基于移动互联的大学智慧课堂研究*

蒋翀，费洪晓，凌睿轩

（1.湖南女子学院信息技术系，湖南长沙410004；2.中南大学软件学院，湖南长沙410079）

基于移动互联的大学智慧课堂研究*

蒋翀1，费洪晓2，凌睿轩2

（1.湖南女子学院信息技术系，湖南长沙410004；2.中南大学软件学院，湖南长沙410079）

在移动互联网络的冲击下，大学课堂受到了前所未有的挑战。本文正确认识了这一现状，分析了智能课堂的基本特征，提出了以教学内容精准同步、良好互动课堂环境构建和学习行为记录与分析为主要支撑点的大学智慧课堂，构建了智慧课堂结构，对其具体实施进行了深入探讨，以期对大学智慧课堂的发展提供有价值的参考。

智慧课堂；移动互联；智慧APP；学习行为

一、引言

随着智能手机的普及和APP的日益丰富，人们的工作、娱乐和其他生活方式都发生了巨大的改变，包括手机在内的智能终端设备在带来生活便利的同时，其副作用也逐渐显现，“手机依赖症”人群日益庞大。从一些研究报告和新闻报道中不难看出，此番移动智能革命已经波及现代大学校园，由此产生的消极效果显然大于积极效果，在校大学生“手机依赖症”日趋严重。［1］其中，最重要也是对大学课堂教学影响最大的就是，相当一部分学生在课堂上的关注点从教师转移到了智能手机上。对教师来说，由于人数众多和手机这一设备的特殊性，监管难度非常大。因此，如何发掘手机和其他智能终端设备在课堂上的积极作用，戒除课堂“手机依赖症”，对提高教学效果具有至关重要的作用。本文提出了以教学内容实时传达、师生之间良好互动、生生协作学习、学习行为记录和分析为主要特征，以传统课堂和信息技术深度融合为核心的基于移动互联网络的大学智慧课堂，对其具体实施进行了深入探讨，以期对大学智慧课堂的构建提供有价值的参考。

二、智慧课堂的特性

唐烨伟等给出了智慧课堂的定义：在信息技术的支持下，通过变革教学方式方法、将技术融入课堂教学中，构建个性化、智能化、数字化的课堂学习环境，从而有效形成旨在能力培养的新型课堂。［2］结合大学传统课堂、移动互联网络和智能终端设备的特点可以得出，智慧课堂应具备以下几个基本特性：

1.教学内容的实时传达

目前，大学课堂基本实现了多媒体教学，教学内容主要通过教师的语言和PPT的投影图像传达，具备实时性。但是，大学课堂人数众多、投影效果不佳和教师声音小等原因导致教学内容传达的效果较差，严重影响了教学活动的开展，直接导致了部分学生放弃听课，进而产生课堂手机依赖。通过教学广播系统在计算机机房授课的模式能够达到教学内容清晰、准确和实时传达的要求，但在一般大学里，所有课程均按此种教学模式开展显然是不切实际的。

关于教学内容的实时传达，慕课和微课等在线教学形式给予了很好的参考。在Coursera在线课程的学习中，虽然教师面向的是成千上万的学习者，但学习者体验到的是“一对一”的个性化教学。所有教学内容都直接通过电脑或移动终端展现在学习者面前，且可重复观看，便于复习。可汗学院早期的教学视频有一个显著的特点，在视频中唯一能够看到的就是他的手在不断地书写一些数学符号，并缓慢地填满整个屏幕。萨尔曼·可汗认为，视频中出现的教师头像和教室里其他物品都会分散学生的注意力。［3］这其实也是目前大部分慕课和微课都不建议教师图像一直贯穿课程始终的原因。这种教学模式的改进对当前智慧课堂的构建有极大的参考价值。智慧课堂中，教学内容的传达需要提高学生学习的专注性、主动性，更高效地利用学习资源。

2.教师和学生之间良好的教学互动

传统课堂中，师生互动多半是师生一对多的随机问答，学生积极性差，参与度非常低。传统课堂需要改变单一的提问模式，改善学生心理环境，增进师生有效互动。在信息化智慧课堂的构建过程中，强调课堂教学灵活和机动。这是因为，课堂教学是一个动态的发展过程，课堂的主体——教师与学生都是有着内心感受的活生生的人,学生的思维、情感、体验都会随着教学模式的变化而发生变化。师生之间要建立真正的“课堂讨论”，也就是“教师-->学生1-->学生2-->学生3……教师”的交流模式，即教师先引导讨论开始，1名学生提出讨论的线索或是自己的见解，第2、第3名学生加入，其余学生相继参与其中，当其中一名学生发言时，其他学生都能仔细倾听，氛围良好，当讨论陷入瓶颈时，教师才重新加入并适当点拨或引导。慕课教学中的Quiz给予学生良好的师生互动体验，有利于产生自我肯定的情绪。在智慧课堂上，如何构建一个良好的交流互动氛围、实现高效的师生和生生互动是一个非常核心的问题。

3.学生之间的协作学习

智慧课堂中的学习活动强调学习者之间的协作，而要有很好的协作就必须保证良好的沟通。协作会话性工具能够保证学习者在协作的同时进行良好的交流，并且教师在整个活动过程中可以进行学习活动指导。通过这种性质的工具可以确保学习活动顺利流畅地进行，也保证了教学目标的完成。

慕课的学习讨论区自由开放，可以实现高度的师生互动，也可实现协作学习；学习平台为学生提供了诸多线上和线下学习讨论的机会。这些形式都应该在智慧课堂中展现。

4.学习行为的记录

在提高课堂教学效果的同时，智慧课堂也对学生学习行为的评估和预测提出了更高的要求。智慧课堂对学生的评估不仅仅来自于各种考核结果，而且应该综合考虑学生的学习行为，因此需要对学习行为进行记录和分析，从而实现个性化和一体化的评估。

