智慧教室应用与高校课堂教学转型的实践及启示--以西北政法大学为例

张光耀

（西北政法大学 国际法学院，陕西 西安 710199）

一、问题的提出

长期以来，我国高校课堂教学以教师为主，体现为“教师传递-学生接收”模式。在这种教学模式下，学生难以系统地掌握学科知识，应用能力也不强。究其原因，传统教学模式中教师以讲课为主，师生互动不足，难以激发学生的学习动力，也很难推动学生探究力、合作力、表现力、创新力等素质的综合培养。2018年1月30日，教育部发布《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》，该标准紧跟世界高等教育先进理念的发展动态，强调突出学生中心、产出导向和持续改进。突出学生中心就是指注重激发学生的学习兴趣和潜能，创新形式，改革教法，加强实践，推动本科教育由“教好”向“学好”转变。高校课堂教学改革就是要改变传统的教学方式，探索出新的教学模式，逐步由“以教师为中心”转向“以学生为中心”。

从2012年教育部发布的《教育信息化十年发展规划（2011-2020 年）》，到2016 年发布的《教育信息化“十三五”规划》，再到2018年发布的《教育信息化2.0行动计划》，以及2021年国家“十四五”规划中对教育信息化的发展规划，诸多政策规划正在逐步推动我国新型智慧教育体系发展。《“十四五”数字经济发展规划》提出：深入推进智慧教育，推进教育新型基础设施建设，构建高质量教育支持体系，推动“互联网+教育”持续健康发展等。在这些政策的引导下，智慧教育模式为高校课堂教学转型指明了方向。高校课堂教学改革的根本方法就是基于智慧教学建立信息化、数字化的智慧教育体系，因此，智慧教学改革是课程改革的应有之义。如何转变传统教学模式，探索出“以学生为中心”的智慧教学模式，变得尤为紧迫。

智慧教室是高校实现教育信息化及进行智慧教学创新改革的重要抓手。智慧教室包括智能软件和智能硬件，在智能内容、智能参与、智能评估和智能物理环境方面支持教师和学生进行知识转移。高校课堂教学转型的直接切入点是改变传统教学方式，优化教学效果，创建以信息技术为支撑的智慧教学模式。智慧教学是未来教学的一个关键组成部分，它可以扩展时间、空间、教学方法和教材以获取大量资源，当然还包括音频、视频、图形等多种多媒体材料。教育工作者的数字流畅性被认为是在互联课堂中有效提供课程所需的最重要技能之一[1]。利用智慧教室推动高校课堂教学顺利实现变革、促进教学效果与质量的提高问题成为当前高校及教师重点关注和研究的议题。黄荣怀等提出了智慧教室的“SMART”概念模型，该模型侧重于呈现智慧教室的“智慧性”，其涉及教学内容的优化呈现（Showing）、教室布局与电气管理（Manageable）、学习资源的便利性获取（Accessible）、课堂教学的及时互动（Real-time Interactive）和情境感知（Testing）等五个维度，简写为“S.M.A.R.T.”[2]。聂风华等认为，立足教学活动需求，提供智慧化的应用服务是智慧教室的核心使命，达成最优化的教学效果是智慧教室的终极目标[3]。张屹等学者设计了基于评价的APT教学模式，并以教育技术学研究方法和实验研究法，探究了大学生研究能力的发展状况，发现智慧教室中APT教学可以提高大学生的研究能力和元认知水平[4]。还有学者尝试以学习者为中心开展翻转课堂教学改革设计，主要通过对学生学习能力和学习意愿的调查，设计出适合学生学习、教师因材施教的教学框架，并关注学生使用翻转课堂效果的实时反馈[5]。总之，智慧教室应用与高校教师课堂教学转型研究主要关涉如下问题：第一，智慧教室的应用是否能够真正地推动智慧教学模式转型？第二，如何利用智慧教室提高课堂教学效果？第三，智慧教学转型需要具备哪些条件？笔者对西北政法大学智慧教室应用与教师课堂教学转型实践情况进行探析，以期为课堂转型提供方法借鉴。

