【摘要】學生互動反饋系統(tǒng)允許學生通過手持設備實時地回應老師提出的問題，并以圖形化的方式通過大屏幕實時呈現(xiàn)學生的反饋結果，從而激發(fā)學生學習興趣，提升教學效果。本文首先分析了SRS技術本身的發(fā)展歷史，經(jīng)歷了有線、紅外、射頻、智能終端等幾個階段，接著從通訊方式、是否匿名、響應單位、結果呈現(xiàn)方式等四個維度總結了SRS的主要應用方式及優(yōu)點，同時也列舉了其在技術層面和教學層面存在的問題，最后分析了該系統(tǒng)在未來的發(fā)展趨勢。

【關鍵詞】學生互動反饋系統(tǒng);無線

【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009—8097(2010)01—0111—04

隨著信息技術的不斷發(fā)展和信息技術教育應用的不斷普及，學生互動反饋系統(tǒng)[1](SRS，student response system，國內(nèi)也有人翻譯成電子投票系統(tǒng)、電子表決系統(tǒng)等)逐步在國外的課堂教學中普及開來。該類系統(tǒng)允許學生通過一個手持終端實時地回應老師上課時提出的問題，并以圖形化的方式通過大屏幕呈現(xiàn)學生的反饋結果，從而激發(fā)學生學習興趣，提升教學效果。

一 SRS簡介及技術分類

一般來說，SRS系統(tǒng)由三部分組成，即學生的手持終端、教師機端的接收設備和上層應用軟件，整個系統(tǒng)的體系結構如圖1所示:

在實際應用時，老師一般通過大屏幕給出學生需要回答的問題，然后學生通過手中的手持終端給出反饋，在數(shù)據(jù)接收設備的幫助下，教師機端的上層應用軟件會實時接收并統(tǒng)計學生的反饋結果，同時以圖表的方式(柱狀圖或餅狀圖等)直觀地通過大屏幕進行顯示，圖2是顯示的例子。

根據(jù)手持終端和數(shù)據(jù)接收設備之間通訊方式的不同，我們對SRS技術進行了分類[2]，表1列出了當前常用的SRS技術及其各自的優(yōu)缺點:

一般來說，用戶總是愿意選擇通訊距離遠、通訊延遲低、電源能耗低、設備成本低，部署靈活且無通訊費用的解決方案，所以射頻方式是當前SRS采用的主流技術(理論上來說，WIFI也屬于射頻技術，但考慮到其應用必須借助于高性能處理機，我們還是獨立出來考慮)。

二 SRS應用效果分析

SRS系統(tǒng)最早應用于1966年的Stanford大學，但受當時技術水平的限制，其系統(tǒng)價格昂貴、難于使用且安裝麻煩，當時并沒獲得成功。后來，在1985年，一種名為“Classtalk”的原型系統(tǒng)在Christopher Newport大學試用，并得到了廣大師生的認可。隨著技術的不斷完善，該類系統(tǒng)在1992年到1999年之間逐步被成功商業(yè)化，并在2003年得到了大規(guī)模的普及。其應用的學校類型包括中小學、高等院校和培訓機構(高校應用最為廣泛)，而其應用學科遍及護理、通訊、工程、計算機科學、數(shù)學、化學、哲學、生物、物理、醫(yī)療、商業(yè)、經(jīng)濟、和心理學等十多種文理科不同專業(yè)，其有效性已得到充分的認可。

我國最先于2000年開始從臺灣引入該類系統(tǒng)，并于2002年在中央電教館設立了與此相關的專題課題，但由于其成本太高，借鑒經(jīng)驗太少，其推廣效果并不好。在“十一五”期間，我國又設立了全國教育技術重點課題《利用互動技術發(fā)展社會化學習網(wǎng)絡的研究》，其重點是在如何提高SRS應用的有效性，不過影響依然有限，但卻積累了不少值得參考的案例。通過文獻分析，我們發(fā)現(xiàn)針對不同的學習者及教學內(nèi)容，其具體的應用方式是非常多的。為了研究的方便，本文只從技術的角度(通訊方式、是否匿名、響應單位和結果呈現(xiàn)四個緯度)進行分析，其主要的應用方式有以下幾種:

當然，在多變的課堂教學中，其應用方式也是多變的，而且，上面的這些應用方式也可以在課堂教學中根據(jù)實際需要靈活組合，為更好地應用各種教學策略服務[3]，如反饋—導入策略;反饋—探索策略;反饋—鞏固策略等。已有的研究資料表明，在教學策略和應用方式的指導下，SRS可以在以下方面表現(xiàn)出積極作用:

1 促進教師教學

在SRS的幫助下，老師可以通過師生活動更加有效地了解學生的情況，從而可以更加有效開展教學活動，具體體現(xiàn)在以下幾個方面:

定制教學。在SRS的幫助下，老師可以在授課前進行必要的學習對象分析，包括學生當前知識水平、學生媒體選擇喜好、教學內(nèi)容篩選、課堂小組劃分等，從而得出最符合學生特點的教學方案，為開展有效教學打下堅實基礎。

激發(fā)熱情。在SRS的幫助下，學生會比傳統(tǒng)課堂更加積極地思考并回應老師提出的問題，形成更加有效的師生互動。該互動不但促進了學生的學習熱情，也激發(fā)了教師的教學熱情，并對老師的工作滿意度有一定的促進作用。

因材施教。老師可以實時地通過學生的反饋了解學生對當前知識的掌握情況，一旦發(fā)現(xiàn)學生中的大多數(shù)都犯了同樣的錯誤，那么他就需要分析剛才的講解是否有問題，是否需要按照另外的方法重新講解一下，從而做到因材施教，也就是以學生反饋為導向的教學，保證整個教學的有效性。

節(jié)約時間。在傳統(tǒng)的課堂教學中，存在著多種學生反饋方式，包括學生自行舉手，教師點名回答、學生利用黑板作答等，這些方式存在著自身的缺點(如無人舉手、學生害羞等)，同時還會浪費寶貴的課堂時間，而SRS可以幫助老師迅速地獲得所有學生的反饋以用于后續(xù)教學，從而節(jié)省了時間，提高課堂教學的效率。

2 改善學生學習

雖然在大多數(shù)的SRS應用中，學生是匿名參與的，也就是說別人是不可能了解自己的應答情況的，但學生自己是清楚的，沒有人愿意提供錯誤的反饋，從這點出發(fā)，SRS在以下幾個方面也出現(xiàn)處積極作用:

提高學生注意力。一般來說，在沒有有效互動的課堂中，學生的注意力最多只能保持20分鐘[4]，而在SRS的幫助下，課堂互動是全局性的，大屏幕的統(tǒng)計顯示結果和每一位學生都有關系，也就是說學生被強制參與到課堂的師生互動中來，這會促使學生更加關注老師的聽講，通過提高注意力來保證自己不錯過每一次交互的機會，并且取得好成績。

提高學生參與度。SRS的大多數(shù)應用模式，學生都是匿名參與師生問答環(huán)節(jié)的，這對提高學生回答問題的積極性是大有幫助的。有數(shù)據(jù)表明，隨著年齡的增長，學生愿意回答問題的積極性是逐步下降的，其中害怕回答錯誤而尷尬是其中的一個重要因素，SRS較好地解決了此問題，因為SRS可以讓大屏幕只出現(xiàn)統(tǒng)計數(shù)據(jù);另一方面，該統(tǒng)計結果又是和每個學生的應答情況相關的，這自然會促使學生積極參與互動。

促進學生之間、小組內(nèi)部討論。已有文獻指出，在以個體為響應單位的SRS應用課堂上會比平常的課堂存在更多的學生討論，而在以小組為單位響應的SRS應用中，小組內(nèi)部的討論會更加熱烈和聚焦[5]。我們認為，這是學生們?yōu)榱吮ＷC自己的應答有較高的準確率，或者在小組對比中使得本組的成績最好所做的積極努力，另外，SRS還可以控制應答的響應時限，從而使課堂上的各種討論更加高效。

提高學生出勤率。由于學生的反饋結果會實時地通過大屏幕顯示，也就是說老師可以時刻查看當前上課人數(shù)，并記錄那些缺席的同學，這必然會提高學生的出勤率，實驗結果表明，SRS在大學課堂的應用可以提高學生的出勤率15%以上[6]。雖然說，這不可能從本質上改變大學生經(jīng)常曠課的現(xiàn)象，但至少從技術層面解決了大學課堂點名浪費時間的問題。

三 SRS應用問題分析

SRS在國外已經(jīng)應用了較長的一段時間，在國內(nèi)也有不短的推廣經(jīng)歷，但我們現(xiàn)在依然很難在中國的課堂教學中看到它的身影，我認為除了設備成本較高這一無法逾越的障礙以外，還和以下原因有重要關系。

1 技術操作層面

在SRS的實際應用中，我們必須保證每個學生(或者小組)都具備手持終端才能正常工作，然而在實際操作中，學生手持終端的來源只可能有兩種，一種是學生自行購買隨身攜帶，另外一種則是學校統(tǒng)一購買，上課隨堂分發(fā)。對于前者來說，經(jīng)常會發(fā)生學生忘記攜帶的情況，而對于后者來說，則會因為隨堂分發(fā)設備而浪費時間，而且，購買的預算來源也是一個需要考慮的問題。

