基于云+端的智慧課堂應用研究

梁坤 閆士濤

摘 要：智慧課堂作為近兩年新出現的信息化教學工具，有效解決了電子書包、在線作業平臺等產品的不足，通過云+端的創新應用，有效實現了教學內容優質化、資源推送自動化、交流互動多元化、評價反饋智能化，為提升教育信息化應用成效提供了新的形式與方法。

關鍵詞：智慧課堂；應用研究；教學實驗

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》中規劃了教育信息化發展要求，要在“十二五”期間基本完成全國中小學互聯網的接入，基本實現每個學校至少擁有一套多媒體教學設備，基本實現各級各類學習互聯網全覆蓋，擁有網絡教學和學習環境。[1]教育部在2016年6月頒發的《教育信息化“十三五”規劃》意見的通知中，重點強調要全面深化“三通兩平臺”建設，提升教育信息化應用水平；逐步實現對學生日常學習情況的大數據采集和分析，優化教學模式；培養教師利用信息技術開展學情分析與個性化教學的能力，增強教師在信息化環境下創新教育教學的能力，使信息化教學真正成為教師教學活動的常態。[2]

實現教育信息化的關鍵在于教學模式的變革，也就是說通過信息化手段實現課堂教學結構的變革，這就要求我們必須建構一個基于互聯網+教育模式基礎上的課堂，即智慧課堂，進而推動“互聯網+教育”模式的發展，促進教師教學方式和學生學習方式的變革，最終促進學生的發展，實現義務教育均衡發展。

一、智慧課堂的概念

智慧課堂是實現智慧教育的核心組成部分，智慧教育要通過構建智慧課堂來完成信息技術與教育的雙向融合，從而培養學生的智慧學習、自主學習的能力。[3]為了實現智慧教育，眾多教育學專家和一線教師對智慧課堂的意義和內涵進行了深入的探索和研究：

華東師范大學祝智庭教授提出智慧教育，主張借助信息技術的力量，創建具有一定智慧的（如感知、推理、輔助決策）學習時空環境，旨在促進學習者的智慧全面、協調和可持續發展。[4]作為一線教師，北京五路居第一中學校長、特級教師劉明成提出智慧課堂是指在一定的教學時空范圍內，以相關的學科學習材料為主要載體，以教師、學生以及學習載體三者之間的互動為主要方式，整合各種教育資源，創設富有智慧的教育條件，促進孩子全面發展的課堂。[5]智慧課堂理念在教育界不斷推進的同時，大數據、云計算、人工智能等新技術環境也迅速地不斷發展，越來越多的教育領域專家學者開始關注在新技術環境支持下的智慧課堂應如何定義與構建。

基于對教育領域專家觀點和一線教師訴求的匯聚分析，結合當前教育信息化水平和科技發展現狀，筆者認為智慧課堂是運用服務于課前、課中、課后的實際教學場景的軟硬件一體化設備，利用大數據、云計算、智能交互等新一代信息技術，構建智能、互動的課堂教學環境。智慧課堂不僅能夠基于動態學習大數據分析，實現教學內容優質化、資源推送自動化、交流互動多元化、評價反饋智能化[6]，而且能夠解困智慧校園建設存在的問題，消除多媒體教學面臨的困難，促進學生的創新能力，構建“互聯網+”時代的互動式課堂教學模式，變革信息時代教與學的方式。

二、智慧課堂的構成

基于智慧課堂的理念，本項研究應用了目前市場上較為成熟的智慧課堂產品，以云平臺服務為支持，包含課堂無線互動服務器、教室移動終端、學生移動終端、顯示設備（電子白板、液晶電視或者投影設備）。

（一）課堂無線互動服務器

通過教室內部署的課堂無線服務器，構建教室內的高密度WIFI網絡環境，實現教室內師生移動平板電腦的互聯互通，并對課堂教學活動中的各類數據實現伴隨式動態采集。不僅如此，借助無線互動服務器，可以將教師移動終端的影像無線投屏到課堂內的顯示設備上，使教師脫離講臺的束縛，和學生融為一體，實現移動授課。

（二）教師移動終端

教師移動終端用于教師備課、授課以及作業布置。在課前，教師運用移動終端的微課錄制工具與資源庫，可以向學生發生預習微課以及導學案，而學生的預習情況，也將即時反饋到教師移動終端，使得教師可是實現針對性授課。在課中，通過教師通過移動終端屏幕的實時投影，完成授課。借助電子課本軟件、電子白板軟件代替了傳統的課本和黑板，在教師不改變授課習慣的情況下，運營新一代信息技術與云端豐富的教育資源，使得課堂教學內容更加豐富，形式更加生動。而通過課堂中的實時測驗，及時形成的統計圖表，可以讓每一位學生的情況展現在課堂屏幕上，讓教師完成針對性的教學講解。

