智慧課堂

摘 要：本文通過(guò)對(duì)智慧課堂的基本內(nèi)涵以及對(duì)智慧教室建設(shè)的研究，闡述了智慧課堂作為信息技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)深度融合的有效路徑的概念。通過(guò)智慧課堂的建設(shè)，推動(dòng)高校學(xué)科專(zhuān)業(yè)水平的提升。

關(guān)鍵詞：智慧課堂;教學(xué)模式;深度融合

一、 智慧課堂的基本內(nèi)涵

近年來(lái)，隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、虛擬化等信息技術(shù)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，普通高校的傳統(tǒng)教學(xué)方式也隨之發(fā)生了根本性的變化。在高校的傳統(tǒng)課堂中，通常是教師以PPT講解結(jié)合板書(shū)的教學(xué)模式，這種教學(xué)模式使學(xué)生基本上處于被動(dòng)的知識(shí)接受者的地位，無(wú)法調(diào)動(dòng)起學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和思考的積極性，課堂的學(xué)習(xí)效率低下，不利于學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能的培養(yǎng)。因此，越來(lái)越多的高校已經(jīng)開(kāi)始嘗試構(gòu)建以學(xué)生為中心的智能化的教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)課堂到智慧課堂的轉(zhuǎn)變。例如，東北林業(yè)大學(xué)建立的森林工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，為林業(yè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生提供了木材生產(chǎn)、木材生產(chǎn)規(guī)劃、木材物流、林產(chǎn)品包裝四個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。

智慧課堂的構(gòu)建應(yīng)該從高校的教學(xué)實(shí)訓(xùn)以及企業(yè)的實(shí)際用人需求出發(fā)，針對(duì)學(xué)生的實(shí)際操作能力進(jìn)行培養(yǎng)。在“科學(xué)研究、實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)”的原則下，學(xué)生可以根據(jù)自身所學(xué)的理論知識(shí)，在模擬的應(yīng)用場(chǎng)景中進(jìn)行真實(shí)的訓(xùn)練，從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)真實(shí)工作環(huán)境的體驗(yàn)感，適應(yīng)社會(huì)人才的需求現(xiàn)狀。

智慧課堂的教學(xué)模式是以學(xué)生為中心，通過(guò)私有云系統(tǒng)作為平臺(tái)，由教學(xué)活動(dòng)貫穿課堂教學(xué)的整個(gè)過(guò)程。教師主要起到創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)環(huán)境以及引導(dǎo)啟發(fā)的作用。智慧課堂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過(guò)以私有云平臺(tái)作為支撐，把所有實(shí)驗(yàn)資源和試驗(yàn)環(huán)境都部署在了云端，學(xué)生和教師通過(guò)web頁(yè)面就可以訪問(wèn)系統(tǒng)。對(duì)于教師，由于所有課程的開(kāi)發(fā)接口都是開(kāi)源的，因此教師可以自定義私有課件，并能夠?qū)⑺接姓n件共享。并且可以隨時(shí)跟進(jìn)和監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，通過(guò)檢查學(xué)生的操作步驟記錄，隨時(shí)了解學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握情況。對(duì)于學(xué)生，可以根據(jù)自身的學(xué)習(xí)情況靈活利用學(xué)習(xí)時(shí)間，隨時(shí)都可以中斷學(xué)習(xí)并自動(dòng)保持學(xué)習(xí)進(jìn)度。

二、 智慧教室的建設(shè)

智慧教室的建設(shè)在硬件方面采用高度集成化管理，主要包括控制管理設(shè)備、學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。在軟件方面則采用開(kāi)放管理的模式，通常采用C/S的架構(gòu)，對(duì)客戶(hù)端沒(méi)有特殊要求。軟件系統(tǒng)主要包括教師管理系統(tǒng)、學(xué)生實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)等。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)區(qū)的計(jì)算機(jī)，登錄到云服務(wù)平臺(tái)的學(xué)生端，可以進(jìn)行在線實(shí)驗(yàn)、提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告、查看成績(jī)等操作。教師可以在教師端通過(guò)創(chuàng)建和管理虛擬機(jī)來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)定和管理。

智慧教室的整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境采用真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備，模擬當(dāng)前最新的信息技術(shù)應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì)，不但能滿(mǎn)足當(dāng)前課程內(nèi)容需要，而且可以后期進(jìn)行平滑升級(jí)，通過(guò)添加部分網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和模塊來(lái)組建更為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，為學(xué)生提供更多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，滿(mǎn)足不同學(xué)科的上課需求。智慧教室的軟件系統(tǒng)通常具備如下的特點(diǎn)：簡(jiǎn)便的系統(tǒng)部署方式、功能豐富的實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)、遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)支持、自動(dòng)化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)判。

軟件系統(tǒng)的部署簡(jiǎn)單易行，學(xué)生無(wú)論是否在實(shí)驗(yàn)室，只要在具備校園網(wǎng)的環(huán)境就可以通過(guò)下載客戶(hù)端，安裝并連接系統(tǒng)。還可以隨時(shí)將實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果保存到服務(wù)端，下次下載即可繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)可以查看實(shí)驗(yàn)教程以及實(shí)驗(yàn)的成績(jī)。教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以查看所有學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，并可進(jìn)行匯總分析。教師通過(guò)設(shè)置每個(gè)實(shí)驗(yàn)的分?jǐn)?shù)，由自動(dòng)化評(píng)判來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)生在整個(gè)學(xué)期所有實(shí)驗(yàn)成績(jī)的統(tǒng)計(jì)。

三、 智慧課堂的教學(xué)模式

智慧課堂的教學(xué)模式是在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與智慧教學(xué)的目標(biāo)下，通過(guò)信息技術(shù)構(gòu)建的軟硬件平臺(tái)與傳統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)方法深度融合，通過(guò)課前、課間、課后的有序的教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生生成學(xué)習(xí)智慧，形成學(xué)習(xí)和應(yīng)用的能力，從而促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。教學(xué)模式的框架如圖1所示：

圖1 教學(xué)模式框架

在智慧課堂的整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生始終處于過(guò)程的中心。在課前階段，教師將課程資源導(dǎo)入到實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中，同時(shí)發(fā)布預(yù)習(xí)通知。學(xué)生不受學(xué)習(xí)和場(chǎng)地的限制，只要連入校園網(wǎng)，就可以隨時(shí)隨地展開(kāi)預(yù)習(xí)并和同學(xué)交流心得。在課上階段，學(xué)生通過(guò)老師的指導(dǎo)啟發(fā)，在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中可以開(kāi)展個(gè)性化自主學(xué)習(xí)。在課后階段，教師通過(guò)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)測(cè)評(píng)分析系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確定位學(xué)生的知識(shí)薄弱點(diǎn)，全方位掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。學(xué)生則可以靈活利用學(xué)習(xí)時(shí)間，平臺(tái)會(huì)自動(dòng)保存學(xué)習(xí)進(jìn)度。

四、 結(jié)語(yǔ)

智慧課堂是信息技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)深度融合的成果，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，智慧校園建設(shè)的不斷深入，以智慧課堂為代表的教學(xué)模式將會(huì)是高校教學(xué)的主要途徑。在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時(shí)代背景下，以智慧課堂為代表的教學(xué)模式不僅培養(yǎng)了大量的應(yīng)用技能型人才，而且以校企合作共建為載體，打通了高校與企業(yè)人才供給的通道，帶動(dòng)了高校的專(zhuān)業(yè)建設(shè)水平的提升。

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作者簡(jiǎn)介：

李楓，吉林省吉林市，北華大學(xué)大數(shù)據(jù)與智慧校園管理中心。