基于智慧課堂互動(dòng)教學(xué)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)體系研究

張志霞

摘? ?要：文章以“互聯(lián)網(wǎng)+”、智慧課堂為視角，從技術(shù)層面搭建“互動(dòng)教學(xué)”框架，提出移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)，然后使用智慧課堂互動(dòng)教學(xué)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)，包括課堂多屏互動(dòng)系統(tǒng)、智慧課堂系統(tǒng)、學(xué)情分析系統(tǒng)等。以校企共建實(shí)驗(yàn)室的理念和學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)，搭建與企業(yè)接軌的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)，體現(xiàn)教學(xué)決策數(shù)據(jù)化、探究創(chuàng)作直觀化、交流互動(dòng)立體化、教學(xué)科研一體化等特色亮點(diǎn)，助推信息化背景下的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系改革。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng);智慧課堂;實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)不斷滲透到生活中的各個(gè)行業(yè)，也為教育事業(yè)的改革創(chuàng)造了前所未有的機(jī)遇。縱觀教學(xué)模式演進(jìn)的歷史，經(jīng)歷了從傳統(tǒng)面對(duì)面教學(xué)到信息化教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。推進(jìn)實(shí)現(xiàn)新型教學(xué)模式改革，轉(zhuǎn)變教學(xué)主體性，注重學(xué)生個(gè)性發(fā)展及創(chuàng)新思維培養(yǎng)，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，已是當(dāng)前教育事業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)。對(duì)大數(shù)據(jù)環(huán)境下的智慧課堂進(jìn)行探討，研究智慧課堂教學(xué)模式的構(gòu)成，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)體系。

1? ? 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1? 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀分析

2017年9月，國(guó)家教育部頒布了《教育部關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)職業(yè)教育信息化發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》文件，談到提升教育信息化基礎(chǔ)能力，加快建設(shè)具有職業(yè)教育特色的管理服務(wù)與資源服務(wù)信息化支撐平臺(tái)，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”的優(yōu)勢(shì)，鼓勵(lì)各高校建設(shè)技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)教融合的高水平實(shí)訓(xùn)基地，推動(dòng)優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源共建共享，加快管理服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)與應(yīng)用。2019年2月，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)頒布了《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》，強(qiáng)調(diào)高校需要提高職業(yè)教育服務(wù)能力和教育競(jìng)爭(zhēng)力，表明今后需要不斷加強(qiáng)高校信息化建設(shè)，推進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)改革的深度融合，提高高校教師信息化教學(xué)能力，推動(dòng)職校建立綜合性產(chǎn)教融合的高水平公共實(shí)訓(xùn)中心或?qū)嵱?xùn)基地。

最早于2011年前后，上海市虹口區(qū)使用了智慧課堂概念，推廣應(yīng)用了電子書(shū)項(xiàng)目，后來(lái)在教育信息化行業(yè)有所應(yīng)用[1]。通過(guò)整理2005—2016年關(guān)于“智慧教室”“智慧課堂”的文獻(xiàn)分析，發(fā)現(xiàn)智慧課堂的研究數(shù)量呈指數(shù)型爆發(fā)增長(zhǎng)趨勢(shì)。數(shù)據(jù)表明，國(guó)內(nèi)智慧教育發(fā)展迅猛，在中國(guó)教育界的地位日益增重。

國(guó)內(nèi)高校在開(kāi)展智慧課堂研究的同時(shí)，非常注重其應(yīng)用。例如，北京中醫(yī)藥大學(xué)利用新建教學(xué)樓開(kāi)展大規(guī)模智能化建設(shè)，注重教室環(huán)境中信息的實(shí)時(shí)交互和課堂教學(xué)資源的自動(dòng)生成;第二軍醫(yī)大學(xué)的沉浸式教室利用移動(dòng)推車實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程互動(dòng)，預(yù)設(shè)了11種屏顯模式，非常方便地一鍵切換各種屏幕;北京師范大學(xué)成立了未來(lái)學(xué)習(xí)體驗(yàn)中心，設(shè)計(jì)包含互動(dòng)討論、教師教育實(shí)訓(xùn)、互動(dòng)教學(xué)案例、移動(dòng)學(xué)習(xí)、分組互動(dòng)學(xué)習(xí)、國(guó)際遠(yuǎn)程協(xié)作、未來(lái)學(xué)習(xí)探索實(shí)習(xí)以及錄播控制室等8種不同功能定位的智慧課堂。

