基于智能手机教学互动反馈系统的设计与应用研究

薛胜兰

摘要：互动是课堂教学重要的组成部分，传统课堂存在互动不足、参与个别、反馈滞后等问题，该文以大学生智能手机的全面普及为切入点，结合教室中现有的多媒体设备，实现零投入、零维护构建课堂教学互动反馈系统，解决早期IRS系统价格高、功能少、维护难等问题；通过比较研究和实践应用的方法，从设计理念、软件系统选型、具体构建方法等方面进行论述，提出“智能手机+Moodle平台”构建教学互动反馈系统的方案；以大学语文课堂教学为例，探讨基于智能手机的IRS系统应用于课堂教学的实施方法、应用模式和实际效果。结果表明，利用学生个人智能手机，构建教学互动反馈系统，具有简单有效、功能强大、成本低廉等优势，对增强课堂互动、集中学生注意力、提升课堂效率等方面有较大帮助和促进作用。

关键词：教学互动；智能手机；Moodle平台；大学语文

中图分类号：G434 文献标识码：A

一、引言

教学互动是课堂教学的重要组成部分，也是提高学生学习兴趣和课堂参与的重要因素，传统课堂教学存在互动不足、参与个别、反馈滞后等问题，有限的课堂提问，也只是针对个别学生，获得的反馈信息不全面、不准确，教育部在《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》中强调要利用信息技术开展探究式、参与式教学，应用信息技术手段增强课堂互动，已成为优化课堂教学的重要途径，继多媒体技术之后，即时互动反馈技术日益受到教育界的关注，国内外的研究表明，利用互动反馈系统进行教学，能够提升学生的课堂参与程度和学习积极性，对改变传统课堂教学模式，提高课堂教学质量有显著效果。

教学互动反馈系统（Interactive Response System，IRS）由美国斯坦福大学在1966年提出，第一代产品命名为Classtalk，由于技术复杂、价格昂贵等原因，在产生后的很长时间，难于推广应用。随着技术的发展，利用红外线技术的第二代IRS在1999年问世，它是由红外接收器、手持应答器和软件系统三部分组成，在欧美等发达国家有较广泛的应用，并取得一定的应用成效。我国2000年前后开始引入该类系统，但受制于投入成本高、管理维护难、无法支持文字信息等缺陷，制约了IRS的推广应用，除课题研究或实验展示外，很少在普通课堂应用，普及率低。

随着智能手机和网络技术的迅速发展，通过无线网络通讯，以Web浏览器、网络教学平台为软件基础，智能手机、平板电脑等终端作为应答器的教学互动反馈系统显示出巨大的应用前景。为构建新型的教学IRS系统提供可行的硬件基础和技术方案，本研究在普通多媒体教室环境中，利用学生个人智能手机作为应答终端，构建教学互动反馈系统，并应用于《大学语文》课堂教学，探讨在课堂教学中的具体应用模式，实现减少教育设备经费投入，为信息技术应用于高校课堂教学提供借鉴。

二、教学互动反馈系统的设计与构建

（一）设计理念

据调查，大学生智能手机的普及率已达100%，而且几乎都携带手机进入课堂，手机性能越来越强，在多媒体播放、文件处理、网络通信等方面已接近笔记本电脑，在《地平线报告》2014年版中强调指出，自带设备（Bring Your Own Device，BYOD）是教育信息化发展趋势之一，教师和学生自带设备进行学习是社会发展的必然趋势。本文系统设计理念是以学生自带智能手机、平板电脑等移动终端作为学习应答装置，构建“智能手机+软件平台”的互动反馈技术方案，实现完整及时的课堂信息采集、分析和积累，为优化课堂教学和学生评价提供数据支撑，达到增进课堂互动、提升教学效率的目的。

（二）IRS軟件平台的选型

有学者提出应用在线网站实现课堂教学互动的方案，如陈真真等提出利用Socrative在线互动网站应用于大学英语课堂教学，鲍育敏提出应用问道网等在线问卷网站“零技术”实现课堂实时互动反馈。这类在线互动网站，比较典型有Socrative、Understoodit等国外的专业教学互动平台，国内的有问卷星、问道网等在线应答网站。这类在线互动网站有使用方便、易于实现等优势，但也存在可靠性低、功能单一、互动记录不保存、产生流量费用等不足。经实际应用比较，Moodle学习平台具有开源免费、普及率高、互动性强的优点，与其他在线互动网站比较如表1所示。