二、研究设计

（一）样本的选择与分析

1.智慧教室使用情况分析

西北政法大学27 间智慧教室于2018 年底完成建设，并于2018-2019学年春季学期投入使用。智慧教室具有支持创建智慧教学课程、在线自动录课、智能考勤、翻转课堂等功能。本研究以西北政法大学27间智慧教室投入使用所产生的各学期数据作为样本，采用分层抽样的方法选取2018-2019学年春季学期的50个常规课堂作为分析对象。每个课堂在每个教学周的授课时长为100分钟，即以两小节课作为一个分析单位。

（1）样本数据选择说明。本研究样本数据未选择2019-2020学年秋季学期及以后学年的数据。主要有以下几个方面原因：一是智慧教室课程数据与教务处对接处理中，课程未使用智慧教学平台，无相关数据生成与输出；二是受新冠肺炎疫情扩大影响，全校课程全部采用线上教学完成，未使用智慧教室开展教学；三是受新冠肺炎疫情影响，教学转为线上线下混合式教学，学期使用数据不完整。因此，本研究仅以2018-2019学年春季学期使用智慧教学系统所产生的后台数据进行分析。

（2）2018-2019学年春季学期数据分析。根据西北政法大学教务处和智慧教室后台数据统计显示，2018-2019 学年春季学期全校共开设537 门课程，其中在智慧教室上课的课程仅有47门，约占全校全部开设课程（除体育部室外教学和网络课程之外）的8.7%。为了进一步了解智慧教室的应用现状、效果与教师特征、课程特征的关系，本研究以教师的职称（教授、副教授、讲师、助教）、任课教师性别（男、女）和课程的性质（法学类与非法学类）三个维度进行数据统计和分层抽样分析。

首先，如表1所示，2018-2019学年的春季学期，有47名教师在智慧教室上课。按职称来划分，教授7人，副教授19人，讲师19人，助教2人，副教授和讲师占总数的80.9%。可见，副教授和讲师更倾向于尝试应用新技术、新方法，对应用智慧教室转变传统教学模式的意愿更高。而教授职称教师教龄较长，各种教学技能模式趋于固定化，使用人数不多。副教授、讲师职称教师多为中青年教师，可塑性较强，智慧教室使用人数略高于其他教师。

表1 教师职称

其次，如表2 所示，2018-2019 学年春季学期，在智慧教室上课的47名教师中，男教师22人，女教师25人。可见性别差异对使用智慧教学的影响似乎不大，无论是男教师还是女教师，对智慧教室的应用所产生的选择偏差并不大。但从表中可以看出，女教师应用智慧教室的态度、能力和水平略优于男教师。

表2 教师性别

再次，如表3 所示，2018-2019 学年春季学期，在智慧教室开设的47 门课程，根据其课程性质划分。其中法学课程18门，非法学课程29门（有9门是外语类课程）。由此可见，西北政法大学作为政法类院校，在法学类课程中大力推行智慧教室的应用还有待提升，非法学类课程中的外语类课程教师对智慧教室教学更具偏好性。

表3 课程性质

综上可见，西北政法大学智慧教室的使用率不高，原因可能是在智慧教室刚启用的第一学期，教师们大多对新环境、新设备比较陌生，更愿意在传统多媒体教室完成授课。另外，使用智慧教室上课的教师中，教授和助教对智慧教室的接受程度不及副教授和讲师，女教师对智慧教室的选择偏好略高于男教师，法学类课程在智慧教室的开课数不及非法学类课程。

2.智慧教学系统各模块使用频率分析

第一，表4 所示，西北政法大学智慧教室的智慧教学系统共有13个统计模块，分别为作业考试、学生、课程网站、答疑、门户、教师团队、课程、知识点、成绩、账户、个人中心、全部和课程管理模块。在这13个模块中，较受关注和被使用的模块排名前3名的分别是课程管理、成绩和教师团队模块，分别有20、13和12位教师使用了这三个模块。其所占比例分别为42.6%、27.7%和25.5%（见表5）。

