基于智慧教室的高校課堂教學(xué)改革探索研究

喬貴春

摘? 要 結(jié)合近年來的智慧教室項目實(shí)踐，分析目前智慧教室教育應(yīng)用中存在的問題。結(jié)合具體問題，圍繞課堂教學(xué)改革中的教師教育培訓(xùn)、學(xué)生學(xué)習(xí)力、教學(xué)模式改革項目建設(shè)、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)等方面，探索構(gòu)建基于智慧教室的高校課堂教學(xué)改革模式，以期為高等教育教學(xué)改革提供參考。

關(guān)鍵詞 智慧教育;智慧教室;高校課堂;教學(xué)改革;翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號：G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）10-0047-03

Abstract The article explains the concept of smart classroom， com-bined with the practice of smart classroom projects in recent years， analyzes the problems existing in the application of smart classroom education. Combining with specific problems， exploring the construc-tion of classroom teaching reform model based on smart classrooms in the aspects of teacher education and training， student learning， tea-ching model reform project construction， digital learning resource construction， network course construction， systematic operation and professional guarantee， and realizing the deep integration of infor-mation technology and education， in order to provide reference for higher education teaching reform.

Key words smart education; smart classroom; college classroom; teaching reform; flipped classroom

1 前言

隨著時代的進(jìn)步和科技的發(fā)展，在教育中轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)模式，提升教學(xué)品質(zhì)，樹立學(xué)生的創(chuàng)新意識并增強(qiáng)其實(shí)踐能力，已成為教學(xué)目標(biāo)中的重點(diǎn)內(nèi)容。教學(xué)改革要從改變課堂教學(xué)模式開始，如果課堂教學(xué)活動沒有達(dá)到理想效果，教學(xué)目標(biāo)的完成也就無從談起。因此，課堂教學(xué)活動是教育中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2017年9月8日，陳寶生部長吹響“課堂革命”的改革號角[1]。從現(xiàn)實(shí)課堂的問題出發(fā)，課堂教學(xué)改革是高校教育改革的核心。目前為止，我國大部分中小學(xué)校已普遍采用智慧教室開展教學(xué)活動。2012年，華東師范大學(xué)在其閔行校區(qū)開設(shè)了20間未來課堂，此后各大高校陸續(xù)開展智慧教室籌建工作。

所謂智慧教室，就是運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)、人工智能技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多種高科技手段對教學(xué)信息和教育資源進(jìn)行整合，營造一種智慧學(xué)習(xí)氛圍。其核心思想是利用智慧教學(xué)工具發(fā)揮教師智慧，從而達(dá)到增強(qiáng)學(xué)生智慧的目的。智慧教室將多媒體教室、數(shù)字教室、網(wǎng)絡(luò)教室與未來教室集為一體，是一種高效率的新型教學(xué)形式。智慧教室中除了硬件教學(xué)設(shè)備、軟件教學(xué)系統(tǒng)和教學(xué)技術(shù)的運(yùn)用外，還以多種教學(xué)策略開展教學(xué)活動。從某種意義上來講，智慧教室是通過整合教學(xué)內(nèi)容為教師和學(xué)生提供豐富的教育資源，從而增強(qiáng)課堂的互動性，利用環(huán)境管理與情境感知的功能形成的一種全新的智能學(xué)習(xí)場所。

2 目前智慧教室教育應(yīng)用的主要問題

經(jīng)過多年的建設(shè)，很多高校和研究機(jī)構(gòu)已配備了一系列的智慧教室。但是在智慧教室的建設(shè)及應(yīng)用過程中出現(xiàn)很多令人深思的問題。

1）重設(shè)施設(shè)備建設(shè)，輕教學(xué)方式和教學(xué)模式改革。這導(dǎo)致許多所謂的智慧教室實(shí)際上變成學(xué)生口中的“高級多媒體教室”。智慧教室的應(yīng)用應(yīng)充分關(guān)注學(xué)生的個體性差異，使學(xué)生獲得多樣性發(fā)展，真正貫徹落實(shí)“以人為本”的教學(xué)理念[2]。

2）教師的信息化教學(xué)能力比較薄弱。面對不斷發(fā)展的“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)、學(xué)習(xí)評估技術(shù)和人工智能技術(shù)，部分教師尚未形成掌握并應(yīng)用新技術(shù)的觀念，缺乏相應(yīng)的現(xiàn)代教育技術(shù)能力，面對更加復(fù)雜、更加智慧的新型智能學(xué)習(xí)場所，茫然不知所措，只好如“盲人騎瞎馬”一般，憑著自己過往的經(jīng)驗(yàn)，用傳統(tǒng)的教學(xué)模式把智慧教室當(dāng)成多媒體教室簡單演示課件，草草利用了之，導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)教育資源的大大浪費(fèi)。