综合考虑互动反馈功能、技术门槛、普及程度、学生流量费用等因素，Moodle相对于其他在线互动平台，具有比较突出的优势：（1）普及程度高，Moodle已纳入全国教师教育技术能力培训，为广大教师所熟悉、接受和应用；（2）功能强大，Moodle中有许多功能都支持以学习者为中心的理念，自带丰富的课堂互动模块，具有交互性强、及时反馈、设计灵活等特点，满足课堂互动反馈要求的功能；（3）可操作性强，Moodle对于教师与学生的计算机技能要求低，仅需掌握基本操作和浏览器使用就能够完成互动活动的设计，使用简单、技术要求低，易于推广普及。

（三）IRS系统的构建

基于“智能手机+Moodle平台”的教学IRS系统，在普通多媒体教室中的结构如图1所示。在硬件方面，系统中的投影系统、教师电脑、无线路由是教室中原有的多媒体设备，学生手机通过无线网络与系统建立数据通讯。教师电脑和学生手机应用浏览器登录Moodle课程平台，应答后向系统提交数据，服务器负责保存并对其进行分析处理；信息反馈时，师生发出请求，系统根据需求进行数据的提取和处理，结果在电脑显示或手机屏幕上输出，也可以投影到大屏幕上，形成完整的互动反馈过程。

Moodle平台，通常安装在校园网服务器上，作为全校课程共用的互动反馈平台。而对于不具备网络条件的场所，也仅需要计算机和普通无线路由，即可以构成独立的互动反馈系统，其结构如图2所示，在教室计算机上安装Moodle平台，并完成网络配置、创建课程、导入学生名单等，学生手机通过无线路由（Wifi），实名制登录课程，实现与教师端的即时互动反馈；对于无线路由，教学互动反馈以文字、符号为主，数据占用带宽小，常用路由器能够满足要求，笔者应用“360随身Wifi”，在教室内随时实现无线网络覆盖，经测试，普通教学班规模能流畅进行手机应答互动；系统构建的难点是Moodle平台的安装和网络配置，初次使用通常由教育技术专业人员协助完成。

经应用检验，“智能手机+Moodle平台”的教学IRS系统，不必购买专用设备，通过无线路由、计算机和个人智能手机即可实现，具有结构简单，零投入、零维护的优势；具备强大的互动反馈功能，解决了传统IRS系统只能应答选择、判断题的缺点，全面支持问答、论述等主观题型的教学互动反馈活动。

三、课堂教学应用

（一）理论基础

行为主义和建构主义学习理论为IRS系统支持下的课堂教学提供了理论指导。行为主义学习理论重视反馈策略的应用，以确保形成刺激一反应之间的联系，在教学上体现为使用刺激形成反馈，以及教学内容由浅入深的呈现顺序。智能手机呈现教学内容一提出问题（刺激）一获得来自学习者的反应一为其提供适当的反馈（强化），Moodle平台中的“程序教学”模块正是基于行为主义学习理论设计，应用智能手机IRS系统，为普通教室中实现程序教学创造了条件。建构主义强调学生与学习环境之间的互动，学习过程是通过学生参与有意义的活动建构而成，在教学中体现“以学生为中心”的理念，师生互动、合作学习等都是该理论框架下常见的教学形式。在课堂教学中利用IRS系统，教师适时安排学生进行互动反馈，随时了解学生的学习情况，有问题能得到及时的指导，在积极参与互动反馈的过程中促进知识的掌握。

（二）IRS系統教学应用流程

IRS系统应用于课堂教学，教师根据教学内容，设计课堂提问、测试、专题讨论等合适的互动方式，根据互动方式选择活动模块，Moodle提供反馈、互动评价、投票、程序教学、Wiki协作、测试、专题讨论等多种课堂活动模块，各模块对教学互动活动的应用效果不同，根据课堂应用实践，总结出各种活动模块对教学互动的支持情况如表2所示，供教师选用合适的活动模块提供参考。

Moodle中实现具有互动反馈功能的模块较多，要结合教学内容选择合适的活动模块实现课堂互动，才能达到增强师生、生生互动的目的，在文科课程教学中专题讨论、反馈、Wiki协作模块应用较多，而理科教学中程序教学、测试、互动评价模块应用比较广泛，IRS在课堂教学中的应用流程如图3所示。

1.创建活动、学生应答

教师通过计算机登录Moodle课程平台，进行互动活动的创建和发布，可以在课前准备好互动活动，也可以在课中即时创建，Moodle系统创建“活动”的步骤概括为“打开编辑+添加活动+选择模块+输入题目+保存提交”，默认设置能满足常用的互动活动要求，Moodle可视化操作，便于在教学中即时创建互动活动。

学生应用各自的手机登录系统，进入活动、输入答案、完成提交，教师同时在系统上监控学生完成进度，掌控互动活动时间，适时停止。

2.成绩评定、实时反馈

客观题类互动活动，如选择、判断等，有标准答案，系统进行自动评定和统计；而主观题类的互动活动，如问答、讨论等，没有固定答案，教师可以进行手动评分，或公布答案和评分标准，开启系统的交叉评分功能，让学生之间交叉评价、及时反馈，以节约课堂时间。实际上，在课堂应用中，对主观型互动的评价反馈，更多是利用系统的“汇总”功能，学生答案可视化呈现，教师能方便、快捷地浏览每位同学的答案，并即时投影展示，根据互动的目的与同学们共同分析讨论。

