李慧珺，王丁，楊光智，李生娟

（上海理工大學(xué) 材料與化學(xué)學(xué)院，上海）

一 引言

2020年初，新冠肺炎疫情肆虐，促使一場全球范圍內(nèi)的信息技術(shù)支撐式教學(xué)模式革命的發(fā)生。自媒體、泛媒體、慕課等線上學(xué)習(xí)平臺的發(fā)展使得學(xué)生隨時隨地學(xué)習(xí)變成了現(xiàn)實，智能助教等服務(wù)甚至可為學(xué)生提供24小時在線答疑輔導(dǎo)[1]。AI、5G等技術(shù)革新在為高等教育智慧化發(fā)展提供創(chuàng)新活力的同時，也帶來了不少新的挑戰(zhàn)。比如，教師及學(xué)生如何適應(yīng)新教學(xué)場景中的教－學(xué)關(guān)系變化？提升教師在技術(shù)時代的信息能力，也成為培養(yǎng)教師類人才的重要時代課題。信息素養(yǎng)已然成為未來教師培養(yǎng)繞不過的時代素養(yǎng)。

在信息技術(shù)發(fā)展的不同階段，教育信息化具有不同特征。在大數(shù)據(jù)、人工智能等新興信息技術(shù)的推動下，“互聯(lián)網(wǎng)+”“人工智能+”教育則成為本輪智能時代信息化教育的新特征。教育信息化對教師角色、素養(yǎng)和能力均提出了新要求，我們需要推動培養(yǎng)對象在踐行“四有”好老師過程中主動適應(yīng)新信息技術(shù)變革，提高自身的信息素質(zhì)及專業(yè)化教學(xué)能力，在具有較高信息素養(yǎng)技能和扎實學(xué)科專業(yè)知識的同時，不斷更新教育觀念。學(xué)校層面，在大力推進信息技術(shù)與教育深度融合的前提下，也需循序漸進組織建設(shè)并整合數(shù)字化本科、研究生教育教師的資源，推進數(shù)字化資源的全面深度應(yīng)用，進一步推動翻轉(zhuǎn)課堂、混合課堂等教學(xué)方式改革，培養(yǎng)教師將信息技術(shù)應(yīng)用于學(xué)科教學(xué)的能力以及信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的深度融合能力。

二 高等教育信息化教學(xué)

高等院校是當(dāng)今社會發(fā)展中培養(yǎng)人才的重要陣地。智能時代對多領(lǐng)域交叉人才、創(chuàng)新人才、尖端人才等的需求，以及智能技術(shù)對教與學(xué)方式的變革影響，都要求高等教育必須提煉出新的教育理念和教學(xué)模式以培養(yǎng)智能時代的新人才。

信息技術(shù)與教師教育的深度融合是信息時代背景下教育模式的顯著特征和必然趨勢。信息化教學(xué)實踐中必將產(chǎn)生信息化了的教學(xué)理論，而信息化教學(xué)理論反過來又能夠指導(dǎo)信息化的教學(xué)實踐。經(jīng)過信息化教學(xué)模式——信息化教學(xué)策略——信息化教學(xué)方法等一系列具體過程，教學(xué)模式得以進一步更新和完善。在該過程中，應(yīng)注意以下兩個前提：

1. 師生角色須轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)線下教學(xué)過程中，全教學(xué)過程包括課堂傳授、課堂實踐、課后作業(yè)論文指導(dǎo)批復(fù)等等。教師們承擔(dān)了知識技能“傳授者”的角色，學(xué)生們承擔(dān)了知識技能“被動接收者”的角色。在信息化時代，兩者的角色屬性均有所變化，因為高等院校的教師和學(xué)生均擁有了觸手可及的人機協(xié)作環(huán)境以及相關(guān)的信息操作能力，教師們的信息素養(yǎng)也相比90年代、00年代有了顯著提高。師生之間可以充分利用人工智能顯著提高工作效率的優(yōu)勢，進而進行更加開放或更具有探索性的交流討論互動。對教齡較久的教師們來說，角色轉(zhuǎn)變不僅意味著教學(xué)習(xí)慣和思維觀念的轉(zhuǎn)變，也會帶來知識結(jié)構(gòu)的變化。為了適應(yīng)信息化教學(xué)，高等院校的教師個體必須學(xué)會借助人工智能來實踐課程教學(xué)，否則將會被能夠使用人工智能教學(xué)手段的教師群體們所取代。當(dāng)然，教師須思考哪些教學(xué)工作是人工智能可以做的，哪些是教師個人要發(fā)揮完成的，這樣才能證明個體教學(xué)價值的無可替代性；對學(xué)生來說，角色轉(zhuǎn)變主要意味著學(xué)習(xí)觀念和學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變。學(xué)生們要能夠在教師指導(dǎo)和人工智能的協(xié)助下，以人機協(xié)作的智能方式，實現(xiàn)個性化和選擇性的發(fā)展[2]。

