智慧课堂学习平台的设计与应用

田 红

智慧课堂学习平台的设计与应用

田 红

（北京工业大学实验学院 北京 通州）

网络技术的日新月异，为学习者提供了各种各样的平台，技术的发展带动教育的进步，使教育形式和教学方法发生了重大变革，有效地促进了教育改革。本研究所阐述的智慧课堂学习平台是在高校教育信息化的具体解决方案，具有一定的创新性。此平台是一个由智能移动终端、交互式电子白板和计算机组成课堂教学互动系统，采用B/S与C/S的混合架构模式，以此构建基于学习平台的教学模式,并开展教学实施，实践证明，平台帮助授课教师管理课程、课堂提问、实现了师生互动，生生互动,有推广价值。

智能移动终端；互动；学习平台；高校

0 引言

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》提出：要加快教育信息化进程。一是在加快教育信息基础设施建设。把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网络。到2020年，基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系，促进教育内容、教学手段和方法现代化。二是加强优质教育资源开发与应用。加强网络教学资源体系建设。建立开放灵活的教育资源公共服务平台，促进优质教育资源普及共享。三是强化信息技术应用。提高教师应用信息技术水平，更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果。鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习，增强运用信息技术分析解决问题能力。

中国政府在2015年3月提出“互联网+”国家发展战略，指出要形成与教育现代化发展目标相适应的教育信息化体系，充分发挥信息技术对教育的革命性影响作用。

移动通信到目前为止经历了三代的发展，即20世纪80年代的第一代模拟技术、90年代的第二代窄带数字技术和第三代移动通信系统（3G）。4G即第四代移动通信技术（4th Generation，4G），是多功能集成宽带移动通信系统。其主要特点是：具有很高的数据传输速率；真正的实现无缝漫游。4G移动通信系统实现全球统一的标准，基于IP技术的网络结构可实现在3G、4G、WLAN及固定网间无缝漫游；）高度智能化的网络；覆盖性能良好；不同QoS 的业务得以实现等特点。目前，4G已经全国多个城市进行商业运行。

1 智慧课堂学习平台的构成及功能

1.1智慧课堂学习平台的设计思想

1.1.1 混合学习理论

混合学习就是将传统的面对面的学习和网络化的学习方式进行有机整合。根据提出的不同问题和要求，采用不同的方式解决问题，具体体现在教学上就是要采用多种形式的媒体形式与信息传递方式开展有效地学习。

智慧课堂学习平台应用于教学中是一种较为有效的混合学习模式。可以为学生提供线上和线下的多种学习方式和途径，使不同形式的学习方式互相补充，学生可通过智慧课堂学习平台与课堂学习的有机结合，提高学习效率。

1.1.2 新建构主义学习理论

由国内王竹立老师提出，它建立在经典建构主义之上，强调真实情境、协作与会话在学习中的重要性和关键作用。

智慧课堂学习平台应用于教学中正是运用新建构主义学习理论指导教学设计，创造问题情境，充分发挥学生的主体意识和创新精神，切实体现了“学生是课堂的中心”，有效地利用智慧课堂学习平台将学习、应用、创新三个阶段合为一体。

1.1.3 个性化学习

《规划纲要》提出，要坚持以人为本、树立多样化人才观念；要尊重个人选择，鼓励个性发展。个性化教育是当前的热点，也是信息时代的发展趋势。教育个性化是通过实现个性化教育，从而培养个性化人的过程。

首先体现在学生方面，学生是未来社会的主体，应针对学生个性特点有选择的开展教育教学活动。目前高等教育的课堂大部分是大型或者超大型班级，一般都是几十人甚至上百人在一起集中授课，老师在教学一般是根据教学经验针对大多数学生的水平准备教案，实行“一刀切”的教学模式，在这样的教学模式下，会出现分散在两极的学生会出现“吃不饱”和“吃不了”的结果，无法满足每个学生的学习需求。

智慧课堂学习平台应用于教学中，有效地激发了学生的学习专业知识的兴趣，调动了学生学习的积极性和主动性，就是从根本上促进了高校教学中师生互动、生生互动。

其次体现在教学媒体方面：个性化学习对教师也提出了更高的要求,在教学中,教师需要较好的应用计算机、智能移动终端、VR等设备开展有效的教学活动，使每名学生都能在这些设备的帮助下开展学习。

