智慧教室支持的听障大学生课堂教学模式研究

张艳琼 胡作进 韩庠

［摘 要］ 智慧教室是个性化教学、教学创新应用的基础设施，是现代化管理、基于数据做出决策的有利助手。通过从分析智慧课堂的技术特征入手，针对高校听障大学生课堂教学需要，构建智慧课堂教学模式，即课前要求学生自主学习和学情诊断，课中根据数据推送做到差异化教学，课后进行强化练习和拓展提升。实践结果表明：基于智慧课堂的教学模式，能够优化学习过程，活跃课堂气氛，激发听障大学生的学习兴趣，提高学习效果。

［关键词］ 智慧教室；听障大学生；教学模式；智慧教育

［中图分类号］ G434

一、引言

《教育信息化2.0 行动计划》明确提出：“以人工智能、大数据、物联网等新兴技术为基础，依托各类智能设备及网络，积极开展智慧教育创新研究和示范，推动新技术支持下教育的模式变革和生态重构”［1］。传统多媒体教室及其装备将向全数字化、互联网化、智能化方向发展，其特征主要体现在交互化、网络化、智能化等方面。自20世纪90年代中后期我国开始大力推进教育信息化以来，许多学校已从早期主要关注教育信息化的软、硬件设施建设和教学资源开发的数字化教育建设阶段，转入以智慧教室和智慧校园建设为标志的智慧教育阶段。这两个阶段的最大区别在于学习环境有了根本性改变——由数字化学习环境变成智慧学习环境。

陈卫东认为“技术不能自动改变教学效果，真正影响教学效果的是教师的教学模式”［2］。教学模式既是影响教学成功的关键要素，也是影响智慧教室未来发展的关键要素。智慧教学是智慧课堂的中心环节，是实现智慧教育的重要载体。李红美等人构建了面向智慧教室的教学應答系统（Audience Response Systems，以下简称ASR）支持下的互动教学课前、课中、课后一体化教学模式和互动反馈教学结构模式，并将构建的模式应用于高中数学和高中历史课程的教学［3］。蒋立兵等人以高校教学视频为分析对象，利用自主设计的课堂教学行为分析框架对智慧教室下师生活动进行研究表明，智慧教室对促进高校课堂教学改革具有重要的价值［4］。晋欣泉等人基于智慧课堂教学理论框架及其5J模型，由课前精心设计、课中精致教学、课后精益辅导三个教学环节构成智慧课堂教学模型［5］；张新改对英语智慧课堂的建构及教学活动三阶段进行分析研究［6］；刘邦奇等人基于智慧课堂构建由平台层、数据层、组织层、操作层、目标层组成的“因材施教”教学模式结构框架，并在此基础上提出智能技术支持的“新三段十步”教学流程［7］。刘哲雨等人从教育神经科学视角下剖析了心流体验的促发条件，从积极满足心流前兆、高效维持心流体验、科学评估心流结果三个方面展开智慧教学活动设计［8］。

通过对文献的梳理发现，在对智慧课堂实现技术进行研究的同时，对智慧课堂教学流程、教学模式的研究也逐渐增多，这也反映出当前我国智慧教学的发展逐渐向技术应用转变，从教师教学信息化向教师的教与学生的学双向融合、互动的智慧性方向发展。虽然研究成果不断丰富，但较少有学者关注听障大学生的课堂，并将智慧教育的研究成果应用到听障教学领域。从听障智慧教学方面来看，目前仍有一些问题亟待解决。主要是：（1）教师的教学理念落后和改革意愿不强。虽然大部分教师赞成大学课堂应从“教为中心”转向“学为中心”，但是在听障课堂教学变革上花费的时间精力不足。同时，大部分听障教学的教师缺少开展课堂教学变革的能力，尚未掌握“学习中心课堂”的教学设计、教学实施与教学评价技能。（2）适用听障翻转课堂的课前学习资源缺乏。目前，适用健听大学生的MOOC资源非常丰富，为开展翻转课堂等创新智慧教学提供了便利的资源。而适用于听障大学生的学习资源却非常少，极大地阻碍了听障智慧教学开展，陷入“无米之炊”的尴尬境地。（3）新兴信息技术与课堂教学缺乏深度融合。有些学校对智慧教学设施投入很大，建设较多智慧教室，但绝大部分教师还处于浅层次使用智慧教室的阶段，即利用智慧教室的多屏展示功能优化信息呈现，主要利用它来辅助教师的“教”，在利用智慧教室支持学生的学、促进课堂互动交流、支持即时教学评价等方面较为欠缺。那么，如何在听障大学生的课堂上实施“以学生为中心”的课堂教学模式，如何强化信息技术在听障课堂教学中的深度应用，如何激发高校从事听障教学的教师更新教育理念，创新教学方法、教学模式，促进教师教育教学水平的提升——围绕这些问题，本研究从智慧型教师角度出发，以听障大学生为主体，针对高校听障信息技术课程的理论部分教学需要，基于智慧教室构建了一种凸显未来课堂特征的教学模式，以指导教学实践，具有一定的现实指导意义。