2. 課程評價方式須改變。人才培養(yǎng)評價體系全面、科學(xué)且有效，才能夠為人才培養(yǎng)的質(zhì)量評估提供有力保障及持續(xù)監(jiān)督。傳統(tǒng)課程一般會采用“宏觀群體”“單一評價”等評價手段方式，但就智能時代而言，這些傳統(tǒng)方式必須有所轉(zhuǎn)變，以適應(yīng)信息化教學(xué)過程中人才培養(yǎng)觀念和教學(xué)模式的變化。信息化時代中，社會及學(xué)校對學(xué)生培養(yǎng)及期待將更加注重個體獨特性的發(fā)展及全方位素質(zhì)的提升，且智能化、個性化、開放性的信息化教學(xué)方式本身也會促使學(xué)生們在學(xué)習(xí)過程中會不自覺融入更多的個性化元素，傳統(tǒng)“一刀切”評價方式難以兼顧甚至?xí)糁拼髮W(xué)生個性化發(fā)展訴求，掐斷創(chuàng)新苗頭。值得注意的是，信息化時代的學(xué)生們更傾向在教師及人工智能手段的雙重協(xié)助下，能夠自主、自由、隨時隨地獲取知識，因此如若采用傳統(tǒng)的“經(jīng)驗主義”對其學(xué)習(xí)效果做出評價，比如，出勤率等，并不能對大學(xué)生學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)及效果達成有效、正確的動態(tài)追蹤和評估。

三 《材料表面工程》信息化教學(xué)改革建議

《材料表面工程》是材料科學(xué)與工程類的專業(yè)選修課。課程較為全面系統(tǒng)地介紹了材料表面工程的基本概念、基本理論與常用應(yīng)用技術(shù)。材料表面工程技術(shù)通過對產(chǎn)品或材料表面涂敷改性，賦予了材料表面諸多特殊功能。此外，課程重點突出了材料表面工程技術(shù)在加快新材料研究開發(fā)、工程化應(yīng)用方面的重要意義，及在先進制造、軌道交通、新能源、紡織輕工、生物醫(yī)學(xué)、石油化工、鋼鐵冶金、交通運輸?shù)雀餍袠I(yè)中發(fā)揮出的重要作用。該課程具有“綜合、復(fù)合、交叉、系統(tǒng)”等特色，需注重知識在復(fù)雜工程問題中的靈活應(yīng)用。針對此課程覆蓋面較寬、知識點分散等問題，基于教育信息時代對于教師素養(yǎng)能力的新要求，提倡采用虛擬教學(xué)平臺及智慧教室多渠道信息化輔助教學(xué)手段，培養(yǎng)教師將信息技術(shù)應(yīng)用于學(xué)科教學(xué)的能力?；诖耍槍υ擃愓n程的信息化教學(xué)具體實踐思路可分解為：

1.信息化教學(xué)能力培訓(xùn)。培訓(xùn)是提升教師教學(xué)能力及素養(yǎng)的重要和有效途徑之一。教師及校方均可通過整合線上、線下資源，積極探索各類國家級、市級及校級的培訓(xùn)項目與教師培養(yǎng)的融合銜接，采取研修、培訓(xùn)、觀摩、實踐、互動等多途徑相結(jié)合模式，促進教師團隊智能信息素養(yǎng)能力的提升。具體比如，參加各類培訓(xùn)項目認識了解信息化教學(xué)的核心內(nèi)涵和實現(xiàn)手段，學(xué)習(xí)觀摩優(yōu)秀教學(xué)案例和專家講解視頻，并在日常實踐中有意識結(jié)合信息手段來綜合提升自己的信息能力和素養(yǎng)，從而形成本專業(yè)課程的教學(xué)理念。此外，各級別教學(xué)能力比賽也為教師團體教學(xué)能力展示提供了舞臺，在比賽過程中，使用信息化手段進行課程教學(xué)可列為考查教師教學(xué)能力的一個重要指標。教師們在能力展示過程中，也將發(fā)現(xiàn)自身教學(xué)優(yōu)勢，并發(fā)掘如何利用信息化手段最大程度地發(fā)揮出來。在各類培訓(xùn)比賽過程中，教師應(yīng)當(dāng)注重吸納各方經(jīng)驗，積極提升自身的信息化教學(xué)水平，發(fā)現(xiàn)不足，查缺補漏，改進提升[3]。

