智慧教育視域下高職混合式教學(xué)平臺實踐研究

摘? 要：梳理智慧教育理論，闡明智慧教育的核心本質(zhì)，設(shè)計完善混合式教學(xué)模式，包括前期分析、教學(xué)活動設(shè)計、混合式教學(xué)平臺輔助和反饋修正，并基于教學(xué)模式，設(shè)計構(gòu)建混合式教學(xué)平臺，包括教學(xué)課程系統(tǒng)、教學(xué)分析系統(tǒng)和其他智能教學(xué)工具，選取在某高職“3+2”專業(yè)“計算機組成原理”課程中實踐應(yīng)用，采用樣本分析研究，證實在高職教育教學(xué)中，混合式教學(xué)模式及平臺可以顯著提高課堂教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：智慧教育;混合式;教學(xué)平臺

中圖分類號：TP39;G434? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2021）17-0195-04

Abstract： Combing smart education theory， to clarify the core essence of smart education， design perfect hybrid teaching mode， including early analysis， teaching activity design， a hybrid teaching platform support and feedback correction， and based on the teaching mode， design and build a hybrid teaching platform， including teaching course system， teaching analysis system and other intelligent teaching tool， it is selected to practice the application in a higher vocational “3+2” major “computer composition principle” course， through sample analysis and research， proved that in higher vocational education teaching， hybrid teaching mode and platform can significantly improve the efficiency of classroom teaching.

Keywords： smart education; hybrid; teaching platform

0? 引? 言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，互聯(lián)網(wǎng)和智能終端快速發(fā)展，廣泛影響著人們的日常生活、工作、學(xué)習(xí)等方方面面，教育信息化的步伐也越來越快，智慧教育應(yīng)運而生，教育在這個時代中迎來的全新的變革，也為高職的教育教學(xué)工作改進帶來了新的機遇。在智慧教育概念的引領(lǐng)下，通過利用不斷更新的信息化手段，結(jié)合混合式教學(xué)模式，建設(shè)混合式教學(xué)平臺，在高職院校中開展線上線下互相融合的混合式教學(xué)，最大程度的滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)要求，激發(fā)學(xué)習(xí)動機，提高教師的課堂教學(xué)效率，已成為信息時代下的教改創(chuàng)新的新方向，也是目前教育領(lǐng)域研究的熱點之一。

雖然有很多智慧教育的研究成果，但至今依然處于理論初期形成階段，更少有將智慧教育與高職課堂教育相結(jié)合進行實踐研究。本文在智慧教育理論的指導(dǎo)下，選取某高職“3+2”專業(yè)《計算機組成原理》課程，應(yīng)用全新的混合式教學(xué)平臺及模式，探索出了一些經(jīng)驗。

1? 智慧教育

智慧教育目前沒有統(tǒng)一定論。從IBM提出“智慧地球”這一概念開始，“智慧”詞語得以廣泛應(yīng)用，結(jié)合于教育而言就成為現(xiàn)在盛行的“智慧教育”。其實國際上通用的“Smart Education”，應(yīng)被理解為“智能教育”，智能不是智慧，但智能化可以加持智慧化[1]，促進人類的智慧飛速發(fā)展，所以目前國內(nèi)依然以“智慧教育”作為研究的學(xué)術(shù)固定詞語。無論是智慧還是智能，其本質(zhì)是借助先進的技術(shù)手段促進教育的發(fā)展。

目前國內(nèi)有的研究者認為數(shù)字化教育的高級階段就是智慧教育，利用現(xiàn)在智能化技術(shù)手段，將物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段與教育業(yè)務(wù)（教學(xué)、評價等）深度融合，使得諸如師生等教育利益相關(guān)人員可以更加智慧的去教、學(xué)、管。有的研究者認為除了利用智慧校園等外在硬件條件之外，還應(yīng)該使用更加先進優(yōu)秀的教育教學(xué)方式方法，從根本上讓教師教的明白徹底，學(xué)生學(xué)的聰明巧妙。

本文認為，智慧教育的本質(zhì)就是個性化教育，在人工智能等新興信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，根據(jù)每個學(xué)習(xí)者的認知規(guī)律、習(xí)慣以及學(xué)習(xí)時采用的媒介等，與高科技信息技術(shù)產(chǎn)品有機整合，再通過變革人才培養(yǎng)的方式方法、內(nèi)容標準等，從而培養(yǎng)出具備信息素養(yǎng)且擁有獨特創(chuàng)造力、思維能力的高級人才。因此要實現(xiàn)智慧教育，技術(shù)要具備3方面功能，第一，無時間和地域的限制，第二，為學(xué)習(xí)者提供融合的學(xué)習(xí)情景和個性化支持，第三，開放共享豐富的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源。

