智慧教育视域下个性化教学实践探索——以“土木工程制图”课程为例
廖菲菲,潘洪科,曾雯琳,张武,王成元
(新余学院建筑工程学院,江西新余338004)
在当下创新人才已经成为全球最具战略性的资源。增强自主创新能力,是国家竞争力提升之策。我国的新兴工业、创新型企业需要大量具备较强的工程实践能力、创新能力和国际竞争力的新工科应用型专业人才[1]。要想培育创新人才,必须实行个性化教育,充分挖掘学生的潜力,促进学生全面而有个性地发展;新的工程教育需求,也促使我们根据学生的发展和教学的需要,在满足学生多元化、差异化需求的基础上,实行个性化教学。因此,在教学实践中,要根据学生的天赋和学习习惯,采用个性化的教学策略。在智能时代来临的今天,通过数据中心、云计算、大数据及人工智能的技术支撑,新一代信息技术迅猛发展,智能终端也被广泛应用,有利于实现个体价值及全面发展学生素质的目标。
“土木工程制图”是建筑工程类专业的专业基础课,由于其教学内容抽象且多、实践性要求高、课时分配有限等特点,导致教学难度较大。如果在教学中不加以重视,将会致使学生学习兴趣降低,积极性下降,进而对学习效果产生负面影响。因此,对教学改革进行探索是非常必要的。
目前智慧教育还没有一个比较准确、统一的定义,各位专家和学者对它的理解也各不相同。以钱学森的“大成智慧学”为例,他提出,智慧教育就是把智能计算机与人类的经验智慧相结合,取长补短。祝智庭提出,智慧教育就是要在学习过程中,建立一个智慧的学习环境,应用智慧教学方法,以提高学生的学习能力,进而提高学生的成才预期,也就是培养高智商、具有一定创新能力的人才[2]。尹恩德指出,智慧教育就是利用一系列新的信息技术,以物联网、云计算等为代表,统筹规划、协调教育领域的各种信息化工作的开展[3]。虽然智慧教育的概念在学术界引起了广泛的争论,但不可否认的是,它是利用物联网、人工智能等现代信息技术,将其应用于教育的各个方面,从而达到提高教学质量、培养学生的综合素质和创新力的目的,是信息化教学的一种先进形态[4]。
个性化教学是教师利用系统收集处理的学生学习数据展开个性化学情分析,包括学习预期、学习偏好、学习习惯、知识接受速度等特点,准确地确定不同进程的学习目标,匹配学习任务,并且合理地与教学资源、教学方法、教学模式等进行整合,以差异化教学实现学生个性化发展的精锐教学模式[5]。个性化教育作为新型的教育观念和教学模式,并不是一种简单的概念和口号式的宣传,而是在智慧教育的大环境下,实现学生个性、全面、协调发展的一种教育思想,是在智能化时代实现创新型人才培养的必然路径之一。
“土木工程制图”是一门技术基础课程,它的教学效果会直接影响后续其他专业课程的学习。其课程内容主要包括画法几何和专业制图两部分,重点培养学生的空间构思能力和绘制阅读土木工程图样的能力。传统的“土木工程制图”教学过程中的问题有以下几方面。
由于“土木工程制图”的知识点互相关联,一个环节没搞清楚就会为其他知识的学习带来困难。因此,教师必须有一定的工程制图素养与建立知识体系结构的能力;对于抽象的知识点,教师需要在课前准备过程中寻找丰富的实例,以便使学生加深理解;在课堂教授过程中,要善于运用板书演示、多媒体课件播放、工程图纸阅读等不同方式,结合课程内容综合讲解。与一般的专业课相比,“土木工程制图”课程的教学强度更高,需要花费更多的心思在课堂教学活动组织上,一些老教师不太愿意教授该课程,以致该课程在持续建设上存在困难;青年教师大都对教学充满热情、精力充沛,但因为没有足够的教学经验,难以上好这门课,从而造成“土木工程制图”课程不能持续建设,教学效果不能达到课程目标。
“土木工程制图”课程在专业课程中占据基础地位,内容重要且知识点繁多,实践性偏强,因此学生需要反复地练习和思考,完成对知识的理解和掌握。传统的课堂教学都是在课堂“一遍过”,课时安排少,没有充足的时间让学生深化和巩固知识。学生仅靠回看教师分享的课件或其他资料复习,造成一些学生知识基础不扎实,完成作业有困难,在教师进行习题讲解时也无法获取有效的提升,进而影响到后续课程的学习。一些学生会产生“我学不懂这门课”“我不愿学这门课”等想法,这种恶性循环导致学生丧失了对该门课的兴趣和信心,但教师囿于有限的时间和精力也无法给予学生更多的帮助。
教师在课堂上常借助于随堂作业的方式了解学生对讲授知识的即时掌握情况与课堂注意力集中情况,往往会随机查看学生作业并进行面对面的分析和辅导。然而这种随机抽查的方式具有一定的偶发性和片面性,很难全面关注到每一位学生。有些学生思考的过程出现“卡壳”现象,但碍于“面子”和其他因素,并未及时向教师提出,待课后统一批改作业教师才发现学生的解题思路已经偏离了正确的方向,随堂作业的作用并未得到很好的发挥[6]。此外,一对一辅