2.教學(xué)內(nèi)容和方式改革。教師在教學(xué)過程中，要學(xué)會利用先進信息化手段，將信息化教學(xué)理念融入課程中，進而更有效落實信息化教學(xué)目標，推動信息化教學(xué)改革及課程建設(shè)發(fā)展。教師們可以結(jié)合自身課程特色，凝練出具有專業(yè)教學(xué)特色的信息化教學(xué)方案。比如，主動探索并適應(yīng)慕課等平臺上提供的一些學(xué)生學(xué)習(xí)全過程記錄分析工具，打造課程專屬的智慧教學(xué)系統(tǒng)，實現(xiàn)課程全過程實時監(jiān)測，老師的課程過程包括課前的備課動作、課中的教學(xué)過程、課后的反思總結(jié)，學(xué)生的課程過程則包括課前預(yù)習(xí)、課中學(xué)習(xí)及課后復(fù)習(xí)。如此，全方位采集分析數(shù)據(jù)，最終促進智能教學(xué)模式的快速發(fā)展與持續(xù)進步。采用智慧教室進行多媒體及小班化討論式教學(xué)，有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和專注力，提升理論課學(xué)習(xí)效果。針對材料學(xué)院特有的團隊包干制、學(xué)士導(dǎo)師全覆蓋和創(chuàng)新課題豐富等優(yōu)勢，采用課程前期分組方式，把材料表面工程技術(shù)有效融入創(chuàng)新課題內(nèi)，使學(xué)生能夠做到自主學(xué)習(xí)，并能持續(xù)性學(xué)以致用，針對工藝設(shè)備受限的問題，采用虛擬教學(xué)平臺輔助實驗教學(xué)，增加同學(xué)對儀器構(gòu)造及原理的深入理解。

3.學(xué)校端給予更多技術(shù)支持。高校如火如荼地建設(shè)智慧課堂，也確保信息化教學(xué)改革獲得了更多技術(shù)支持。智慧教室一般會有多個觸控顯示屏環(huán)繞內(nèi)墻四周，確保教師在教學(xué)過程中根據(jù)課程需要、學(xué)生座位，隨時切換，或多屏幕切換顯示內(nèi)容，進而提高學(xué)生在課程中的參與度，并給予展示更多教學(xué)資源。比如，在使用多屏同步顯示教學(xué)內(nèi)容時，無論學(xué)生是正面坐，還是圍坐討論，都可以方便且近距離觀看教學(xué)內(nèi)容，更不拘束，教學(xué)氛圍也將更加活潑。此外，多屏分別顯示不同內(nèi)容時，可優(yōu)化知識傳遞方式，將多個前后關(guān)聯(lián)有邏輯關(guān)系的教學(xué)內(nèi)容在不同屏幕上同時展示，能讓學(xué)生對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)感受變得更形象直觀且有邏輯，學(xué)生經(jīng)多資源比較中，也能快速聯(lián)系、理解，進而構(gòu)建自己的知識框架體系。智慧課堂的使用一方面可以豐富教學(xué)手段增加學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣，另一方面可以把抽象的概念和描述具體化和形象化，對其充分利用將有助于教學(xué)質(zhì)量的大幅度提升[4]。

四 結(jié)語

互聯(lián)網(wǎng)下的《材料表面工程》教學(xué)還處于探索、實踐、優(yōu)化階段?！耙詫嵺`能力養(yǎng)成和社會主義核心價值觀為核心，培養(yǎng)創(chuàng)新性人才” 是《材料表面工程》課程教學(xué)改革的終極目標。本課程的教改手段將結(jié)合多種方式，綜合提升教師核心素養(yǎng)能力，幫助完善智能化時代高等院校教師的培養(yǎng)機制，重點鍛造信息化教學(xué)方法。

青年教師應(yīng)以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，強化課堂教學(xué)中的問題導(dǎo)向，利用先進的信息化教學(xué)模式，結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)理念和方法，協(xié)同提高學(xué)生的課程參與度。青年教師們要堅持知識傳授與價值引領(lǐng)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力和習(xí)慣，磨礪堅強的意志、勇于擔(dān)當(dāng)?shù)呢?zé)任意識；對于工科類型的青年教師們，在教學(xué)過程中要始終貫徹提升學(xué)生工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識這樣的理念，善于結(jié)合自身的背景和專業(yè)優(yōu)勢，多角度多維度創(chuàng)新教學(xué)的載體和模式，多分析國家級優(yōu)秀精品課程的內(nèi)容設(shè)置、知識梳理方法、信息化教學(xué)途徑，多吸納國內(nèi)外優(yōu)秀名師大家的授課方法，同時要學(xué)會反思，多思考結(jié)合學(xué)生們的反饋，也要不斷優(yōu)化整合網(wǎng)絡(luò)信息資源能力，最終提升信息化教學(xué)能力。當(dāng)然，還需勇于破除傳統(tǒng)教學(xué)思維模式，在不斷加強信息化教學(xué)能力的基礎(chǔ)上，充分挖掘課程蘊涵的育人元素，引導(dǎo)學(xué)生建立正確的思維模式、批判性的思維方式以及明辨是非的能力，摸索出一條適合新時代中國高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展道路，也讓“新工科”人才培養(yǎng)所提倡的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人落到實處。