发布时间：2023-06-11 09:22:01
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的数字能量学教学样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：数字时代；教育；人机系统
一、数字时代的教育方式辨析
“数”乃万物。这是古希腊学者毕达哥拉斯的观点，虽然这个观点产生于距今约2500百年前，但令人不可思议的是，这个2500百年前的观点正邃变为今天的现实。“数字化”像一股势不可挡的狂潮涌入了我们的时代，当人们还沉浸在昨天科技的恩泽并沿着其铺就的道路延续着顺理成章的生存方式时，数字化技术已经开启我们生存的另一个天地。特别是在人类知识的延续、发展与发现上，发挥着难以想象的作用。以其技术为基础所形成的教育手段，不但冲击着昨天的教育模式，也重新规划着人类的明天。
毋庸赘言，数字化已经从概念的幻境中走出来，并接受了今天的洗礼。人们在感受它恩泽的同时也遭遇了意想不到的问题。首先是数字界面与人的认知关系，在教育领域中所突显的是技术性与人性的失调；其次是界面环境与“人态”的相悖。上述问题不但制约了学生对知识的理解，也影响或改变着学生的脑态。
数字时代显现出的最一般的现象是速度与虚拟。速度提升了人们对信息的单位时间接受量，人们通过虚拟技术，实现了用非物质形式感知事物现象或内在规律的愿望。从技术角度讲，速度是实现虚拟的基础，高速度能够实现复杂的虚拟，其价值无可厚非。然而，对人的本能来讲，接收信息的速度是有限能量。虽然阈值对于个体有所差异，但上限与下限的绝对值与数字技术的速度无可比性。这就是数字信息传输速度与人脑接收速度的差异化所在。
实际教学中经常发生下列现象，教师本想利用PPT程序制作课件并通过多媒体教学获得理想教学效果，但得到的结果却有时事与愿违。课堂上学生们难以打起精神，既不做笔记，又不集中精神听课。是学生不热爱学习?还是学生有其他的心理问题?都不是，真正的原因是教师劳神制作的课件，在人机关系上违背了学生们的认知规律。
最普遍的问题是知识信息的输出量严重超过学生的信息接收量。数字技术颠覆传统授课方式的最直接表现，是板书的书写与图像的显示，教师在课前将所有的内容制成课件，为了详尽而准确地描述知识点，输入了大量的文字或其他符号。课堂上，教师只做两件事：其一是对幻灯片内容进行讲解；其二是适时地播放幻灯片。由于课堂上所放映的内容是课前所做好的，因此信息输出速度很快，而学生的信息接收速度难以跟上，从而造成学生的学习障碍，具体表现为：(1)难以保持随意注意；(2)难以形成长时间或永久性记忆；(3)难以形成概念等。
注意是学生学习的基本心理条件，特别是随意注意，是学习效果的基本保证。从注意的理论模型来看，无论是过滤器模型还是反应选择模型，直至中枢能量理论，其共同性都在于刺激与选择，刺激的性质与刺激通道的秩序左右着注意。而数字技术的教学手段由于省略了当堂的书写过程，使听觉通道与视觉通道同时发生知觉或反应，即学生在相应的字符呈现时，要同时完成笔记、视觉追随和听觉追随等任务，依据中枢能量理论，当多通道同时操作时，其注意就会发生被分配状态，各通道的注意指数就会下降。这一点已经被许多心理学家设计的实验所证实。而传统的教学模式却避免了上述问题，原因在于板书的书写过程，就是学生视觉的追随的过程，使视觉通道和听觉通道不同时发生知觉反应。通常教师在黑板上书写时，学生仅发生视觉追随，教师的书写速度比学生的笔记速度略快于5－8个字符，当教师完成书写并进行讲解时，学生的笔记也基本完成，视觉追随活动结束，接下来要进行的是听觉追随活动，在这个过程中学生的注意始终保持在单通道作业状态。因此注意的中枢能量对于各种刺激，始终处于高能状态，从而保证了教学效果。
记忆是人类掌握知识的最一般的基础条件之一，然而记忆的发生是有条件的。本文在此所研究的问题不涉及纯粹的关于记忆的理论，而是从人机工程学的角度探讨形成记忆的条件。通过前人及当代的相关试验证实，人的记忆必须具备以下条件：(1)具备正常的生理和心理机能；(2)在觉醒前提下；(3)所发生的刺激处于意识之内。从认知心理学的理论看，就是对刺激首先产生感知觉反映，并通过对相关通道的注意机制的建立，实现对信息的存储。因此，能够快速而稳定产生对感知觉的刺激，是能否实现注意发生的先决条件。特别是刺激的物理特性决定了刺激的强度，数字技术下的视觉刺激主要是通过光的扫描实现的。因此其显示的条件必须是低照度的环境，这是学习所需的人机环境与数字技术呈现的环境相对立的矛盾点。在环境照度上，能够满足各类视觉作业要求的照度可参照生产车间工作面上的最低照度值表(见表1)：
通过表1可知，能够满足笔记作业的最低照度必须在Ⅳ级，也就是一般照度值须达到100－75／1x，而对于现今普遍使用的投影仪的投影性能来讲，这个照度值显然影响其最基本的显示效果。因此，为了满足投影仪的显示效果，只好采用低于10／lx的照度。这个光环境不仅导致学习者无法做笔记等学习操作，更重要的是这一光环境恰好覆盖了觉醒抑制的范围值，并且促进了睡眠发生的概率，因此丧失了记忆的必要条件。
二、数字时代的教学与人机关系
数字技术使人类的教学方式发生了“突变”，其根本点在于构成其体系之一的教学手段发生了改变。这种改变对于教育来讲是全面的和彻底的，无论是教育者、受教育者、还是教学活动，都得到了革命性的促进和发展。首先，由于技术的进步，使教学的技术结构发生了前所未有的变化，表现在教学活动上的特性不再是机械的。其次，对于教学活动赖以进行的场所而言，原有的人机关系已不再适应，教学的知识和技能将由传统知识技能向驾驭、运用数字技术方面的转变，其结果不仅导致教育者自身知识结构的自然调整，而且也将引起对数字技术下，教学环境及人机关系进行新的探讨。
能够适应数字技术教学环境的人机关系并非单纯取决于数字设备，确切地说应该取决于一个完整的系统。这个系统的技术结构，应该对应于教学环境中的人机关系，具体说应包含下列内容：(1)文字与图形的显示是否与学生记笔记时所要求的环境同化，比如说是否配备不用借助必要照度即可实现笔记的工具。(2)由于数字技术教学界面的特定性，授课最好配置书写装置。因为手写体的字符往往对学生的情感具有主导作用，所以未来的授课过程不再停留于单纯的标准化输入或讲授，而是兼具人性化、个性化的教学方
式。(3)如果无法克服数字技术所特有的界面特性限定的环境，那么是否考虑其他的觉醒刺激方式来保持学习者的兴奋状态。
三、数字时代的教育方式与人机系统发展展望
