程麗敏

（華夏幸福基業(yè)股份有限公司）

智慧教室數(shù)字化教學建設(shè)解決方案

程麗敏

（華夏幸?；鶚I(yè)股份有限公司）

智慧教室是一種典型的智慧學校環(huán)境，是學校信息化發(fā)展到一定階段的內(nèi)在訴求，是當今智慧學習時代的必然選擇。論文通過對智慧教室的簡介及發(fā)展背景的描述，介紹智慧教室的建設(shè)目標、構(gòu)建理論及智慧教室構(gòu)成的解決方案。

智慧教室；互動；資源管理；云平臺；教學資源

1 智慧教室簡介

智慧教室是數(shù)字教室和未來教室的一種形式，是一種新型的教育形式和現(xiàn)代化教學手段。智慧教室是一個充分利用智能設(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環(huán)節(jié)，提供便捷的課件閱讀及課堂互動手段，保留學生學習的過程數(shù)據(jù)，智能分析學生作業(yè)并把握其知識掌握情況。通過教學資源數(shù)字化、教學效果分析智能化、教育參與者社區(qū)化，實現(xiàn)跨越式教育創(chuàng)新。它是新型現(xiàn)代化智慧教室系統(tǒng)，是推進未來學校建設(shè)的有效組成部分。同時，教師教育觀念的更新、學生學習方式的轉(zhuǎn)變和學校教學管理制度的重建，也將是智慧課堂改革在實施過程中的標志性體現(xiàn)。

2 智慧教室背景

在學校，課堂教學環(huán)節(jié)是學生接受系統(tǒng)教育最重要的一環(huán)。做好教學互動環(huán)節(jié)，是掌握好教學環(huán)節(jié)質(zhì)量、提高教學水平的關(guān)鍵?，F(xiàn)行的教學過程中，傳統(tǒng)的簽到環(huán)節(jié)、疑問確認環(huán)節(jié)、提問互動環(huán)節(jié)、課堂小測試環(huán)節(jié)存在諸多問題。簽到過程中，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；提問互動環(huán)節(jié)和課堂小測試的環(huán)節(jié)中，教師給出簡單選擇后，學生舉手或者口頭回答，不能獲得準確的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，教師只能根據(jù)大體情況來判斷是否進行教學，沒有準確的數(shù)據(jù)，更不能考慮后期的數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作。傳統(tǒng)的教學方式已經(jīng)不適應現(xiàn)代化教學的需要，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)或無線網(wǎng)絡(luò)的新型現(xiàn)代化智慧教室系統(tǒng)正在逐步的推廣運用。智慧教室作為一種新型的教育形式和現(xiàn)代化教學手段，給教育行業(yè)帶來了新的機遇。

3 智慧教室建設(shè)目標

智慧教室教學實現(xiàn)了教學資源云平臺、教室后端管理、課堂互動、在線云課堂四大功能，完美解決了教學資源不夠豐富、教師備授課不能常態(tài)化、師生以及學生之間不能有效互動等關(guān)鍵問題，為老師和學生提供了一種高效的“教”與“學”模式。系統(tǒng)為實現(xiàn)“學生的智慧發(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)實環(huán)境相結(jié)合的產(chǎn)物，是項目規(guī)劃的重點。根據(jù)整體規(guī)劃，主要完成以下目標。

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

3）全面提升學校的軟硬件的信息化環(huán)境。

4）為教育均衡化發(fā)展提供決策支持數(shù)據(jù)。

5）開放的優(yōu)質(zhì)教育資源為學生家長提供服務(wù)。

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

7）促進教育局教學信息化建設(shè)的進程，統(tǒng)一優(yōu)質(zhì)教學資源的標準，提升教育信息化水平，從而推進義務(wù)教育均衡發(fā)展，提高教育質(zhì)量。