表4 智慧教学系统模块统计

表5 个案处理摘要

在智慧教室的应用中，智慧教学系统的课程建设和团队管理是教师最为关注的问题，因此，教师团队集体协作十分必要，教师团队的建设应尽早完成，把最优质的教师资源汇集在课堂教学团队，有助于提高教学质量和成功实现教学改革。为保证智慧教室功能的发挥，让学生最大受益。有关课程设计、问题整合、MOOCs课程所贯穿的主线和专题，智慧教室各板块的结构与协调问题，不仅要确定课程策划人或负责人，还要确定每门课程的主持人、团队成员，力求在参与教师认可的框架内，发挥每个人的自主性和创新性。并将成功课程成果在本校展示和在学科内实现共享。

第二，表4 所示，课程网站、门户、课程和全部模块使用次数较低，分别仅有1、1、3、3位教师使用。这些模块应用较少，首先，可能是因为教师尚未掌握这些模块与智慧教学衔接之处，也可能是因为初期使用智慧教室，学校和教师都尚未准备好更多的线上教学资源。究其原因，与学校缺乏实质性引导有关。在智慧教室建成前期和后期，学校虽然组织教师开展了智慧教室功能使用培训，但尚缺乏组织教师观摩全校智慧教室示范课程的活动。在全校范围内，没有推选出应用智慧教室的教学典型。其次，教学与科研相比是一个软指标，在高校科研方向性背景下，高校教师在教学改革上花费的精力相对较少。最后，这些模块本身就存在一些缺陷，如有些模块操作繁琐、智能考勤存在漏洞等，需进一步提升使用上的便易性和针对性。目前智慧教室智慧教学系统的数字教育资源开发与服务能力还不够强，教师信息技术应用能力普遍仅初步具备。另外，大部分教师的信息化教育创新能力不足，信息技术与学科教学深度融合捉襟见肘。

第三，表4 所示，智慧教学系统还可以针对每一模块的使用情况进行分析。例如，作业模块共有6位教师使用，41位教师未使用，6位教师一学期人均使用了15.67 次。值得关注的是，中位数仅为1.5 次，这意味着使用该模块的大多数教师使用频率较低，仅有1位教师使用了80 次，说明该模块只是偶然性高频率使用，使用的教师中并未普及应用。这进一步说明，传统教学模式下的线下完成作业和考试仍然处于主导地位，未因使用了智慧教室而对传统作业考试模式带来巨大变化。智慧教学系统数据并未及时对接学校教学统计管理系统，数据无法对接导致即便教师使用了智慧教学系统，但却无法对智慧教学系统中的作业和考试形成数据认证和统计，不利于课程结束后的成绩统计和归档，因此，多数教师未选择使用该模块。

第四，表4所示，在答疑模块中，有10位教师利用智慧教学系统开展了线上答疑活动，一学期人均使用了6.4次，使用频率最多的教师一学期使用了17次，即平均每个教学周都使用了线上答疑模块。由此可见，智慧教室教学中，教师确实有线上答疑的现实需要，这样可以避免教师与学生一周一次见面答疑有时无法充分和及时地解决学生学习过程中所产生的疑问。通过线上答疑，学生能够随时与教师互动，动态学习与解疑更有助于智慧教学的成果落到实处、惠益学生。但是，教师答疑次数偏低，表明教师对线上答疑的应用还不够熟悉或者积极性不足。若线上答疑所花费的精力和时间不被学校计入教师教学工作量，可能教师就不倾向于线上答疑。是否应该将线上答疑统计到教师课外线上教学课时计算中，需要深入考量，这对学校如何制定教育工作量量化标准无疑是一个挑战。

第五，表6 显示了不同性别的教师对各个模块的使用情况。从中可以看出，作业考试模块性别选择差异最大，女教师为84次，男教师为10次，标准偏差值为52.33，这说明，在一定程度上，女性教师更关注智慧教学中的作业考试是如何应用的。从知识点模块来看，男女教师平均使用次数与作业考试模块基本相当，分别为43次和47次，可见男女教师都会在课程核心内容和评价方式相关的内容上特别关注。知识点模块的标准偏差较低，为12.73，进一步说明在知识点模块的建设和应用上，男女教师都十分关注智慧教学的推进。

