活動(dòng)，在這一互動(dòng)式的教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)習(xí)者與教學(xué)者的身份可以互換，在特定的情況下，學(xué)習(xí)者可以成為教學(xué)者，教學(xué)者相應(yīng)地轉(zhuǎn)換為學(xué)習(xí)者，在多模態(tài)智慧課堂模式下，讓“教學(xué)相長(zhǎng)”成為真正的可能。

三、基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧教學(xué)課堂

免疫學(xué)是一門綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其教學(xué)目的是讓學(xué)生掌握免疫學(xué)基本概念、免疫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，理解免疫對(duì)機(jī)體有益的防御功能和有害的病理作用及其機(jī)制以及免疫學(xué)防治措施。同時(shí)結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立工作的能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧課堂的核心要素由免疫學(xué)智慧環(huán)境、免疫學(xué)智慧教學(xué)、免疫學(xué)智慧學(xué)習(xí)和免疫學(xué)智慧評(píng)價(jià)四個(gè)方面構(gòu)成。

如圖2所示，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的發(fā)展升級(jí)了課堂環(huán)境，形成了以智慧學(xué)習(xí)者和智慧教學(xué)者為主體、集多種在線網(wǎng)絡(luò)課程和視頻資源為一體、以智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)為依托的免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧環(huán)境。免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧環(huán)境是社會(huì)信息化背景下教師和學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)展的訴求，也是有效促進(jìn)教學(xué)與學(xué)習(xí)方式變革的支撐條件。智慧學(xué)習(xí)者和智慧教學(xué)者作為環(huán)境主體，其身份功能具有動(dòng)態(tài)性和交互性的特征。

免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧教學(xué)是免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧課堂的核心功能場(chǎng)所，也是實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)的核心載體。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的發(fā)展重構(gòu)了教學(xué)模式，拓展了教學(xué)空間。教育目標(biāo)的具體實(shí)現(xiàn)是通過(guò)課前發(fā)布智慧資源和智慧平臺(tái)討論交流達(dá)到“吸收”知識(shí)，課中交流互動(dòng)中完成知識(shí)的“內(nèi)化”，課后小組云端互評(píng)加上師生反思評(píng)價(jià)，針對(duì)性地錄制并推送微課，達(dá)到教學(xué)資源的共享。同步化推送的數(shù)據(jù)結(jié)果使智慧教學(xué)形成良性循環(huán)的教學(xué)環(huán)境。

免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧課堂最重要的功能便是幫助學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化的高效學(xué)習(xí)和全面發(fā)展，所以免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧學(xué)習(xí)是構(gòu)建免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧課堂的另一核心，并與免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧教學(xué)相互交融、相互促進(jìn)。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的發(fā)展優(yōu)化了免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧學(xué)習(xí)的環(huán)境。免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧學(xué)習(xí)活動(dòng)的要素有智慧學(xué)習(xí)資源、智慧學(xué)習(xí)任務(wù)、智慧學(xué)習(xí)反思和智慧學(xué)習(xí)監(jiān)控。學(xué)習(xí)資源是實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的具體呈現(xiàn)載體，學(xué)習(xí)任務(wù)是在學(xué)習(xí)資源的輔助下達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)和培養(yǎng)高級(jí)思維能力的過(guò)程。智慧學(xué)習(xí)反思是智慧學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的自我檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的助力。智慧學(xué)習(xí)監(jiān)控是智慧學(xué)習(xí)的微觀控制，對(duì)學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)反思進(jìn)行指引和幫助。

免疫學(xué)課程多模態(tài)智慧課堂中，智慧評(píng)價(jià)是檢查教學(xué)質(zhì)量、推動(dòng)課程建設(shè)與發(fā)展的重要手段。智慧評(píng)價(jià)利用先進(jìn)的信息技術(shù)，采取線上與線下相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式。以智慧教學(xué)和智慧學(xué)習(xí)為評(píng)價(jià)內(nèi)容，以激發(fā)學(xué)生的智慧為評(píng)價(jià)目的，兩種評(píng)價(jià)方式相互結(jié)合、相互交融，在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上得到充分的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了評(píng)價(jià)方式的多樣化、評(píng)價(jià)媒介的智能化、評(píng)價(jià)主體的多元化以及評(píng)價(jià)過(guò)程的自主化。

四、生物新工科多模態(tài)智慧課堂對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量的作用和意義

生物新工科多模態(tài)智慧課堂創(chuàng)建的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境呈多模態(tài)教學(xué)狀態(tài)，在這種模態(tài)中，教學(xué)是教師在課堂中借助聲音、圖像、動(dòng)畫(huà)等多種渠道、多種教學(xué)手段來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生的多樣感官反應(yīng)，促進(jìn)學(xué)生參與學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，而移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的技術(shù)發(fā)展以及SPOC、MOOC、MPOC、Flipped Classroom等線上課堂已經(jīng)給這種多模態(tài)教學(xué)環(huán)境提供了強(qiáng)有力的支持，這種多模態(tài)智慧課堂對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量起著重要的作用和意義。