8）利用各種教學課件，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的自主學習能力。

9）開放優(yōu)質(zhì)教育資源為學生提供服務(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)理念的核心是以學生為中心，強調(diào)學生對知識的主動探索和發(fā)現(xiàn)，以及對所學知識意義的主動建構(gòu)，教師是學生意義建構(gòu)的幫助者、促進者，教學過程是建構(gòu)和理解的過程，教學目的是培養(yǎng)學生的探究和創(chuàng)造性思維能力。建構(gòu)主義主要包括：知識觀、學習觀、學生觀、師生定位、學習壞境、師生評價6個部分。

4.1 知識觀

1）知識是主動建構(gòu)，并不是被動接受。

2）知識只是個人經(jīng)驗的合理化。

3）學生對知識的接收，只能由他自己來建構(gòu)完成，以他們自己的經(jīng)驗為背景，來分析知識的合理性。在學習過程中，學生不僅理解新知識，而且對新知識進行分析、檢驗和批判。

4.2 學習觀

1）學習不是由教師把知識簡單地傳遞給學生，而是由學生自己建構(gòu)知識的過程。

2）學習不是被動接收信息刺激，而是主動地建構(gòu)意義；是根據(jù)自己的經(jīng)驗背景，對外部信息進行主動地選擇、加工和處理，從而獲得自己的意義。

3）學習意義的獲得，是每個學習者以自己原有的知識經(jīng)驗為基礎(chǔ)，對新信息重新認識和編碼，建構(gòu)自己的理解。在這一過程中，學習者原有的知識經(jīng)驗因為新知識經(jīng)驗的進入而發(fā)生調(diào)整和改變。

4）同化和順應，是學習者認知結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的兩種途徑或方式。

4.3 學生觀

1）建構(gòu)主義強調(diào)，學習者并不是空著腦袋進入學習情境中的。

2）教學不能無視學習者的已有知識經(jīng)驗，簡單強硬地從外部對學習者實施知識的“填灌”，而應當把學習者原有的知識經(jīng)驗作為新知識的生長點，引導學習者從原有的知識經(jīng)驗中，生長新的知識經(jīng)驗。

3）教師與學生，學生與學生之間需要共同針對某些問題進行探索，并在探索的過程中相互交流和質(zhì)疑，了解彼此的想法。

4.4 師生角色定位

1）教師是學生建構(gòu)知識的忠實支持者。

2）教師要成為學生建構(gòu)知識的積極幫助者和引導者，應當激發(fā)學生的學習興趣，引發(fā)和保持學生的學習動機。

3）學生是教學活動的積極參與者和知識的積極建構(gòu)者。

4.5 學習環(huán)境

學習環(huán)境包括情境、協(xié)作、會話和意義建構(gòu)4個部分。

1）情境：學習環(huán)境中的情境必須有利于學習者對所學內(nèi)容的意義建構(gòu)。在教學設(shè)計中，創(chuàng)設(shè)有利于學習者建構(gòu)意義的情境是最重要的環(huán)節(jié)或方面。

2）協(xié)作：應該貫穿于整個學習活動過程中。教師與學生、學生與學生之間的協(xié)作，對學習資料的收集與分析、假設(shè)的提出與驗證、學習進程的自我反饋和學習結(jié)果的評價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)作過程中最基本的方式或環(huán)節(jié)。比如，學習小組成員之間必須通過交流來商討如何完成規(guī)定的學習任務(wù)達到意義建構(gòu)的目標，怎樣更多獲得教師或他人的指導和幫助等。

4）意義建構(gòu)：是教學過程的最終目標。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。在學習過程中幫助學生建構(gòu)意義就是要幫助學生對當前學習的內(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)系達到較深刻的理解。

4.6 教育評價觀

要發(fā)展每一個學習者的經(jīng)驗，創(chuàng)造每一個學習者的學習，就得洞察“學習者的學習軌跡”，借以判斷哪些是有意義的或有價值的經(jīng)驗。然而傳統(tǒng)的教育評價往往把學習者簡單地“等級化”、“分數(shù)化”，這種狹隘評價方式同建構(gòu)主義的學習觀是格格不入的，我們需要尋求新的評價方式。

5 系統(tǒng)構(gòu)成

智慧教室系統(tǒng)由教學資源云平臺、教室后端管理平臺、教室互動平臺、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 教學資源云平臺

