智慧教室數(shù)字化教學(xué)建設(shè)解決方案

程麗敏

（華夏幸?；鶚I(yè)股份有限公司）

智慧教室數(shù)字化教學(xué)建設(shè)解決方案

程麗敏

（華夏幸福基業(yè)股份有限公司）

智慧教室是一種典型的智慧學(xué)校環(huán)境，是學(xué)校信息化發(fā)展到一定階段的內(nèi)在訴求，是當(dāng)今智慧學(xué)習(xí)時(shí)代的必然選擇。論文通過(guò)對(duì)智慧教室的簡(jiǎn)介及發(fā)展背景的描述，介紹智慧教室的建設(shè)目標(biāo)、構(gòu)建理論及智慧教室構(gòu)成的解決方案。

智慧教室；互動(dòng)；資源管理；云平臺(tái)；教學(xué)資源

1 智慧教室簡(jiǎn)介

智慧教室是數(shù)字教室和未來(lái)教室的一種形式，是一種新型的教育形式和現(xiàn)代化教學(xué)手段。智慧教室是一個(gè)充分利用智能設(shè)備（平板電腦）和網(wǎng)絡(luò)化的解決方案，涵蓋課前課中課后多個(gè)環(huán)節(jié)，提供便捷的課件閱讀及課堂互動(dòng)手段，保留學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程數(shù)據(jù)，智能分析學(xué)生作業(yè)并把握其知識(shí)掌握情況。通過(guò)教學(xué)資源數(shù)字化、教學(xué)效果分析智能化、教育參與者社區(qū)化，實(shí)現(xiàn)跨越式教育創(chuàng)新。它是新型現(xiàn)代化智慧教室系統(tǒng)，是推進(jìn)未來(lái)學(xué)校建設(shè)的有效組成部分。同時(shí)，教師教育觀念的更新、學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變和學(xué)校教學(xué)管理制度的重建，也將是智慧課堂改革在實(shí)施過(guò)程中的標(biāo)志性體現(xiàn)。

2 智慧教室背景

在學(xué)校，課堂教學(xué)環(huán)節(jié)是學(xué)生接受系統(tǒng)教育最重要的一環(huán)。做好教學(xué)互動(dòng)環(huán)節(jié)，是掌握好教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量、提高教學(xué)水平的關(guān)鍵?，F(xiàn)行的教學(xué)過(guò)程中，傳統(tǒng)的簽到環(huán)節(jié)、疑問(wèn)確認(rèn)環(huán)節(jié)、提問(wèn)互動(dòng)環(huán)節(jié)、課堂小測(cè)試環(huán)節(jié)存在諸多問(wèn)題。簽到過(guò)程中，使用紙張簽到，效率低且存在代簽現(xiàn)象，結(jié)果不便于統(tǒng)計(jì)；提問(wèn)互動(dòng)環(huán)節(jié)和課堂小測(cè)試的環(huán)節(jié)中，教師給出簡(jiǎn)單選擇后，學(xué)生舉手或者口頭回答，不能獲得準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，教師只能根據(jù)大體情況來(lái)判斷是否進(jìn)行教學(xué)，沒(méi)有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，更不能考慮后期的數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作。傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)的需要，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的新型現(xiàn)代化智慧教室系統(tǒng)正在逐步的推廣運(yùn)用。智慧教室作為一種新型的教育形式和現(xiàn)代化教學(xué)手段，給教育行業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇。

3 智慧教室建設(shè)目標(biāo)

智慧教室教學(xué)實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源云平臺(tái)、教室后端管理、課堂互動(dòng)、在線云課堂四大功能，完美解決了教學(xué)資源不夠豐富、教師備授課不能常態(tài)化、師生以及學(xué)生之間不能有效互動(dòng)等關(guān)鍵問(wèn)題，為老師和學(xué)生提供了一種高效的“教”與“學(xué)”模式。系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)“學(xué)生的智慧發(fā)展”、“師生的情智交流”、“轉(zhuǎn)變教師的角色與教學(xué)行為”等提供了全面支撐。智慧教室的建設(shè)，是新課程改革理念以及建構(gòu)主義理論與現(xiàn)實(shí)環(huán)境相結(jié)合的產(chǎn)物，是項(xiàng)目規(guī)劃的重點(diǎn)。根據(jù)整體規(guī)劃，主要完成以下目標(biāo)。

1）將傳統(tǒng)教室改造成支持物聯(lián)網(wǎng)覆蓋的智慧教室。

2）建設(shè)智慧教學(xué)平臺(tái)，打造以“資源”、“備授課”、“互動(dòng)”三位一體的教學(xué)策略，為學(xué)生的智慧發(fā)展提供良好的環(huán)境。