1.2? 國(guó)外現(xiàn)狀分析

智慧課堂以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，將大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新型信息技術(shù)融入教育環(huán)境當(dāng)中，能升級(jí)和突破傳統(tǒng)教育硬件，重新構(gòu)建了學(xué)習(xí)空間，使學(xué)生和教師在很大程度上得到了新的教學(xué)體驗(yàn)[2]。在智慧地球的大背景下，智慧教育的主陣地—智慧課堂逐漸引起大家的廣泛關(guān)注，怎樣才能建設(shè)好開(kāi)放式的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境很受研究者和教育者的關(guān)注[3]。在智慧課堂的建設(shè)實(shí)踐方面，國(guó)外高校比較早地開(kāi)展了探索和創(chuàng)新。例如，美國(guó)麻省理工學(xué)院的“技術(shù)支持的主動(dòng)學(xué)習(xí)”（Technology Enabled Active Learning，TEAL）計(jì)劃將教室和實(shí)驗(yàn)室相結(jié)合，很好地強(qiáng)調(diào)了動(dòng)手實(shí)踐、高度互動(dòng)、彼此合作，將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)仿真、3D視覺(jué)仿真圖形、個(gè)人實(shí)時(shí)回饋系統(tǒng)等融入教學(xué)環(huán)境當(dāng)中;再比如，愛(ài)荷華大學(xué)的“轉(zhuǎn)換、交互、學(xué)習(xí)、參與”（Transform Interact Learn Engage，TILE）項(xiàng)目建成了“主動(dòng)學(xué)習(xí)教室”，旨在實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生之間的角色轉(zhuǎn)換，加強(qiáng)師生在教學(xué)活動(dòng)中的交互，提高學(xué)生的參與度，從而鼓勵(lì)、支持學(xué)生的合作學(xué)習(xí)和主動(dòng)學(xué)習(xí)[4]。

2? ? 智慧課堂互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)示范中心的搭建為師生提供了一個(gè)互聯(lián)、可實(shí)踐的教學(xué)環(huán)境，但是教師想要借助此教學(xué)環(huán)境開(kāi)展多種教學(xué)模式和課堂數(shù)據(jù)收集分析，還需要引入智慧課堂互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)。智慧課堂互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)為學(xué)校教學(xué)單位的廣大師生創(chuàng)造了一個(gè)非常智慧、高效的教學(xué)環(huán)境，在很大程度上為教育、教學(xué)提供了有力的支撐[5]。借助通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸和互聯(lián)，有效利用計(jì)算設(shè)施和軟件系統(tǒng)進(jìn)行信息處理和數(shù)據(jù)挖掘，從而達(dá)到對(duì)教室教學(xué)的實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策。

智慧課堂的主要功能分為多媒體教學(xué)管控、互動(dòng)教學(xué)管理、智能教室控制管理、教學(xué)資源管理、學(xué)情分析管理、視頻監(jiān)控、教室廣播、教室信息發(fā)布顯示、高清全自動(dòng)錄播等。最終目標(biāo)是讓教學(xué)環(huán)境得以保障，為教學(xué)主管部門(mén)和廣大師生的教學(xué)提供有力服務(wù)。智慧課堂不僅可以支持互聯(lián)網(wǎng)課程的多種教學(xué)模式和教學(xué)手段，還可為教學(xué)管理、學(xué)生考試和各種技能比賽等教學(xué)活動(dòng)提供一個(gè)更為高效的網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)，同時(shí)為教育教學(xué)、教學(xué)管理、考務(wù)管理以及學(xué)生管理提供更為智能、高效和有力的物理環(huán)境支撐和信息傳遞交互環(huán)境的支撐。

2.1? 課堂多屏互動(dòng)系統(tǒng)

課堂多屏互動(dòng)系統(tǒng)采用多屏交互解決方案，直接融合了飛屏主機(jī)與教室中現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)或顯示設(shè)備，搭配了智慧課堂互動(dòng)教學(xué)軟件，通過(guò)多樣化的投屏模式以及優(yōu)化的“教學(xué)互動(dòng)”形式，最終解決多屏信息展示與小組活動(dòng)的智能化同步，讓教師主屏、小組分屏、學(xué)生小屏的高清畫(huà)面融合在應(yīng)用中多向傳送，最終實(shí)現(xiàn)多元立體化互動(dòng)教學(xué)。

