智慧课堂“云”教学模式AI新生态的探索

广东省深圳市福田区南华小学 倪 勇

智慧课堂，是以“互联网+”的思维方式应用大数据、云计算等新一代信息技术打造的智能、高效的互动课堂。其实质是基于动态学习的数据分析和“云、网、端”互联应用，实现教学决策数据化、评价反馈及时化、交流互动立体化、资源推送智能化，创设有利于协作交流和意义建构的学习环境，通过智慧课堂教与学的开展，促进学习者实现符合个性化成长规律的智慧发展。人工智能（简称AI），是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、语言学等多种学科交叉发展起来的一门综合性的前沿学科。其精确定义：一个计算机系统具有人类知识和行为，并具有学习、推断、判断解决问题、记忆知识和了解人类自然语言的能力。“云”教学模式，是教育信息技术带来的一种新兴的网络教学模式，在教学环境上由固定教室学习环境迁移到云端学习环境，在教学形式上由师生面对面教学迁移到网络平台的数字化图像混合式教学。“云”教学模式以数字化的形态呈现教育途径的丰富性，更贴近现代教育的需求，是教育前进变革中教学方式发展的新生态。

关于智慧课堂“云”教学模式AI新生态的探索，我们可以从以下五方面开展研究与实践。

一、“抓”互动，搭建云端智慧课堂教学平台

“云”智慧课堂“抓”互动，搭建适合好用的智慧课堂教学系统是基础。平台的选择和搭建需要满足云端教学师生互动的需求，要提前进行教学功能、教学方式、适用性的调研，平台的选择要体现人工智能的技术优势。关于教育信息化的发展，城乡虽有所差别，但就设备而言，教学场所、教师个人、学生家庭等使用的信息化教学设备（手机、平板）基本能满足“云”教学的需求。设备的网络连接方面，有线铺设的宽带、无线基站覆盖的4G或5G信号等都能满足网络数据传输的需求。平台的选择的关注点是互动性，“互动”让知识更具温度，让师生情感更为贴近，让“云端”智慧课堂更高效。平台的选择还要考虑功能的实用、操作的简单、管理的高效、网络的流畅、系统的稳定等因素。“腾讯课堂极速版”“腾讯会议”等都是很好的“云”教学平台。这两个平台系统界面清晰直观，功能模块简洁实用、系统运行稳定可靠，是实用的智慧教学“云”系统平台，适合“云”教学活动平台的搭建与选择。“腾讯课堂极速版”相对而言，功能更加丰富、AI智慧运算能力更强，支持的学习者数量没有上限，在“云”教学实施过程中，师生互动、课件演示、虚拟视频、影音调节、课程录制、教学管理、数据统计等方面优势明显，适合大班额、多人次教学。“腾讯会议”教学平台相对操作更简单，使用固定号码就能建立课堂，支持电脑、手机端混合教学。教师除了可以在应用程序中开展教学外，还能在微信小程序中快速建立课堂。平台能提供语音、视频、直播、屏幕共享等功能，也具有点名、讨论、课堂录制等互动、管理功能，易用性好。不足之处是普通版仅支持100人在线学习，适合小班额教学、小范围科组教研、班会等活动。以上两个平台都是互动性突出、运行稳定、功能实用的互动教学平台，都能展现人工智能的优势，教师可根据教学需要灵活选择。“抓”互动，根据需求搭建适合好用的“云”教学平台，促进智慧课堂AI新生态的形成。

二、“网”学生，组建云端智慧班级管理系统

“云”智慧课堂“网”学生，发挥云端智慧班级管理功能是保障。“云”教学，教师与学生不在同一空间，要落实教学目标，有效的云端组织管理是教学活动高效推进的保障。在线下班级管理中，常用的教学管理激励方式有图表加分、小红花奖励等，若将这些方式直接应用在“云”教学管理中，既不实用，也不能发挥系统人工智能的优势。“班级优化大师”是“云”教学模式下功能实用的管理平台。平台教师端支持考勤、学情点评、信息推送等管理功能，家长端能及时接收、反馈学生学情信息，方便家校学情共享互动；平台信息直观，学生在线课堂考勤、学习表现、生活情况等动态数据以图表呈现；平台数据智慧，实时加减分、多元评价、学情报表自动生成、多维评价等功能可以激发学生学习兴趣、增加学生学习信心；平台激励性强，学习积分能兑换徽章、表扬信、书签、刮刮卡等，激发学生自我管理、自主学习等优良学风的形成。平台支持丰富，硬件设备的电脑、平板、手机，软件系统的Windows（微软）、IOS（苹果）、Android（安卓）、HarmonyOS（鸿蒙）等都支持。丰富的功能性、简捷的操作性、良好的支持性、智慧的AI性，协助教师在“云”课堂实施过程中实现班级的高效管理。“网”住学生，用好“班级优化大师”的“云”管理，促进智慧课堂AI新生态的形成。