二、智慧教学平台介绍

翻转课堂（Flipped Classroom）将“先教后学”倒置为“先学后教”，进行了教学流程的逆序创新，促使教与学的方式发生变化。智慧课堂以崭新的智慧教育理念为指导，积极借鉴翻转课堂应用实践的成果经验，对翻转课堂进行重塑和升级，突破翻转课堂的“效果天花板”和“认知天花板”，为当前阶段技术支持下的智慧教育提供典型范例［9］。智慧课堂应用资源分层共享、实时内容推送、学习情境采集、智能学习分析、即时反馈评价、协作互动交流和移动通信互联等技术，促进学习模式变革［10］。

本研究是在醍摩豆（TEAM Model）智慧教学平台支持下进行。最新的醍摩豆（TEAM Model）智慧教学平台由教师端HiTeach 5与学生端WebIRS 5等组成，贯穿教学四大环节：（1）教学（e-teaching），激发学习热情，以学生为中心的现代化教学理念；（2）评量（e-assessing），用数据即时进行评量，掌握吸收程度；（3）诊断（e-diagnosing），自动汇整分析数据，精准点出学习弱点；（4）补救（e-remedition），针对个人弱点进行一对一补救，力求每个学生都能学会［11］。教学过程中运用科技互动工具，激发学生学习兴趣，提高教学效果，如图1。

醍摩豆（TEAM Model）智慧教学平台贯穿教学前、中、后的学习历程，关注每位学生学习，非常具有智能性，具体表现在智能决策、智能实施、智能评价等环节。同时，它可以通过人工智能采集课堂交互与教法应用的相关数据，自动生成专业的教学分析报告，实现课堂教学精准研讨，辅助教师专业成长。醍摩豆（TEAM Model）智慧教学平台中的苏格拉底服务系统［12］，如图2。

三、听障大学生智慧课堂教学设计

通过文献梳理与理论分析，并观摩优秀的智慧课堂案例，再结合研究者一学年来的实践，本研究尝试以听障大学生为授课对象，基于醍摩豆（TEAM Model）智慧教学平台，设计出新型的智慧课堂教学模式，如图3。下面将以信息技术基础（听障）课程中的“信息的表示与存储”专题为例，尝试对听障大学生智慧课堂教学设计的主要环节进行阐述。

（一）课前阶段

课前主要分为自主学习与学情诊断。教师可以采集听障大学生的学习特征和学习状态数据进行分析，发布适合他们的自主学习单。自主学习的内容包含微视频、练习、测试、讨论等。在学生自主学习过程中，教师需要加强对学生的指导，重视学生的问题反馈。教师要帮助学生明确自主学习的任务和掌握正确的学习方法，避免有些学生对课前学习不够重视，达不到课前自主学习的效果。教师要善于发现学生在学习过程中的问题，结合学生通过移动终端完成练习和测验情况，进行学情诊断，制订线下课堂的教学目标与任务，拟定适合的教学设计方案。对于听障大学生来说，自主学习的内容不能太难，否则容易产生畏难情绪，同时，微视频的设计要注重趣味性与知识性并重，要具有“小粒度、富媒体、多元化”等特征，才能让听障大学生对学习内容产生浓厚的兴趣。例如，在教授“信息的表示与存储”专题时，先按照此专题的知识点细分为四个教学微视频：认识数制，二进制与十进制相互转换，二进制与八进制、十六进制相互转换，数据在计算机中的表示。知识点由浅入深，层层递进。

（二）课中阶段

传统的课堂教学就是教师讲，学生听，教师问，部分代表答，在大学课堂上更容易出现教师“满堂灌”的现象。在智慧课堂教学过程中，利用信息技术工具能实现全部学生即时的数据统计、分析、决策，真正做到关注每一个学生；同时，还能完成差异化推送任务，真正实现因材施教。