综上所述，由于数字时代的教育方式的改变，不可避免地影响到教学的方方面面，要求新的人机系统来适应现代与未来的教育。以此为基点，势必将引起深层次的探索与研究，如以数字技术为对象的人机系统对人的功效意义如何反映；对教、学双方而言，在人机工作界面中，哪些素质的要求被提升在认知系统与情感系统方面，并具有哪些相应的改变等。另一方面是界面环境的“宜人性”，它包括信息互动形式，主要表现为信息的显示形式与人的知觉关系，借以提高获取必要信息的速度和准确性。信息输入形式，表现为人对机器的操作，是提高教学效率的必要手段。对于学习方，生态适应性表现为对人脑状态的可控性，是最大限度地提高人的心智的基本条件。数字时代的标志性物质便是信息，而面对日益膨胀的信息“海量信息”，传统的学习处理模式已显得力不从心，如何应用“语义信息”的概念实现未来的教育目标。是我们在数字技术平台上研究的重要领域，为适应时代的要求，我们有必要投入到这种前瞻性的研究领域中。
(一)人机界面标准化的研究
以人为本，是教育的根本原则。但是，这个原则下的“人”，既是个性的又是共性的，其中更具有决定意义的是共性。然而，长期以来，人机界面的设计一直偏重于个性化，特别是某些中小型软件，为了强调自身风格，界面设计常常是五花八门，令使用者感到困惑而无所适从。由于数字时代各类技术的高速发展，新术语、新图标不断涌现，这种现象一方面使我们欣喜不已，但另一方面也给我们的识别和理解造成了始料不及的麻烦。如果所有软件都以个性化为编写依据，势必会造成人机系统形式的混乱，这难道不是工业革命初期非标准化的翻版吗?所以站在历史的高度，面对未来，数字化人机关系应具有系统性。从人类的认知规律探索界面语言、图标、构成形式等心理与行为的共性，为人机界面的标准化提供必要的理论基础。因此，界面设计要跻身于代表人类最高生产力的数字领域，需要规范和责任。数字技术下的人机界面走向标准化不能不说是人机系统的发展趋势之一。
人与机器(环境)是人机系统中互为矛盾的两个方面，如果片面地强调机器(环境)无条件地服从于“人”，将是非常被动的和盲目的，因为人机界面所反映的信息，对于原始意义的人是无效的。任何一个人要读懂信息的含义，必须凭借其所学的知识，而知识是“人”创造和总结的，是不断发展的。在这方面，人机界面的语言及标志系统，不仅有规范和统一的必要，更重要的是要将其发展为基础性知识来传授和普及，并固定于教育的某个层面，使之成为人类共同遵循且具有准确传播语义的知识，这是人机系统标准化发展的基础保证。
一、数字化技术手段在音乐教育中运用的作用
通过前文所述，可以看到数字化教育发展的迅速和其强大的辅助教学力量，在音乐教育中的作用与意义也是显而易见。一是有利于教师调动学生学习音乐的兴趣，多少年来，如何在中小学的音乐课堂上激发学生的学习热情一直是一个存在争议并仍然在摸索、探讨之中的话题，即便是在高师院校的音乐专业课堂上也存在类似的问题———许多学生对某些本方向之外的其他音乐学科的知识的接受不能达到应有的要求从而存在偏科的现象；探究其中的原因，应该是非常复杂的，但是，两个最为基本的问题是大家达成共识的———音乐教育的理念和音乐教学的手段，或者称之为音乐教学的模式，传统音乐教育理念强调的是知识本位，音乐课和其他自然学科、人文学科一样，重在知识的解读、灌输、记忆，割裂了音乐本质的东西，即“听觉感悟”和“审美”，学生面对抽象、生涩的概念相当反感；数字化技术手段的运用，可以全方位的调动学生的感知器官，通过声音、图像、文字的加工处理，刺激学生的听觉、视觉甚至是嗅觉、味觉的联觉反应，通过形象化加强理解、便于记忆。二是有利于教师实现知识的交叉、整合，现在的社会对人才、对知识的要求强调“多元”融合，传统教学模式，一架琴、一只粉笔、一台录音机，很难实现这一目标；数字化技术手段则可以大容量的容纳各个相关的知识，教学中多媒体的运用就能足以说明这一点，教师可以通过对相关软、硬件知识的把握合理的将所传授的内容通过各种方式表达给学生。三是有利于教师自身业务水平的提高，利用数字技术手段进行音乐课堂教学，对教师有着相当的要求，首先，要能够熟练操作电脑、了解并掌握电脑的使用、维修等知识；其次，要能够熟练的运用相关软件的安装、使用等；还要经常广泛的涉猎各门学科的知识，不断的对自己的知识进行更新，这样才能顺应时代和社会的需要。四是对于学生而言，借助现代化的数字音乐技术手段能够促进学生自主学习，使学生产生学习的兴趣并渐渐由被动学习转向主动学习。由被动接受转化为主动创造式学习。
二、小结
综上所述，数字化音乐教育手段，能使教师的教学更明朗化、便捷化、生动化，让学生的学习更自主化、全面化、开放化。艺术类、高校师范音乐专业已经开设了类似课程，这说明市场对数字化音乐教育的师资是有需求的，数字音乐教育的发展是比较乐观的。有关课程设置的先关问题尚未形成统一的意见和建议，相信随着越来越多的人对数字技术手段在音乐教学中的重视和在教学实际中的运用，将会开发出非常多元化的数字音乐教学模式，数字化技术手段的巨大能量也会得到释放。
作者：赵静单位：郑州财经学院公共艺术教学部
【关键词】大数据;物理实验;数字化实验室;科学思维
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】1005-6009（2015）26-0038-02
【作者简介】梁建，江苏省宿迁市沭阳如东实验学校（江苏沭阳，223600）教师。
2013年被称之为大数据（Big Data）元年，在这一年中，美国政府出台了大数据计划，英国建成了首个大数据开放中心，我国的电子商务蓬勃发展，政府及个人博客、网站、各种设备传感器等每天都在产生大量的数据。大数据正在悄然地改变着我们的生活，影响着我们的生活方式，加速着各行各业变革的进程。大数据也必将对中学物理实验教学产生巨大影响，改变我们传统的实验教学，运用大数据可以将物理实验教学提升到一个更高的发展水平，激发学生的创新热情，更加有利于实现物理课程标准提出的培养学生思维的要求。
一、大数据悄然改变着物理实验
大数据主要通过技术和应用改变着中学物理实验，主要表现在以下几个方面。
1.大数据要求建立的数字化信息系统实验室（DISLab）和传统物理实验室的硬件矛盾。
从上世纪90年代至今，传统的物理实验室使用的器材变化不多，强调学生的基本动手能力，这些器材测量的数据需要学生记录、整理和总结，往往占用了大量的实验时间。实验在需要重点探究的环节花的时间反而偏少，不利于学生的理解。大数据要求的数字化实验室需要相关部门投入大量的财力，引入计算机群、各类传感器、数据采集器和相关的云处理软件等，利用先进的数据处理技术比如曲线图像、柱状图等，直观地挖掘物理现象的本质。例如在“比热容”实验中，由于概念的抽象性，学生对这些数据的分析有一定的难度，需要花费大量的时间，而如果利用大数据技术，将实验室温度计换成温度传感器，利用DISLab数字化信息系统动态地将大量的温度数据和时间发送给计算机，利用计算机软件就可以将这些实验数据“秒处理”，以便于学生及时发现规律，总结结论。
