互联网+多维度课堂架构思考

湖南交通职业技术学院 张葵葵，吴敬静

奥鹏远程教育中心 马 谦

移动互联网在我国以不可阻挡的势头影响着大多数人的生活，同时也为学习带来了新的方式，为互联网+多维度课堂的架构提供了技术支撑，而如何更好地让教师引导学生使用移动互联网进行有效学习则成了迫在眉睫和亟待解决的问题。

1 互联网+多维度课堂的概念

互联网+多维度课堂指由单项传输转向多维开展，从时间、空间、课堂主体和媒介等4个维度上打破传统教学模式，把教学终端和多媒体设备教学工具作为媒介，以网络为途径，将课程教师的授课和学生的学习所需软硬件设备最大限度地分布在一起，构成信息化网络多维度课堂的教学形式。

（1）时空维度。互联网能最大水平地把课堂虚拟空间应用起来，打破时间的限制，完成随时随地上课。在校园全网覆盖下，学生不仅能够利用课堂学习，还能够在宿舍、图书馆等任何存在互联网的场所取得相应的教学资源来学习，打破了时空的限制。

（2）课堂主体维度。传统的教学模式分传输和吸收2个阶段。在传输阶段，教师进行面对面课堂教学，讲授知识并提供资源传输。在吸收阶段，学生将所获得的信息应用于他们的任务或合作活动中。面对面课堂教学是以教师为中心，学生被动地听讲解，学生通常被要求进行某些活动。而互联网+多维度课堂则刚好相反，将传输活动放在没有教师在场的情况下进行，吸收活动则放在教师在场的情况下。构建互联网+多维度课堂的终极目的就是使学生从被动灌输式学习转变为主动式学习，充分利用软硬件条件和适宜的教学方法，允许学生之间、教师之间更大的互动，让学生多维度地体验经验知识、实践活动、理论导读。互联网+多维度课堂被称为主动式教学模式，课堂主体是学生。

（3）媒介维度。互联网使教学沟通媒介发生了巨大变化，主要是通过教学云平台，将教学终端和多媒体设备、个体移动终端构成新型的教学沟通媒介。网络衔接将教学资源随用户需求走哪儿传哪儿，走到哪儿就可在哪儿学，打破黑板和粉笔的限制。教育信息化下构成的多维度新型课堂培育的是发散性思维的学生，让学生更早地适应信息化时代的到来，为社会提供更多多元化的人才。

2 互联网+多维度课堂带来的挑战

2.1 互联网+多维度课堂对软硬件的挑战

新兴的移动互联网教学框架要能融合传统教学和信息技术，并建立起具有更强大功能的教学模式。从传统模式下教师为中心的教学模式，向学习者多个体移动端参与的自主学习模式转变。实现这一转变的关键点有3个方面。

（1）重构技术支持的教学环境，应用数字化课堂环境，让学生使用电子设备完成多项任务，如家庭作业、测验、演示、操作或在课程中访问数字内容。

（2）重新建立教学法，让学习者在从事解决现实世界的问题中激活现有知识、展示新知识、应用新知识、整合知识到头脑中。

（3）搭建能力评估系统，从自评、互评、教师评多方面评价中集成能力达成分析，反馈给学生和教师。

2.2 互联网+多维度课堂对教师的挑战

互联网+多维度课堂的教学环境和技术发生了巨大变化，但长期在教学一线的很多教师可能没有获得专业技术和计算机应用能力提升的支持，无法满足新的学习环境的需求。因此教师要提升专业技术和计算机应用能力，获得有效课堂管理的策略。

2.3 互联网+多维度课堂对教学管理的挑战

传统的教学管理体系无法真实反映出互联网+多维度课堂的教学质量，基于互联网+多维度课堂的技术学习分析应该可以被测量，在教室外的学习行为应该被采集，最终才能评估出学生的学习效果。这些变化都对现有的教学管理体系带来了新的挑战，因此教学管理体系要积极应对这些变化，以便更好地监控教师的教学行为和学生的学习行为。

3 数字化课堂环境

良好的课堂环境可以促进学生的学习，提高学生对教师的评价，应按照一定原则对教室进行设计、维护和管理，以营造教学所需的数字化课堂环境。

3.1 课堂环境的属性

课堂环境硬件条件有3类属性：一是与周围环境相关的属性，如温度、音响、灯光、日光和空气质量的情况；二是与空间环境相关的属性，如教室布置、教室家具，以及视线的可见性和可达性；三是与技术相关的属性，如高科技硬件功能的适当性、软件的易用性和净传输速度，这一点也是数字化技术应用的重要条件。

