智慧教育視域下計算機應用課程教學研究

朱 榮，趙 磊

（湖南警察學院，湖南長沙410000）

教育部印發(fā)的《2020 年教育信息化和網(wǎng)絡安全工作要點》明確提出了 “推動開展智慧教育創(chuàng)新示范”，“加強教育信息化應用研究與實踐”和“建立可擴展、具有公信力的在線教學評價新模式”的目標要求[1]。各高校的教學活動也逐漸從傳授知識技能轉(zhuǎn)化成培養(yǎng)創(chuàng)新能力，資源建設從短、平、快的微視頻發(fā)展為獲得體驗的虛擬仿真，教學場所從普通學習場景轉(zhuǎn)變?yōu)槌两降闹腔劢虒W網(wǎng)絡環(huán)境和智慧教室現(xiàn)實空間，教學工具從眼花繚亂的應用經(jīng)過精挑細選后逐漸沉淀，教學評價從作業(yè)考試的結果過渡到智慧檔案的數(shù)據(jù)記錄，與教學活動相關的資源、模式、場所等都在進行信息化改進，智慧教育的研究也在如火如荼地開展。

1 智慧教育的理念解讀

祝智庭教授在2012 年提出，智慧教育在教育的理念、技術、方法、實踐和人才培養(yǎng)方面進行了創(chuàng)新，認為信息化環(huán)境下的智慧教育是指信息技術支持下為發(fā)展學生智慧能力的教育，旨在利用技術構建智慧學習環(huán)境、運用智慧教學法促進學習者開展智慧學習，從而培養(yǎng)智慧型人才[2]。

黃榮懷教授在2016 年把智慧教育系統(tǒng)歸納為智慧學習環(huán)境、新型教學模式和現(xiàn)代教育制度三個層面，把智慧教育的關注點聚焦在知識生產(chǎn)能力，呼喚高質(zhì)量、高標準的教育，促進教育創(chuàng)新和變革，追尋教育目標和體制的相互匹配，實現(xiàn)卓越人才的培養(yǎng)[3]。

總體來說，教師層面能實現(xiàn)的智慧教育更多是環(huán)境和模式，就是通過智慧教育理念，以新技術引領促進課程教與學，優(yōu)化內(nèi)容供給，精確評價和管理教育數(shù)據(jù)，營造育人新生態(tài)，把教育從“教”轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝保瑯嬛熒砷L發(fā)展共同體。同時，立德樹人作為中國特色社會主義教育事業(yè)的根本任務，智慧教育的推廣也確保了育人的范疇覆蓋課上課下、線上線下、校內(nèi)校外，助力開創(chuàng)“三全育人”的新局面。因此，從國家層面，智慧教育是民族文明的智慧延續(xù)；從教育層面，是探索符合新時代要求的教學方式；從學校層面，是培養(yǎng)適應新時代需求的人才；從教師層面，是啟迪智慧的教育；從學生層面，是生成智慧的學習。

2 課程及學情分析

計算機應用作為計算機知識的入門課程，主要包括操作系統(tǒng)、Office 軟件等內(nèi)容，著重培養(yǎng)掌握計算機基本操作的應用能力。課程意義在于傳授知識、培養(yǎng)技能、提升素質(zhì)和挖掘潛能。一方面，課程的理論課與實踐課配比約2:1，配套教學資源，如課件、微視頻、實驗指導、討論題等均可通過資源平臺上傳實現(xiàn)信息化；另一方面，教師從課程組現(xiàn)有資源出發(fā)，對眾多開放的優(yōu)質(zhì)資源加以整合、推薦和開發(fā)，為學生提供個性化的網(wǎng)絡學習環(huán)境以助其開展深層次學習。

在實際教學中，由于學生學習經(jīng)歷不同，計算機基礎操作能力也不盡相同，例如開課前有的學生已經(jīng)具備一定的編程功底，有的學生卻對使用計算機存在畏難情緒。學情差異導致學生學習課程的體驗大不相同，存在明顯的個別化差異，有的學生認為挑戰(zhàn)不夠，有的卻學習興趣不高。然而課程內(nèi)容章節(jié)是固定的，講述式教學難以滿足不同層次和步調(diào)的學生。

此外，課堂主流的軟件實操版本（Win7 操作系統(tǒng)和Office2010）比學生日常使用的版本（Win10 操作系統(tǒng)和Office2016）有一定的滯后，學生通常難以獲得最佳學習體驗。

3 智慧教育對師生的新要求

3.1 對教師的要求

智慧教育背景下，教師角色更加立體，是最直接的教學組織者，是智慧教育的開創(chuàng)者和踐行者。

1）教育理念。教師對于智慧教育的應用，通常是先體會技術手段的工具屬性，再思考技術與教育的關系。盡管智慧教育的理論體系深度還有一定的欠缺，不少教師更依賴“技術”屬性，對“教育”屬性略顯被動，但當下多樣的智慧教育形式，如教育資源的全球化、隨時隨地的線上學習、線下協(xié)作、課堂小組討論、平臺數(shù)據(jù)智能分析評價等，都在推動理論研究的深度發(fā)展。理論的內(nèi)需，加之新形勢下教學工具和器物不斷推陳出新，形成智慧教育的“思潮”并作用于教育領域。智慧教育除了以技術和手段作為“器”的工具屬性，還需要以啟迪學生智慧為目的來推動教育創(chuàng)新。因此智慧教育下的變革或重塑，也要克服工具理性的束縛，發(fā)展地改進教育理念，將啟迪智慧融入學生發(fā)展的“道”，恪守“以人為本”的價值準繩，把握立德樹人的根本任務，從而推動人與教育的和諧發(fā)展[4]。

