智慧课堂是以物联网、大数据、人工智能等智能技术为核心，将智能技术融入课堂生态的全部要素，实现人才智慧发展的智能、高效的课堂。当前，随着智能技术的飞速发展，智慧课堂被广泛建设应用并掀起新一轮高等教育的课堂革命，成为世界高等教育发展方向。智能技术唤醒智慧课堂生态的构建，为智慧课堂生态带来了前所未有的发展契机。智慧课堂生态的构建优化了传统课堂生态的结构和功能，对传统课堂生态的各个要素产生颠覆性变革。
西安外事学院在2022年底对部分专业推行智慧课堂改革，其中电子信息工程专业为工学院首推专业之一。为顺利推进智慧课堂改革，学校组织部分教师前往新加坡南洋理工大学参加“数字信息赋能智慧课堂教学改革国际化模式专题学习研讨班”学习。学习后，老师们从教学理念、教学模式、教学方法上都有很大的收获。2023年3月智慧课堂改革正式实施。从以下几个方面展示改革成效。
一、教学理念的改变
智慧课堂改革最终的目的就是“以学生为中心，少讲多学”，即在信息化技术支撑下来达到教师少讲，学生多学。少讲就是教师要减少填鸭式的讲授过程，把更多的时间留给学生来充分学习，教师承担个性化的指导工作。学生通过自学、讨论、项目实践、评价来完成更多的学习任务，完成知识内化，提高学习质量。通过促进快乐型学习，提高个性化学习，推动合作式学习来达到解决学习中的难点。这需要从“学习空间、教学方法、教育技术、学习内容、教学评估”等5个方面进行改革，同时要求教师要有较高的信息技术素养。根据理工科专业学生培养的目标和特点，老师们经过初步讨论形成了“少讲多学、工程导向”的教学理念；方法是精讲多练、项目教学、诸法融合、突出实践；目标是提高学生工程实践能力。
图1：教学理念图
二、智慧课堂模型
老师在实施的过程中，首先建立了智慧课堂模型图，根据这个方式可以有效的促进学生达到多学。这个模型分基础学习阶段和解决问题阶段。学生首先通过学习老师提供的学习资源生成自己的基本知识，通过进阶学习达到基本能力的提升。如果有没掌握的知识可以通过继续学习资源来解决。第2个阶段是围绕解决问题进行。通过发现问题、小组讨论合作、师生互动、知识内化达到能力提升，也可以生成新问题然后循环这个过程。
图2：智慧课堂模型
图3：课堂实施环节
三、课程设计思路
以《微机原理》课程为例，制作了本课程的设计思路。首先，根据本门课程的课程目标和本小节的课程内容形成本小节的课时目标，明确学习最终要达到的学习成果。根据课时目标给学生发放学习资料并说明在学习过程中要关注和考虑的问题，在学习结束后要完成对问题的解答并进行初步的测验，完成基本知识的学习。然后进行进阶学习，提出问题，根据前面学生的初步评价对学生进行分组，让学生讨论学习 ，在这个过程中学生可以互相解答问题、互相学习。对各个小组无法解决的问题可以进行汇总后集体讨论解决或者由教师进行指导并解答。到此初步完成基本理论知识的学习，然后进入实践环节。实践环节分三个层次。首先是基本的课内实验，完成对基本理论的验证；然后根据实践项目进入模块化的操作实践；最后按照小组分工进入较大较复杂项目的工程实践，完成知识的内化和工程能力的提升，全程贯穿评价。根据最终学生的学习成果去对预设的课时目标进行修正，形成教学过程的闭环。
图4：设计思路图
图5：智慧课堂混合式教学模式
（一）课前活动
课程在执行中分为课前、课中、课后三个部分。课前给学生发布课程学习资源，课件和视频，根据本节课内容引导学生完成的学习目标和任务，通过完成“学习后的思考”检测同学们的自学效果，学生们完成思考题后上传智慧课堂平台，老师课前评阅，了解学生课前掌握本节课知识的情况。
图6：课前学习任务和要求
图7：课前预习思考
图8：预习后完成的作业
图9：课前预习笔记
（二）课中活动
教师作为引导者，采用多种教学方式，尽可能调动学生的积极性。充分考虑学生的学习差异性，重、难点问题采用小组讨论以小组形式展开；课前预习后大部分基础知识已掌握，课中测环节和抽答、抢答环节针对基本问题和简单问题，以个人形式发布，保证每个同学都可以参与进去。教师在课堂上讲解难点问题，并总结本节课内容，同时教师继续对本节课知识点延申，结合生产实践展开讨论，从课程目标回到工程应用，构成一个闭环。
图9-1：课堂讨论
图9-2：课堂讨论
图10：教师课堂指导
图11：课堂测试
图12：学生课堂展示
（三）课后
课后巩固分为三部分：习题作业，主要实现知识提升巩固；拓展作业，针对学生学习化差异，学有余力的学生设计；小组视频讲解：部分作业以视频讲解的形式提交，培养学生的总结归纳及表达能力。
图13：小组视频作业
四、智慧课堂教学效果反馈
（一）师生心理的转变
智慧课堂改革最终要实现由教师“以教为中心”到学生“以学为中心”的课堂模式转变，教师和学生的角色发生巨大转变。改革初期，教师和学生是抗拒的，老师的工作量增大，课前要做大量的课前准备，要设计课中讨论问题的大小，适合度；而学生变得比原来更加忙碌，各科都要课前准备，课堂上也不会像以前那么“舒服”。经过一学期的磨合、沟通、思考后，师生们发现这种教学方式是有意义的：教师由传统意义上的“知识传授者”转变为“引领者”、“启迪者”、“合作者”、“激励者”、“唤醒者”；学生由以前的被动接受知识、单一的获取学习资源到现在主动的学习，虽然课后变得忙碌起来，但同时学会了思考，让学习成为了一件快乐的事情。课堂上教和学的环境都相对宽松，学生不会紧张，而是在课堂上能自由地提出自己的观点，通过不同途径实现自己的价值，增强自信心。最终，智慧课堂通过克服传统的沉闷课堂氛围，从本质上强化课堂的教学效果，使得教学效率更高、效果更好。
（二）学生成绩得到了提高
在电子信息工程2101班展开了智慧课堂的试点教学，同期电气工程及其自动化专业21级两个班75人采用传统教学方法，从期末成绩统计来看，电子2101班的平均成绩为72.43分，高于电气班68.94分的平均成绩；同时高分段（80分以上）和中等（70-79分）的学生占比，电子也高于电气（图14）。说明采用智慧课堂的教学方法优于传统教学。
图14：参加与未参加智慧课堂的学生成绩对比