表6 使用模块教师性别统计统计

（二）数据分析初步结论与理论框架

1.智慧教室应用不代表智慧教学转型成功

智慧教室对课程教学转型提供了动力与支撑，具有良好的教学利用价值。但是在应用过程中存在很多困难，例如，信息化技术水平较差、加重教学负担、数据资源较少、交互不便等问题。因此，智慧教学的技术支持和服务方面有待改进和完善。

智慧教学转型需要多方面的条件保障。对西北政法大学2018-2019学年春季学期的智慧教学数据分析可知，距离实现全方位智慧教学还有很大距离，可见智慧教室促进高校课堂教学转型受到严格条件限制。在智慧教室上课并不表示传统教学向智慧教学转型成功，真正的智慧教学应当是一种全新的教学模式。

2.智慧教学的理论依据

（1）人本主义理论。人本主义心理学代表人物罗杰斯（Carl Ransom Rogers）提出“以人为中心”的观念，聚焦于“全人”的发展、个体的价值观、信念和态度，而不仅仅是某些技能或行为[6]。传统教育中学生的自主性和创造性被严重忽略，因此，罗杰斯强调重视学习者的意愿、情感和需要，把学习者视为学习活动的主体。他提出的自由学习原则包括：一是学生可以根据自己的兴趣和能力自由选择课程，当学生兴趣发生转移时，教师应多理解学生并及时调整教学计划；二是学生可以全面参与课程设计，选择最有利的达成教学目标的学习方法；三是鼓励学生合作，课堂讨论的话题最好由学生自己选择，这便于同龄人之间的交流，激发学生的主观能动性[7]。在教学原则问题上，罗杰斯认为创造良好的学习环境很重要。因此，“以人为中心”的教学模式依托基于智慧教育平台的混合式线上线下课程来完成，将会逐步实现真正的智慧教学转型。

（2）行为设计理论。人与事物之间在彼此交互的过程中形成了人类行为。教学行为设计的核心任务在于如何设计教师教学行为和学生学习行为，以便引导学生自主学习，来促进知识体系的构建。从教师教学行为设计所发挥的功能看，科学合理的教学行为设计为教学过程的顺利进行提供了基本保证[8]。教学设计应考虑最大化学习空间，以便充分利用它，教师也应该做出贡献以与方法相同的方式感知空间、资源和学习活动[9]。因此，智慧教学的教学行为设计需要针对学生的学习行为来设计学习活动。

（3）联结主义学习理论。联结理论是由美国心理学家桑代克（Edward Lee Thorndike）创设。他认为，联结的建立遵循三大学习定律：准备律、练习律、效果律[10]。由此可见，联结主义学习理论强调知识是通过不同的信息和经验之间的联系和互动来建立的，而智慧教学可以通过情境化教学、在线讨论、课堂问答等方式来促进知识的联结和交流。

3.智慧教室应用与高校教师课堂教学转型的互动理论关系

正向互动理论关系体现为相互促进，智慧教学模式中的师生互动，较好地体现了在教师引导下的“以学生为主体”的教学结构。学生通过获得教师的指导，进行自主学习和合作探究，学生的“主体性”得到了充分发挥，人本主义理论得到应用。随着智慧教室在课堂教学中的应用，受较好的教学转型、课堂教学的应用效果及其相关因素的影响，将持续吸引更多学校开展智慧教室的应用。

逆向互动理论关系体现为“技术超前、教师跟不上”或“教师超前、技术跟不上”的情况。在智慧教室建设方面，未将信息技术和教学技术整合，即便完成了课堂教学的全过程也不能促使学生深刻地理解知识。教学过程过多地依赖于技术，将偏离课堂主题，从而使教育的全过程缺少主次之分。学生在学习时容易被“炫技”所吸引，从而忽略了课堂的学习重点；在智慧教室开发过程中，教师对于提升信息技术教学能力的必要性认识不足，有些教师自身思想观念比较陈旧，坚持用传统的方法教学，对利用互联网和人工智能技术的教育模式比较排斥，滞后的理念会使整个智慧教室在应用过程中缺少应有的教学引导。所以，破解逆向互动关系问题是智慧教室应用和高校教师课堂教学变革研究的重点。

