體育院校計(jì)算機(jī)課程泛在學(xué)習(xí)智能系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)踐

何文娜

中圖分類號：G807 文獻(xiàn)標(biāo)識：A 文章編號：1009-9328（2017）03-000-02

摘 要 本文采用文獻(xiàn)資料法、實(shí)驗(yàn)對比法、邏輯分析法，研究教育技術(shù)研究熱點(diǎn)之一——泛在學(xué)習(xí)，并將這種新型學(xué)習(xí)模式融入到體育學(xué)院計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中，旨在促進(jìn)課堂向以學(xué)生為“主體”的新型教學(xué)方式轉(zhuǎn)變。基于Struts+Spring+Hibernate框架設(shè)計(jì)了泛在學(xué)習(xí)智能系統(tǒng)，采用JSP實(shí)現(xiàn)網(wǎng)站、Android實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端，學(xué)生通過泛在學(xué)習(xí)智能終端查閱學(xué)習(xí)資源、課堂測驗(yàn)和學(xué)習(xí)交流，實(shí)現(xiàn)了教師和學(xué)生之間線上線下的即時(shí)互動(dòng)。結(jié)果證明，該系統(tǒng)對激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)熱情和興趣、促進(jìn)教師教學(xué)方式轉(zhuǎn)變、提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力等具有積極的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞 泛在學(xué)習(xí) 學(xué)習(xí)系統(tǒng) 智能終端

泛在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代使得信息技術(shù)與教育過程深度融合，泛在學(xué)習(xí)作為一種新型的與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)互補(bǔ)的學(xué)習(xí)模式引起廣泛關(guān)注，并成為教育技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域研究的新熱點(diǎn)。信息技術(shù)極大地改善了教學(xué)中的溝通交流方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教育、遠(yuǎn)程教育已成為現(xiàn)代教學(xué)的新常態(tài)，學(xué)生學(xué)習(xí)方式也從數(shù)字化學(xué)習(xí)過渡到移動(dòng)學(xué)習(xí)再到泛在學(xué)習(xí)[1]。

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2012）》提出“2020年基本實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化，基本形成學(xué)習(xí)型社會”目標(biāo)[2]，泛在學(xué)習(xí)的推廣與應(yīng)用可促進(jìn)這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。泛在學(xué)習(xí)促進(jìn)了高校課堂教學(xué)以教學(xué)為主向課內(nèi)外結(jié)合的轉(zhuǎn)變，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造一種良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，是當(dāng)前教育信息化改革的著力點(diǎn)和重要突破口。

近年來，國內(nèi)體育院校大幅縮減理論課時(shí)，倡導(dǎo)課程學(xué)習(xí)從課堂延伸到課外。科學(xué)引導(dǎo)體育院校學(xué)生更高效的利用課外時(shí)間學(xué)習(xí)理論知識，是目前高校理論課教師教學(xué)方法研究的一個(gè)重點(diǎn)。相對于普通高校學(xué)生，體育院校大學(xué)生具有不適應(yīng)沉悶的課堂氣氛、上課專注時(shí)間短、愿意接受新事物、對智能電子產(chǎn)品接受度高等鮮明特點(diǎn)。本文研究采用移動(dòng)終端與網(wǎng)站結(jié)合等信息手段，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造一種優(yōu)良的泛在學(xué)習(xí)氛圍，探索以課堂教學(xué)從以“教師為主體”到以“學(xué)生為主體”教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。通過基于智能終端泛在學(xué)習(xí)系統(tǒng)在體育院校計(jì)算機(jī)課程中的應(yīng)用，有針對性、指向性的解決目前體育院校學(xué)生計(jì)算機(jī)課程學(xué)習(xí)中面臨的難點(diǎn)和瓶頸問題，對于提高教師業(yè)務(wù)水平和學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量有良好的促進(jìn)作用。

一、泛在學(xué)習(xí)理論概念和學(xué)習(xí)模式

當(dāng)前已進(jìn)入“泛在計(jì)算時(shí)代”（Ubiquitous computing era），形成了“無處不在的網(wǎng)絡(luò)”（Ubiquitous network）。在計(jì)算機(jī)智能化的同時(shí)，使人在其中互相交換信息的空間就是泛在空間[3]。泛在學(xué)習(xí)（U-Learning）是指以泛在計(jì)算技術(shù)為核心的信息技術(shù)支持下的無處不在的學(xué)習(xí)，利用現(xiàn)在的高科技信息技術(shù)給學(xué)生提供一個(gè)可以在任何地方、任何時(shí)候、使用手邊任何可以獲取信息的科技工具而進(jìn)行的學(xué)習(xí)活動(dòng)[4]。

