【摘要】随着“互联网+”和大数据时代的到来，现代信息技术与教育教学深度融合，智慧课堂应运而生。与传统课堂相比，智慧课堂的教学过程从过去依赖于教学经验向现在依赖于客观数据转变。基于迭代式课程改革，课前课中课后连贯一体、线上线下智慧互动、校企合作育人，智慧课堂教学打破了传统教学的时空限制。与传统教学班级教学试验对比，智慧课堂教学班的平时成绩和期末成绩显著提高。
【关键词】智慧课堂;程序设计;校企合作;网络教学平台
程序设计类课程作为信息技术的基础课程，在各大高校的计算机、电子类专业教学中占据着十分重要的地位[1-2]。程序设计课程的传统教学模式是以教师讲授为主、学生在课堂上被动接受为辅。课前备课时，教师往往根据自己的教学经验确立教学的重难点，但这未必是学生需求的知识点。另外，有的难点知识教师在课堂上讲解一遍两遍，部分学生也很难理解透彻。因受到教学进度和教学计划的限制，教师在课堂上不可能一直反复讲解同一个知识点。没有理解透彻一些知识点，导致课程学习的连贯性受到影响，学生可能产生畏难情绪，学习的积极性也大大降低[3]。于是，课堂上出现了学生睡觉或埋头玩手机的现象。
教技[2012]5号文，教育部关于印发《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》的通知，强调提出以教育信息化带动教育现代化，促进信息技术与教育教学的深度融合。教高司[2017]62号文，教育部高等教育关于实施《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》的通知，明确指出要推动本科教学从“教得好”向“学得好”转变，坚持以学生为中心，改革教学方法，创新教学形式，激发学生的学习兴趣和学习潜能[4]。从上面两个文件通知可知，本科教育教学需要借助现代信息技术，从过去的以教师为中心，转变到以学生为中心。
随着“互联网+”和大数据时代的到来，现代信息技术与教育教学进行深度融合[5]，智慧课堂应运而生[6]。
1智慧课堂概述
1.1智慧课堂的内涵
智慧课堂的内涵主要体现在“智慧”二字[7]（图1），可以从教育和信息化两种视角来定义[8-9]。第一种基于教育视角，课堂教学不再是传统的“知识传授”过程，而是以“开发学生的智慧”为主要任务。第二种基于信息化视角，利用现代化信息技术实现课堂教学的智能化和信息化。两种视角理解的智慧课堂，其根本目的都是以学生为主体，从过去的教师满堂灌“知识教学”向现代的启迪学生“智慧教学”转变，培养学生的主动学习意识，实现学生的智慧人生之路。
1.2智慧课堂的目标
智慧课堂是用智慧教育的理念让翻转课堂迸发出智慧的火花，是翻转课堂的升级再塑。智慧课堂的终极目标是在云端建课，先学后教，以学定教，以教促学、智慧发展[10]。教师借助网络教学平台，例如超星尔雅教学平台、蓝墨云班课、雨课堂等，在云端上传课程的微课、作业、参考资料等学习资源。学生课前自学微课、完成课前测试，教师根据微课预习和课前测试的大数据分析，预设课堂教学目标。课堂教学以设计互动为主，引导学生用新学的知识解决实际问题。课后教师上传作业和学习拓展资源，布置下次课的学习任务，依托教学平台开展个性化的学生辅导。课前课中课后形成一个闭环，引导学生智慧学习，全面提升学生的自主探究能力。
1.3智慧课堂的特征
智慧课堂通过先进的智慧教学理念实现智慧教学，基于大数据学习分析，其在技术和教学应用上具有以下特征[9]。
(1)教学决策数据化。传统课堂主要依靠教师的教学经验确立教学重难点，而智慧课堂基于大数据分析制定教学决策，教学过程从过去依赖于教学经验向现在依赖于客观数据转变。通过微课预习、课前测试和云班讨论互动等精准大数据分析，教师了解学生自主预习对知识的掌握情况，及时调整教学策略，合理安排教学活动。
(2)资源推送智能化。智慧教学需要兼顾不同层次学生的学习特点和学习需求，通过网络教学平台上传多种学习资源，包括微课视频、电子参考教材、优秀博客、相关知识的学术论文、课外拓展知识和习题等，并向不同基础不同特点的学生智能地推送有针对性的学习资源，满足学生个性化的学习需求。
(3)交流互动立体化。智慧课堂更加侧重于交流和互动，借助网络教学平台中的云班和活动库中的主题讨论，师生之间、生生之间交流更加高效和快捷。教师发布课程主题讨论，引导学生主动思考，学生积极回复讨论，并通过查看回帖拓宽思维。学生遇到问题时发布问题求助，其他学生及时解答，教师适时总结问题和方法，不断丰富课程教学资源库。利用移动学习终端，实现师生之间、生生之间立体化沟通和交流。
（4）评价反馈及时化。通过网络教学平台中的成绩统计权重设置，教师和学生可以随时查看动态学习评价，包括微课预习课前测试反馈、课堂参与互动实时检测反馈、课后作业评价跟踪反馈，从而实现了学生过程性学习的客观评价。
2校企合作育人