虽然高质量的课堂环境能为学生提供更好的学习机会和愉悦的感知，但是没有完美的课堂环境能100%满足各类教学和学术活动，有时学校就会遇到不能立马改变某个课堂环境属性的情况。应该营造多少或改善多少课堂环境属性取决于教师和学生的看法，因此，教师和学生的看法应被视为营造课堂环境的重要决定因素。

3.2 课前视频制作

在课前，学生可以访问的在线学习材料通常是由教师准备好的教学视频。实证也表明，将教学视频按学习者学习节奏分段，每段限制在6 min内最有利于学生观看学习。另外，在录制视频时，建议录制出教师在平板电脑上手写的自然运动过程，这样比计算机生成的文本更具吸引力。经过多位学者总结，教学视频制作的三大原则见表1所列。

3.3 课堂信息捕捉

交互性与即时性、海量性与共享性是“互联网+多维度课堂”的主要特征，这涉及到如何找到、记录和分享信息，并将直接影响到学生如何学习，这也是课堂环境第三类属性所强调的重点。目前任何类型的在线视频协作工具都支持包括讲座捕捉、课堂捕捉、个人桌面捕捉。讲座和课堂捕捉能为学术讲座、课程、会议、研讨、实践活动记录存档、编辑和管理媒体内容，支持无缝集成到教师主页或其他任何地方，分享给世界上任何地方的远程参与者和远程学习者。个人桌面捕捉是一种记录演讲的软件解决方案，能从家中、办公室或互联网连接的任何位置上传信息。利用课堂信息，教师可循序渐进地生成有用的学习材料，教学资源可逐年增长。

表1 教学视频制作的原则

4 混合式教学模式

互联网+多维度课堂最适宜线上和线下混合式教学模式，学生可在课前任何时间段观看教师录制的视频，并可反复播放直到能理解或解决线上问题，这样在线下课堂中，教师才会有更多的时间指导学生，解决更复杂的问题。互联网+多维度课堂包含传统教学模式在内，共有11种教学模式，其中单一教学模式4种、混合教学模式4种、翻转混合教学模式3种。

图1 各种教学模式

4.1 单一教学模式

如图1所示，左上角“课堂演示操作”是指学生通过老师的课堂操作演示获得内容，例如在完成客户委托“电动行李箱盖不工作”任务时，学生观看教师检测过程，学生操作并没有得到教师指导；左下角“技术示范线上传输”指学生通过观看线上内容获得信息，例如在完成客户委托“电动行李箱盖不工作”任务时，学生观看教师指定的录像或者是自己选定的录像了解如何检测；右上角“课堂指导操作”指课堂上教师指导学生的实际操作，例如在完成客户委托“电动行李箱盖不工作”任务时，学生在教师指导下进行操作，教师相当于辅导员；右下角“技术介入线上模拟”指学生通过线上平台完成操作并获得反馈信息，例如在完成客户委托“电动行李箱盖不工作”任务时，在线上虚拟平台进行线路检测，并能获得操作是否正确的反馈信息。

4.2 混合式教学模式

如图1所示，混合式讲授模式是部分课程线上学习获得，部分内容是课堂听讲获得；混合式操作模式是学生接受教师的课堂操作指导，在线上进行虚拟操作实现；面对面联合模式是将“课堂演示操作”与“课堂指导操作”两种教学模式结合，例如在完成客户委托“电动行李箱盖不工作”这个任务时，学生先观看教师如何检测，再在教师指导下完成检测；线上联合模式是将“技术示范线上传输”与“技术介入线上模拟”两种教学模式结合，例如在完成客户委托“电动行李箱盖不工作”任务时，学生观看线上检测指导录像，然后在线上进行模拟，并获得操作是否正确的反馈。

4.3 翻转混合教学模式

正翻转混合教学模式是线上学习内容，线下操作实践，并获得现场反馈；逆翻转混合教学模式是线下学习内容，线上模拟操作，并获得反馈；综合翻转混合教学模式是线上和线下学习内容，线上模拟操作和线下实践操作，即无论接受内容还是操作，线上和线下都开展。