三、“保”质量，高效实施云端智慧课堂教学

“云”智慧课堂“保”质量，高效实施云端智慧课堂是关键。教学工作是学校工作的中心环节，智慧课堂“云”教学“保”质量实施的渠道是通过环境、设备、技术、手段等方式营造有“仪式感”的课堂。“仪式感”的营造可以从以下三方面来实施：（1）精心布置，营造有温度的直播教学环境；（2）优选设备，AI融入优化课堂直播效果；（3）管理先行，良好的管理助力课堂提质增效。直播教学环境要有温度，环境的布置要满足安静、背景简洁、照明充足等条件。独立的书房、清净的角落就十分适合，这些场所搭建网络课堂，能方便人工智能虚拟直播环境的创建，能更好地促进教师教学工作的开展。出镜仪容很重要，着装要稳重正式、仪表要适当修饰，要展现师者温暖的心境与良好的精神风貌。直播教学设备要优选，影像采集设备可选择高清1080P级别的摄像头或用VLOG相机连接USB视频采集卡（盒）实现更高质量影像输入；音频核心设备可以选择YAMAHA、ZOOM等专业品牌的小型桌面外置调音声卡，方便设备连接与调节；拾音设备可选择有线电容麦、无线小蜜蜂或者移动式录音笔来录音；监听设备可以选择监听耳机或桌面监听音箱来完成音频监听；补光设备可选择LED平板灯、柔光灯箱来提升光感优化出镜效果；视频的剪辑可选择简单实用的软件来完成。优选设备是“云”教学智慧课堂教学效果的保障。“云”教学要提质增效，良好的管理能助力智慧课堂教学技术的高效发挥。课前，教师要提前检查设备，调节好影、音、网的效果，避免播出画面黑屏、卡顿、效果不清晰，声音出现回声、无声、小声等现象；严格管理课堂，控制学生“送花”“聊天”“自由打开麦”的权限，确保“云”教学环境无干扰；教学实施过程中，教师要坚持出镜教学，亲切互动拉近师生距离，提升知识的温度，增加课堂亲切感；要熟练应用演示文稿课件展示、教学视频播放、屏幕共享等直播功能，让技术起到促进智慧课堂高效的作用。“保”质量，“仪式感”满满的教学环境让“云”教学智慧AI课堂更高效，促进了智慧课堂AI新生态的形成。

四、“优”资源，遴选云端智慧教学精品资源

“云”智慧课堂“优”资源，遴选制作云端智慧教学精品资源是重点。如果把“云”教学比作一场信息化时代的学习盛宴，优质教学资源则是这场盛宴中一道道美味的菜肴。基于网络环境的人工智能智慧课堂“云”教学，如何让桌上的菜肴满足学生的味蕾、增加学生的营养、促进学生健康成长？教学资源的遴选或开发是关键。教学资源首选各级教育部门推荐的官方资源，这些资源是教育专家、教学经验丰富的教师团队精心开发的优质资源，在知识体系的方向性、同步性、适用性等方面有保障，能满足常规课堂的一般教学需求。但教育环境和教育人群存在差异，所以根据学情需求定制开发的教学资源更能满足教学需求。开发建设课程资源对教师教研能力和技术手段有较高的要求。在这一过程中，教师可以参考网络教学素材来建设，如精彩的趣味导入、细致的授课讲解、有代表性的作业设计等，再把自己对学生、对教学、对课程的理解等融入进行开发，这样的课程资源更高效。课程的开发促进智慧课堂的高效实施，让信息化的学习盛宴更美味，也是教师教研水平、信息化应用能力提升的好途径。“优”资源，让“云”教学智慧AI课堂更高效，促进智慧课堂AI新生态的形成。

五、“冗”方案，保障云端智慧教学课堂实施

“云”智慧课堂“冗”方案，设备、网络、在线课堂录制的冗余备份是保障。“云”教学实施的过程中，设备、平台、软件、网络等都存在不确定性，课堂如何确保万无一失？除了正确选择适合的教学平台、搭建稳定高质量的教学设备、掌握娴熟的技术操作外，我们还需要有设备和方案的冗余。“冗”设备要做到搭建两套教学实施设备，一套主力使用，一套冗余备用。主力使用的设备性能、条件等相对较好，如采用高配置台式电脑搭配专业的耳机、音箱、调音台、摄像头等组建；备用冗余设备使用能满足基本教学需求的“极简设备”即可，如一台普通的笔记本电脑或平板电脑，利用设备自带的硬件功能实现基本网络教学即可。网络的冗余也很重要，网络是数据传输的桥梁，是“云”课堂的血脉，突发的网络故障会直接中断教学。如何实现网络“冗余”？我们可以利用手机的4G、5G高速无线网络建立热点为授课设备提供备用网络连接，台式电脑需加装无线网卡，笔记本电脑用自带的wifi连接即可。“云”课堂教学实录也要“冗余”。“云”教学实施过程中的每一节课都要实时录制，万一出现突发情况，课后，学生还可以通过观看教师共享的课堂实录进行补学，保障课堂教学的顺利实施。智慧课堂“冗”方案的备份，确保了“云”教学顺利推进，促进了智慧课堂AI新生态的形成。

未来已来，智慧课堂“云”教学是未来教育发展的优选方向，是互联网时代人工智能融入智慧课堂“教”与“学”方式的深度探索，是混合式教学高效课堂实施的途径。面对未来，我们要善于学习、掌握“云”教学技术的信息化教学手段，勇立潮头，与时俱进，在“思”与“学”中开展智慧课堂AI实践的探索和研究，凝聚智慧，不断探索，促进智慧课堂“云”教学模式AI新生态的形成。