三、启示与结论

（一）推出示范教学模式

在建设智慧教室的同时，要加强以智慧教室为依托的智慧教学创新研究和实践，进行良好的智慧教室建设和运用，避免在环境建设和教学应用上存在“两张皮”的问题[11]。为了让更多教师能够学习优秀教学者的经验和风采，学校应每学期至少推荐1门优秀智慧教学课程，还应积极利用智慧教室的环境、资源优势向全体师生展示，对于优秀的教学模式，通过宣传、推荐等措施使之强化，并给予教师教学工作量上的奖励[12]。例如，智慧教室的示范课程可以按照传统授课模式的1.5～2倍比率来计算课时量，以增加教师进行智慧教学转型的动力。

此外，学校可定期开展各个学科优秀智慧教学案例研习活动，以提升教师智慧教学转型的能力；可通过教学改革科研项目鼓励教师探索智慧教学创新理论，为教师提供相互交流、共同进步的机会；可开展优秀教学案例示范、观摩、研讨等活动，引导教师开展实践性反思，提升高校教师以智慧教室为载体的教学设计能力和实施能力[13]；可在校际间征集不同智慧教学模式，以解决不同学科应用智慧教室的困难。

（二）促进教学反思与评估

教学反思要求教师做出理性的教学抉择，并且要为自己的抉择承担责任。教学反思的形式是多样的：教师在智慧教室中可使用录课功能，通过回放自己的教学视频，纠正口头禅、不适当的肢体动作；通过对自身教学技能表现及学生表情动作反应进行分析，恰当地开展自我评价与反思；对比优秀教师的录像，发现自身教学技能方面存在的空白，进行反思，改进方法。

此外，学校还需针对智慧教学推出全新的教学评估机制。教学评估的标准需真正基于新时代学生主体发展需求与教师专业成长需求来制定，并不断在机制上寻求合理化创新。

（三）转变教学科研评价机制

教师学习使用智慧教室和开展智慧教学转型需要付出大量的时间和精力，然而当前高校教师的评价体系依然倾向于重科研评价，教学作为软指标很难量化或占比较低。尽管很多教师认为大学课堂应当“以人为中心”，但是教师对教学转型的投入普遍不够，教学转型在具体实施上存在困难。因此，应尝试修改教师的职称评价机制和年度考核机制，加大教学创新、教学改革在职称评审和绩效奖励中的比重。以西北政法大学为例，应开展基于智慧教室的混合式教学评比，对优秀智慧教学模式予以不同形式的奖励，推动教师不断向智慧教学转型。在年终考核时，也应将智慧教学相关成果反映在其中。

（四）构建民主教学模式

以沟通与协商为特色的民主教学的构建与完善，代表了高校教学模式转型的一种出路。更民主的教学模式转变将有助于确保所使用的技术符合课堂参与者的利益[14]。民主教学模式通过调整教育策略、资源和工具，根据学生的学习风格、行为和能力进行教学。具体而言，以心理契约为支撑，将“情绪共情-精神共情-心灵共情”作为教学建设的润滑剂。师生可以在集思广益的前提下共同搭建教学模式框架，并通过对相关规则与目标建立心理认同来主动地促使学生自身行为与学习目标全面融合，从而推动学生人性化的学习方式和民主式的教学转型[15]。构建民主教学模式能够消解传统教学评分机制束缚下的学生对立情绪，帮助学生积极主动地完成学习任务，收获更有针对性的学习体验。民主教学模式应在课程目标、课程内容、课程组织、课程实施等方面开展全方位的沟通，重点突出对学生实践能力和应用能力的评价。改革考试内容与方式，采用线上线下笔试、作业及实际操作等多种形式，全面考核学生的实际应用能力。这将有助于提高教师的教学积极性和学生的主动参与性，更好地促进智慧教学模式转型。