计算机专业毕业后从事本专业工作的学生，很多入职后需要进行二次培训。我们的教学面临如何解决这编程最后一公里的问题，让学生能够化茧成蝶，毕业后直接转换成生产力。为此，教学策略不仅需要智慧教学，还需要校企合作协同育人。围绕“合作办学、合作育人、合作就业、合作发展”，实现人才培养与企业使用无缝衔接[11]，合肥师范学院计算机学院邀请中电38所、四创电子、海特微波等企业中的高级工程师，按照产教融合联合培养模式，共同制订人才培养计划，开发校企合作课程，探索协同育人培养模式[12]。程序设计类课程因其基础性作用，课程建设采用校企合作共建模式。
3基于智慧课堂的程序设计类课程教学模式
基于智慧课堂的程序设计类课程，借助超星尔雅网络教学平台和学习通App，把学生一刻都离不开的手机变成学习的利器。“微课预习法”“项目化教学法””“任务驱动法”“主题讨论法”等教学活动真正做到以学生为本，引导学生积极思考，主动编程，提高学生学习的积极性和参与度。企业导师点评程序测试用例设计不够全面的问题，不断培养学生计算思维的深度和广度。以“C语言程序设计”中“一维数组”教学内容为例，设计智慧课堂的教学思路（图2）。
课前课中课后三段导学模式，教师和企业导师合作育人机制，促成智慧课堂的“教”与“学”渗透融合、有机统一。
3.1课前——基于大数据分析，及时调整教学重难点
智慧课堂教学以大数据分析为基础，根据学情分析，优化教学设计，预设课堂教学目标。课前，教师上传“一维数组”微课视频、发布“一维数组”课前测试，让学生在完成微课预习后自我检测，自我剖析。
通过教学平台的微课预习情况（图3）和课前测试统计（图4）大数据分析，学生自我了解预习效果，教师精确掌握学情数据，并预设课堂教学的重难点。
另外，教师通过学习通App发布两个课前任务:
(1)主题讨论:对于全国书法大赛评委评分系统，如何计算一位选手的最高分、最低分和最后得分?请同学们积极回帖。
(2)程序作业:用学习过的知识编程计算一位选手的最高分、最低分和最后得分，并在学习平台上提交程序作业。通过课前任务，教师将教学阵地前移，引导学生主动思考，培养学生自主探究能力。
3.2课中一加强师生互动，引导学生解决典型案例任务
通过课前教学平台大数据分析，预设课堂教学目标:用一维数组改良学生程序，完成书法大赛评委评分系统中一位选手最高分.最低分和最后得分的计算。
智慧课堂教学需要开展多种形式的师生互动.生生互动，互动的设计一定要以学生为本，培养他们的自主探究习惯和团结合作精神。例如，通过主题讨论（图5），启发学生在未来的学习和工作中，注重团队精神，遇到难题小组成员积极研讨，碰撞出火花，共同解决问题。易错知识点，通过选人回答问题，加深学生对知识的记忆。课堂抽查学生程序运行情况，给子课堂积分奖励，积分量化管理，增强学生学习的自信心。
企业导师点评:程序运行时，需要考虑输人的限制，若录人的分数不在0~10分范围内，则要求重新输入，直到正确。例如，工作人员录入某个评委分数9.6时，不小心遗漏了小数点，错误地录入96分。如果超出0~10范围的分数也能录入进去，将会引起选手的最后得分异常。
教师课堂上再引出思政教育故事“一个小数点酿成的悲剧”:1967年8月23日，苏联宇航员马洛夫驾驶“联盟1号”宇宙飞船，完成任务准备返航时，降落伞突然失灵，飞船爆炸，宇航员牺牲。造成事故的原因竟然是地面工作人员忽略了一个小数点。由思政故事引出程序设计者要有工匠精神，精雕细琢，严谨细致，精益求精。
3.3课后——列出课外拓展任务，个性化辅导巩固新知
传统课堂教学，教师课后布置统一的作业，且作业的批改是滞后的。智慧课堂教学，教师课后在网络教学平台上列出任务清单。包括课外拓展和优秀博客:“神奇的一维数组”和“一维数组在求职面试中陷阱”。学生可以自主选择拓展题目并自主完成，阅读优秀博客以拓宽视野，在未来的求职面试中避免掉入类似的陷阱。
学生通过学习平台提交拓展任务后，教师通过平台及时批改和反馈。对于个性问题，教师通过平台与对应学生连线直播，进行个性化的辅导，帮助学生及时解决问题或补缺补差。另外，很多学生在学习程序设计课程时，报名了计算机国家二级考试。为了帮助学生深入学习，顺利通过等级考试，教师可以在课后某个时间段，分知识点直播等级考试讲座。
4教学效果
基于迭代式课程改革，课前课中课后连贯一体、线上线下智慧互动、校企合作育人，智慧课堂教学打破了传统教学的时空限制，学生的学习热情高涨。2018-2019学年，“C语言程序设计”在2018光电信息科学与工程班试点智慧课堂教学。一个学期下来，与另外三个传统教学班级比较，智慧课堂教学班的平时成绩和期末成绩显著提高（图6）。
5结语
信息化教学是课堂教学的趋势，移动互联网和智能手机是信息化教学不可或缺的工具。程序设计课程借助超星尔雅教学平台（学习通App）辅助教学，在移动网络环境下，利用移动智能设备开展课堂内外即时反馈和互动教学。平台以教师创建的班群和班课空间为基础，为学生提供移动设备上的消息推送、作业、课件、视频和资料等服务。通过现代教学改革和信息化教学手段，实现本课程的线上线下教学交互融合。通过迭代式课程改革试验，与传统课堂教学相比，智慧课堂教学推动教学理念、教学方法、教学技术、教学方式、教学模式的五大变革。
略谈“网络教学”视阀下智慧课堂的程序设计类课程教学模式初步解析来自辽宁教育行政学院学报，参考文献详见辽宁教育行政学院学报。