5 能力评价

能力评价的主体有3个层面：层面1为学生组内；层面2为教师和学生之间；层面3为学生组、教师、课程目标、教学材料之间。能力评价有3个阶段：评估阶段1是评估这种多维度课堂内容是否涉及到定义的学生理想能力目标；评估阶段2是评估教学过程及学生在这种多维度课堂内达成的实际能力水平；评估阶段3是教学过程具体方面的详细评价，找出实际达成的能力目标与理想能力目标存在差距原因。特别说明：参加教学过程评价的人员层次应涵盖教学副院长、教务处长、课程委员会、质量委员会、教师和学生。

评估应该系统化，不能把能力分割成单一的能力。能力评价有3个维度：一是能力领域，也称为能力结构，如教师和学生能力都可划分为专业能力、方法能力、个人能力；二是能力水平，要表达出专业程度，从基础到专业，可编号和描述；三是能力发展，要表达出能力不是静止的，可以不断获得加强。

5.1 学生能力定义

以中德合作高职汽车运用与维修技术专业学生为例，学生能力定义如下。

（1）专业能力。包括所有与工作过程直接相关的知识、技术和态度，例如工作场所的准备、维护、拆装、诊断中涉及的知识、技术和态度。其中知识包括认知信息和从记忆中提取的知识，例如系统原理、产品知识和安全信息等知识。

（2）方法能力。包括所有的感觉和思考能力，例如规划、决策、信息感知和处理能力等。

（3）个人能力。个人能力包括人际交往能力、沟通能力和态度。人际交往能力是指人际交往中的适当行为，如沟通管理、安排协调任务、协同行动能力等；沟通能力包括单独交流（例如通知某人某事）、交互交流（例如在团队中的交流）及写作、听讲和阅读的能力；态度只要是日常行为遵守、社团活动参与、创新行为等。

5.2 学生能力发展阶段

从新手到专家，能力形成过程分为新手认知阶段（初级汽车修理工）、能力获取阶段（中级汽车修理工）、专业表现阶段（高级汽车修理工）、专家阶段（汽车维修技师）和主管阶段（高级维修技师）等5个阶段。在职业院校实现的阶段是新手认知阶段（初级汽车修理工）和能力获取阶段（中级汽车修理工），以及专业表现阶段（高级汽车修理工）的一部分（图2）。初级阶段能力为汽车维护基本能力单元（CL1），包括职场安全、交流、法律和规章；识图、工具、测量仪器、设备；认识车辆部件；车辆初级维护；拆卸与标记发动机系统部件；拆卸与标记转向、悬挂和制动系统部件；拆卸与标记变速器系统部件；拆卸与标记汽车电气系统部件；车辆电器小修。中级阶段能力为汽车检测、诊断、维修基本能力（CL2），包括维修基础能力；拆装、检查、维修总成；汽车电器总成维修；车辆故障诊断基本能力。高级阶段能力为汽车技术指导与汽车电控维修等相关能力单元（CL3），包括客户关系；技术指导及质量检验；故障检测诊断；电控系统维修；空调维修。

图2 学生能力发展阶段

5.3 学生能力评估模型

笔者构建了“线上课程+线下课程+HWK（德国手工业协会）认证课程+课外活动+企业实习+职业资格考试”的能力评估模型，采用混合式学习模式，从个人能力、专业能力、方法能力方面培养学生，以能力点为考核数据采集点，对学生的评估从线上测试、线下实操考核、线下客户委托任务完成、线下理论考试、职业资格认证考试、企业实习任务完成、企业实习日志等多方面考核学生能力水平的实现情况。应用CBA（基于计算机系统的评估系统，Computer-based Assessment）采集学生在数字交互中的数字痕迹，整合学习过程的考核数据，生成评估报告，教师可以随时查看统计分析结果，及时调整教学设计，针对薄弱环节提升学生能力水平。

笔者着重研究了在互联网背景下构建信息化的多维度课堂，从课堂环境、教学模式和学生能力评价等多方面规范教师的行动和对学生的期望。更深层次的分析和规范是多维的且是可操作性的，并发现和揭示了为什么这种干预的规范化设计是以多维方式实现的。后续将从如何开展混合式教学模式和教学材料开发上做进一步研究。