2.教师演示实验有可能成为学生的自主探究实验。
部分传统的物理实验由于时间和空间的局限性，只是由教师做演示，学生往往没有参与到实验中去，缺乏浓厚的兴趣。如在“动能”演示实验教学中，教师往往采用陈述的方式，叙述不同质量的小车只要是从斜面的同一高度静止释放，到达水平面时的速度必然相同的结论。由于没有经过实验验证，学生会对这一结论存疑。利用大数据技术，只要在小车即将到达水平面前的很短的距离内（可以是几毫米），放置两个光电门，将信号传送给计算机，就可以实时显示小车到达水平面时的速度。大数据技术的应用，增强了学生学习的自信心，学生对实验产生的结论就有了更深的认识。
3.传统的物理实验获得新生。
我国传统的物理实验经过几十年的教学沉淀，已经逐渐固定为一种模式，大家都按照实验教材做，创新少。而大数据视野可以改变以往的观念，实现物理实验教学的再创造。如“声现象”的实验教学，在探究声音具有能量的实验中，教材采用录影机播放音乐，通过蜡烛火焰“跳舞”的方式来证明声音具有能量。笔者将书本的实验改为比赛：让多名学生施展“狮吼功”，震碎玻璃杯。利用DISLab数字化信息系统，将不同的学生发出的声音经过声传感器反馈给计算机，在教室的大屏幕上展示，学生能够根据波形了解不同人在不同时刻发出声音的响度和频率大小，知道什么样的声音能量最大，能够有效地震碎玻璃杯。
二、大数据对物理教师的要求
大数据时代已经来临，正在悄然地改变着整个社会，也必将彻底改变物理实验教学的现状，这对物理教师提出了更高的要求。教师应改变自我，学数据的相关技术，并且应用到我们的物理实验教学中，更加有效地培养学生的科学思维习惯。只有这样，教师在实验教学过程中才能够做到游刃有余，及时熟练地指导学生利用数据软件达到实验目的，培养他们的质疑能力和创新精神。
三、大数据视野下通过物理实验激活学生科学思维的策略
1.充分利用计算机交互性实验信息。
有时学生并不需要走进实验室，可以利用计算机交互性实验课件和实验视频等数据资源让学生简单地自学。在初三的第一轮复习中也可以利用这些数据资源给学生展示物理实验。比如在进行“凸透镜成像规律”的第一轮复习时，教师课前制作好凸透镜成像规律的相关课件。上课的时候，利用网络互联，将每名学生实验的数据通过平板电脑提交给服务器，在软件中实时反馈相关规律。在很短的时间内实现对整个实验的再回顾，厘清实验的科学思维过程，大大提高了复习效率。
2.实验实录、制作微课。
每一次的物理实验都是很好的教学素材，可利用摄像头数据采集系统对学生的实验过程、实验数据进行录制。如在“流体压强与流速”一节的实验教学中，在纯净水水桶口安装两个力传感器，两个力传感器之间放一个小纸团，教师安排实验小组代表依次往纸团吹气，结果发现纸团不仅没有被吹入桶内，反而从桶出，而且越是用力，效果越明显。此时学生的质疑精神被激发出来：为什么纸团反而射出了？再经过老师的引导，利用软件分析后知道原来是前后纸团两个表面存在压强差，纸团被吹的那一面流速大气压小。教师将整个实验过程、实验数据录制下来，存储到学校服务器，供学生利用互联网随时观看和学习。
3.建立历年物理实验中考真题网络数据库。
统一将历年物理中考真题分类汇编，配有相关答案，利用Web2.0技术制作交互网页，学生能够利用网络在线答题，及时反馈错误。利用大数据技术，能够研究学生多次大量答题错误的数据记录，分析中考易错知识点，找出实验教学难点，有针对性地对相关知识点再巩固，对个别学困生再关注。
4.DISLab数字化实验室。
（1）利用数字化实验设备提高实验效率。
DISLab数字化实验设备正在走入各个学校，充分利用大数据的优势弥补传统实验的缺陷。在笔者的实验教学过程中，一直存在着将测量定值电阻阻值的实验和测量小灯泡电阻以及电功率的实验统一起来的想法。但是由于传统实验的时间限制，都是将这两个实验分在两节实验课，由于有一定的时间跨度，教学效果降低了，就要再花更多的时间强调该知识点，给学生的学习造成了一定的困难。而利用数字化实验设备，则可以将定值电阻和小灯泡电阻以及小灯泡电功率的测量，利用一节实验课全部完成。具体做法是利用霍尔传感器测电压、电流和电功率，将实验数据反馈给数据库保存，利用软件分析定值电阻和小灯泡阻值的不同点，根据不同电压下的电功率，学生利用软件图像，就可以直观地知道如下结论：灯泡阻值和温度有关，电功率变大，造成灯丝温度升高，电阻变大。
（2）利用数字化实验促进思维方式的变革。
传统的实验需要学生处理大量的数据，耗时费力，由于学生学习能力参差不齐，绘图会有一定的偏差，造成对实验结论的错误认识。学生循规蹈矩，按照实验步骤亦步亦趋，不敢做稍微的变更，这些都束缚了学生科学思维的培养。数字化实验要求教师创造性地开展物理实验教学，这就必然会对学生起到引领示范作用，有助于激活学生的创新能力和科学思维。
大数据时代已经到来，这对于物理实验教学的开展既是机遇也是挑战。大数据在物理实验教学中的应用，是实验教学发展的必然趋势，是改变以往培养学生科学思维方式的有效途径。通过大数据的技术和应用，学生能完成传统实验想做而又无法做的实验，克服畏难情绪，充分发挥想象力，创新设计实验，提高科学思维能力。相信随着大数据的迅猛发展，大数据在未来的物理实验教学中必将大放异彩。
【参考文献】
关键词：化学 数字化 实验 定量
中学化学数字化实验系统由系统软件、数据采集器、传感器组成，将数字温度计、pH计、电导率计、分光光度计等整合为一体。该系统软件能够实现试验数据的即时处理、编辑，可存储实验数据文件。该数据采集器可实现采集器与电脑的连接，又可以进行独立的数据采集，具有内置内存，可以保存实验文件，可自动识别各种传感器和自定义传感器功能。配备的传感器可以检测温度、压强、电流、电压、pH、电导率等物理量，支持对相关化学反应的监测。
中学数字化实验系统可以将化学反应和现象的本质转化为可监测的信号，从而帮助人们更深入地研究化学现象和反应的本质和规律，具有先进、便捷、实时、准确、综合、直观等显著特点。使用化学数字化实验系统可以优化部分常规实验，降低教学难度；可以帮助解决一些常规实验手段不能解决的问题，为中学化学引入一批定量实验，是对常规实验手段的重要补充。该系统尤其对化学概念原理的课堂教学、研究性学习、探究学习起到有效的辅助作用，丰富了研究性学习和综合实践活动的实验手段，对新课程教学内容改革和教学方式改革具有明显的支持作用，是对化学教学与现代教育技术整合的有益探索。
中学化学数字化实验系统对学生的发展能够起到积极作用，增进学生对化学现象和原理本质的认识，提高学生分析问题、解决问题的方法和能力，有利于发展学生的创新精神和实践能力。在教学中使用中学化学数字化实验系统，对提高中学化学教学的现代化水平和教师专业素质发展都具有积极的作用。由数字化采集设备、局域网、计算机终端、计算机辅助教学系统及多媒体技术组成的中学化学数字化实验室，促使产生新的课堂教学模式，使课堂实验的“教”与“学”合二为一，是一种以学生为“主体”，教师为“主导”的新型教学方式。