3）全面提升學(xué)校的軟硬件的信息化環(huán)境。

4）為教育均衡化發(fā)展提供決策支持?jǐn)?shù)據(jù)。

5）開(kāi)放的優(yōu)質(zhì)教育資源為學(xué)生家長(zhǎng)提供服務(wù)。

6）為學(xué)校發(fā)展積累豐富的教育教學(xué)資源，形成學(xué)校優(yōu)質(zhì)資源和特色資源。

7）促進(jìn)教育局教學(xué)信息化建設(shè)的進(jìn)程，統(tǒng)一優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的標(biāo)準(zhǔn)，提升教育信息化水平，從而推進(jìn)義務(wù)教育均衡發(fā)展，提高教育質(zhì)量。

8）利用各種教學(xué)課件，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

9）開(kāi)放優(yōu)質(zhì)教育資源為學(xué)生提供服務(wù)。

4 智慧教室建構(gòu)理論

智慧教室建構(gòu)理論模型如圖1所示。

圖1 理論模型

建構(gòu)理念的核心是以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探索和發(fā)現(xiàn)，以及對(duì)所學(xué)知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)，教師是學(xué)生意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者，教學(xué)過(guò)程是建構(gòu)和理解的過(guò)程，教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生的探究和創(chuàng)造性思維能力。建構(gòu)主義主要包括：知識(shí)觀、學(xué)習(xí)觀、學(xué)生觀、師生定位、學(xué)習(xí)壞境、師生評(píng)價(jià)6個(gè)部分。

4.1 知識(shí)觀

1）知識(shí)是主動(dòng)建構(gòu)，并不是被動(dòng)接受。

2）知識(shí)只是個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的合理化。

3）學(xué)生對(duì)知識(shí)的接收，只能由他自己來(lái)建構(gòu)完成，以他們自己的經(jīng)驗(yàn)為背景，來(lái)分析知識(shí)的合理性。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生不僅理解新知識(shí)，而且對(duì)新知識(shí)進(jìn)行分析、檢驗(yàn)和批判。

4.2 學(xué)習(xí)觀

1）學(xué)習(xí)不是由教師把知識(shí)簡(jiǎn)單地傳遞給學(xué)生，而是由學(xué)生自己建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程。

2）學(xué)習(xí)不是被動(dòng)接收信息刺激，而是主動(dòng)地建構(gòu)意義；是根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)背景，對(duì)外部信息進(jìn)行主動(dòng)地選擇、加工和處理，從而獲得自己的意義。

3）學(xué)習(xí)意義的獲得，是每個(gè)學(xué)習(xí)者以自己原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)新信息重新認(rèn)識(shí)和編碼，建構(gòu)自己的理解。在這一過(guò)程中，學(xué)習(xí)者原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)因?yàn)樾轮R(shí)經(jīng)驗(yàn)的進(jìn)入而發(fā)生調(diào)整和改變。

4）同化和順應(yīng)，是學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的兩種途徑或方式。

4.3 學(xué)生觀

1）建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)，學(xué)習(xí)者并不是空著腦袋進(jìn)入學(xué)習(xí)情境中的。

2）教學(xué)不能無(wú)視學(xué)習(xí)者的已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)單強(qiáng)硬地從外部對(duì)學(xué)習(xí)者實(shí)施知識(shí)的“填灌”，而應(yīng)當(dāng)把學(xué)習(xí)者原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)作為新知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者從原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)中，生長(zhǎng)新的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。

3）教師與學(xué)生，學(xué)生與學(xué)生之間需要共同針對(duì)某些問(wèn)題進(jìn)行探索，并在探索的過(guò)程中相互交流和質(zhì)疑，了解彼此的想法。

4.4 師生角色定位

1）教師是學(xué)生建構(gòu)知識(shí)的忠實(shí)支持者。

2）教師要成為學(xué)生建構(gòu)知識(shí)的積極幫助者和引導(dǎo)者，應(yīng)當(dāng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)和保持學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

3）學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的積極參與者和知識(shí)的積極建構(gòu)者。

4.5 學(xué)習(xí)環(huán)境

學(xué)習(xí)環(huán)境包括情境、協(xié)作、會(huì)話和意義建構(gòu)4個(gè)部分。

1）情境：學(xué)習(xí)環(huán)境中的情境必須有利于學(xué)習(xí)者對(duì)所學(xué)內(nèi)容的意義建構(gòu)。在教學(xué)設(shè)計(jì)中，創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)習(xí)者建構(gòu)意義的情境是最重要的環(huán)節(jié)或方面。

