智慧教学环境下信息化平台应用研究＊

刘丽琴，李 雷，程上海

（安徽中医药高等专科学校，安徽 芜湖 241000）

当前，我国的教育信息化正由初步应用融合阶段向着全面融合创新阶段过渡，由最初的多媒体和网络过渡到以人工智能、大数据、物联网等新兴技术为基础的智能化，步入智慧教学时代，智慧教学环境下的信息化教学平台也应运而生。为了达到更好的教学效果，实现智慧教学就需要深入了解信息化平台的现状和特点。

1 智慧教学环境下信息平台发展与现状

20世纪90年代是我国信息化教学的初级阶段，主要是计算机、多媒体教室等数字化设备的普及阶段，是传统教学模式搭载了数字化设备。随着互联网的快速发展，到了21世纪就进入了校园互联网普及时代，校园有线网络、无线网络、移动网络颠覆了传统的教学模式，称之为泛教育时代。21世纪随着传感技术、物联网技术、移动通信技术、大数据分析等技术的发展，逐步进入了信息化平台的智慧教学时代。

“智慧教学”是“智慧教育”的重要组成部分，这里的“智慧”是指辨析判断、发明创造的能力。“智慧教育”，从目的上而言是通过构建技术融合的学习环境，创造高效的教育学习方法，让学习者获得适宜的个性化学习服务和美好的成长体验，使其由不能变为可能。“智慧教学”更聚焦于教学、聚焦于课堂、聚焦于师生活动。无论是发展“智慧教育”还是“智慧教学”，硬核支撑是强大的科学技术，最终落脚点应当围绕教学场景展开，通过人性化、智能化的设计创新教学场景，关注教学过程中人的体验[1]。

“智慧教学”环境下的信息化平台以学生为中心，提供多种教学场景和教学功能，为教师提供智慧的教学平台。目前主要的平台有3种类型：PC端教学平台、移动云端教学平台、社交平台。PC端教学平台主要是资源库、题库、网络课程3个平台。资源库是提供海量授课的资源资料，这些资源资料由平台建设，教师也可以上传自己的相关资料，丰富其中的内容。题库除了提供海量的习题，教师可以进行出卷、考试、测验等教学活动[2]。网络课程则是将优质的课程视频或跟课程有关的学习资料发布上去，学生可以在线完成自主学习，有些高级的课程平台还能提供测验、考核、留言互动等功能。PC端的平台更多是作用于课外，相对来说，移动云端的综合平台包容性更强，它囊括课前、课中、课后3个过程，还包括很多互动功能和管理功能，有完整的评价体系。社交平台因其功能相对单一，更多的是对前两个平台的补充。

2 智慧教学环境下信息化平台特点

智慧教学环境下信息化平台用其强大的资源库、试题库、网络课程推动了优质资源与课程的有效整合。信息化平台通过对资源的分类和管理，快速而又高效地为课程提供服务，保证了课程资源的丰富性、延展性和科学性。信息化教学平台改变了传统的教学模式，创新了教学和学习模式，为智慧教学下的各种类型的教学提供了教学平台；它把“教师中心、教材中心、课堂中心”的教学模式转变成以“学生为中心”的教学模式，教学从以“教”中心的教学结构转变成为“教师主导—学生主体”双主教学结构，从封闭式、垄断式的信息传输转向开放式和跨时空式的自主与探究，形成一种动态的、开放的、个性化的教学组织形式[3]。信息化教学平台可以集成更多的智能化硬件，提供虚拟化的、协作化的教学环境，如虚拟现实VR、增强现实CR，在创新模式的同时促进了教学环境的多样化发展。另外，信息化教学平台建立阶段式评价、过程性评价、总结性评价等多维度评价，并提供数据分析形成综合评价，形成了科学的、立体的教学评价体系。

3 智慧教学环境下信息化教学平台构建与应用

3.1 信息化教学平台构建

信息化教学平台可以采用2种构建方式，一种是自建平台（如智慧教室）；另一种是采用运营商的信息平台。前者是需要学校投入硬件建设和软件建设来构建完整的、独立的云平台系统，后者只需要向供应商购买软件平台即可以投入使用。两者殊途同归，其核心架构是相似的，自下而上大多采用4层结构：基础设施层、平台服务层、软件服务层、客户服务层，如图1所示。

图1 信息化教学平台构建

平台设计由3个部分构成：系统管理平台、教师端、学生端。系统管理平台通常由硬件管理、用户管理、课程管理、运营管理、系统管理等部分组成，在做设计时可以根据功能要求的不同划分，但其主要的功能仍是在云服务器上对整个教学平台进行系统地管理。其核心部分“课程管理”又可根据功能来划分成不同的模块，如教学资源管理、教学活动管理、教学评价管理、教学统计管理等。平台把教师设定为课程管理中的创建者、引导者、发起者，提供各种教学资源（如视频、音频、文本、图片），以学生为中心，创建教学情境，发起各种活动让学生沉浸式地学习，并进行丰富多样的互动，并采用多样的评价方式（如出勤、作业、考试、课堂表现、讨论）对学生进行综合评价[4]。教师可以根据评价的数据、AI录播的表情、行为轨迹、互动频次等进行大数据分析，科学地进行教学反思。教师端和学生端是在用户管理中进行角色的分配，实质上也就是根据角色实现在课程管理中的各项功能。