在传统化学实验操作过程中，虽能观察到实验过程出现的现象，但很难进行定量化处理。使用数字化传感技术，可以采集到实验整个过程的完整数据，通过数据的分析，可以感受到实验全程的变化，从而可以得出更加准确、科学的结论。将计算机与手持技术仪器联用时，传感器可以精确地测量与传递实验中所测定的各种实验参数，所得实验数据将通过数据采集器转到计算机中，计算机经由配套软件将数据以表格和图像的形式呈现，并进行分析处理。
使用中学化学数字化仪器，培养学生获取数据的能力。中学化学数字化实验，有不同于传统的实验仪器的信息工具仪器，如传感器和数据采集器和计算机。传统的实验仪器难以测量和储存随时间变化的大量的各种物理量以及随其它方面变化的数据，实验数据也不能快速的可视化。信息工具仪器能解决这个问题，并且当实验时间很长或很短，或者需要同时获得多种数据时，传感器和数据收集器起到很好的效用。适当组合地使用传感器和数据收集器来采集数据和利用实时图像来呈现数据，有利于培养学生获取数据的能力，空出更多的时间让学生对数据进行分析和评价，培养学生的思考能力。
使用中学化学数字化实验专业软件，培养学生分析化学数据的能力。电子数据表是广泛使用用来分析数据的软件。数据可以通过键盘收到输入或从文件夹中输出。电子数据表一个重要的用处就是数据可以以图像的形式分析。两组或多组相关的数据可以用柱状图或简单的线形图表示。例如，学生利用电子数据表按原子序号显示物质的性质。这便于学生形象化的看到各主族，各周期在周期表中的变化趋势。同时电子数据表可以帮助学生形象化的研究反应产物浓度对反应速度的影响。简单的化学系统模型，如化学平衡可以用到电子数据表。学生可以探究在“假设” 情况下的分析。
在《碱溶解与碱溶液的pH变化》实验中，将pH温度传感器与pH传感器置于盛有少量水的烧杯中，随着固体氢氧化钠固体的加入，计算机屏幕上将分别出现两条逐渐上升的实验曲线，并且在表格中实时显示温度与pH值的变化数据。可见，化学数字化实验，可将传统教学中的定性实验进行定量化验证。
在《化学反应与能量变化》实验中，教师先让学生在大试管中进行镁条与盐酸的反应，学生通过手触摸试管底部的外壁，感觉到管壁发热，感性地认识到此反应放出了热量。对于酸碱中和反应，教师通过温度传感器测量盐酸和氢氧化钠溶液反应前的温度，经过连接在电脑上的数据采集器的处理，以平行线的形式在投影上动态显示；再将二者混合，温度在小范围内不断升高，最后维持不变。从直接感知，到通过仪器定量测量，实现了学习层次的飞跃。教师告述学生：人的感官是有局限的，小范围的温度变化，就超出了人的感知范围，借助科学仪器有助于科学规律的发现。
关键词：高中生物 培养 兴趣 生动有趣
一、课堂教学寓教于乐，让学生乐在其中
教学是一门艺术。生物教学中的艺术美能引起学生心理、生理上的愉悦反应。“新课引入”是上好每节课的重要环节。开讲的艺术能活跃学生的思维，强化记忆，激发学生对知识的渴求。另外，教学中要合理安排内容，密度适中。一节课内容太多，教师和学生都会紧张得喘不过起来，就无法谈愉悦。因此，教学中要有张有弛、抑扬交错，质疑、激疑、解疑，驾驭自然，使学生欣然接受。在课堂上留有空白，让学生独立自由思考。如在课尾质疑，能促使学生思考与讨论，往往会收到意外的效果。再加上融趣味性、活动性和实践性为一体的作业，更是锦上添花。
教学过程中师生双边活动，更是师生情感双向交流和及时反馈的过程。古人云：“亲其师，信其道。”师生关系好，施教越得法，学生学习生物课的兴趣就越浓厚，积极主动性就越高。甚至可以由原来不感兴趣到十分热爱；相反，师生关系不好，老师一进教室，学生情绪马上低落，在感情上就罩上了一层阴影，学生的大脑神经功能就无法得到应有地发挥，彷徨、苦闷，产生“厌学”。因此，师生关系对立是学生厌恶生物课的最主要的原因。
二、使用幽默的教学语言感染吸引学生。
在生物教学中，教师富有哲理和情趣的幽默，能深深地感染和吸引学生，使自己教得轻松，学生学得愉快。如教育家斯维特洛夫所说：“教育家最主要的，也是第一位的助手是幽默。”许多教师感到概念和理论的教学枯燥、抽象。其实，只要具有幽默感，做到“雅俗结合”，用风趣的语言、材料和与众不同的思维，就能将繁重沉闷化为轻松活跃，将繁杂化为简洁，将单薄变为丰富。我了解到有少数男生常怀着好奇心偷偷地去学抽烟，怎么去教育学生呢？在介绍细胞癌变时，我一本正经地对同学们说：“抽烟有两大好处：一是烟草的营养丰富。燃烧的烟草中含有4000余种物质，其中有一氧化碳、砒霜、焦油和尼古丁等。二是抽烟可成为医学专家。实践出真知嘛！抽烟可亲身体会气管炎和肺气肿，还可以与癌症交朋友，因为烟草所含物质中，至少已有43种被确认为致癌物了！”这样，将急切之意化为蕴藉之语。试想，如果只是声色俱厉地训斥或和颜悦色地去开导，有幽默的教育效果好吗！
三、采用灵活多变的教学方法吸引学生
一成不变的教学方法只会让学生厌倦，最终失去听众。以下是我的几点体会：
1、巧用比喻化疑难。细胞膜的结构像花生糕：花生米像蛋白质分子，爆米花像磷脂分子，花生米以不同的深度覆盖、镶嵌或贯穿于其中。糖类和ATP比喻成家里的粮食和口袋里的现金。高温和低温对酶的影响比喻成人死了和睡着了。
2、妙用诗词添兴趣。例如，物质出入细胞膜有两种方式：自由扩散，可形象地表述为“飞流直下三千尺”，“飞流”表明不需要能量，“直下”表明从高浓度到低浓度，且不需要载体；主动运输：可形象地表述为“逆水行舟用力撑”，“逆水”表示从低浓度到高浓度，“行舟”表示需要载体，“用力撑”表示需要能量。再如讲到生物的保护色时，引用杨万里的诗句：“儿童急走追黄蝶，飞入菜花无处寻”。
3、口诀谐音助记忆。如人体必需的八种氨基酸记成“携一两本淡色书来”。植物必需的七种微量元素记成“铜棚新炉贴馍馍”（铜硼锌氯铁钼猛）。有丝分裂时期特点记成“间期复制、前期三体、中期排队、后期分家”。原核生物：一（衣原体）支（支原体）细（细菌）线（放线菌）蓝（蓝藻）子。
4、用科幻法展开联想的翅膀。如：光反应式ADP+PiATP若能科学利用意义更大。如果我们能制造模拟绿叶的绿色衣服穿在我们身上，通过特殊的导管把绿叶光合作用制造的ATP运到我们的体内，那么，我们一个月只需要吃几顿饭就足以维持我们身体生长的需要，生命活动所需要的能量就让绿色衣服来尽情制造吧！非洲难民再也不必为粮食太少而发愁，人类从此再也没有粮食危机了！
四、列举数字
高中生物课本中对不少问题进行了数字说明，但有些问题只用了“高”“大”“多”等形容词，不够具体，使学生对问题的理解不够透彻。在教学过程中，如果能尽可能地对一些单位问题用数字进行补充说明，就可以帮助学生解决许多问题，提高他们学习的兴趣，使老师教得轻松，学生学得也轻松，并有助于提高教学质量。