3）智慧教室的學(xué)習(xí)資源建設(shè)不足，各個學(xué)科的針對性資源更是匱乏。智慧教室除了豐富并增加教師的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段與教學(xué)方式外，更重要的作用在于培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式并了解新型價值理念與思想文化。目前，智慧教室學(xué)習(xí)資源的匱乏導(dǎo)致學(xué)生對智慧教室的學(xué)習(xí)興趣不高，主動參與度不強(qiáng)。

3 推進(jìn)基于智慧教室建設(shè)的高校課堂教學(xué)改革策略

隨著信息技術(shù)與無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，基于移動設(shè)備及通信技術(shù)的智慧教室應(yīng)運(yùn)而生，為高校課堂教學(xué)改革與創(chuàng)新提供了堅實(shí)的基礎(chǔ)與良好的保障。與傳統(tǒng)教室相比，豐富技術(shù)支持的智慧教室環(huán)境下，教師能夠自主選擇小組協(xié)作、講授法、探究學(xué)習(xí)法、任務(wù)驅(qū)動法等多種教學(xué)方式，充分利用數(shù)字化學(xué)習(xí)資源、信息化工具構(gòu)建師生、生生互動環(huán)節(jié)，開展多元化、過程性、綜合性評測，將學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與參與度，完成教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，讓混合式教學(xué)、合作學(xué)習(xí)、在線學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂等科技化教學(xué)成為開展教學(xué)活動的主要方式，從而真正體現(xiàn)智慧教育的初衷[3]。

做好課堂教學(xué)改革頂層設(shè)計，政策規(guī)劃制度先行? 智慧教室集多媒體教學(xué)、交互式教學(xué)、透明化教學(xué)質(zhì)量管理、教學(xué)設(shè)備科技化管理、新型教學(xué)模式創(chuàng)建和教學(xué)視頻資源于一體。智慧教育系統(tǒng)以營造智慧教育氛圍為前提，通過對教學(xué)效果進(jìn)行全面評估，推動高校課堂教學(xué)改革，讓教師與學(xué)生在教學(xué)過程中獲得全新體驗(yàn)，提升教學(xué)管理效率，為教學(xué)活動提供更為豐富的信息與資源，增加高校發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，建立并健全培養(yǎng)青年教師的成長機(jī)制，使高校發(fā)展特色教育與專業(yè)教育更具科學(xué)性。

智慧教室轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)教學(xué)模式，將創(chuàng)建教學(xué)環(huán)境、提升教學(xué)管理和評估教學(xué)質(zhì)量有機(jī)結(jié)合，打破線上與線下、現(xiàn)實(shí)與虛擬的局限性，形成新型教學(xué)形式，為教學(xué)活動的開展設(shè)計出全新流程。這樣的系統(tǒng)工程一定要做好頂層設(shè)計，有序推進(jìn)基于智慧教室的高校課堂教學(xué)改革，提前做好一系列人員安排、教師培訓(xùn)、課程改革，以及教改項目的遴選、管理、考核與設(shè)備維護(hù)等制度安排。

開展基于智慧教室的智慧教師團(tuán)隊培訓(xùn)? 智慧教室建設(shè)將最新的大數(shù)據(jù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)工具在教學(xué)活動中加以運(yùn)用，與教學(xué)活動相結(jié)合，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式中儲備、提取與傳播知識的形式。在智慧教學(xué)過程中，要求教師在掌握錄制微課、制作課件以及操作電子白板等教學(xué)設(shè)備的能力的同時，也要充分了解軟硬件平臺的使用。在整個教學(xué)過程中，包括課下推送與批改作業(yè)環(huán)節(jié)，課上教師與學(xué)生之間、學(xué)生之間的交流互動環(huán)節(jié)，單屏與多屏、學(xué)生屏和教師屏以及電子白板和課件的各個切換環(huán)節(jié)，教師都要做到熟練操作。若教師不具備該項能力，就會使教學(xué)活動的連貫性降低，導(dǎo)致教學(xué)效率下降，使得高科技信息技術(shù)工具成為教學(xué)活動中的負(fù)擔(dān)。這些對教師的信息技術(shù)素養(yǎng)提出更高層次的要求，教師必須具備較強(qiáng)的信息化教學(xué)能力，能夠熟練運(yùn)用信息技術(shù)手段開展多元化教學(xué)[4]。

這么復(fù)雜的信息化培訓(xùn)，必須開展基于智慧教室的智慧教師團(tuán)隊培訓(xùn)模式，保證每個教學(xué)項目教師團(tuán)隊都能熟練掌握信息化教學(xué)能力。具體技術(shù)培訓(xùn)要重點(diǎn)在以下三個方面進(jìn)行加強(qiáng)。