1.2智慧课堂学习平台的架构设计

智慧课堂学习平台是一个基于智能移动终端的无线式课堂教学互动系统，由智能移动终端、交互式电子白板和计算机等教学设备组成，这些设备可按照无线短距离通信协议运行。教师和学生每人配备一台智能移动终端，通过控制模块进行双向无线通信。

智慧课堂学习平台是结合PHP基本架构开发的，平台运行稳定、可操作实施，采用B/S与C/S的混合架构模式，分为后台管理端、教师端和学生端三部分，在教师端APP和学生端APP的设计中，着重界面设计，帮助教师和学生方便查找资源。后台管理端分为：教师管理、课程管理和评价分析三个模块。教师端分为出题模块、学习社区和学生分析三个模块。学生端分为答题模块、学习社区和学习足迹三个模块。

图1 智慧课堂学习平台系统Fig.1 Systemof Wisdom Classroom Learning Platform

1.3智慧课堂学习平台的功能

1.3.1 后台管理端的功能：

后台管理端的功能主要包括：教师管理，课程管理和评价分析三部分。

后台管理要由管理员来负责。管理员一般由任课教师担任，必要时也可由技术支持人员担任。主要工作是：添加、删除和维护用户信息，在智慧课堂学习平台中，教师的工号和学生的学号是唯一登陆账号，不可修改；保护后台管理服务的安全性；添加课程信息，上传和管理教学资源；管理和审核学生发表的帖子内容，对学生答题情况进行数据分析和统计，分析每名学生在不同课程中的上课情况，也可以分析任教的不同班级的学生上课情况，可以很好的帮助教师及时调整教学进度，改进教学方法。

1.3.2 教师端功能包括三个模块，分别是：出题模块、学习社区模块和学生分析模块。

出题模块：课前，授课教师登陆出题模块，将问题出好，当教师在课堂上讲授完成后，通过出题模块提出问题，问题类型主要包括选择题（单选题、多选题）、判断对错题和简答题，学生通过学生端回答问题，学生的答题情况可以及时反馈到教师端，并可同时公布在交互式电子白板上，教师可以及时准确了解每名学生的学习情况，便于开展课上讲授，和课下学习帮助。

学习社区模块：主要包括学习资源和在线讨论两部分。学习资源是教师经过筛选将与课程相关的音视频学习资源和文字资料上传至学习社区，便于学生课上和课下访问；在线讨论模块是学生需要将简答题回答至此模块，方便师生访问和讨论。

学生分析模块：主要是对学生的学习情况通过数据进行分析和统计，方便教师了解学生学习情况并对学生期末的综合评价提供精准数据，同时教师也可将分析结果发布给学生，方便学生了解自己在班级中所处的位置。

1.3.3 学生端的功能：

学生端包括三个模块，分别是：答题模块、学习社区模块和学习足迹模块。

答题模块：学生使用学生端回答教师问题。如果是选择题，学生直接选择选项即可，如是判断题，则需选择对错按钮，如是简答题，则需登陆学习社区回答。

学习社区模块：在此模块，学生需要将简答题的答案回答至此模块，使教师能及时看到答案并给予评价，同时其他学生也能访问，从而达到互相学习的目的；如学生还想继续加深巩固学习，还可在此模块访问和下载教学资源，如音视频资源和教学课件等，帮助学生掌握课程知识。

学习足迹模块：学生经过一段时间的学习，可以访问此模块，能够看到自己都在何时进行过学习、答题情况、错题统计和分析情况、资源访问和下载情况，并可生成统计图表，方便学生了解自己的学习情况。

2 智慧课堂学习平台的应用

智慧课堂学习平台应用于高校的教学中，可以有效地支持学生的个性化学习。

智慧课堂学习平台为师生课堂交流和沟通构建了广阔的开放式的沟通空间，充分体现了交互性、个别化的特点。

图2 智慧课堂学习平台的应用流程图Fig.2 the application mode of Wisdom Classroom Learning Platform