3.分析结果、析疑解难

学生提交答案的同时，Moodle根据学生的应答情况生成反馈报告，并以图表或报告的形式输出，在很大程度上反映了学生对该知识点的掌握情况，便于教师及时调整教学；如果正确率较高，可以让学生进行简单的阐述，或者直接跳过，以节约时间；如果正确率一般，则需要结合反馈情况，进行有针对的讲解，或组织进一步的课堂讨论；如果正确率较低，则需要放慢进度，进行精讲；对于正确率一般和较低的问题，在进一步讲解后，可以选择类似的问题，进行二次巩固，如果回答正确率高，则进入下一主题，如果正确率仍然较低，一方面需要课后复习补充，另一方面教师也要主动反思，查找原因，调整教学策略。

（三）应用案例——以大学语文课堂教学为例

大学语文是高校公共基础课，承载着弘扬优秀民族文化、提升大学生人文素养的重任，普遍是合班、大班授课，存在师生交流互动不足、学习兴趣不高等问题，我校教师在Moodle课程平台进行《大学语文》课程建设，进行基于IRS系统的课堂教学改革试验，本文以教材中韩愈的“祭十二郎文”为主题内容，探讨IRS系统在教学中的具体应用模式。

1.应用IRS前测导入

课前测试的侧重点是检测学生已有的知识水平，上课前由教师向学生推出测试题目，题型以选择、判断、填空为主，题目内容尽量包括上节课学习过的知识，以前学习过与本节课有关联的知识，即将学习的知识；这样便于了解学生的知识基础和预习情况，也为新课的学习奠定基础，起到承上启下、激发兴趣的作用；在本节内容的前测中，Moodle课程平台上创建“课前小测”测试活动，按教学流程，设计如下三道题目，如表3所示。

上课伊始，教师在平台上启动测试，要求学生应用各自的手机登录Moodle课程平台，在5分钟内完成“课前小测”，教师通过电脑或大屏幕，即时掌握学生答题的进度情况，学生答题准确率如表3中所示，分析如下：题1比较简单，准确率高达89%，表明学生掌握情况良好，其主要作用是激发学习兴趣，可以一言带过，继续下一个教学环节。题2准确率较高，达到81%，教学目标要求了解韩愈的生平及其对本文创作的影响，对创作背景教学，传统方式是教师直接讲解，学生似听非听，效果较差；通过互动前测，引起注意力，以解答题目选项的形式，串连创作背景，有利于学生从“被动接受”向“主动学习”的态度转变，促进学生对创作背景的深入了解，为后续内容的学习做好铺垫。题3检查学生文言文基础知识，也检验学生对课文前期了解、预习的情况，此题系统自动评价的正确率是26%，通过Moodle平台对学生答案的汇总浏览，发现大多数同学翻译不准确或不会，错漏较多，因此，在接下来的教学中，还要注重对文言语句基础知识的补充，或提供译文对照的方式，学生自主学习，积累文言文基础知识，在读懂课文的基础上，才能感受本文所饱含的真挚情感。

通过简短的课前测试，检查学生知识基础，同时调动学习的积极性，为接下来的学习做好充分准备；但是，需要注意的是，前测难度不宜太大，以激发学习兴趣、引导学生进入学习状态为主，难度过大反而会影响学习的积极性。

2.应用IRS构建高互动课堂

传统课堂教学中，教师更多是以“提问—学生回答一教师讲解”的基本模式进行课堂互动，提问有引起学生思考、集中注意力的作用，但由于课堂时间有限，能够积极回答的只有个别学生，更多的同学保持沉默或无动于衷，信息反馈往往仅来自于部分学生；借助课堂教学IRS系统，课堂提问，所有同学都可以应答，而且答案以标准的格式可视化呈现，节省教师汇总、归类的时间，便于进行查看比较，收集不同的见解，这是传统课堂提问、书面练习所无法比拟的，以本文第二自然段的教学分析为例，阐述基于IRS系统的高互动课堂教学。

（1）互动评价、生生互动

本文重要的教学目标是“体验文章充沛强烈的感情色彩”，在教学实施中，设计自主学习环节，要求学生研读本段，教师在课程平台上，创建“互动评价”活动——找出本段中“情感基调最强烈的句子”，再由本句向全段扩展，分析字、词、句，把握段落大意等。“互动評价”活动分为两个阶段：第一阶段，同学各自找出合适的句子，通过手机完成答案录入、提交。第二阶段，要求至少对一位同学的答案进行评价，包括打分、发表个人见解，教师在大屏幕上呈现完成进度，督促同学认真完成，教师掌握学习情况，随时进行提示补充；互动评价活动各阶段时间由教师控制，在适当的时机结束活动，教师挑选典型的例子进行点评、扩展。