1）改變培訓(xùn)形式，利用“用中學(xué)”的培訓(xùn)形式重點(diǎn)培養(yǎng)教師的實(shí)際操作能力。在培訓(xùn)過程中要讓所有教師都對智慧教室的設(shè)備和平臺進(jìn)行操作，并且為教師準(zhǔn)備詳細(xì)的操作指導(dǎo)手冊與操作流程示意圖，讓教師了解與參考。

2）重視培訓(xùn)內(nèi)容，讓教師在培訓(xùn)中試用每一項功能。通過多次培訓(xùn)和強(qiáng)調(diào)智慧教室核心功能的形式，讓教師熟練掌握使用方式。此外，還要對智慧教室具備的所有功能都進(jìn)行介紹與展示，延展教師使用功能的范圍。

3）保證培訓(xùn)時間，通過多次開展培訓(xùn)活動，特別是在學(xué)期中為教師組織補(bǔ)充性培訓(xùn)活動，對教師在利用智慧教室開展教學(xué)活動中遇到的問題及時進(jìn)行指導(dǎo)。

開展基于智慧教室的高校課堂教學(xué)改革項目研究? 智慧教室建設(shè)最直接的出發(fā)點(diǎn)就是轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，優(yōu)化教學(xué)效果，創(chuàng)建一個信息技術(shù)支持下的新型教室環(huán)境。但是在實(shí)際過程中，這種高強(qiáng)度、高難度、高技術(shù)含量的教學(xué)必然會給教師帶來巨大的額外工作量。因此，學(xué)校必須采取相應(yīng)的措施，從制度上保障授課教師的辛勤勞動，從而激勵教師不斷開展基于智慧教室的高校課堂教學(xué)改革項目研究，開展基于學(xué)科領(lǐng)域的智慧教室應(yīng)用模式研究，參加基于智慧教室的混合式教學(xué)培訓(xùn)，實(shí)時關(guān)注培訓(xùn)進(jìn)展，為專家評審出的完成預(yù)期目標(biāo)的培訓(xùn)項目設(shè)立獎勵制度，鼓勵教師增強(qiáng)對智慧教室的了解與運(yùn)用，提升教師教學(xué)效率，從而以點(diǎn)帶面推動整個學(xué)校的課堂教學(xué)改革。

1）確定利用教研課題的形式，促使教師開展以智慧教室為基礎(chǔ)的改革教學(xué)模式活動，并及時總結(jié)分析，為不同教研課題隊伍搭建交流溝通、互相學(xué)習(xí)的發(fā)展平臺。

2）為教師與學(xué)生提供對于智慧教育良好的體驗(yàn)感，提高學(xué)生的參與度。利用分組合作與翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)模式對教學(xué)活動進(jìn)行展示，使教師和學(xué)生在智慧教室提供的互動教學(xué)活動中獲得優(yōu)良體驗(yàn)。通過這種優(yōu)良體驗(yàn)激發(fā)師生對智慧教室的興趣，從而自發(fā)投身到基于智慧教室的教學(xué)活動之中，有助于課堂教學(xué)改革的深入開展。

3）針對不同學(xué)科特點(diǎn)及實(shí)際教學(xué)需求，積極探索開展基于智慧互動教室的不同教學(xué)模式建設(shè)研究。例如：對于法政、外語類學(xué)科，通過自由拼接活動座椅，便于小組討論或辯論，探索小組互動研討型的教學(xué)模式，從而實(shí)現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)、角色互換，學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體;針對計算機(jī)等學(xué)科，則要利用平穩(wěn)流暢的無線網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建學(xué)習(xí)環(huán)境，探索基于任務(wù)的情景體驗(yàn)式教學(xué)及任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式;對于農(nóng)、林、醫(yī)等學(xué)科，通過教師屏與學(xué)生屏實(shí)時顯示多畫面對比與高清圖像的功能，隨時進(jìn)行異地交流、實(shí)時互動的遠(yuǎn)程互動，從而積極探索開展混合式教學(xué)、遠(yuǎn)程協(xié)作學(xué)習(xí)、游戲化學(xué)習(xí)模式;針對需要建設(shè)微課和MOOC的教師，開發(fā)并提供基于智慧教室高清錄播功能的各種數(shù)字化學(xué)習(xí)資源，為學(xué)生開展基于數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的自主學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