泛在學(xué)習(xí)具有持續(xù)性、可獲取性、即時(shí)性、交互性、教學(xué)場景性五個(gè)主要特點(diǎn)[5]，相對于學(xué)校內(nèi)傳統(tǒng)授課方式，泛在學(xué)習(xí)給學(xué)習(xí)者更寬松的學(xué)習(xí)空間和自由度，為實(shí)現(xiàn)我國教育界一直宣傳倡導(dǎo)的有教無類、自主化學(xué)習(xí)、個(gè)性化教育等教育理念的實(shí)現(xiàn)提供了生機(jī)和活力。目前我國無線網(wǎng)絡(luò)廣闊的覆蓋面、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)信號，為泛在學(xué)習(xí)提供了良好的外在環(huán)境；智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦等設(shè)備為泛在學(xué)習(xí)提借了智能終端設(shè)備，幾乎人手一部的智能手機(jī)為學(xué)生群體進(jìn)行泛在學(xué)習(xí)提供了必要的硬件環(huán)境。

二、泛在學(xué)習(xí)智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）泛在學(xué)習(xí)智能系統(tǒng)架構(gòu)

采用J2EE開源框架組合SSH（Struts+Spring+Hibernate）、Android設(shè)計(jì)泛在學(xué)習(xí)智能系統(tǒng)框架（如圖1所示），后臺數(shù)據(jù)庫采用Microsoft SQL Server，設(shè)計(jì)并開發(fā)一套客戶端/服務(wù)器模式的泛在自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)。服務(wù)器端即采用SSH組合、采用Java語言、基于MVC（Model-Viewer-Controller）三層架構(gòu)模式設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)Web Services，部署在J2EE的企業(yè)級應(yīng)用程序服務(wù)器中，將Web服務(wù)接口發(fā)布。

模型層（Model）采用Hibernate框架來持久化數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)對與多媒體課程泛化學(xué)習(xí)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)的新增、查詢、更新、刪除、備份等；控制層主要由Spring控制資源的調(diào)度，實(shí)現(xiàn)Struts網(wǎng)頁頁面、Web服務(wù)與后臺模型之間的交互；采用Java實(shí)現(xiàn)的XML Web Services服務(wù)接口，它封裝模型功能并控制消息實(shí)現(xiàn)；視圖層為JSP+Struts實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)頁界面、基于Android系統(tǒng)開發(fā)的移動(dòng)客戶端APP，均通過網(wǎng)絡(luò)訪問Web服務(wù)接口，發(fā)送消息、返回解析服務(wù)計(jì)算結(jié)果，在移動(dòng)終端上以文字、表格、圖形等顯示結(jié)果。教師使用后臺管理系統(tǒng)對服務(wù)器端學(xué)習(xí)資源數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)，學(xué)習(xí)者使用手機(jī)等智能終端觀看、下載計(jì)算機(jī)課程學(xué)習(xí)資源。

（二）泛在學(xué)習(xí)智能系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

泛在學(xué)習(xí)系統(tǒng)的主要功能模塊，包括用戶管理、學(xué)習(xí)資源管理、學(xué)習(xí)管理、系統(tǒng)設(shè)置等四大模塊。用戶管理可實(shí)現(xiàn)學(xué)生注冊、登陸權(quán)限等管理；學(xué)習(xí)資源模塊由教師管理學(xué)習(xí)資源，可上傳教學(xué)視頻、課件、教學(xué)大綱、教案等多種形式資源；教師通過與學(xué)生的課堂互動(dòng)及測試情況，隨時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，合理安排教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)；學(xué)習(xí)管理模塊可實(shí)現(xiàn)知識測試、習(xí)題及拓展實(shí)踐，對學(xué)生學(xué)習(xí)程度進(jìn)行綜合評價(jià)；師生可以進(jìn)行單獨(dú)交流、學(xué)習(xí)成果討論等；系統(tǒng)設(shè)置則可完成日志、公告等管理。

三、泛在學(xué)習(xí)智能系統(tǒng)的應(yīng)用及實(shí)踐

（一）應(yīng)用設(shè)計(jì)與實(shí)踐

在吉林體育學(xué)院的《體育多媒體設(shè)計(jì)》課程中應(yīng)用泛在學(xué)習(xí)系統(tǒng)，在實(shí)際教學(xué)中推廣泛在學(xué)習(xí)智能系統(tǒng)。通過問卷調(diào)查、訪談和數(shù)理統(tǒng)計(jì)法，觀察學(xué)生具體的上課學(xué)習(xí)效果，檢驗(yàn)其是否能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，激發(fā)學(xué)生主觀能動(dòng)性，提高其自主學(xué)習(xí)能力，從而提高體育院校計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)質(zhì)量和效果。

1.實(shí)踐對象：吉林體育學(xué)院體育系2014級四個(gè)班本科生共98人，計(jì)算機(jī)教研室5位教師參與教學(xué)輔導(dǎo)。