环境创设，主题导入。内容上以学生感兴趣的话题、时事政治、新闻热点，形式上以图片、视频等多元化感官刺激创设环境，导入本节课的教学主题。例如，在教授二进制部分，引入古代的烽火台视频，通过烽火台传递两种信息，引导二进制主题。通过观看视频《二进制与八卦图》，引出二进制与八卦图的关系；通过挖掘二进制背后的中国古代文化，激发文化自信，增强对祖国与文化的自豪感，弘扬中华传统文化，激发学生的爱国主义情怀。

重点讲解，知识归纳。学生通过微视频学习对本节课的知识有所了解，教师需要根据学生的学习情况有针对性地进行重点讲解，对重要知识进行归纳，明确学习重点。教师在教授二进制转十进制时，要归纳二进制转十进制的方法，按照二进制权值展开求和。

错题点评，有效教学。在课前的测试与课中的随堂测试中，学生都会出现错题。教师可以采用收图文的功能及时采集学生的做题过程；还可以采用深度追问的方法，了解学生做题的思维过程，教师可以及时掌握学生出错的原因，有针对性地教学。同时，可以采取启发式的教学方法，让学生二次作答，对于答案变更过的学生也可以通过信息技术手段采集到，教师可以统计出哪些学生掌握了，哪些学生还没有掌握，再进行“一对一”的补救教学。

差异推送，因材施教。借助信息技术手段，对学生进行实时测试，及时收集测试结果，生成数据分析图，针对不同掌握程度的学生分组进行差异化教学。即在教学过程中，实时测试评估，及时调整教学策略。在学生掌握二进制转十进制方法后，进行测试，采用即问即答互动功能，及时收集学生的答题结果，实时生成统计数据图。根据评估结果，实施差异化推送功能，给予回答正确的学生组推送提高类型的任务，给予回答错误的学生组推送巩固练习类型的任务。

合作探究，寻找方法。教师通过任务推送下达新的探究任务，指导学生开展合作探究活动，学生进行协助学习后，提交探究成果并展示，教师点评并归纳总结。例如，在教授二进制转十进制后，下达八进制、十六进制如何转十进制探究任务和要求，启发学生如何从二进制转十进制的方法上迁移到八进制、十六进制，寻找八进制、十六进制转十进制的方法。由二、八、十六进制转十进制的方法推导出任意R进制转十进制的公式。

设置悬念，后续铺垫。在课堂教学任务达成后，可以通过设置有趣的悬念，为下一节课进行铺垫，让学生对下一节课产生期待。例如，在教授完任意进制转十进制后，讲解一个与二进制有关的“扑克牌魔术”的玩法；教师通过向学生展示魔術，激发学生的好奇心，而其中的原理正是下一节课要学习的内容。

（三）课后阶段

课后阶段主要分为强化练习、拓展提升等。在传统的教学中统一布置作业，作业批改和反馈都是滞后的，作业讲评只是讲解共性问题，无法做到个性化辅导。实施智慧教学就完全可以改变这一状况。智慧教学平台可以根据学生的课堂表现情况，进行差异化推送作业和复习材料。同时，通过智慧教学平台还可以实现个别化辅导。学生可以通过平台向教师请教，反馈自己的学习体会心得等。利用智慧教学平台可以实现师生、生生互动学习，极大地提高学习效率。

四、教学实施与教学评价

（一）教学实施

本研究的授课对象为南京特殊教育师范学院计算机科学与技术（听障）专业2203班，共12人；视觉传达（听障）专业2203班，共12人；授课内容为任意进制转十进制。其中，视觉传达（听障）专业2203班为实验班，采用智慧教学的教学模式开展教学活动，计算机科学与技术（听障）专业2203班为对照班，采用传统教学设计的形式开展教学活动。智慧教学平台采用醍摩豆（TEAM Model）智慧教学平台的HiTeach 5智慧教室系统。学生通过手机扫描二维码进入智慧课堂，与教师教学用的电子白板联结为智能教学信息系统。课前，教师提前通过智慧教学平台为学生提供学习资料，包含自主学习单、按照知识切分的微视频、讨论题和精心编写的测试卷。学生在指导的时间内登录系统进行微视频学习，完成测试卷、讨论等。教师在课前一两天利用平台的统计分析功能了解学生的预习情况，进行学情诊断，调整教学设计。课堂教学按照上述智慧课堂教学设计课中阶段的各个环节开展教学活动。课后测验结果，让学生课后进行错题汇整，再次练习、查看解析，实现学生自主学习与精准复习。