（五）创建线上线下混合式多元智慧教学模式

线上线下混合式多元智慧教学模式是通过融合智慧教学行为和教学资源，为学生提供更为丰富、灵活和个性化的学习体验，包含“三个教学环节”（课前、课中、课后）和“两种教学形式”（线上、线下）：

1.课前（线上）

课前教师在教学网络平台上发布导学视频、课件及学习资料、与学习内容相关的影像化作品，设置学习任务和测试题，并让学生自学视频、课件等资料，完成课前学习任务，参与在线讨论提出问题，从而达到了解学习情况和需求的目的[16]。以西北政法大学2022-2023年秋季学期开设的“国际公法学”课程为例，课程信息技术依托于学校网络课程中心平台和超星学习通。网络课程中心的课程资源包括课程视频、单元自测题、阅读资料等。教师可以在课前发布测试题，测试学生自主学习的效果，寻找教学中的难点，在课堂上有针对性地进行讲解。还可发布相关电影资源、纪录片资源让学生们观看，如涉及领土法、海洋法内容时可以发布《湄公河行动》《红海行动》等电影资源。学生课程学习过程的评估得以数字化，学生访问网络课程内容的时间、是否完成视频观看、讨论话题参与情况、单元自测得分等都可以在教学系统中记录和评价。

2.课中（线下+线上）

教师通过分析网络教学平台记录的大数据，分析各学习者的学习情况，制定出个性化教学方案。如，西北政法大学的智慧教室系统中的性格测试模块可以完成学生性格测试、分析学生性格类型，辅助教师开展有针对性的教学安排。因此，智慧教学的课中环节可以包括问题导入、课堂互动与反馈、个人学习、合作学习四个方面。教师根据课前学生在线学习数据和性格测试分析结果，课中提出针对性问题引导学生思考；教师可利用手机端APP以及智慧教学系统，将学习任务发送至学生手机端APP，通过智慧教学系统进行随堂测试、分数统计、成果查看并及时反馈；学生通过学习终端的学习资源开展自主学习，或者根据教师提出的教学问题开展探究式学习；学生利用学习终端查找资料，分组展开学习。

3.课后（线下）

课后，教师在智慧教学系统中查看学生的学习数据，包括学习时长、测试成绩、问题探讨情况以及小组作业完成情况等。教师还可以布置课后学习任务，课后学习任务的布置既是对课堂学习内容的总结与回顾，同时也是教学内容的深化和扩大。学生则可在课后随时上传学习成果、参加小组讨论、解答其他学生的问题。

根据智慧教室的课堂实践，在确保“三个教学环节”师生进行实时互动的基础上，实现了收集学生全部学习行为数据的功能，帮助教师定量掌握学生的学习效果从而及时调整教学进度和侧重点，更好地实现教与学的融合[17]。在“国际公法学”课的“三个教学环节”中，教师可以随时通过教师终端向学生推送国际法的最新资讯，包括前沿理论、热点议题、影像作品等，从而使教学效果得到优化。总之，创建线上线下混合式多元智慧教学模式需要教师充分利用资源，设计多样化的教学内容，借助智慧教育平台实现教学的个性化和多元化，从而提高学生的学习效果和学习体验。

（六）实现开放式考核

智慧教学转型下，考核方式的改革也势在必行。开放性的教学考核方式是一种基于学生的实际表现、能力和知识的考核方式，可以帮助学生更好地理解和应用所学知识，同时也可以激发他们的学习兴趣和创造力。智慧教室评价机制应充分结合数据挖掘、内容分析等技术，通过数字化学习发展性评价体系收集和保存数据，达到评价多样化和个性化的效果，围绕学生核心素养制定评价标准，包括信息素养、创新创造、批判性思维、问题解决、沟通合作、团队合作等方面[18]。学校应借助智慧教学互联网系统，搭建智慧教学考核平台，这样，学生每天的自主学习情况可以被记录，学习成绩数据信息由系统自动生成。在学习效果考核中，按照教师学期初设计好的教学规划，智慧教学平台可直接生成学生学习成绩。这样的考核方式比较公开、透明、便捷，也更科学和合理，更有利于促使学生进行“以人为本”的自主学习。