2.1学生分析

大学生是本研究中智慧课堂学习平台的主要使用者。大学生是具有独立性成年人，是具有独立性的人, 经过了十二年的学校教育，他们积累了较多的理论，当他们升入大学，他们渴望学习到更多的理论和实践的知识。与基础教育的课堂相比较，大学的课堂班级容量更大，学习任务更重，教师经常处于唱独角戏的状态，学生鲜有配合，师生间的深层互动相对较少。

2.2智慧课堂学习平台应用于高校课堂的教学过程

2.2.1 课堂讲授

教师在教学中要进行正常的课堂教学行为活动，教学中要突出教学重难点知识。

2.2.2 回答问题

教师在课前要将问题（选择题、判断题、简答题）导入到题库，并准备发布。在讲授完一部分内容后，应将相关问题发布，并让学生回答。对于判断题和选择题，教师和学生可以及时通过交互式电子白板看到反馈的结果。

2.2.3 在线讨论

●访问资源

学生如果对题目内容还未完全掌握，可以进入学习社区，通过在线访问资源或者下载观看的形式学习、巩固知识，然后再进行答题。

●完成作业

学生如掌握较好，则可以在线答题，并将答题结果上传，然后还可以访问其他同学的答题内容并做点评；教师也可以选择有针对性的答案给予点评；同学和同学之间还可以通过私信的形式进行交流，然后再回答问题并上传。

2.2.4 修改作业

教师对完成较快的作业进行在线批改，其他同学可以参照批改和点评的作业，修改自己的作业，然后上传，供教师评阅。

2.3智慧课堂学习平台的具体教学实施

教师为计算机科学与技术专业学生讲授《数字电子技术》课程。在课堂教学中，教师在讲授过程中，会对学生掌握的知识进行考核，以便开展后续教学活动，教师已经提前准备好了检测题（题型是选择题），学生答题，学生的答题情况很快就反馈交互式电子白板上，师生均能看到答题情况；教师继续发布简答题，学生在学习社区回答简答题，有的学生需要访问学习资源来理解教学内容才能回答问题；有的学生则答题较快，答完题后，他们会访问其他学生的答案，并做点评；教师也会有针对性的对学生的答题给予评价，最后教师根据学生的答题情况在交互式电子白板上进行讲解和点评，这些师生的点评均能被保存下来，帮助学生学习和复习，最后，学生根据教师的讲解自己修改作业，做最后的提交。这些数据都能被记录下来，成为最后为综合评价学生的依据。

3 结论

经过教学实践，笔者认为智慧课堂学习平台能切实提高学生学习兴趣、帮助教师了解每名学生和每个班级的学习情况，能够客观、公正、及时地记录学生学业成绩、提高课堂教学质量。智慧课堂学习平台与高校课堂教学是“互联网+教育”的具体体现，是一种非常好的教学改革方法，值得推广。

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Design and Application of Wisdom Classroom Learning Platform

TIAN Hong
(Beijing University of technology Pilot college No.89, luyuannan Street, Tongzhou, Beijing, 101101)

The network technology develops dramatically, it provides many kinds of platform , education form and teaching methods changed greatly with the development of technology drives the progress of education, it effectively promotes education reform. This paper discusses the wisdom classroom learning platform which is the concrete solution for information orientated higher education, it has certain creativity. This platform is an interactive classroom teaching university wisdom system based on smart mobile terminal, Interactive electronic whiteboard and computers. It based on B/S and C/S Mixed Architecture model. The writer designs the modes of University classroom teaching by which are applied on Wisdom Classroom Learning Platform and also who also takes the teaching practice down. Practice shows that the platform can help teachers’ management courses, classroom questioning, promote students to actively participate in interactive which can fulfill interactivity between teachers and students, interactivity among the students, it is worth while recommendation.

Smart mobile terminal; Interact; Learning platform; University

TP311

: A

10.3969/j.issn.1003-6970.2017.02.029

田红，北京工业大学实验学院，主要研究方向：信息技术在教学中的应用。

本文著录格式：田红. 智慧课堂学习平台的设计与应用[J]. 软件，2017，38（2）：139-142