2.2? 智慧課堂系統(tǒng)

智慧課堂利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新一代技術(shù)打造的智慧型教學(xué)系統(tǒng)，基于伴隨式動(dòng)態(tài)學(xué)情數(shù)據(jù)分析、多元化教學(xué)評(píng)價(jià)手段，圍繞“以學(xué)定教，轉(zhuǎn)識(shí)成智”的核心原則，支持教學(xué)流程再造，實(shí)現(xiàn)課堂容量最大化，提高教學(xué)能效和學(xué)習(xí)效果，滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)和全面成長(zhǎng)的需要，讓智慧的教與學(xué)自然發(fā)生。

2.3? 學(xué)情分析系統(tǒng)

以課堂為中心，全程記錄師生、生生互動(dòng)過(guò)程，并自動(dòng)記錄、管理、分析整個(gè)教學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生的班級(jí)、學(xué)生個(gè)人數(shù)據(jù)，并將其可視化，幫助教師快速、準(zhǔn)確地了解班級(jí)整體的學(xué)情，由此形成課堂互動(dòng)全過(guò)程的動(dòng)態(tài)評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)，為學(xué)生提供了更系統(tǒng)的個(gè)性化學(xué)習(xí)方案。同時(shí)，圍繞教師的“備、教、改、導(dǎo)、考”形成較為完整的應(yīng)用，從而構(gòu)建教與學(xué)的“大數(shù)據(jù)”，為教師的成長(zhǎng)與評(píng)價(jià)提供了更為科學(xué)的依據(jù)。

3? ? 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)體系策略研究

基于智慧課堂互動(dòng)教學(xué)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)體系研究的建設(shè)規(guī)劃，以業(yè)務(wù)專精為現(xiàn)有的電子信息工程實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心服務(wù)，充分滿足不同專業(yè)、不同層次實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)需求，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)內(nèi)容先進(jìn)、教學(xué)體系合理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備完善、實(shí)驗(yàn)管理科學(xué)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)體系，全面打造面向全校開(kāi)放的實(shí)訓(xùn)教學(xué)示范中心，使其成為學(xué)生在移動(dòng)互聯(lián)應(yīng)用開(kāi)發(fā)方面的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、技能大賽訓(xùn)練、科學(xué)素養(yǎng)提高和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的理想場(chǎng)所，為新時(shí)代輸送高素質(zhì)技能型應(yīng)用本科人才。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

基于智慧課堂互動(dòng)教學(xué)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)體系研究，解決了傳統(tǒng)學(xué)科實(shí)訓(xùn)教學(xué)存在的問(wèn)題，提高了教師的教學(xué)水平及軟件開(kāi)發(fā)能力，同時(shí)實(shí)訓(xùn)條件、培訓(xùn)規(guī)模和對(duì)外服務(wù)能力將得到進(jìn)一步提升。智慧課堂系統(tǒng)收集大量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的快速部署，大幅度節(jié)省了人員的管理成本和運(yùn)維成本，很好地推進(jìn)人才培養(yǎng)模式和教學(xué)方法變革，推動(dòng)信息化背景下的教學(xué)體系改革，具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

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Research on experimental training system of mobile

Internet based on smart class interactive teaching

Zhang Zhixia

（Guangdong Business and Technology University， Zhaoqing 526020， China）

Abstract：From the perspective of “Internet +” and smart class， the interactive teaching framework is set up from the technical level， and the mobile Internet experimental and practical teaching design is put forward in this paper. Then， the mobile Internet experimental and practical teaching platform， including classroom multi-screen interaction system， intelligent classroom system and learning situation analysis system， is designed by using smart class interaction teaching. Based on the concept of school enterprise co construction of laboratory and the characteristics of discipline and specialty， an experimental training teaching platform is built to connect with the enterprise， which embodies the characteristics of data-based teaching decision-making， intuitive exploration and creation， three-dimensional communication and interaction， integration of teaching and scientific research， and promotes the reform of practical training teaching system under the background of information technology.

Key words：mobile Internet; smart class; experimental training