4）開展基于智慧教室大數(shù)據(jù)方面的課堂教學(xué)改革研究。隨著人工智能技術(shù)及大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用不斷深入，在教師與學(xué)生基于智慧教室開展的教學(xué)活動中產(chǎn)生的大量教學(xué)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，利用教學(xué)效果評估功能與大數(shù)據(jù)分析功能，對師生在課堂上的互動進(jìn)行分析與研究，從而推動教師對教學(xué)行為進(jìn)行改善。教師利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析學(xué)生學(xué)習(xí)行為，從學(xué)生的試題錯誤率以及所用時長的相關(guān)數(shù)據(jù)中總結(jié)學(xué)生之間的差異性，對學(xué)生因材施教，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。此外，學(xué)校在進(jìn)行日常教學(xué)管理時也可以運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，利用數(shù)據(jù)信息指導(dǎo)、監(jiān)督并評估教學(xué)活動，從而給學(xué)校日常教學(xué)管理工作提出意見與建議，提升工作效率。

提高學(xué)生學(xué)習(xí)力，加深課堂教學(xué)參與度? 基于智慧教室的智慧學(xué)習(xí)是完全以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)活動。學(xué)生的學(xué)習(xí)力、學(xué)習(xí)態(tài)度、課堂教學(xué)參與度是影響學(xué)生在智慧教育中開展互動學(xué)習(xí)的關(guān)鍵因素。在基于智慧教室的教學(xué)模式中，可以隨時為學(xué)生提供需要的學(xué)習(xí)信息、資源與服務(wù)，同時可以依據(jù)學(xué)生個體差異為其提供定制服務(wù)與學(xué)習(xí)資源，使得學(xué)生對自身興趣與愛好有更為深入的了解，自身潛力獲得不斷發(fā)展，讓學(xué)生在高效率的學(xué)習(xí)中獲得愉悅的體驗(yàn)感。所以，學(xué)生的信息化技術(shù)水平和學(xué)習(xí)能力是進(jìn)行智慧教育的前提，良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生的課堂教學(xué)參與度，從而使課堂教學(xué)效率獲得大幅度提升，最終讓智慧教室提倡的利用智慧教學(xué)工具發(fā)揮教師智慧、增強(qiáng)學(xué)生智慧的主導(dǎo)思想得到貫徹落實(shí)。

智慧教室與課程上網(wǎng)項目建設(shè)相結(jié)合，打造金課? 為促進(jìn)智慧教室倒逼課堂教學(xué)改革，高校應(yīng)在網(wǎng)絡(luò)課程方面提升關(guān)注，重點(diǎn)建立網(wǎng)絡(luò)課程方面的獎勵、管理與評估制度，從而保證網(wǎng)絡(luò)開放課程的順利開展，以“讓所有課程上網(wǎng)”為指導(dǎo)思想，不斷增加網(wǎng)絡(luò)開放課程的學(xué)科數(shù)量，使智慧教室得到充分運(yùn)用，進(jìn)一步打造省級一流專業(yè)，為成為國家級金課打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。與此同時，不斷增強(qiáng)教師使用智慧教室開展教學(xué)活動的實(shí)踐能力，促進(jìn)智慧教室得到更好的利用，以智慧教室為載體，以省級一流專業(yè)建設(shè)為契機(jī)，組織教師開展網(wǎng)絡(luò)開放課程的培訓(xùn)與交流活動，提升教師應(yīng)用智慧教室改革課堂教學(xué)的技術(shù)水平和能力。

4 小結(jié)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新信息技術(shù)在教育教學(xué)活動中的不斷應(yīng)用與深入，轉(zhuǎn)變高校教學(xué)模式離不開智慧教室、智慧教育和智慧教師三方面的深入整合。要完成教學(xué)活動與信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合，任重而道遠(yuǎn)。建設(shè)智慧教室要以現(xiàn)代教學(xué)理念和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，智慧教室提倡智慧教育，而開展智慧教育離不開智慧教師。智慧教育強(qiáng)調(diào)由“以教師為中心”向“以學(xué)生為中心”轉(zhuǎn)變、由“以教為中心”向“以學(xué)為中心”轉(zhuǎn)變，強(qiáng)調(diào)從傳統(tǒng)的面對面教學(xué)模式向以翻轉(zhuǎn)課堂、在線學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)與混合式教學(xué)等形式為特征的信息化教學(xué)新趨勢、新模式轉(zhuǎn)變。這些教育教學(xué)模式的改革都離不開學(xué)校、教師和學(xué)生的共同合作，只有在智慧教育教學(xué)中，智慧教室的運(yùn)用才能產(chǎn)生理想效果，同時體現(xiàn)在當(dāng)今信息技術(shù)時代建設(shè)智慧教室、開辦未來課堂、發(fā)展智慧教育和培育創(chuàng)新型人才等對于培養(yǎng)大學(xué)生核心能力的深刻含義。

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