基于智慧课堂与混合学习理论教学模型构建与应用

梁由之 陈盛璋 张慧娟 陈心怡

摘要：以“电脑图文设计”课程作为研究案例，目标是构建基于智慧课堂与混合学习理论的教学模型与课程设计。方法是依靠对教学效果进行程序分析和数据采集，将智慧课堂操作系统与混合学习理论注入设计基础课程并实现教育改革的目的。构建利用信息化技术、智能化学习环境，以学生个性发展为目标、人机智能交互为基础，激发学生自主学习动力，并最终提高学习成效的一种新型教学模式，该模式可以为智慧课堂融入传统教学环境提供一点借鉴价值。

关键词：混合学习理论 智慧课堂 电脑图文设计 教学改革

中图分类号：G434文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2019）11-0110-04

引言

在国务院大力推进大众创业万众创新的若干政策引领指导下，2016年6月7日，教育部关于印发《教育信息化“十三五”规划》的通知，该通知明确指出需要加快探索数字教育资源服务供给模式。有效提升数字教育资源服务水平与能力。“利用以互联网为主的多种手段将资源提供给各类教育机构”。在人工智能交互技术不断冲击和影响的背景下，在社交媒体思维逐渐成为开拓公共关系的重要方式的契机下。广告学专业教育工作者需要改变以往僵化机械的培养模式，利用互联网思维和智能技术进行教学改革探索。

一、混合学习理论与智慧课堂教学模式

根据美国Learning circults的解释，混合学习理论（Blendedlearning）被认为是在线学习和面授相结合的学习方式。混合学习理论在人工智能的时代背景下，为解决在教学过程中如何融合课内外知识、如何改革传统教学模式的实际问题提供了新的路径。在互联网大发展的背景下，慕课（MOOC）、移动学习设备和智慧教室的普及是在信息技术的基础上创造了适合混合学习理论实践与发展的条件。2015年国务院提出了《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》，方案中提出把高校建设成为知识发现和科技创新的重要力量、先进思想和优秀文化的重要源泉、培养各类高素质优秀人才的重要基地。根据这一文件的精神我们可以认识到：高校教学模式在网络信息时代和人工智能时代需要运用引导式、互动式、讨论式、翻转式的教学方法改良灌输式、被动式传统课堂，如图1。

（一）基于混合学习理论智慧课堂教学模式的定义

智慧课堂概念是由智慧教育衍生而来，主要内容是以信息技术支持学生进行自主学习和深度学习的新型课堂形态。祝智庭等学者将智慧教育概括为素质教育在信息时代、知识时代和数字时代的深化和提升。是培养面向21世纪创新型人才、智慧型人才、实践型人才的内在需求。

基于混合学习理论的智慧课堂教学模式是将教师、学生和智慧技术（硬件设备和软件系统）有机关联起来。从具体的课程实践方面来说，智慧课堂必须具备两个基本条件：一是智慧化教学方法，二是智慧化系统技术。2017年被称为人工智能产业化元年，智慧技术奠定了智慧教育发展的基石。在人工智能、新兴富媒体技术、智能传感技术的支持下，智慧教室将给予学习者营造支持智慧学习的智慧环境，如图2。

（二）基于混合学习理论的智慧课堂教学模式发展的四个阶段

联合国救科文组织（UNESCO）于2005年将信息技术与教育融合发展过程划分为起步、应用、融合与创新四个阶段。对于高校智慧课堂的发展可以参照联合国教科文组织的划分。（1）起步阶段：智能化技术的更新与智能化设备的配套完善，特别需要注意设备的交互功能和数据分析功能。这是实现翻转课堂并推动“以学生为中心”教学改革落实的关键。（2）应用阶段：培养教师智慧教学的设备应用技能并深化教师混合教学方法的实践。（3）融合阶段：以智能化为代表的信息技术与掌握混合教学方法的教师融合发展的过程。以智慧教室为主的智慧学习空间的建立，结合人工智能和大数据云端计算为技术支持并利用学生移动智能终端的智能交互技术，智慧教学将提高学生的高阶思维能力和自主学习能力。（4）创新阶段：信息技术和智慧教育的融合趋于成熟和完善，智慧学习空间由过渡阶段走向常态发展，自动性态势感知”的建立和擅长信息处理的智能导师和智能机器人的出现将逐步实现建立我国教育信息化2.0的目标。

混合学习理论与智慧课堂教学模式试图打破传统课堂教学的局限，引导学习者自觉建立学习任务并自主学习，教师的身份由传统的灌输式向引导式转变，打破以往教学课堂中学生被动接受知识的局面，这需要智慧课堂提供的智慧环境和智能技术做支持，也需要学习者充分利用互联网的便利条件和线下图书馆的丰沛资源课前自主学习教材内容。

此外，教师在每个教学单元结束的时候利用智慧教室组织翻转课堂，由学生分组汇报自己的学习成果，并将各自小组学习过程中总结的学习难点、学习重点向全班同学讲授。促进学生自觉制订学习计划、搜集学习内容，提高学生协同合作和沟通交流的能力。