2）協(xié)作：應(yīng)該貫穿于整個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)過(guò)程中。教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的協(xié)作，對(duì)學(xué)習(xí)資料的收集與分析、假設(shè)的提出與驗(yàn)證、學(xué)習(xí)進(jìn)程的自我反饋和學(xué)習(xí)結(jié)果的評(píng)價(jià)以及意義的最終建構(gòu)都有十分重要的作用。

3）交流：是協(xié)作過(guò)程中最基本的方式或環(huán)節(jié)。比如，學(xué)習(xí)小組成員之間必須通過(guò)交流來(lái)商討如何完成規(guī)定的學(xué)習(xí)任務(wù)達(dá)到意義建構(gòu)的目標(biāo)，怎樣更多獲得教師或他人的指導(dǎo)和幫助等。

4）意義建構(gòu)：是教學(xué)過(guò)程的最終目標(biāo)。其建構(gòu)的意義是指事物的性質(zhì)、規(guī)律以及事物之間的內(nèi)在聯(lián)系。在學(xué)習(xí)過(guò)程中幫助學(xué)生建構(gòu)意義就是要幫助學(xué)生對(duì)當(dāng)前學(xué)習(xí)的內(nèi)容所反映事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其他事物之間的內(nèi)在聯(lián)系達(dá)到較深刻的理解。

4.6 教育評(píng)價(jià)觀

要發(fā)展每一個(gè)學(xué)習(xí)者的經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造每一個(gè)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)，就得洞察“學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)軌跡”，借以判斷哪些是有意義的或有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。然而傳統(tǒng)的教育評(píng)價(jià)往往把學(xué)習(xí)者簡(jiǎn)單地“等級(jí)化”、“分?jǐn)?shù)化”，這種狹隘評(píng)價(jià)方式同建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀是格格不入的，我們需要尋求新的評(píng)價(jià)方式。

5 系統(tǒng)構(gòu)成

智慧教室系統(tǒng)由教學(xué)資源云平臺(tái)、教室后端管理平臺(tái)、教室互動(dòng)平臺(tái)、微課大師工具、在線云課堂系統(tǒng)等共同構(gòu)成，其構(gòu)成如圖2所示。

圖2 智慧教室系統(tǒng)構(gòu)成

5.1 系統(tǒng)管理

5.1.1 教學(xué)資源云平臺(tái)

教學(xué)資源云平臺(tái)是基于云計(jì)算技術(shù)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，并將課程內(nèi)容與教學(xué)服務(wù)集成于一體的個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合服務(wù)平臺(tái)，是教師實(shí)施課程教學(xué)活動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái)，也是實(shí)施課程教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式創(chuàng)新轉(zhuǎn)變的實(shí)踐平臺(tái)。

平臺(tái)遵循“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的設(shè)計(jì)理念，實(shí)踐“自主、合作、探究”的新課程教學(xué)理念，發(fā)揮信息技術(shù)在教學(xué)資源整合和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)互動(dòng)方面的優(yōu)勢(shì)；通過(guò)“虛擬課堂整合現(xiàn)實(shí)課堂”的“雙課堂”模式，全面優(yōu)化課前、課中、課后的教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)區(qū)域教學(xué)的均衡發(fā)展，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

中心系統(tǒng)包括“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)服務(wù)系統(tǒng)”、“教學(xué)資源”、“學(xué)習(xí)資源”，并提供整合本地資源的資源管理系統(tǒng)。

5.1.2 智慧教室后端管理平臺(tái)

智慧教室后端管理平臺(tái)是基于B/S結(jié)構(gòu)的云平臺(tái)，在個(gè)人電腦上不需要安裝任何軟件，它實(shí)現(xiàn)了資源管理、數(shù)據(jù)記錄統(tǒng)計(jì)、用戶管理、模型分析、教學(xué)應(yīng)用等功能。

5.1.3 智慧教室互動(dòng)平臺(tái)

智慧教室互動(dòng)平臺(tái)以互動(dòng)為核心，智能地實(shí)現(xiàn)老師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間的有效互動(dòng)，真正做到“以學(xué)生為中心”的教學(xué)。

5.1.4 微課大師工具

微課大師采用先進(jìn)壓縮算法，錄制多媒體電子教材和作業(yè)輔導(dǎo)習(xí)題，生成適合移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)點(diǎn)播的微課程。