1.培養(yǎng)生物新工科應(yīng)用型人才的新途徑

在智慧課堂環(huán)境下，學(xué)習(xí)者同時(shí)具有多重身份：既是智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的受益者（自適應(yīng)學(xué)習(xí)者），也是智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中資源的篩選者和分享者、學(xué)習(xí)共同體的互助者、新穎問(wèn)題與實(shí)踐問(wèn)題的提出者、學(xué)習(xí)分析的自省者和信息的反饋者，并逐步成長(zhǎng)為具備實(shí)踐能力和解決問(wèn)題能力的應(yīng)用型人才。就創(chuàng)新觀念而言，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)展現(xiàn)的日新月異的科技進(jìn)步，使他們?cè)谏镄鹿た频膶I(yè)課程上捷足先登，在接受新觀念和新思潮的同時(shí)也促進(jìn)了創(chuàng)新思維的進(jìn)一步發(fā)展。就求知欲望而言，他們?cè)谥腔壅n堂環(huán)境下需要不斷地充實(shí)自己、力求突破，了解更新、更現(xiàn)代化的知識(shí)，提高應(yīng)用型人才的綜合職業(yè)能力。

2.助力教師實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)設(shè)計(jì)

通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)完成免疫學(xué)課程資源推送等形式，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化預(yù)習(xí)和預(yù)習(xí)情況反饋，精準(zhǔn)掌握學(xué)生的學(xué)情分析，判斷學(xué)生已掌握的知識(shí)和技術(shù)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析與反饋，為教師備課提供及時(shí)、準(zhǔn)確、立體的信息，據(jù)此實(shí)現(xiàn)有的放矢的備課，選擇相適應(yīng)的智慧教學(xué)策略。教學(xué)方式的移動(dòng)式給生物新工科多模態(tài)智慧課堂帶來(lái)了智能化和信息化的教學(xué)資源，加速了教學(xué)信息的流動(dòng)性，教師利用智慧課堂不僅能夠?yàn)榻邮者@些信息創(chuàng)設(shè)更好的學(xué)習(xí)環(huán)境，也需要實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)設(shè)計(jì)，將國(guó)內(nèi)外開(kāi)放的豐富教學(xué)資源應(yīng)用于智慧課堂，提高教育效率和教學(xué)效果。

3.提升課程開(kāi)放式的教學(xué)機(jī)制

通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)施生物新工科智慧學(xué)習(xí)，可以促進(jìn)教學(xué)者和學(xué)習(xí)者在生物新工科類課程學(xué)習(xí)中有效運(yùn)用和適時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)策略，提高學(xué)習(xí)成效。教師依據(jù)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的評(píng)測(cè)分析，以學(xué)定教、分層教學(xué)，通過(guò)微課、分組討論、課堂精講等方式組織更加個(gè)性化的多模態(tài)課堂教學(xué);學(xué)生根據(jù)加強(qiáng)自主學(xué)習(xí)策略，強(qiáng)化自我管理和監(jiān)督，達(dá)到逐漸增強(qiáng)學(xué)習(xí)意志力和自我控制與自我管理能力的目的。

4.構(gòu)建智慧課堂的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系

基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的信息處理技術(shù)，把生物新工科的教學(xué)過(guò)程、教學(xué)支持領(lǐng)域和教育管理中收集、感知到的海量信息進(jìn)行匯聚、存儲(chǔ)和分析，構(gòu)成了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的線上、線下形成性評(píng)估和終結(jié)性評(píng)估，有利于形成跨課程多模態(tài)智慧課堂大數(shù)據(jù)，重構(gòu)已有的教學(xué)信息系統(tǒng)，為生物新工科的教學(xué)過(guò)程和管理決策提供“互聯(lián)網(wǎng)智慧”。

五、結(jié)語(yǔ)

生物新工科多模態(tài)智慧課堂是以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為依托，從三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)。首先，打造多模態(tài)的生物新工科多模態(tài)智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)。該平臺(tái)除了涵蓋MOOC、MPOC、SPOC以及iCourse等互聯(lián)網(wǎng)已有的相關(guān)資源外，還應(yīng)包括針對(duì)高校學(xué)生特點(diǎn)和水平而專門制作的相關(guān)微課及可供學(xué)習(xí)者完成在線作業(yè)和在線測(cè)試的自主學(xué)習(xí)平臺(tái)。同時(shí)，平臺(tái)的數(shù)據(jù)更新、日常維護(hù)升級(jí)等需由專業(yè)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)。其次，培養(yǎng)高效的智慧學(xué)習(xí)者。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)以多種途徑向?qū)W習(xí)者傳遞智慧學(xué)習(xí)環(huán)境和智慧課堂的相關(guān)理念，指導(dǎo)學(xué)生使用移動(dòng)終端及互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)參與智慧課堂學(xué)習(xí)。最后，塑造高素質(zhì)的智慧教學(xué)者。作為智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的主體之一，教師應(yīng)接受相關(guān)技能的培訓(xùn)，教師不僅要了解基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的生物新工科多模態(tài)智慧課堂的真正內(nèi)涵，還要熟練掌握信息技術(shù)，才能真正成為智慧課堂的組織者、合作者和引導(dǎo)者。

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