关键词 技术 艺术 融合 实践教 学体系
中国分类号G206 文献标识码A
一、前言
今天，我们在日常工作和生活中正面对越来越丰富的以数字为载体的信息。比如我们体验着3D游戏创造出的虚拟世界，感受着数码大片带给我们的极限刺激，或者在工作中传输电子合同、发票、交易记录等等，这些都是数字媒体的不同表现形式。数字媒体使得我们可以用原来不可想象的方式进行交流、生活和工作。专家预测，我国目前的数字媒体人才缺口达15万。
数字媒体(digital media)，北京师范大学肖永亮教授是这样描述的：。数字媒体是以信息科学和数字技术为主导，以大众传播理论为依据，以现代艺术为指导，将信息传播技术应用到文化、艺术、商业、教育和管理领域的科学与艺术高度融合的综合交叉学科。数字媒体包括了图像、文字以及音频、视频等各种形式，以及传播形式和传播内容中采用数字化，即信息的采集、存取、加工和分发的数字化过程。数字媒体已经成为继语言、文字和电子技术之后的最新的信息载体。《2005中国数字媒体技术发展白皮书》中对数字媒体是这样描述的：数字媒体包括用数字化技术生成、制作、管理、传播、运营和消费的文化内容产品及服务，具有高增值、强辐射、低消耗、广就业、软渗透的属性。“文化为体，科技为酶”是数字媒体的精髓。
数字媒体技术正越来越广泛地被人们应用在生活和工作的方方面面中，作为新兴的朝阳产业在我国发展方兴未艾，以高科技与文化相融合为特征的数字媒体公司发展越来越迅速，与产业的快速发展之势相对的是，数字媒体人才尤其是高端人才的大量缺乏正成为制约产业发展的瓶颈之一。这里面既包括数字媒体技术人才，又包括数字媒体艺术人才，两者的研究方向截然不同，但又有紧密的联系。现在国家支持文化产业，而数字媒体人才就是直接为这一产业服务的，尤其在经济发达的大城市，数字媒体专业人才更是抢手，严格来说，从今年开始，浙江大学才有第一届本科毕业生，他们的就业形势很好；另外，还有一些社会类办学学校或培训机构在作某个方面技能的培训，这些培训学员综合素质和高校学生有一些差别，相对来说创新能力要弱一点。针对这一现象，合理的数字媒体人才培养的教学体系非常重要。
二、培养目标的确定
不同学科背景的学校开设的数字媒体专业，他们支撑的学科平台也是不一样的，比如浙江大学是全国重点院校，数字媒体技术专业在计算机科学与技术学院旗下，并有国家重点图形图像实验室作为技术支撑，它的专业培养目标为：“培养基础扎实、专业精湛、富有创新精神和创业能力、具有国际化视野和人文艺术素养、具备管理素质和领导才能，能适应二十一世纪数字媒体技术发展需要，从事数字媒体的开发、制作与设计以及其它计算机、媒体、网络交叉领域工作的高级复合型人才”。培养要求：“本专业学生将学习数字媒体技术和艺术的基本理论及专业知识，接受数字媒体的软件技术开发与艺术设计的基本训练，将具有面向网络的、新型的数字媒体研究与开发的综合知识和技能，具备较强的新媒体艺术创作能力。本专业在高年级的专业选修课中将设置数字媒体技术和数字媒体艺术设计两个方向模块课程，两个方向修读同样的基础课和专业必修课，在选修课上则各有侧重。”
浙江传媒学院是一所传媒类院校，以影视艺术学科为主，2004年升为本科院校后，形成以文、工、管为主的传媒类院校。其数字媒体技术专业在动画学院旗下，形成动画、数字媒体艺术、数字媒体技术三个本科专业相融合；培养目标为：“培养掌握数字媒体核心技术，具有艺术创意能力，能从事数字媒体的技术开发与艺术设计、制作，以及其它在计算机、媒体、网络交叉领域工作的高级复合型人才。毕业生可去影视、数字娱乐、出版、图书、新闻等文化媒体行业，以及国家机关、高等院校、电视台等单位。本专业要求考生具有一定的美术基础和兴趣，手机游戏将作为本专业的发展方向。”
江苏有一所三本高校，数字媒体技术专业的培养目标为：“为各大门户网站、网络公司、电视台或电台网站、广告制作公司、电子音像出版社、多媒体软件开发与制作公司、电脑视音频娱乐产品开发与制作公司、交互式多媒体应用开发与制作公司等单位培养具有较高的综合艺术素养，掌握必备的网络多媒体技术和编程技术，能进行网站整体形象设计与策划、网络动画、网络广告、网络视音频艺术设计与制作的具有现代意识的复合型高级人才。”
我们对具有数字媒体专业背景学院的学科进行分析、归类，根据不同学校专业布点情况，数字媒体类专业分布在以下学科：
即理工／电子信息(数字媒体技术、数字媒体艺术)、文学，艺术类(数字媒体艺术)、管理类和计算机专业类(数字媒体技术)。其培养目标依据不同学科背景，结合各自特点，为社会相应的岗位培养所需人才，实现多层次、交叉互补立体化的培养目标。
二、为夯实基础，采取分阶段培养构想
根据学生自身水平以及今后发展目标等不同情况，我们规划了分阶段培养目标，提出以下图例的培养方案：
1 人文素质型培养方案
按不同学科统一安排一年级教学。针对大多数学生人文素质缺乏的现象，在一年级加大人文素质课程教育。这是面上教学，面向所有学生，强调作为一个中国大学生应该具备的人文素质能力。学习的课程模块有：人文社科类、科普技术类、艺术鉴赏类等，目标定位在使绝大部分学生通过学习，培养人文素养。
2 专业发散型培养方案
一年级以后，根据不同类型学生特长，他们在可选范围内选择各自的专业。但是每个专业对学生的要求应该有一个相对界定，学生需要了解专业。此阶段重点需掌握专业的基础知识，为拓宽专业打下基础。在此阶段又可分成类，一类是学习型的学生，可按继续学习方向努力来培养；另一类是发散创新型学生，其教学方法以开放式项目的开发、研究为引导，以创新项目来驱动。这部分学生人数约占30％左右。
三、构建技艺融合，互为补充的实践教学体系
以上分阶段的培养方案，必须要有实践教学体系与之配套，设计才能落实。我们制定的实践教学体系是一个技艺融合、立体的架构(见下图)。
纵向表示按阶段按知识课程链排列，逐步深入，照顾了知识的阶梯性；横向表示开设课程性质和课程开设学期。通过广泛开设选修课和开展创新活动，从而照顾了知识的广度、深度，兼顾相关专业关联模块的学习。从学科背景拓宽、创新能力培养来看，搭建了好的平台。形成了纵横交错互为补充的立体化实践教学体系。在这样的体系中，每个学生可以根据自身发展需要和实际水平，灵活地选择定制适合自己的学习方案，切实提高自身综合素质，提高解决问
题，提高创新思维的能力。
四、数字媒体人才培养素质要求
数字媒体专业人才培养有别与其它专业，它突出的是技术与艺术的结合，表达、表现与创意相结合，属于综合素质要求比较高的人群。在素质要求方面，重点关注下几个方面：
1 “三创”人才培养的现状