自建平台可以根据自身的需求进行定制设计，能够实现更多的功能，达到更好的效果，但经济投入也较高，如智慧教室。自建平台除了完整的云平台，还可加入独立的录播系统、直播系统、物联网与智能中控系统、交互式电子白板等，因此，在硬件上有其独有的优势。采用运营商的信息平台不需要建立自己的平台，只需有多媒体教室、网络、客户终端（通用计算机、智能手机、IPAD等通用设备），直接注册使用运营商的大平台即可实现，实质上就是客户端的使用。这种方式无硬件投入和软件开发投入，但功能受限，尤其是管理功能需要与平台沟通进行后台管理，且功能比较普遍没有个性化设计。但其优点是投入较低，学校无需增加管理成本。

3.2 信息化教学多平台综合应用（以大平台综合应用为例）

信息化教学平台种类繁多，特别是运营商的大平台目前相对成熟，有超星学习通、蓝墨云班课、雨课堂、课堂派、职教云等等。那么如何在纷繁的市场中选择自己需要的，这就需要使用者对各平台做深入的了解。这里从运营商大平台超星学习通与雨课堂的比较中，可以看出平台大致的差异。

3.2.1 平台的用户界面

对于平台客户端软件来说，用户界面的友好性和功能性至关重要。以教师端为例，学习通的用户界面相对内容较多，采用的是分层结构，包括3层：主界面、课程、班级。主界面有“课程”“阅读”“活动”等，在教学过程中使用其中的“课程”，进入课程中主要包括课程章节、资料、讨论、通知这4项，这是在授课前教师准备的内容。下面是创建的班级，点击进行班级的各项活动，如签到、投票/问卷、抢答、选人、作业/测试等等。

雨课堂的界面相对简洁，只使用了2层结构包括主界面和课程。主界面中是课前准备的内容，主要是课件库、试卷库和收藏，课程的下面是创建的班级，同样点击班级进入班级活动，主要包括试卷、弹幕、投稿和分组。

雨课堂无论从资源（雨课堂资源主要是MOOC）还是从界面中功能选项相比较于学习通都略少，但它胜在简洁，界面很友好，对使用者没有过高的要求。学习通层次较多，功能选项比较全面，这就要求教师对界面和功能有更深入的了解。

3.2.2 平台的登录方式

学习通可以采用2种方式进入即B/S模式和App模式，其中App模式需要教师和学生下载安装；雨课堂是采用B/S、APP和微信扫码3种模式，其中微信扫码方式比较便捷，只需要下载安装“雨课堂”，PPT的窗口中就会增加“雨课堂”选项，教师通过这个选项完成操作，教师微信扫码登录，再生成上课码，学生微信扫码登录，无需下载安装App。就操作便捷程度来说，雨课堂更具有优势，而且没有过多地占用终端的硬件资源。

3.2.3 课程中应用

（1）课前。学习通平台可以通过问卷调查、视频学习方式分析学习者，制定学习任务单（教学目标、视频内容、讨论主题等），还可以组建小组进行主题讨论。雨课堂是通过制作手机课件和手机试卷来布置预习任务，手机课件中可以插入雨课堂资源库中的MOOC视频，在PPT中教师同步录音进行补充说明，手机试题可以检测预习效果。

（2）课中。在教学使用过程中，学习通和雨课堂都具有签到、作业、测验、选人、分组、讨论等基本功能，但两者还是有一些差异的，学习通的功能相对较多，除基本功能外还包含一些其他功能，尤其是在视频功能上，如投票/问卷、抢答、直播、评分、在线课堂。投票/问卷可以在课前增加与学生的交互，以便更好地进行教学设计；抢答和评分能够增加学生的参与度，调动课堂的积极性；直播与在线课堂增加了其视频功能。雨课堂是通过弹幕来调动课堂的气氛，即时反馈学生的参与，增强学生的代入感和参与度[5]。弹幕投稿最终生成词云，也就是通过数据分析，在视觉上突出频率较高的“关键词”，抓住关键信息。最新的版本也增加了视频直播授课，视频投稿，弥补了其视频功能的缺少。在PPT的播放过程中，学生可以针对不理解的PPT及时反馈，标注“不懂”，教师可以根据数据调整授课节奏和重难点，可以达到更好的交互效果和教学效果。

（3）课后。在评价管理上，雨课堂更具有友好性，在课程结束时，在微信小程序上自动生成课堂评价数据（包含课堂人数、学生数据、课件数据、教学内容）。学习通需要在“我”的“课程”里寻找“统计”，查看课堂报告、学情统计、成绩统计。

3.2.4 特色功能

学习通有强大的资源库资源，可以学习丰富的课程，阅读线上大量的图书并做笔记，提供云盘存储。可以通过加入和创建小组，和小组成员传播知识交流观点，实现快速的信息传播和共享交流。在小组里可以进行小组话题、小组详情的查看，还可以发布新话题，评论点赞跟帖，实现小组互动。

雨课堂的PPT同步到学生终端，可以更好地解决信息化教学环境的弊端。界面简单、微信扫码不占终端的资源。类似于PPT的插件，与PPT结合紧密，操作简单。教学过程中通过终端标注“不懂”，评价即时，互动即时。

4 结语

对于信息化教学平台的构建与应用，应该量体裁衣，自建小规模平台，如智慧教室进行个性化的专业课程的教学和研究，可以大范围使用成熟的运营商平台。因为各大平台都有着各自的优势和缺陷，应用过程中可以根据教学内容、教学目标、学习者进行选择，也可以多个平台混合使用，以发挥各自的优势，达到更好的教学效果和真正意义上的智慧教学。