另一方面，SRS技術本身的不完善也影響了SRS的應用效果，其中最重要的是手持終端的有效距離和接收端的處理時間，當前，SRS手持終端的有效距離一般在100M左右，而且，如果在手持終端和接收端之間有物體阻隔的話，該距離還會進一步縮短;另一方面，由于SRS中的所有手持終端都在同一個無線信道工作，隨著手持終端數(shù)量的增多，相互之間的沖突機會便會急劇增加，導致整個系統(tǒng)通信效率低下，接收端的數(shù)據(jù)收集時間變長。這些問題在中小學中因課堂規(guī)模有限并不會出現(xiàn)，而在高校的大課教學中則不得不考慮。

2 教學操作層面

SRS本身雖然是一個很小的輔助教學工具，但它的應用卻會改變老師的教學習慣和教學方式，對教師的能力提出更多的要求，其中最重要的是問題設計能力和課堂應變能力。

學生對課堂所教知識的理解情況完全是通過對老師所提問題的反饋情況得出來的，限于操作的方便，SRS只能處理選擇題和判斷題，這就對老師的問題設計能力提出來更高的要求。另一方面，老師還必須根據(jù)學生反饋情況的不同及時地調(diào)整自己的教學方法和進度，也就是說老師在備課時就要考慮到學生反饋的多種情況，并制定相應的處理方式，這就對老師的能力和工作量提出了新的要求。而且，對于中國的老師來說，缺乏SRS的具體應用方法和實際案例，教師無法較快掌握該系統(tǒng)。

另一方面，SRS的應用對學生的學習也帶來了一些負面的影響，其中最主要的一點就是學生有被監(jiān)視的感覺，這對某些學生來說是無法接受的。雖然在技術上做到完全匿名是完全可行的，但這樣一來，老師就無法分辨學生的應答情況，學生也有可能因此而失去應答的積極性和認真程度，這是一個兩難的選擇。

四 SRS技術發(fā)展和教學應用趨勢分析

我們相信，隨著SRS應用的不斷成熟，“應用規(guī)模擴大→成本降低→應用規(guī)模繼續(xù)擴大→成本繼續(xù)降低”的良性循環(huán)局面必然會出現(xiàn)，并在技術發(fā)展和教學應用兩方面呈現(xiàn)出以下趨勢:

1 SRS的技術發(fā)展

SRS的技術特性向來是影響其應用的重要原因，從現(xiàn)有的信息技術發(fā)展分析，我們認為SRS未來的技術發(fā)展將會向以下幾個方向進行:

產(chǎn)品向兩極分化，低端和高端產(chǎn)品并存。當前SRS的同質化現(xiàn)象是相當嚴重的，各類產(chǎn)品之間的唯一區(qū)別就是是否帶有液晶屏(帶有液晶屏的設備一般允許雙向通訊，學生自由輸入)，其后果是設備價格普遍較高，影響其進一步推廣。我們認為，在未來的一段時間內(nèi)，SRS產(chǎn)品會向兩極分化，在不長的時間內(nèi)就會出現(xiàn)售價極低的學生端手持設備(價格會被控制在50元以內(nèi)，當然，其功能也非常簡單，只允許學生通過有限的按鍵進行單向反饋)，也會出現(xiàn)具備高級功能的產(chǎn)品(具備彩色屏幕，除具備雙向通訊功能以外，還包括電子詞典、語音播放等功能)，從而滿足不同消費群體的需要。

自組織網(wǎng)絡技術將會被應用到SRS中。SRS的作用范圍是SRS中最重要的技術指標，當前主要采用的是“單跳”解決方案，即數(shù)據(jù)直接從學生的手持終端發(fā)送到接收裝置，射頻信號的強度是決定該解決方案有效范圍的唯一因素。而采用自組織網(wǎng)絡技術以后，學生端的所有設備及接收裝置將自動組織成一個可靠的無線網(wǎng)絡，其中的節(jié)點除了接收學生的輸入以外，還具備中繼能力，從而把更遠節(jié)點的數(shù)據(jù)轉發(fā)給接收機，大大提高SRS的有效范圍，理論上來說，采用自組織網(wǎng)絡技術的SRS可以滿足1平方公里級別的課堂需要。

