特殊背景下个性化教学场景在智慧教室中的实现

蔡思思,杜焱喆

(华东交通大学网络信息中心,江西 南昌 330013)

0 引言

在特殊社会背景下,存在学生因隔离或请假无法正常到课堂学习的情况,为响应教育部 “停课不停学”的倡议,全国各高校开展了不同形式的线上教育活动,从仓促应对到广大师生逐渐喜欢这种新的教学模式,各高校实实在在地感受到互联网和教育技术结合产生的力量。

截至2020年年底,已经有超过130多家在线教育公司在全国高校实施线上教育方案,这些方案根据不同教学情况,一般涵盖在线备课、远程互动教学、教学直播与回看、发放作业、教学统计等内容。

陈实[1]等研究了在线教学平台、工具的使用情况,特别是针对微课和“空中课堂”两个案例,为教师选取在线教学工具提供参考和借鉴。段鹏[2]分析大学生学习需求与心理状态,通过对中国大学慕课平台上“智能媒体传播”课程的个案分析,对高校教学资源与现代教育技术的融合路径进行了探讨。周莹[3]等通过虚拟仿真系统进行实践课程的教学实践,该系统包括工程设计、设备仿真、工艺仿真、生成操作仿真、工艺验证和在线考试等模块;该系统既可满足线上教学需求,也可与现有实验室教学模式相互补充、相互促进。薛成龙[4]等根据线上教育倒逼中国高校教学从线下转到线上的现状,探讨了线上教学改革可能发生4个方面的转变:教学资源从分割向共享转变、学生学习从线性向非线性转变、课程改革从结构化向非结构化转变、教育技术从辅助手段向与教学深度融合转变。

在特殊背景下,部分地区学生仍会存在线上教学需求,围绕“停课不停学”,为保障教学计划的顺利进行,基于智慧教室及配套教学软件,本文提出一种“主课程讲授+分课堂同步直播”新教学模式,该模式具有以下特点。

充分利用教育信息化资源,如智慧教室中多媒体、物联网等技术设备以及教学相关软件,将教育内容数据化,进而服务教学课堂。

应用教育云技术,通过共享数据中心,设置大课堂与小课堂同步,使“线上/线下”教学进度同步,并保证线上教学质量。

区别于传统教学的单一模式,教师和学生对课程拥有更大自主权,能够进行协同备课、课后线上复习、课程在线答疑等。

1 “同步课堂”中的技术背景

1.1 智慧教室集成环境

智慧教室相对于传统教室而言,是一种典型的智慧学习环境的物化,是多媒体和网络教室的高端形态,也是为提供智慧应用服务的教室空间和其软硬件装备的总和,在互联网连接的各类硬件实现物联网的基础上,配套各类教学软件,在云计算、大数据等新兴技术的推动下,最终实现的教室信息化建设[5]。图1是典型的智慧教室软/硬件集成环境。

图1 智慧教室软硬件集成环境

1.2 互动教学软件

互动教学软件指网络教学软件PC端、移动端App,以及智慧教室中的“智慧课堂”系统,它们共享同一套教学数据库,从而保证课程、教师信息、学生信息等内容的一致性,并且支持线上和线下随时进行教学互动活动,该套教学系统运行的Context图如图2所示。

图2 “云课堂”Context图

1.3 “同步课堂”互动功能

智慧教室配置远程视音频互动教学设备,可与其他教室进行同步课堂,实现远程实时互动教学;沉浸式的远程互动功能使得本教室既是直播教室、又是收视教室。另一方面,教师在智慧教室授课时和远程终端互动,基于互动教学软件和影院式精品录播,学生可在远程终端接收视频信号,并且参与教学互动。

2 “同步课堂”教学模式案例分析

为做好线上线下教学的衔接,按“分类对待、一课一策”的原则,本文根据作者教学信息化实践,“线下+线上”融合教学模式需求,探讨了一种“主课程讲授+分课堂同步直播”的教学模式。充分利用智慧教室硬件条件,实现线下“大课堂”(智慧教室)和远程“小课堂”(远程终端)同步上课的教学模式,其三段式导学模式为:

课前:教师登录网络教学平台,规划课程章节和内容,设置班级分配和作业、考试等内容;学生通过移动App提出新课程的意见建议,预定上课安排。

课中:教学系统自动同步网络教学平台上传的数据,教师利用智慧课堂系统进行授课,录播系统自动录制教学视频,并通过网络进行直播;两个课堂的学生都可以通过移动App进行答题互动。

课后:教师可在网络教学平台发布作业或考试内容,也可查看学生作业和考试成绩;学生可以通过移动App进行查看/提交作业,也可进入录播系统,播放历史课程视频进行复习。

3 教学效果调研和分析

为评价“同步课堂”对学生学习效果的影响,笔者通过发起问卷调查的方式咨询了72名18级传统教学课堂学生,以及36名18级在线课堂学生,从学习环境认知、课堂参与度、知识掌握满意度、学习兴趣4个维度,统计结果见表1。

表1 传统课堂与线上课堂学习效果比较

根据结果分析可知,线上教学比传统教学在学习环境认知、课程参与度、知识掌握满意度上略低于传统课堂,但是在学习兴趣上明显高于传统课堂。

此外,根据“大数据分析平台”展示的学生成绩分析结果,2019年(采用线下教学为主)及2020年(线上+线下混合教学模式)全部年级、学院、专业的统计结果如图3所示。

图3 学生“大数据分析”成绩比较

根据“不及格人数占比”以及“学生成绩分段分布”可以得知:采用“同步课堂”教学模式相比传统课堂教学效果差别并不明显,在特殊时期,完全可以作为应急方法,保证教学进度顺利进行。

4 结语

本文结合利用现代化教育技术手段,探讨了一种“主课程讲授+分课堂同步直播”的同步教学模式,充分利用教育信息化资源,特别是基于物联网技术的现代智慧教室、教学互动软件,突破传统教学受地点限制的弊端,最大可能保证了“线上”“线下”学习进度和效率。并且从不同角度比较分析这种“同步课堂”模式的教学效果。结果表明在这种教学模式可以满足特殊背景下的线上+线下教学要求,且能保证学习效果。