（二）教学评价

教学任务完成后，分别对两个班级进行后测。实验班的平均分为92.92分，对照班的平均分为83.92分，即实验班学生的平均分高于对照班学生的平均分，见表1。实验班的标准差为4.522，对照班的标准差为12.731，实验班学生的成绩比较集中，离散程度小；对照组学生的成绩比较分散，离散程度大。将两班成绩进行差异显著性t检验， Sig.（2-tailed）=0.03<0.05，即实验班与对照班学生的测试成绩存在显著性差异，见表2。

经过理论分析、课堂观摩和课堂教学实践检验发现，相较于传统教学模式，基于智慧课堂的教学模式具有明显的优势，体现在即时收集数据，及时调整教学策略，优化学习过程；收集图文、二次作答、深度追问等功能，是师生之间沟通的新通道，一定程度上弥补了听障的缺陷；智慧挑人、抢权等功能，能活跃课堂气氛，激发学生的学习兴趣，提高学习效果；利用信息技术即时收集全班数据，关注到每一位学生，利用差异化推送等功能，实现因材施教，精准辅导。

五、结论

基于智慧课堂的教学模式不仅记录了教师在课堂交互与教法应用的相关数据，同时，也真实记录了学生的学习数据，利用大数据技术和人工智能算法，一方面对每位学生的学习情况进行分析，有助于教师对学生因材施教，差异化教学，个性化辅导，有助于学生自己整理错题和再次练习，将自主学习与精准复习完美结合；另一方面，可以对教师的教学行为进行分析，自动生成专业的教学分析报告，通过AI技术促进教师的专业成长。听障大学生因为听力的缺陷，更需要科学技术手段辅助他们学习并克服与教师之间的沟通障碍。智慧课堂作为一种学习支持技术，它的发展潜力不可估量，值得每一位从事听障教学的教师去学习、应用和研究，从而打造出听障大学生的理想课堂。

［参考文献］

［1］

教育部.教育部关于印发《教育信息化2.0 行动计划》的通知［EB/OL］.（2018-04-25）［2022-12-20］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.

［2］陈卫东.如何建构未来课堂教学模式［J］.现代远程教育研究，2012（5）：42-50.

［3］刘邦奇.智能技术支持的“因材施教”教学模式构建与应用——以智慧课堂为例［J］.中国电化教育，2020（9）：30-39.

［4］张新改.大数据时代英语智慧课堂的构建［J］.教学与管理，2018（36）：102-104.

［5］晋欣泉，田雪松，杨现民，等.大数据支持下的智慧课堂构建与课例分析［J］.现代教育技术，2018（6）：39-45.

［6］蒋立兵，毛齐明，万真，等.智慧教室促进高校课堂教学变革的绩效研究——基于课堂教学行为的分析［J］.中国电化教育，2018（6）：52-58.

［7］李红美，张剑平.面向智慧教室的ARS互动教学模式及其应用［J］.中国电化教育，2015（11）：103-109.

［8］刘哲雨，周继慧，周加仙.教育神经科学视角下促进心流体验的智慧教学活动设计［J］.现代教育技术，2022（7）：14-21.

［9］祝智庭.智慧教育新发展：从翻转课堂到智慧课堂及智慧学习空间［J］.开放教育研究，2016（1）：18-26.

［10］卞金金，徐福荫.基于智慧课堂的学习模式设计与效果研究［J］.中国电化教育，2016（2）：64-68.

［11］［12］醍摩豆（TEAM Model）智慧教育［EB/OL］.（2021-01-01）［2022-12-20］.https：//www.habook.com.cn/.

Study on the Teaching Model of Hearing-Impaired College StudentsBased on Smart Classroom： Take the Course of InformationTechnology Foundation （Hearing-Impaired）  as an Example

ZHANG Yanqiong HU Zuojin HAN Xiang

（School of Mathematics and Information Science， Nanjing Normal University of Special Education Nanjing 210038）

Abstract：Smart classroom is the infrastructure for personalized teaching and innovative application of teaching， and it is a favorable assistant for modern management and data-based decision-making. Based on the analysis of the technical characteristics of smart classroom， the teaching mode of smart classroom is constructed according to the classroom teaching needs of college students with hearing impairment. Before class， students are required to learn independently and diagnose their learning situation. In class， differentiated teaching is achieved according to data push; After class， individualized intensive exercises and promotion are carried out for students. The practical results show that the teaching mode based on smart classroom can optimize the learning process， activate the classroom atmosphere， stimulate the learning interest of hearing-impaired college students， and improve the learning effect.

Key words：smart classroom; hearing-impaired college students; teaching model; smart education

（特約编校 熊 琪）