“三创”是指创新意识、创新思维、创新能力，属创新教育的三要素。一般来说，创新意识是从事创新活动的前提，是创新的内在动力；创新思维是创新活动中不可缺少的思考过程，是获得创新成果的必由之路；创新能力是创新教育的必然结果，是从事各种创新活动的能量保证。当代大学生作为未来的建设者和接班人。其创新能力的强弱对我国建设创新型国家起着关键性的作用，而令人感到遗憾的是目前不少大学生创新能力处在普遍偏低的状态。从2009年毕业生答辩情况来看表现比较突出：一是缺乏创新观念和创新欲望，专业知识面比较狭窄。不少学生牢骚满腹，唉声叹气，对自己缺乏信心。二是缺乏创新的毅力。虽然有些大学生也能认识到毅力在创新活动中的重要性，但在实践过程中往往虎头蛇尾，见异思迁，放弃追求。三是缺乏创新的兴趣。现在不少大学生的兴趣往往随着时问、环境、心情经常变化，缺乏深度和广度，。四是缺乏创新所需的观察力。在观察的速度和广度、观察的整体性和概括性、观察的敏锐性和深刻性、观察的计划性和灵活性等方面，大学生普遍存在着不足。五是缺乏创新性思维能力。有些人也想创新，但不知道如何去创新。
2 “三创”人才素质定位
“三创”人才素质是指：具有创新意识、创新思维和创新能力三个方面素质要求。
(1)创新意识是指每个人对创新的认识、要求、欲望和激情，反映了要求创新的迫切程度。人与人之间的创新意识差距很大，没有统一的模式。一般来说，每个人创新意识取决于个人的“本能”和“技能”，本能是先天性的，但技能是后天形成的，它是人们在各种实践中不断的探索以及前人的指导、培养下逐步提高的结果。对动画专业的学生来说，创新意识的培养应贯穿整个教学过程，体现于整个教学实践中，其中教师的创新意识非常重要，教师是学生创新意识的引导者和挖掘者。
(2)创新思维是每个人在进行创新活动时所必须依赖的思想基础，包括思维的基本类型和具体的思维模式等。人的创新思维是一个非常复杂的过程，通常所说创新思维包括分散与集中思维、逆向思维、形象思维、直觉与灵感思维等等，都是人们长期研究的结果。但具体应用到某个体的实践中很难说清楚是那种思维在起作用，我们现阶段的教育在形成一种“习惯思维”模式，统一组织、统一管理、统一早签到、统一早读、统一息灯等等，给学生带来的是服从和本应如此的思维定势，这样不利于学生的创新思维能力的培养。
(3)创新能力是创新实力和创新能量的象征，是创新教育的最终目标。伴随着新媒体时代来临，新媒体行业给学生提供许多创新能力培养机会，比如国内外的新媒体作品的比赛，几乎每月均有，组织机构层次各异，尽管行业认定标准不统一，但就机会本身来说，施展创新能力的平台多样，只要积极参与，都会有好的收获。现在有条件的学校在动员组织学生参加各种赛事。并免费为学生提供制作工作室，配备相应的指导老师，指导学生的作品。从某种意义上说，给学生提供极好的发展空间，也加强了师生的交流。
关键词：大数据视域；高校教学；BIM技术；实践
0 引言
信息化社会，信息素养已成为信息时代热门的必要能力之一，学生的信息素养在学生综合素质中越来越重要。没有信息化的教师队伍，就没有教育的信息化。建筑投资领域的新变化、生产方式的新转变，转型升级出现以下特点：信息化――数字化、可视化，“数字建造”、“智慧制造”； 标准化――“模块”思维，“标准建造”；“工匠”精神――建筑人才的新要求， “复合型、专业化”。 信息化能够促进教育思想观念的转变，推动教学模式的改革，有利于素质教育的开展，培养创新精神，适合探索式学习，利于激发学习兴趣，改变传统教育教学的缺陷等，是素质教育与创新教育的途径。
1 提出问题
随着我国教育信息化进程的推进以及信息化教学技术的不断发展，信息化教学越来越满足教学的需要，成为一种主流教学方式。信息化教学是学校教育面临信息时代的重大抉择，信息化教学的开展给学校教学带来翻天覆地的变化，学校应加大力度创造条件，教师更要增加信息化教学能力。
（1）利用“云”端进行个性化教、学。“云端教、学”在培养世纪人才最重要的能力方面，具有重要作用。“云端教、学”能实现教、学个性化、随时随地发生、能力导向，并且让学生拥有对学习的主导权。改变传统的对学生学习的评定标准，以学生的学习绩效作为学生学习效果评定的主要标准。创设信息化背景下的教学方法。
（2）让教育大数据彰显教育的能量。大数据的思维下，你在“读书”，实现让书也在“读你”。教学大数据分结构化显性数据和非结构化隐性数据，如教学形为，学习形为，学生测试形为等课堂教学数据，学生教材学习数据，学生真正学习的数据等，教育的核心就是教与学，只有挖掘和应用这些教与学的隐性大数据，教育的能量才能发挥出来，其它的显性数据都是辅助于教与学的。
2 要解决的主要问题：
2.1 转变教学理念，助力教育的“共享经济”平台
教、学变革的关键在于转变教育理念或教学观念，突破传统的教学思维定势，以开放的视野、超越知识传授的理念设计课程教学，实现从专注“教”到助力“学”的战略性转变，促进协同学习意义上的教学关系建构，形成深度互动的探究性教、学文化。让信息化技术助力教育的“共享经济”平台。在共享平台上进行教学创造，分享学生产品的生产，让信息技术更好地连接教师的教与学生的学，给教、学提供更多适应性。例如，讲授BIM平台协同架构。某宾馆总造价3417万，170条清单，施工开始后，过程上很快拿到数据，二层，协同平台，二层总造价，单价，选中区域，报表出来，输入2-3层一次进度报表，直接打开模型，统计时段量，看出产值，计划值与实际值比较的时间-造价比较，且有显示5D实际模型。
2.2 学习、教学场景重构
所谓“云端学习”，即学习必须是个性化的、随时随地发生的、能力导向的，并且学生拥有对学习的主导权。只有这样，深度学习才会发生，才能培养学生在未来的学习和生活中所需要的知识、技能以及能力。所以要设计和构建基于信息化的学习场景，提供平台和环境，让任何学生能够在任何时候、任何地点、任何设备下愉快地进行个性化学习。创设教学场景，让课堂不局限于课堂，才能更好地用好课前，课中与课后时间。例如，BIM协同平台价值：相关单位纳入平台统一管理；利用BIM建立企业支撑大后台；BIM协同确保信息传递流畅，有效；专业人员建模，其他人员简单使用模型；保证模型的及时性和准确性；实现远程实时查询；人员调整（离职）数据资料可以延续。再如，报表，用其他都慢，而用协同平台将很快。项目下拉菜单，云平台，“云端学习”，如某装配式建筑，是各个在预制场做成的构件组装的，可以做成现场实物教学资源库，绑钢筋，做出工法，如梁吊装，现场组装则装配式构件图纸，模型切换，某一层楼搭接后浇，柱，侧面底板做好，贴二维码，或芯片，大门有检测，知进入工厂；某工程安装项目，选择暖通、电气、给排水，点击模型“淮工演示”，则将选中的合并到一起，打开合并后的模型，没用的去掉，成为工作级模式，改后，打开土建，看到给排水模型，双击后体现实物照片。下拉，工作很多用模型，各工作碰撞夹能看出来了，如某医疗中心的项目，十几幢楼加上大门等，则汇合成一个整体模型，工作级，各自族网，瞬间形成小区间；可视化模型来沟通，交换，鲁班，基于BIM的沟通，更直观。第三个客户端是基于云端，对模型经过n次碰撞。