2）專業(yè)水準。教師需要提升信息化教學水平，設置特定學習內(nèi)容，及時注意學生的課程參與狀態(tài)，為學生提供最適宜的個性化教學輔導。例如經(jīng)過學情摸排后，在分組時予以綜合考慮，給有一定基礎的學習者布置掌握程度與難度適應的任務，對掌握得不太牢固的學習者協(xié)助其找到符合實際的最優(yōu)學習方法，著力固根基、補短板，進而促進學生的自由發(fā)展。區(qū)別于普通的小組協(xié)作學習，教師需要及時把握教學節(jié)奏，發(fā)揮專業(yè)水準，在學生分享成果后啟發(fā)學生進一步的思考，鞏固有意義的學習，完善其知識觀、認知觀。

3）信息化教學技術。課程教師或教學團隊需要獨立或合作完成智慧教學設計，在此基礎上掌握包括微視頻拍攝制作、網(wǎng)絡教學平臺使用等系列技能來實現(xiàn)技術運用。還可以使用虛擬現(xiàn)實將多媒體資源進行有機地結合，如“操作系統(tǒng)”的章節(jié)中運用虛擬機創(chuàng)建操作系統(tǒng)給學生模擬學習環(huán)境，使他們能夠更好地理解學習內(nèi)容[5]。

4）評價體系。改進考試、出勤等紙質(zhì)記錄的方式，一方面在教學活動管理過程中對學習行為進行數(shù)字化數(shù)據(jù)記錄和分析，包括對學習過程和學習結果進行精準評價[6]，另一方面從學習質(zhì)量、觀點意見、促進學習等方面引入學習伙伴互評的模式增強學生教學活動的參與體驗。

3.2 對學生的要求

1）學習理念。學生意識到角色轉(zhuǎn)變，一方面積極主動地思考，不再被動地等、靠、要，而是自發(fā)地把新知識和已有認知建立學習和思考的關聯(lián)。另一方面避免一味地埋頭學習，發(fā)揮師生學習共同體的力量。

2）學習方式。以自主學習、小組協(xié)作、探究學習、問題解決、挑戰(zhàn)性任務、伙伴互評等方式完成學習活動，樂于在共享學習成果中進一步創(chuàng)新思維。

4 智慧教育模式建構——以知識點“計算機硬件組成及特點”為例

智慧教育在宏觀方面可提供可供借鑒和傳播的優(yōu)質(zhì)課程及方法，讓一定區(qū)域范圍內(nèi)的院校受益，完善其育人功能。微觀方面則在于實現(xiàn)個例來創(chuàng)設有效的情景化學習環(huán)境、搭建教學模型，提供個例經(jīng)驗，達成促進學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)目標[7]。以下主要從微觀層面圍繞具體知識點進行建構示例。

4.1 設計智慧教育教學活動

整合現(xiàn)有基礎設施、教學環(huán)境、平臺工具、教學資源等條件，創(chuàng)設情境，根據(jù)線上線下、課上課下的具體情況因地制宜，選擇最適用于當前狀況的智慧教育模式的“組合拳”，確保教學活動順利開展。例如知識點“計算機硬件組成及特點”的教學中結合“如何選購筆記本電腦”的實踐任務進行課例設計，師生教學活動按照時間進度劃分為課前、課中、課后，根據(jù)活動場所分為線上和線下，教學活動如表1 所示。

表1 教學活動表

4.2 整合智慧教育環(huán)境

智慧教育環(huán)境主要以智慧教室、電子教材、新型實驗室等表現(xiàn)形式促進信息技術與課堂的融合，創(chuàng)建開放的學習環(huán)境，營造智能化的學習氛圍。本課例知識點以泛雅網(wǎng)絡教學平臺作為支撐，通過教室端、移動端和管理端實施教學活動和教學管理。作為發(fā)生學習活動的空間場所，線上能提供學習資源，準確記錄學習過程，線下能被深刻感知，易于增強學習體驗，分析學習過程，測評學習結果，建立個別化差異檔案跟蹤評價，從而促進有效學習和高階思維的發(fā)展。此外，隨著5G 技術的發(fā)展，進一步消除了時空限制，讓教師在直播、現(xiàn)場連線、遠程教學等方式上有了更多的選擇，有力地推進移動教學，增強教學的互動性[8]。