基于圖像識別的SRS將會逐步成熟?；谏漕l技術的SRS無法從本質上跨越成本和功耗兩大技術難題，于是一種基于圖像識別技術的全新架構SRS開始出現(xiàn)[8]，其基本思路是:學生端無需任何電子設備或者是很簡單的燈光設備，教室中有一個或多個攝像頭(可旋轉)用以獲取學生的反饋信息，后端軟件通過圖像識別技術自動識別并統(tǒng)計學生的反饋結果。該方案可以徹底解決成本和功耗問題，而且安裝的攝像頭還可以用作別的用途，不過該方案必須要求學生的反饋指示物在攝像機的視野范圍內(nèi)，其應用存在著一定的局限性。

2 SRS的應用趨勢

SRS技術的發(fā)展以及SRS用戶的不斷增多，其應用模式也會帶來巨大的變革，我們認為，在未來的一段時間內(nèi)，以下這些新的應用模式將會逐步出現(xiàn)并普及:

SRS將從課堂走向校園。隨著技術的發(fā)展，SRS的有效范圍將從課堂延伸到校園，于是借助校園廣播或電視的校級SRS應用將逐步出現(xiàn)，即題目由電視或廣播給出，學生依然進行實時交互，從而實現(xiàn)更大范圍內(nèi)的師生交互。如果是帶有LCD和鍵盤的手持SRS終端，我們還可以實現(xiàn)靈活的學生練習和測試，其工作方式如下:當老師需要給學生布置作業(yè)或測試題時，他可以通過無線的方式把數(shù)據(jù)(可以是統(tǒng)一的，也可以是個性化的)發(fā)送給學生，學生可以實時提交也可以存儲后提交。當然，SRS的手持終端其計算能力是比較弱的，其練習也僅限于文本數(shù)據(jù)，不然，其成本和耗電量都將大量增加，不利于其大范圍推廣。

SRS的反饋數(shù)據(jù)將會得到進一步地應用。SRS應用中的學生反饋數(shù)據(jù)包含著大量的有價值信息，隨著SRS應用的不斷普及，這些反饋數(shù)據(jù)將會得到重視并用于以下目的:1.分析交互問題的有效性。老師的提問有著不同的目的，不同的目的需要、不同的反饋分布類型來驗證其問題的有效性，為日后的修改提供依據(jù)。2.進行學生的發(fā)展性評價。在SRS的幫助下，學生的所有反饋數(shù)據(jù)都將記錄到數(shù)據(jù)庫中，老師可以在較長的時間內(nèi)分析學生的學習發(fā)展情況。3.學生異常情況預警。理論上來說，學生的反饋表現(xiàn)應該是比較平穩(wěn)的，如果某段時間的反饋出現(xiàn)異常的話，我們可以重點分析，看看是否有特殊的情況影響了學生的學習，防止極端事件的發(fā)生。

SRS將和現(xiàn)有的教學平臺集成使用。在課堂和課后師生使用教學平臺已經(jīng)很普遍了，為了防止老師因使用兩套系統(tǒng)出現(xiàn)不便和抵觸情緒，同時也是為了有效整合學生的相關信息，以后的SRS系統(tǒng)應該既可以單獨使用，也可以集成到現(xiàn)有的網(wǎng)絡教學平臺中使用，成為網(wǎng)絡教學平臺的一個功能模塊，方便用戶的整合與使用。

五 總結

SRS技術作為信息技術教育應用的一種重要手段，在過去的一段時間里已經(jīng)在各個層次的教育中發(fā)揮了巨大的作用，同時也給教育工作者帶來了新的挑戰(zhàn)和思考。我們相信，隨著SRS技術的完善、應用模式的成熟及成本的下降，SRS必然會在課堂教學領域發(fā)揮越來越大的作用。

參考文獻

[1] Robin H. Kay，Ann LeSage. Examining the benefits and challenges of using audience response systems:A review of the literature[J]. Computers Education， 2009， 53(3):819-827.

[2] Communications Technology International Incorporated， Audience Response System - ComTec Audience Voting Polling [EB/OL].

[3] 李蕾.應用互動反饋技術開展有效教學的探索[J].中國電化教育，2008，5:68-71.

[4] Caldwell， J. E. Clickers in the large classroom: Current research and best-practice tips [J]. Life Sciences Education， 2007，6(1): 9–20.

[5] Brewer， C. A. Near real-time assessment of student learning and understanding in biology courses [J]. BioScience， 2004， 54(11): 1034–1039.

[6] Greer， L.， Heaney， P. J. Real-time analysis of student comprehension: An assessment of electronic student response technology in an introductory earth science course[J]. Journal of Geoscience Education，2004， 52(4): 345–351.

[7] Ramon Schalleck， Marcin Bober， Heiko Drewes. Design of an audience voting system for the Olympic games[M]. Human factors in computing systems. New York: ACM， 2004:1622 – 1625.