2.3 挖掘、应用教学大数据
让教学大数据支撑教学变革，让信息技术支撑的各种平台从只是学习内容的载体走向数据容器，让教育管理从原来的不可见走向可视化，教育过程从原来的非量化变为可量化，教育决策从经验走向数据化，教育模式从原来的大众化走向个性化，教育评价从原来的单一化走向综合化。例如，清单工程量、混凝土浇筑方量，鲁班软件公司软件，项目经理直接查看三维立体图中对应部位工程量，不需要找别人（技术员），语音，直接控制现场，在质量安全检查中发现有些部位，拍照下来，有问题的部位，然后上传，质量整改后，把新照片上传并写已处理，整理BIM报告。再如，剖切要建楼体，推着走，体现剖面，企业一部分人要建模，未来的学生，将让其达到能建模；学生开竣工材料，从已完工程学知，借鉴钢筋模型中重要节点，直接打开，则行。点开某BIM建模位置，点击此位置，快速出现昨天用过的地方，首先是可视的，且容易交流。对整幢楼不再是一堆资料，而是模型，企业用户存档，则对物管等均好用。
3 总结与展望
一、我所期待的教育教学改革
当今世界，科技迅猛发展，然而科技在教育领域的应用却明显滞后。比较尴尬的现实是，我们的教学还是停留在夸美纽斯的班级授课制上，以“讲台、课桌椅、黑板、粉笔”四大基本构件组成的课堂形式一直在惯性延续，就算是投影仪、电脑出现在了我们的教室里，也只能算是对传统教室或者教学模式的初步改良。核心的问题是，课堂教学的组织结构依然如故，教与学在知识方面的单向传授关系并没有得到根本改变，课堂依旧是教的课堂，而不是学的学堂。
显然，重构教与学的关系是目前教育变革的关键所在。作为城区教育的管理者，我一直在期待着一个有效的突破口。2012年春季学期，我们在南宁市五一中路学校引入了合作课堂教学模式，我本人经常深入学校、班级观察课堂，对该校的教改给予了有力的支持。合作课堂让学生由被动学习、个体学习、机械学习向自主学习、合作学习、探究学习转变，从知识建构的角度来说，它对传统的教与学的关系进行了重大的变革。因此，我认为合作课堂是我所期待的教育变革的一个有效的突破途径。
二、怎样去推动合作课堂教学理念的实现与有效发展
合作课堂已在南宁市五一中路学校实验了一年多，整体来看，虽说还是有些保守，在许多方面还需进一步论证和完善，但我们已经从中获得了一些启发，并对学校的教学改革进行了重新设计和积极探索，至少明确了课改的两点共识。
1.课堂是一个相对独立、完整的教学生态体
教学应始于学生对生命成长的本能渴望和对知识的自觉追求；教师必须以课堂教学活动为载体，将学科知识和能力进行个性化的拆分、重组，通过自身的传道授业解惑和学生在课堂上的学习行为，经由师生的个体特质和个性特征，最终完成学生生命成长中知识和能力完整的螺旋上升的过程；每一间教室、每一节课，都应是一个促进生命成长的完整的生态体系。因此，我个人对于合作课堂有一个理想化的期望，那就是构建一个新的教学生态体。在这个新的生态体里，充满了新鲜的空气、阳光、花香，充满了学生的欢声笑语、生命活力。我们的教师也能够在这个新的生态体里拥有全新的职业生涯体验，可以激活自身教育的乐趣和能量，进而与学生和课堂共同成长，书写自己绚丽多彩的生命华章。
2.任何一项改革与创新，都不应该是孤立的
自国家实行基础教育教学改革以来，我们不难发现，成功的改革从来都不是单一推进的，而是系统发展的。各地在改革中一而再、再而三地出现矛盾、阻碍和困境，不能得到根本解决，问题源于改革的系统性。由此我们可以联想，新项目推行的模式应该是这样的：要实现A项目的成功，就必须同步地去实施B项目、D项目，甚至更多的其他项目。那么，要实现合作课堂的持续有效推进，也应该有与之匹配的新的措施与手段，不仅要给予它以充分的保障，更要解决它在推进过程中出现的各种棘手问题。这就是说，长远地看，要真正形成一个新的教学生态体系，我们要做的远远不止是推进课堂革新这一项教学改革。
那么，我们应该怎样去搭建这样一个改革的系统工程呢？在观察和分析南宁市五一中路学校教学改革的过程中，我感觉到，江南区推进合作课堂教学改革，现阶段必须解决两个问题：一是意识观念，二是技术手段。我认为，合作课堂需要更为现代的教学手段，使其更易操作、实施更有效、发展更长远。那么，我们可以这样设计：在理论或理念上以新教育的思想和实验为支撑――朱永新教授的许多经典论述已经在南宁市五一中路学校的合作课堂中熠熠生辉，而在技术层面，则可以同步推动数字教室实验项目。
三、江南区的数字教室实验
1.数字教室与合作课堂
数字教室并不是一个新鲜的概念，到目前为止，人们对它有两个“定义”。
定义一：数字教室指的是远程双向互动教室，其核心功能是远程接收，通过互联网或卫星同步接收课堂授课，教师与学生通过视频实现异地交流互动，从而获得与现场教学同样的效果。数字教室还可以利用网络资源，供学生在课后随时点播学习，在课上交流互动，创造出突破时空限制的学习条件。
定义二：数字教室，指数字化革命逐渐深入到教室中，学生获取知识的方式和师生关系都发生了变化，众多新型的教学工具更多地融入教室，使教学更轻松、直观。
以上两个定义虽各有侧重，但核心都指向这样两个关键词：“自主”学习、“合作”探究。而这正是合作课堂的核心要义。“合作课堂”与“数字化”联姻，可谓天作之合。
2.数字教室实验项目实施的背景
我们开展数字教室实验，源于对现有的电脑、投影仪等教学终端设备最大化和最优化组织应用的考虑。如果以时间来划分，现代技术进入课堂大致可以分为以下几个阶段：第一代，最早的幻灯片投影机，纯手工绘制幻灯片是这个时期的经典记忆，但严格来说，它还不能称为信息化或者多媒体设备，而只是开启了大屏幕多样化展示的雏形；第二代，引入电视，让校园内的电视广播成为现实；第三代，便是延续至今的、电脑加投影仪的绝妙组合，这个组合还在随着实物投影、电子白板等新设备的投入应用而不断发展，它使信息化教学得到了丰富和发展。如今，互联网、手机和平板电脑等便携式数码设备已悄然进入百姓家，并呈迅猛发展之势，可以断言，未来的社会将是数字化的天下。数字教室，正是受了这样一个大时代的召唤。
我们早在2011年便启动了数字教室实验，并把该项目作为城区数字校园计划的早期项目，最早是按“互联网+局域网+教学应用终端”的模型设计，并已与移动和联通两家通讯公司就网络平台开展了合作，但一直欠缺合适的终端设备。直到我们开始在一所新学校批量装备交互式教学平板一体机，我们才意识到，数字化教育的大幕已经悄然开启。