4.3 運行智慧教學模式

隨著新型技術的發(fā)展，新的教育運行方式不斷呈現(xiàn)。據(jù)有效數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2016 年—2019 年主要關注熱點是智慧時代和人工智能，智慧教育在教育學界的關注度較高，層出不窮的新技術不斷地與智慧校園、智慧教室、智慧課堂、智慧課程等進行融合性發(fā)展[9]。

課前，教師通過課程學習平臺實現(xiàn)資源與任務管理。平臺通常可以提供在線教育，包括網(wǎng)絡端和移動端，集成了承載資源、發(fā)布任務、師生互動、動態(tài)監(jiān)控、學習評價等功能。教師以分組的方式，挖掘?qū)W生的學習情況和需求，學生分成8 個小組以個體和小組分別完成任務。針對課程單元知識，圍繞知識點“計算機硬件組成及特點”開發(fā)對應的微視頻，講解重難點內(nèi)容。設置理論學習任務的同時延伸到貼近生活的實踐任務“如何選購筆記本電腦”引導學習，該實踐任務對學生有極大的激勵，用于探索解決購買和優(yōu)化電腦的實際問題。學生開展線上自學，線下根據(jù)實踐任務開展自主探索和小組交流。由于微視頻符合認知記憶規(guī)律，易于控制播放和重看，從學習平臺的后臺數(shù)據(jù)來看，學生整體進度把握良好。教師通過線上學習數(shù)據(jù)和線下學生反饋了解學習進度，進行必要的答疑引導輔助，調(diào)整課堂教學內(nèi)容，借助混合式教學有效地鞏固和提高學習效果。

課堂采用翻轉(zhuǎn)課堂的模式。首先教師架構知識，現(xiàn)場解惑，師生共同開展基于問題的教學活動，教師作為觀察者和引導者，通過與學生開展一對一或一對多的互動，觀察學生個別化差異，以項目引導、課堂作業(yè)、答疑解惑、發(fā)起討論等途徑，幫助學生內(nèi)化知識點。學生則通過資料展示、PPT 演示、視頻直播等方式，把小組成果以報告等方式進行分享。學習活動中教師根據(jù)學生分組匯報情況，在課堂上逐漸實現(xiàn)知識歸納和遷移，通過有一定難度的應用案例培養(yǎng)學生發(fā)散思維，如從“選購筆記本電腦”的分組展示提升到“某配件對電腦性能的優(yōu)化”，在新情景下創(chuàng)設問題進行即時研討，激發(fā)學生的學習潛力。此外教學還注重全方位育人，如加強價值觀引領，勸勉學生在大學階段發(fā)揮計算機的學習功能。同時，線上平臺記錄了教學活動的過程數(shù)據(jù)，以便開展后續(xù)的教師點評、學習伙伴互評。

課后，教師根據(jù)學生的學習過程和學習結果建立學習檔案，借助課程學習平臺上的原始記錄和大數(shù)據(jù)分析準確判斷學生是否掌握了技能，學生及其小組伙伴均可以參與到評價中。課程評價以基于數(shù)據(jù)的智慧評價為主，客觀地挖掘教育信息，動態(tài)地收集教學數(shù)據(jù)，運用大數(shù)據(jù)技術精準地分析包括學習效率、學習方式等學習情況。在實際執(zhí)行過程中，教師著重對學生的問題解決、實踐創(chuàng)新兩個方面進行過程評價，引導學生之間對學習探究、知識獲取進行互評，有利于調(diào)動學生的積極性，教師也能更好地把握學生的學習狀況，根據(jù)綜合任務完成數(shù)、得分、活躍度等實施智能化的教學策略。例如教師上傳題庫、發(fā)布作業(yè)，學生的習題練習和課程作業(yè)都能實現(xiàn)自動評測批改，動態(tài)地監(jiān)測學生學習過程和學習狀態(tài)；對不滿足任務點完成條件的學生發(fā)布學習預警；以基于問題的在線答疑檢驗學習效果，做到因材施教，實現(xiàn)個性化教育；學生在移動端完成該知識點的主客觀題理論考核測試，測試期間平臺通過鎖定客戶端的功能進行測試環(huán)境監(jiān)測。

課例通過討論答疑、及時跟進，客觀系統(tǒng)地評價教學效果，發(fā)布“未來暢想”概念視頻，重在發(fā)散思維啟迪智慧，引導學生思考、討論和展望科技對未來生活的影響，促進思維能力的培養(yǎng)。智慧教育模式下的大學生，除了更容易養(yǎng)成基本的會觀察、會思考、會學習的習慣以外，還能開拓創(chuàng)新思維和批判性思維，從而獲得勇于迎接挑戰(zhàn)、敢于追尋真理的品質(zhì)。

5 結語

在智慧教育蓬勃發(fā)展的背景下，教師們乘著物聯(lián)網(wǎng)、全息投影、大數(shù)據(jù)分析、5G 等新技術的東風，在智慧教學理念引領下，不斷擺脫傳統(tǒng)教育的慣性影響，改進和更新教育觀念、教學手段等，構建有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維的智慧課堂，以技術手段促進教育變革，在教與學中凸顯智慧教學的屬性，不斷提升教學質(zhì)量以及學生的綜合素質(zhì)。