2.實(shí)踐內(nèi)容：《體育多媒體設(shè)計(jì)》課程。

3.實(shí)踐整體設(shè)計(jì)：將體育系分成對傳統(tǒng)班和實(shí)驗(yàn)班二組（49人/班），實(shí)驗(yàn)班利用泛在學(xué)習(xí)智能終端系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)，傳統(tǒng) 班以正常的教學(xué)方式進(jìn)行，共32學(xué)時(shí)（4課×8周）；課后對學(xué)生及教師進(jìn)行問卷調(diào)查、隨機(jī)訪談，通過考核評價(jià)對教學(xué)效果進(jìn)行比較分析。

（二）結(jié)果與分析

1.泛在學(xué)習(xí)模式可激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)熱情和興趣

通過對泛在學(xué)習(xí)模式是否提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和興趣中發(fā)現(xiàn)，有73.5%的學(xué)生認(rèn)可新型學(xué)習(xí)模式，認(rèn)為課前預(yù)習(xí)的視頻內(nèi)容豐富有新意；72.6%的同學(xué)認(rèn)為新學(xué)模式可以激發(fā)自己的學(xué)習(xí)熱情和興趣；75%的計(jì)算機(jī)教師認(rèn)為在泛在課堂教學(xué)過程中、學(xué)生參與學(xué)習(xí)的熱情高漲，動(dòng)手實(shí)踐信心加強(qiáng)。由此可見，泛在學(xué)習(xí)模式在體育院校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中能夠有效激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情和興趣。

2.泛在學(xué)習(xí)智能系統(tǒng)模式可促進(jìn)教學(xué)方式轉(zhuǎn)變

對泛在學(xué)習(xí)模式在促進(jìn)教師教學(xué)方式的改變、提高教師專業(yè)水平提高方面的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，80%的教師認(rèn)為使用泛在學(xué)習(xí)智能系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)后，教學(xué)方式發(fā)生了轉(zhuǎn)變，教師更注重引導(dǎo)學(xué)生以自主、合作、探究的方式開展學(xué)習(xí)，建立培養(yǎng)學(xué)生是課堂“主體”的意識；100%的教師認(rèn)為使用了泛在學(xué)習(xí)系統(tǒng)教學(xué)以后，對教師的教學(xué)能力和水平提出更高要求，教師必須具備更扎實(shí)的學(xué)科功底和敏捷的思維能力才可以應(yīng)對學(xué)習(xí)提出的各種問題，要求教師必須隨時(shí)提升自己的知識儲備。

3.泛在學(xué)習(xí)模式可有效提高理論知識水平和實(shí)踐能力、提高教學(xué)效果與教學(xué)質(zhì)量

對照班和實(shí)驗(yàn)班進(jìn)行8周的教學(xué)后，根據(jù)階段考評（40%）、實(shí)踐能力（40%）、創(chuàng)新能力（10%）人文素質(zhì)進(jìn)行比較，結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)班中87%學(xué)生成績得到了提升，其中尤以實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力提升效果明顯。在對學(xué)生的學(xué)生隨機(jī)訪談中，有學(xué)生說：“泛在學(xué)習(xí)模式給自己更大的空間和自由度，可根據(jù)自己的興趣和內(nèi)容去觀看相關(guān)教學(xué)資源，拓展了自己的學(xué)習(xí)深度和廣度。”也有的學(xué)生說：“自己在課前復(fù)習(xí)的內(nèi)容，尤其難點(diǎn)，在課堂上老師有針對性的講解，明顯了提高自己的學(xué)習(xí)效率?！蓖ㄟ^對比分析，實(shí)驗(yàn)班在階段考評、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和人文素質(zhì)四個(gè)方面明顯優(yōu)于對照班。

四、結(jié)語

本文基于SSH框架、Microsoft SQL Server數(shù)據(jù)庫等，開發(fā)了基于泛在學(xué)習(xí)的智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)，為學(xué)生、教師的教學(xué)提供了一個(gè)新穎的教學(xué)手段與模式，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了一種良好的泛在學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生成為自定步調(diào)的學(xué)習(xí)者，實(shí)現(xiàn)了教師和學(xué)生的即時(shí)交互，真正落實(shí)教學(xué)改革中提出學(xué)生是“探究”的主體、以“探究”為核心的課程理論。采用泛在學(xué)習(xí)模式，有利于激發(fā)了學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)熱情和興趣、促進(jìn)教師教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變、推動(dòng)教師專業(yè)水平的提高、有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升。計(jì)算機(jī)課程教學(xué)由課堂內(nèi)向課內(nèi)外結(jié)合教學(xué)方式轉(zhuǎn)變，在實(shí)踐教學(xué)過程中將會產(chǎn)生良好的教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效果。

基金項(xiàng)目：吉林省高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于智能終端的泛在學(xué)習(xí)系統(tǒng)在體育院校計(jì)算機(jī)課程中的研究與實(shí)踐”；吉林體育學(xué)院自主創(chuàng)新科研基金項(xiàng)目“基于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的智慧體育研究”。

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