2012年9月，时任国务委员刘延东在全国教育信息化工作电视电话会议上强调，“十二五”期间，要努力建设好“三通两平台”（宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通，教育资源公共服务平台和教育管理公共服务平台），为实现教育现代化、建设学习型社会和人力资源强国提供坚实支撑。在政策利好的情况下，有关的各大厂商在很短的时间内便拿出了许多先进的教学终端和技术。
那么，只是技术的进步和设备的更新就可以推进教育现代化了吗？显然不是，正如前面的论述所言，实现教与学关系的重构才是关键。
3.数字教室实验的核心是解决三对矛盾
数字教室实验的核心，是解决三对矛盾。
一是解决教与学的矛盾。新设备与新技术究竟能够在教学观和教学习惯上产生多大的替代作用，能够实现多大意义上教与学关系的重新定位和改善，是许多教育新科技产品的厂家和学校都在思考的问题。我们不难发现，教育领域的每一个新的科技产品在做推广之前，多数都会有一个课改项目作支撑，意在真正有助于改善或者改进教与学的关系。
二是解决上与下的矛盾。新的教学手段和教学观念的推行，到底是自上而下还是自下而上，哪样更为合理，哪样更具可操作性，争议一直不断。产品的设计、生产者与产品的使用者之间的矛盾尤为突出。一方面是产品的使用者一直在抱怨这些产品不好用，难以适应，甚至还有些极端的想法是“还不如原来的黑板和粉笔”；另一方面则是产品的生产者和推广者强调教师一定要先行适应厂家的产品，唯有适应了新教学设备之后才会有使用效果。厂家极少主动反思产品的改进，如此便把教师和教学服务方固化成了对立的两面。
三是术与用的矛盾。技术真正能够转化为我们教学内力的成分到底有多少？按理说，现在主流的实物投影和交互式教学一体机，再加上互联网，整个系统的功能已经十分强大，此外还有海量的信息和教学资源，这些已有的技术服务产品已经具备了全面应用的能力。然而，现实是，一些教师在新鲜劲过后还是会产生厌倦，以致造成了大量的教学资源的重复投资和浪费。
4.解决三对矛盾的两条思路
解决三对矛盾的美好愿景是：教师在课堂教学中自觉融入新的教学技术，形成真正的习惯替代，形成新的教学力；商家重点做好平台设计，使之可以兼容并蓄、纳旧迎新、承前启后、多方共赢。
为此，我们定下了数字教室实验的思路：第一，引导商家为教师创设更为人性和友好的应用环境，关注教师的体验，让教学设备主动适应教师需求，为教师提供更为便利的使用条件。第二，为新装备、新技术的推广做好平台设计，让新的装备和技术担当合适的角色，发挥应有的作用。
四、合作课堂的数字化方案及其实践意义
2012年，在考察南宁市五一中路学校的合作课堂教改项目时，我发现小黑板是合作课堂小组展示的主要工具，而小黑板的许多原始应用功能存在着广阔的升级空间。由此我找到了合作课堂与数字化结合的契合点，希望可以借助数字化变革，使合作课堂拥有更大的知识容量与更高的教学效率，使课堂在时间、空间和学生个体参与性上实现更为广阔的延伸，并通过优化管理来解决课堂的核心问题。于是，我们出台了南宁市五一中路学校合作课堂数字化解决方案。
这是一次真正意义自下而上的设计开发。在开发过程中，我们将数字化合作课堂定义为一种现代化教学模式的创新实践，它利用教学平板（智能交互式教学一体机）、教师操控平板（7寸平板电脑）、学生小组学习活动平板（10寸平板电脑）等现代教学终端，通过搭建服务器、局域网，在教室内架设新一层级的教学互动环境，应用于合作课堂教学，并以此优化课堂结构，提高课堂教学容量及效率。就当前的教学实践来看，数字化合作课堂已经实现了以下几个方面的功能：
1.更为便捷的教师控制
教师利用教师端的鼠标控制功能，可以实现在教室区域内对教学一体机的实时控制。把教师从讲台中解放出来，利于教师在课堂中组织教学活动。
2.更为便捷的学生小组展示
学生可以利用平板机进行组内合作学习及组内展示，还可以将学习的过程和成果上传到教学一体机向全班展示并录像存档。
3.更为便捷的教学任务管理
教师可以通过教师端向学生的学习小组发送学习任务、回收小组作业，并对小组的学习过程进行统筹管理，实时点拨、实时评估，使得师生、生生之间的互动更为广泛和生动。
4.更为丰富的终端软件体验
三板中的任何一个平板，本身就是一个独立完整的电脑终端，教师、学生都可以通过加载各种应用软件扩展其终端应用，尤其在多媒体体验、绘图、编辑、计算等方面，三板具有传统教学手段无法比拟的优势。
5.更为开放强大的互联网搜索功能
数字教室实现了课堂实时联网检索，这意味着课堂信息和资源空间可呈几何级放大。在后期的开发中，网上学习空间、课堂社交工具等新型学习方式的加入，将使一种全新的小组合作学习体验完美呈现，那更是一件令人兴奋和期待的事情。
6.更能激励创新的互动平台
“易课数字教室教学平台”是自下而上生成的，先天就具有更为开放、自由的使用空间，教师有很大的定制权限。作为一种开放的平台，它使得多种应用软件可以自由组合，更能激发师生的创新热情。在南宁市五一中路学校的前期实验中，有不少应用就是学生自创的，这也让学生的学习变得更为有趣和充满想象。
合作课堂教学模式的数字化发展，是学习新模式与现代信息技术的共生组合，有效地改变了以往新装备新技术应用推广时孤军作战、仅是教学附属品的格局。不言而喻，这种1+1>2的模式对未来教学改革的意义重大。
五、合作课堂数字化带来的启示
南宁市五一中路学校的数字化合作课堂，技术平台的开发目前尚处于初期阶段，无论是硬件还是软件，困难和挑战都是空前巨大的，主要表现在四个方面：一是教师对新设备新技术的掌握和内化还需要时间磨合；二是教师进行教学设计时需要实现从附加式备课向结构化备课转变；三是软件平台还需要进一步优化、提升；四是终端设备的成本还需要控制，以满足批量装备的基本要求。但是，我们坚信，数字化合作课堂是课堂教学的未来。随着全息投影、云计算平台、桌面电脑等高级终端的投入使用，技术进步的量变聚集终将到达临界并实现质的飞跃。在教育发展和技术进步的双重作用下，学生的学习行为与知识建构、教师的地位与作用等都将被重新定义。更重要的是，教与学的关系将会实现真正意义上的重构，一个新的教育时代终将到来！
教学改革的困难，关键在于它本身是对现有体制格局的破坏和重构。因此，一些个体对教改的抵触和反抗是本能的。学会包容，学会期待，教改既是变革，更是一个成长的过程，这成长来自学生、老师、家长和校园，犹如生命之春天百花竞放。教育变革是对我们这个生命体的进化，每一次穿越和攀升，都是一次思想的顿悟和优化，我们要实现的是从与众不同到脱颖而出，从卓尔不群到出类拔萃。
新教育常常用毛虫与蝴蝶的故事启迪每一个志同道合的同仁，我们何尝不是如此。就算是一次次地作茧自缚，难道不正是为了破茧成蝶的那一天？我们在行动中感悟，在感悟的阳光下携手前行，我们有理由相信，合作课堂教学模式的数字化发展将在凝聚大家的正能量中走向辉煌！