二、基于混合学习理论的电脑图文设计智慧课堂教学模式构建

電脑图文设计智慧教学的培养目标既包括训练学生软件操作能力、案例分析能力和图文设计表达能力也包括创新意识和策划思维的培养。利用智慧课堂进行教学实践是培养高阶思维能力和创新创业人才的重要途径。智慧教学充分利用互联网的线上平台和智慧系统的统计数据建立智慧空间环境，利用大数据、云计算和人工智能等技术形成个性化和泛在化教学活动，利用多元评价、数据评价和智慧评分系统关注学生的智慧发展，其教学效果也必然呈现信息技术增强型智慧人才的涌现。本人依据上述智慧教学效果的要求，构建了基于混合学习理论的电脑图文设计课程教学模型，如图3、4、5。整个模型分为课前、课中和课后三个阶段，该模型注重培养学生的个性化学习能力和自主化学习能力。在智慧课堂的具体实践中，教师和智能导师系统共同成为课堂的指导者和学习资源的提供者以及教学计划的制订者，充分调动学生协作讨论的积极陸。课后，学生作品展示平台的建立也将为参加学科竞赛和创新创业项目做出积极准备。

课前环节，教师制订专题学习计划和学习内容，制作课程预告短视频，并向学生的智能移动终端推送学习资料。同时，通过云端数据系统了解学生的预习情况并分析教学的重点和难点，据此对学习内容和学习策略进行微调，并制订课堂讨论的内容。学生通过课前下载资料和预习课程内容并通过互联网和线下平台自主解决学习难点，在向云端智慧平台传输预习成果的同时自发形成学习小组并制定个性化学习目标。

课中环节分为混合教学和智慧教学两部分，在混合教学中，教师将全班同学分成以4人为一组的学习小组并均等调整每个小组的整体学习能力。具体任务根据学生课前讨论的研究目标、教师大纲的教学计划以及智能学习系统的智能分配共同制订，教师与智能导师系统在交互的过程中共同为学生制订学习内容、变換学习策略并为学生进行审核和评分，每节课的结尾由师生共同对整节课进行总结和反馈。

课后环节。师生共同总结本门课的知识导图并选择优秀作品进行线上展示和线下交流，为参加学科竞赛和创新创业项目做好准备。最后由教师对整个教学过程进行反思和总结。

该模型的构建是利用混合学习理论打破传统的单向面授课堂，并建立基于互联网在线学习与基于智慧教室混合教学策略的新探索。正如何克抗教授所说：既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。

三、基于混合学习理论的电脑图文设计智慧课堂教学实践

基于混合学习理论的电脑图文设计智慧课堂教学模式建立后，对我校广告学专业的“电脑图文设计”课程进行了教学实践。我们以东北师范大学出版社出版的《图形图像处理》一书中第七章第一节“绘制宣传广告”为例，从教学目标、教学过程及教学效果三个角度加以设计，如表1。

根据智慧课堂的实施结果，师生普遍认为采用智慧教学模式更适合现阶段各自的实际需求，也能够培养学生的自主学习能力和解决问题的能力。我们从学生对课程教学的信息反馈可以得到以下数据：73.82%的学生对于该课程的学习表示满意和非常满意，68.32%的学生希望在智慧课堂进行学习，64.52%的学生希望在之后的课程中采纳这种学习方式。学生在智慧课堂学习过程中，对于自主学习意识、个性化学习能力、沟通交流能力和解决问题能力的增强占比分别是43.21%、48.67%、67.59%、56.81%，仅有5.50%的学生表示智慧课堂教学和传统教学没有差异。学生（85人）对教师在网络平台推送的教学资料进行5分制评价，其中43人给予5、25人给予4分、、0人给予3分、4人给予3分、3人给予2分，总体非常满意。

虽然智慧模式下的学生在学習积极性和主动性上有所提高，对于协助分组的要求也能较好完成。但是，在实际课堂中，由于技术的不完善和学生学习习惯的滞后导致教师无法及时采集学生在学习过程中反馈数据，造成个性化教学无法彻底展开。由于数字化、智慧化教学环境的建立处于刚刚起步的阶段，智能交互依然处于浅层互动，学生对于信息化技术的适应性也各有不同。因此，基于混合学习理论智慧课堂教学模式的发展还有很长的路要走。

总结

21世纪的教学法应该在以下几个方面有所作为：个性化学习、赋能学习者（Enaboe Learner）、洞察学习的人际本质、有利于建构学习共同体。以发展学生的个性化和自适应是智慧教育信息化的目标。而智慧教室的应用就是实现这一目标的技术基础。信息技术和人工智能技术的开发就是实现精准教学（Precision Instruction）并以此为契机实行教育改革。因此，我们还应该强调：基于混合学习理论智慧课堂教学要避免形式化和绝对化，智能交互绝不是课堂的真正主题，只是更为先进的教学手段和方法。学生对于知识和技能的收获与教师的课程设计紧密相关，教学过程和教学方法的开展必须从课程的实际特点和实践目标出发，对于学生情感、态度和价值观的培养也绝不是流于表面的热闹和肤浅。学习成效的提高才是智慧教学真正的立足点。