由此可見，混合式教學(xué)模式設(shè)計以及教學(xué)平臺建設(shè)在智慧教育中極其重要。

2? 混合式教學(xué)模式及平臺構(gòu)建

2.1? 混合式教學(xué)模式設(shè)計

根據(jù)智慧教育的本質(zhì)以及教學(xué)需求，本文設(shè)計了一套混合式教學(xué)模式，如圖1所示。

本文提出一種混合式教學(xué)模式[2]，對采用混合式教學(xué)平臺進行教學(xué)的課程具有指導(dǎo)意義。主要包括前期分析、教學(xué)活動設(shè)計、混合式教學(xué)平臺輔助和反饋修正：

（1）前期分析。前期分析主要包含教學(xué)需求、內(nèi)容、對象、環(huán)境等進行分析，通常在一門課程開設(shè)前，對基本情況進行分析，例如是否合適采用混合式教學(xué)，如何才能使教學(xué)效果更有效等。

（2）教學(xué)活動設(shè)計。教學(xué)活動設(shè)計是將傳統(tǒng)課堂授課和基于混合式教學(xué)平臺授課進行有機的結(jié)合，主要通過設(shè)計活動計劃，使得課程安排的更加合理、順暢，教學(xué)更加有效。混合式教學(xué)活動設(shè)計分別針對課前、課上和課后三個學(xué)習(xí)階段進行準備。本文提出，老師課前可以通過教學(xué)課程系統(tǒng)和雨課程發(fā)布視頻、PPT等預(yù)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生可以進行提問，上課時學(xué)生通過掃碼進行簽到，老師針對學(xué)生普遍的問題進行及時反饋，也可以剛開始上課發(fā)布作業(yè)，學(xué)生及時改正課前遇到的問題，下課前再發(fā)布作業(yè)，鞏固本課學(xué)習(xí)內(nèi)容，課后老師發(fā)布相關(guān)習(xí)題，學(xué)生對當天所學(xué)知識再次進行鞏固和重驗。

（3）混合式教學(xué)平臺輔助。通過混合式教學(xué)平臺幫助教師科學(xué)有效地掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況并及時做出反饋。教師通過合理的教學(xué)方法設(shè)計，使得學(xué)生可以自主完成學(xué)習(xí)任務(wù)，課上完善答疑，課后進行輔導(dǎo)，以“雙主”[3]（老師主導(dǎo)，學(xué)生主體）引領(lǐng)教學(xué)活動。教學(xué)課程系統(tǒng)和雨課程進行教學(xué)全程管理，教學(xué)分析系統(tǒng)對教學(xué)結(jié)果進行動態(tài)分析和有效反饋，從而實現(xiàn)多層次多維度教學(xué)評價，通過細節(jié)提高教學(xué)效率。

2.2? 混合式教學(xué)平臺設(shè)計

基于上文提出的混合式教學(xué)模式及輔助教學(xué)平臺的要求，本文設(shè)計構(gòu)建了一套混合式教學(xué)平臺。混合式教學(xué)平臺分為教學(xué)課程系統(tǒng)、教學(xué)分析系統(tǒng)和其他智能教學(xué)工具，教學(xué)課程系統(tǒng)、其他智能教學(xué)工具產(chǎn)生的數(shù)據(jù)最終進入教學(xué)分析系統(tǒng)進行大數(shù)據(jù)分析，快速為學(xué)習(xí)者制定適合本人的學(xué)習(xí)計劃和學(xué)習(xí)方式，也可以為教師提供可靠的數(shù)據(jù)，改進教學(xué)方式方法。教學(xué)課程系統(tǒng)參考本文課題組的文章《高職院校智慧課程系統(tǒng)構(gòu)建》[4]，主要包括管控模塊、策略模塊和學(xué)習(xí)模塊，本文不再詳細論述。

2.2.1? 教學(xué)分析系統(tǒng)

教學(xué)分析系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)層、大數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)管理層和展示層。系統(tǒng)構(gòu)架如圖2所示。

2.2.1.1? 數(shù)據(jù)源層

該層是混合式教學(xué)平臺的日志和教學(xué)工具產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，存放在日志服務(wù)器中，主要含有用戶使用記錄（譬如互動記錄、微教學(xué)視頻學(xué)習(xí)記錄以及學(xué)習(xí)活動的其他記錄等），這些數(shù)據(jù)是半結(jié)構(gòu)化或者非結(jié)構(gòu)化的，需要交給大數(shù)據(jù)層分析。

2.2.1.2? 大數(shù)據(jù)層

該層是該系統(tǒng)的核心部分，分為數(shù)據(jù)的處理和解析，數(shù)據(jù)處理由Hadoop[5]體系中Flume、Sqoop等技術(shù)負責(zé)相關(guān)數(shù)據(jù)的收集傳輸、ETL，數(shù)據(jù)解析由Hive SQL聚合分析，然后根據(jù)K-means聚類計算，動態(tài)分析出學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為，產(chǎn)生相關(guān)聚類數(shù)據(jù)。