教學資源云平臺是基于云計算技術(shù)開發(fā)設(shè)計，并將課程內(nèi)容與教學服務(wù)集成于一體的個性化網(wǎng)絡(luò)教學綜合服務(wù)平臺，是教師實施課程教學活動的網(wǎng)絡(luò)支撐平臺，也是實施課程教學方式、學習方式創(chuàng)新轉(zhuǎn)變的實踐平臺。

平臺遵循“教師主導、學生主體”的設(shè)計理念，實踐“自主、合作、探究”的新課程教學理念，發(fā)揮信息技術(shù)在教學資源整合和網(wǎng)絡(luò)教學互動方面的優(yōu)勢；通過“虛擬課堂整合現(xiàn)實課堂”的“雙課堂”模式，全面優(yōu)化課前、課中、課后的教學活動，促進區(qū)域教學的均衡發(fā)展，實現(xiàn)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

中心系統(tǒng)包括“網(wǎng)絡(luò)教學服務(wù)系統(tǒng)”、“教學資源”、“學習資源”，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

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

5.1.3 智慧教室互動平臺

智慧教室互動平臺以互動為核心，智能地實現(xiàn)老師和學生、學生和學生之間的有效互動，真正做到“以學生為中心”的教學。

5.1.4 微課大師工具

微課大師采用先進壓縮算法，錄制多媒體電子教材和作業(yè)輔導習題，生成適合移動互聯(lián)網(wǎng)點播的微課程。

5.1.5 在線云課堂

在線云課堂以視頻“云”為核心，包含現(xiàn)場錄課、異地同上一節(jié)課、網(wǎng)路互動課堂、校長評估、在家加入課堂、老師在線評課、課程資源點播等方面，有效滿足了學校各類需求，尤其實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)教學資源的共享。

圖3 教學模式

5.2 教學模型

5.2.1 教學模型簡介

如圖3所示，“課前預習，課中帶著問題學，課后作業(yè)高質(zhì)量完成，及時復習鞏固，自我診斷及時解決”是教育界公認的行之有效的教學模型。

5.2.2 智慧教學過程

智慧教學過程的過程如圖4所示，包括以下過程內(nèi)容。1）教師備課，推送學生預習內(nèi)容，同時推送預習檢測的內(nèi)容。

2）學生預習，并通過預習完成教師推送的預習題目內(nèi)容，同時記錄在學習過程中的問題。

3）教師授課，通過學生預習情況授課15min，講解新課；亦可先測試，后授新課。學生上課，學生重點聽取在預習過程中理解不透的知識，同時積極參與課堂教學，并將自己的問題及時反饋給教師，讓教師輔助自己學習。教師通過課堂提問、課堂練習、學生提問等各種互動手段授課30min，解決學生在預習、聽新課及拓展等過程中遇到的問題。

4）教師課后布置作業(yè)給學生，同時將作業(yè)每道題目的講解過程給學生。

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

6）教師完成學生作業(yè)批改，同時批改結(jié)果自動給學生。

7）學生查看自己作業(yè)的結(jié)果，同時開始下節(jié)課的預習。

8）教師根據(jù)收集到的4類數(shù)據(jù)（課前預習、課堂互動、課堂及單元測試、課后作業(yè)），分析中下水平學生的成績、學習的方法、學習的習慣，幫助這部分學生養(yǎng)成良好的學習習慣，掌握高效的學習方法。

9）學生可以根據(jù)自身情況掌握良好學習方法，改變學習過程中的一些陋習，更好地提高自己的各項成績。

6 結(jié)束語

通過智慧教室的教室環(huán)境和教學模式，不僅可以實現(xiàn)課堂多媒體互動、遠程網(wǎng)真教學，還能夠無縫導入教育云平臺的優(yōu)質(zhì)教學資源，讓課堂教學變得更簡單、生動、高效，并實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的教學互動、資源共享，為信息化、國際化、個性化教育提供強有力的支撐。智慧教室的數(shù)字化教學建設(shè)是當今智慧學習時代的必然選擇。

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 智慧教學過程示意圖