在教学实践中，每位同学都带着任务进行自主学习，传统课堂自主研读后只能抽查个别同学，造成有些同学心不在焉，而教学互动系统即时投影全体同学的完成进度，记录每位同学提交答案、交叉评价的内容、时间等详细信息，并且可与期末成绩关联，所有同学都不敢松懈，课堂学习氛围有明显的改善。

（2）适时互动，串联教学

对本段文言、字、词、句、段落大意等的学习，可以设计多样化的互动反馈活动，引导学生全员参与、适时互动。按教学顺序，教师在课程平台上即时创建如下活动：第一，设计填空题，找出本段的通假字；第二，创建“反馈”活动，理解句子“嫂尝抚汝指吾而言日”的深刻含义；第三，升华提升，以问答题的形式，归纳本段的中心思想。教师在分析讲解前公布题目，同学们带着问题听讲，适时切入答题互动，全员应答后，通过系统的“即时汇总”功能，直观了解学生答题的正确率，准确把握对新知识的掌握情况，并进行有针对性的补充。

在大学语文中，古诗文占有较高的比例，许多内容涉及对文言字、词、句的理解和掌握，均可以通过“测试导人一即时反馈一分析讲解—巩固训练”的模式进行全员互动教学，随时创建合适的互动活动，促进对课文字词句的理解、归纳主题思想和掌握语篇结构等教学目标的达成，引导学生全员参与、即时反馈。

3.应用IRS课后拓展

基于智能手机的IRS系统不仅支持同步课堂应答，而且对异步教学也有帮助，可以作为课后练习、作业的平台。本文课后，以在线专题讨论的形式，创建“专题讨论”活动——“结合本文作者对事业与亲情难以兼顾的困惑，你如何化解事业与亲情之间的矛盾？”学生通过手机随时完成作业提交，实现课后与师生之间持续的交流互动。对于课后作业、练习，应用系统的自动评价、即时反馈的功能，能及时了解学生作业中存在的问题，同时减轻教师批改、汇总作业的工作负担。

（四）应用效果分析

为了分析实际应用效果，学期末通过平台的投票功能进行问卷调查，从增强师生互动、提升课堂活力、集中注意力、提高学习兴趣、提高课堂效率等方面进行调查，设置“非常有帮助、有帮助、一般、没有”四个投票选项，自2016年以来，共收集256份有效问卷，同时访谈部分同学。

分析结果如图4所示，同学们认为对“增强师生互动”有帮助和非常有帮助的合计达87%，认为“没有帮助”的仅占4%；在其他各项指标中选择“有帮助”或“非常有帮助”的合计都超过80%以上，从总体上表明，智能手机IRS系统能够有效地增强师生互动、集中学习注意力、提高学习兴趣，为学生提供了参与表达的途径和充分的讨论时间，课堂表现更活跃，学习热情明显提高。

但是，从图4中也可以看出，在各项指标中，仍有超过10%以上的同学认为一般或没有帮助，说明基于智能手机IRS系统在课堂教学中的应用，还存在一些问题，通过与同学们的访谈，了解到有些基础较差的同学，跟不上课堂互动步调，上课压力增大；有时候互动太频繁，让学生无所适从；也有些同学因手机性能较差，速度慢、屏幕小等，影响互动效果。这些问题都是影响互动效果的因素，在教学中应引起注意。

四、结束语

互动反馈技术作为一种新型的信息技术手段应用于课堂教学，将成为课堂教学中重要的辅助手段，可以有效调动人、技术、资源和环境等各方面的积极因素，创造充满活力的课堂；应用学生智能手机构建教学互动反馈系统，是一种简单有效、成本低廉的课堂教学IRS系统实现方案，当前高校教室中的硬件设施、无线网络和软件平台等方面已具备，技术应用上也比较成熟，具有较高的推广应用价值。

在实践中应注意，课堂互动反馈系统本身不能促进教学，只有与适当的教学方法和教学策略结合才能发挥作用，在课前必须设计合适的、可操作性强的互动活动，并掌握好恰当的切人时机，因此，对教师提出更高的要求，课前需要准备更加丰富的教学资源和策略，课中根据课堂反馈请况做出灵活的调整；通过基于智能手机的IRS系统实现“一一对应”高效互动方式，增强课堂教学中师生之间、生生之间的互动，提高了同学们的课堂参与度，调动学习积极性，提升教学效率，推进课堂教学的发展。

收稿日期：2017年2月24日

责任编辑：宋灵青