2.2.1.3? 數(shù)據(jù)管理層

該層使用RBAC（基于角色的訪問控制技術(shù)），對系統(tǒng)進行管控，開放API（應(yīng)用程序接口），供其他程序調(diào)用。

2.2.1.4? 展示層

該層按照聚類結(jié)果和定義的規(guī)則，使用前端技術(shù)可視化展示出來。

2.2.2? 其他智能教學(xué)工具

其他智能教學(xué)工具主要使用雨課堂。雨課堂主要基于手機微信端，采用課上課下、課前課后的教學(xué)模式，有效地拉近了師生之間的距離。

教師可以將學(xué)生行為數(shù)據(jù)進行采集并分析，量化學(xué)習(xí)效果，及時有針對性地進行輔導(dǎo)。學(xué)生可以在微信上按時復(fù)習(xí)知識，完成預(yù)習(xí)資料、習(xí)題等，鞏固課上知識，及時反饋自己的學(xué)習(xí)狀況。

教師使用PowerPoint（安裝雨課堂PC端插件）制作課件，最終將課件發(fā)布到微信端供學(xué)生學(xué)習(xí)，課件中可以包含微視頻、鏈接、預(yù)習(xí)題目等等。學(xué)生也只需要通過微信里的雨課堂，就可以邊看邊學(xué)。教師發(fā)送完成課件后，可以隨時監(jiān)控觀察學(xué)生習(xí)得情況，除了課件之外，還可以發(fā)送試卷等內(nèi)容，隨時考查學(xué)生知識的掌握情況。在課堂上，老師也可以通過雨課堂將本節(jié)課的課件發(fā)送給學(xué)生，學(xué)生可以進行復(fù)習(xí)，學(xué)生還可以使用“不懂”按鈕及時反饋學(xué)習(xí)中遇到的困難，教師可以及時調(diào)整課程重難點和教學(xué)進程。

雨課堂結(jié)合教學(xué)課程系統(tǒng)和教學(xué)分析系統(tǒng)，可以形成互補，進而形成混合式教學(xué)平臺，有效幫助教師的教和學(xué)生的學(xué)，同時，還需要一套完善的教學(xué)模式，才能達到智慧教育的個性化教學(xué)目標。

3? “3+2”專業(yè)“計算機組成原理”課程實踐應(yīng)用

本文選取某高職“3+2”計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的“計算機組成原理”，運用混合式教學(xué)模式及教學(xué)平臺進行實踐探索，取得一定效果，具有參考價值。

某高職的“3+2”計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)，即在高職院校計算機學(xué)院培養(yǎng)3年后，通過相應(yīng)的升學(xué)考核，在本科院校繼續(xù)完成剩下的2年的培養(yǎng)，經(jīng)過5年的專本聯(lián)合培養(yǎng)[6]，使學(xué)生最終達到本科學(xué)歷水平，掌握相應(yīng)水平的專業(yè)技能，“計算機組成原理”是?？齐A段的基礎(chǔ)課程，對于整個專業(yè)的學(xué)習(xí)而言，這門課程極其重要，而且課程內(nèi)容難于理解和掌握，其中還應(yīng)用到了一些前導(dǎo)課程（數(shù)字電路和匯編語言），但這些前導(dǎo)課程并沒有開設(shè)，所以本門課的教學(xué)十分困難。

通過分析，本門課適合使用混合式教學(xué)方式，本文選擇兩組數(shù)據(jù)，分別為實驗組（使用混合式教學(xué)平臺，如圖3、圖4所示）和對照組（未使用混合式教學(xué)平臺），以2020年春秋季兩學(xué)期開設(shè)的“計算機組成原理”為依據(jù)，第一組數(shù)據(jù)為秋季某班級的本課綜合測評成績，通過混合式教學(xué)平臺進行授課，作為實驗組;第二組數(shù)據(jù)為春季某班級的本課綜合測評成績，通過傳統(tǒng)授課，作為對照組。兩組的除了教學(xué)模式不同，其他影響因素（授課老師、課件、試卷等）均一致。

實驗樣本總?cè)藬?shù)為97人，實驗組46人（第一組），對照組51人（第二組）。通過兩組期末測試成績，使用SPSS Statistics 21.0對實驗數(shù)據(jù)進行分析，得到獨立樣本T檢驗結(jié)果，如表1，得出的顯著性水平0%，小于0.05，代表實驗組和對照組存在顯著差異，說明采用混合教學(xué)平臺教學(xué)效果更好。

4? 結(jié)? 論

智慧教育要將理論落地到實際課堂教學(xué)中，還需要研究人員不斷深入的將移動互聯(lián)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)與學(xué)校教育教學(xué)相融合，同時在教育教學(xué)理論方法上實現(xiàn)創(chuàng)新。本文僅通過“計算機組成原理”一門課的混合式教學(xué)模式應(yīng)用，采用混合教學(xué)平臺，一定程度上實現(xiàn)了提高大學(xué)生學(xué)習(xí)效果的教育目標，但由于樣本量比較少，仍需要增加實踐課程的數(shù)量，以及進一步完善混合式教學(xué)模式教和學(xué)平臺，相信智慧教育以及其支撐平臺一定會在未來的教育中得到廣泛應(yīng)用。

參考文獻：

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作者簡介：彭飛（1982—），男，漢族，江蘇徐州人，高級工程師，碩士，研究方向：信息化教育。