学生在智能终端的学习活动不仅仅发生在课堂上，还是随时随地的。这些学习行为数据对一个学生的个性化评估是十分有价值的。智慧课堂需要通过软件对这些信息进行记录、收集、处理，以实现学习行为建模和个性化评估。智能终端学习数据的收集和处理、个性化学习行为的建模以及未来学习行为的预测，都是智慧课堂需要解决的问题。就目前情况来说，网络教学缺少具有个性化特征的信息反馈系统,学习者与教育者均不能得到适当的反馈信息，极大地制约了网络教育的发展，也在一定程度上制约了传统教学与信息技术的进一步融合，形成智慧课堂。

三、智慧课堂的构建

基于胡钦太教授对于智慧校园“以人为本、深度融合”的表述，智慧课堂需要“以学生为本，传统课堂与信息技术深度融合”。［4］智慧课堂的构建需要将智能终端与教师授课计算机进行同步，学生可以在无法看清投影图像时通过智能手机观看教学内容。在课堂互动环节，学生能够通过手机上的智慧APP提出问题并与其他同学互动，教师适时对互动进行引导，控制整个授课过程。课后，利用数据分析和挖掘技术对学生学习行为数据进行整合和分析，掌握学生学习的个性化需求，实行因材施教，对传统教学模式进行改进，具体结构如图1所示：

图1　智慧课堂组成结构

教学内容实时传达需要对课件进行智能获取与过滤。通过智能终端APP，将教师PPT、课堂板书和其他课件内容实时呈现在学生的智能终端上，拉近课堂与学生的距离，从而使学生听课环境更为友好，记录更为简便，分享更为快捷，以实现愉快课堂、轻松课堂和趣味课堂的效果。

智能课堂中的高度互动是其标志性特点，将分为在线互动和面对面互动两种形式。在线互动是教师在课堂特定时间内，通过移动互联网络在课堂内部开放的交流形式，所有学生可以提交问题或学习感受至在线平台，类似于一些视频网站上的弹幕，或者采取群聊的方式。这种形式可以在很大程度上给予一些羞涩、胆怯或自卑的学生积极参与交流互动的勇气和信心，提高全体学生的参与度。但需要强调的是，在线互动需要在教师的引导下分时段进行，不能一直贯穿课堂始终，否则会影响整体讲授效果。另外一种形式为面对面互动，将学生分为若干个小组，在智能终端的辅助下开展问题探讨。智能课堂毕竟不是在线课堂，学生仍然还在同一个教室内听课，适当的面对面交流也是十分必要的。

大学课堂学生数量较多，教师很难做到与每一位学生充分交流和了解，这也使教师无法完全掌握每一位学生的学习状况、个性和想法，以至于课堂基本上是教师的课堂，学生的主体性不能得到充分体现。智慧课堂针对学生在课上用手机端听课的情况、截屏做笔记的次数、以弹幕方式提问的次数、笔记分享次数，连同从校园网端和教务管理系统获得的学生个人数据储存于云端，构建大数据，以便更好地分析每位学生学习情况和个性化需求，以便于教师对学生进行深度了解，教学设计也将根据分析结果进行进一步优化。同时，针对学生个体，构建基于学习行为的个性化模型。学习行为建模可以直接体现学生个体的学习习惯、需求和趋势，不同的学习行为数据提取算法所获得的学习行为数据的准确性与价值性不同，不同的分类算法决定了学习行为的性质。“数据驱动课堂，分析变革教育”的时代已经来临，利用教育数据挖掘技术和学习分析技术，构建教育领域相关模型，探索教育变量之间的相互关系，为教育教学决策提供有效支持，成为未来智慧教育的发展趋势。［5］

四、小结

在人类教育发展历史中，社会形态的更替和媒介技术的发展一直是推动教育产生变革的根本性力量。［6］由计算机和“互联网+”为代表的信息技术所引发的的教育变革被誉为第四次教育革命，此番革命来势是凶猛的，但过程却必定是漫长的。智慧课堂作为高等教育信息化变革的核心，承载着教育参与者对教学新生态的希望。在智慧课堂的具体实施中，教学内容的精准同步、良好互动课堂环境的构建和学习行为记录与分析是三个主要支撑点。同时，教学过程中的学生隐私保护、教学效果评价、提高课堂趣味性和生动性都是需要考虑和解决的问题，也将是本研究下一步的工作重点。

［1］王燕.智慧校园建设总体架构模型及典型应用分析［J］.中国电化教育，2014（9）：88-92.

［2］唐烨伟，庞敬文，钟绍春，王伟.信息技术环境下智慧课堂构建方法及案例研究［J］.中国电化教育，2014（11）：23-34.

［3］方圆媛.翻转课堂在线支持环境研究——以可汗学院在线平台为例［J］.远程教育杂志，2014（6）：41-48.

［4］胡钦太，郑凯，林南晖.教育信息化的发展转型：从“数字校园”到“智慧校园”［J］.中国电化教育，2014（1）：35-39.

［5］徐鹏，王以宁，刘艳华，张海.大数据视角分析学习变革——美国《通过教育数据挖掘和学习分析促进教与学》报告解读及启示［J］.远程教育杂志，2013（6）：11-17.

［6］钟晓流，宋述强，胡敏，杨现民，李海霞.第四次教育革命视域中的智慧教育生态构建［J］.远程教育杂志，2015（4）：34-40.

（编辑：王天鹏）

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1673-8454（2016）01-0074-03

2015年度湖南省教育厅普通高校教学改革研究项目“基于MOOC与微课的混合教学模式研究与实践”（2015621）。