5.1.5 在線云課堂

在線云課堂以視頻“云”為核心，包含現(xiàn)場(chǎng)錄課、異地同上一節(jié)課、網(wǎng)路互動(dòng)課堂、校長(zhǎng)評(píng)估、在家加入課堂、老師在線評(píng)課、課程資源點(diǎn)播等方面，有效滿足了學(xué)校各類需求，尤其實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享。

圖3 教學(xué)模式

5.2 教學(xué)模型

5.2.1 教學(xué)模型簡(jiǎn)介

如圖3所示，“課前預(yù)習(xí)，課中帶著問(wèn)題學(xué)，課后作業(yè)高質(zhì)量完成，及時(shí)復(fù)習(xí)鞏固，自我診斷及時(shí)解決”是教育界公認(rèn)的行之有效的教學(xué)模型。

5.2.2 智慧教學(xué)過(guò)程

智慧教學(xué)過(guò)程的過(guò)程如圖4所示，包括以下過(guò)程內(nèi)容。1）教師備課，推送學(xué)生預(yù)習(xí)內(nèi)容，同時(shí)推送預(yù)習(xí)檢測(cè)的內(nèi)容。

2）學(xué)生預(yù)習(xí)，并通過(guò)預(yù)習(xí)完成教師推送的預(yù)習(xí)題目?jī)?nèi)容，同時(shí)記錄在學(xué)習(xí)過(guò)程中的問(wèn)題。

3）教師授課，通過(guò)學(xué)生預(yù)習(xí)情況授課15min，講解新課；亦可先測(cè)試，后授新課。學(xué)生上課，學(xué)生重點(diǎn)聽(tīng)取在預(yù)習(xí)過(guò)程中理解不透的知識(shí)，同時(shí)積極參與課堂教學(xué)，并將自己的問(wèn)題及時(shí)反饋給教師，讓教師輔助自己學(xué)習(xí)。教師通過(guò)課堂提問(wèn)、課堂練習(xí)、學(xué)生提問(wèn)等各種互動(dòng)手段授課30min，解決學(xué)生在預(yù)習(xí)、聽(tīng)新課及拓展等過(guò)程中遇到的問(wèn)題。

4）教師課后布置作業(yè)給學(xué)生，同時(shí)將作業(yè)每道題目的講解過(guò)程給學(xué)生。

5）學(xué)生完成作業(yè)，提交給教師?？陀^題直接出結(jié)果，主觀題等待教師批閱，同時(shí)可以將作業(yè)錯(cuò)題加入錯(cuò)題集，并查看教師的講解過(guò)程。

6）教師完成學(xué)生作業(yè)批改，同時(shí)批改結(jié)果自動(dòng)給學(xué)生。

7）學(xué)生查看自己作業(yè)的結(jié)果，同時(shí)開(kāi)始下節(jié)課的預(yù)習(xí)。

8）教師根據(jù)收集到的4類數(shù)據(jù)（課前預(yù)習(xí)、課堂互動(dòng)、課堂及單元測(cè)試、課后作業(yè)），分析中下水平學(xué)生的成績(jī)、學(xué)習(xí)的方法、學(xué)習(xí)的習(xí)慣，幫助這部分學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，掌握高效的學(xué)習(xí)方法。

9）學(xué)生可以根據(jù)自身情況掌握良好學(xué)習(xí)方法，改變學(xué)習(xí)過(guò)程中的一些陋習(xí)，更好地提高自己的各項(xiàng)成績(jī)。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)智慧教室的教室環(huán)境和教學(xué)模式，不僅可以實(shí)現(xiàn)課堂多媒體互動(dòng)、遠(yuǎn)程網(wǎng)真教學(xué)，還能夠無(wú)縫導(dǎo)入教育云平臺(tái)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，讓課堂教學(xué)變得更簡(jiǎn)單、生動(dòng)、高效，并實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的教學(xué)互動(dòng)、資源共享，為信息化、國(guó)際化、個(gè)性化教育提供強(qiáng)有力的支撐。智慧教室的數(shù)字化教學(xué)建設(shè)是當(dāng)今智慧學(xué)習(xí)時(shí)代的必然選擇。

The Solution of Digital Teaching Building Smart Classroom

CHENG Li-min
（Huaxia Happiness Foundation Limited by Share.,Ltd）

Smart classroom is a typical smart learning environment, which is the inner appeal of technology enhanced learning, and is the inevitable choice in this smart learning age. In this paper, through the introduction and development background of wisdom classroom description，mainly introduced the smart classroom construction goal，construction theory and wisdom、structure solution.

smart classroom; interaction ;resource management; cloud platform; teaching resources

圖4 智慧教學(xué)過(guò)程示意圖