（三）學生移動終端

學生通過自己的移動學習終端接收老師發布的作業、課堂測試，并將結果反饋給老師。課堂授課過程中的交互數據可以實時形成統計數據，方便教師及時了解學生的知識點掌握情況，即時調整授課內容。同時，學生移動終端還擁有豐富的自學資源以及電子詞典等多種輔助學習工具，進一步提升學習效率。

（四）教育云平臺

教育云平臺作為整個智慧課堂的重要支撐，實現了空間、資源、應用及數據分析能力的集成，為智慧課堂的資源獲取、數據分析、課外互動提供了很好的保障。

三、智慧課堂應用成效分析

（一）試點應用背景

2015年9月，棗莊實驗學校開始選擇部分班級裝配智慧課堂，并進行教師培訓。從2015年11月開始師生正式使用，隨即筆者在開始進行了智慧課堂應用效果試驗跟蹤，選取7年級三個班級為試驗對象，其中A班為智慧課堂試驗班，6位任課教師及42位學生參與智慧課堂試點。B、C班為對比班，使用傳統方式進行授課（注：B班為實驗班重點，總體成績優于A班，C班與A班整體水平相近）。針對三個班級兩個學期期中成績，分析如下。

（二）成績分析結論

試驗半年后，三個班級的兩次期中考試成績如下：

1.通過智慧課堂能夠提高教學效率，實現總體成績的提升。

通過對比兩次考試成績中，不同班級相較于3個班級平均分的值，實現數據的標準化處理后，兩次成績的絕對值對比如下：

數據表明，A班的總體成績相較于對比班有顯著提升。不僅優于起始水平相近的C班，更優于起始水平較高的B班。在具體的課堂教學中，A班的任課教師常態化使用教師移動終端授課并進行課堂互動，活躍了課堂氛圍；運用作業平臺對客觀題、主觀題、語音題等多種作業形式進行布置；批改作業后，得出直觀的作業分析報告。學生常態化線上提交作業，直接查看成績報告。實現了基于個性化診斷和數據分析的因材施教，從而提高學生學習成績。

2.智慧課堂實現面向班級學生的針對性教學，有效解決兩極分化問題。

為更加細致的分析智慧課堂的應用效果，跟蹤試驗班和對照班第一次期中考試的后五名和前五名學生，對三個班的15名同學兩次考試的成績進行分析。通過分析發現，使用過智慧課堂的班級，無論是前五名學生還是后五名學生取得長足進步，有效解決了先進與后進學生都能有針對性的提升的問題。智慧課堂通過課前分析學生的預習掌握情況和知識結構，讓教師了解各類學生的知識掌握情況，從而有針對性的進行教學設計開展教學，課堂上優先講解普適性錯題，對于個別學生的錯題，老師可以采用推送微課的方式，解決學生的個性化問題，照顧全體學生的學習進度。

3.智慧課堂能夠減輕教師教學負擔，提高學生學習積極性。

根據對學生和教師的訪談和調查，發現智慧課堂能夠減輕教師備課、授課和作業批改時間，并能夠提升學生學習的積極性。教師布置的客觀題作業可以自動批改，形成分析報告，節約教師批改作業時間。語言類學科教師通過自動評測題的發送，隨時隨地檢查學生英語口語情況、課文背誦情況等，系統根據學生的語音自動為學生打分。通過云平臺+移動終端構成的家?；影嗉壢?，可以很好的形成“比、趕、超”的學習環境，進一步提升學生的學校積極性。

四、結論

綜上所述，通過智慧課堂在學校的常態化應用，可以有效解決國家“三通兩平臺”建設如果服務教育教學主戰場的問題，可充分發揮教育云平臺資源全、應用多、云端一體、數據互通等特性，培養教師在課前、課中、課后結合教育云平臺常態化開展教育教學工作的使用習慣，提升教育教學質量，實現信息技術與教育教學的深度融合。

參考文獻：

[1]畢金龍.對互聯網教育輿情監測系統的分析[J].計算機光盤軟件與應用，2013，23：283+285.

[2]http：//www.ceiea.com/html/201606/201606171338123062.shtml.

[3]李冰景.三種不同信息技術環境下的課堂教學案例比較研究[D].華中師范大學，2013.

[4]祝智庭，尚春光，郭炯.教育技術與教育創新-績效評價的理論、系統與實踐[M].北京：高等教育出版社，2011.

[5]劉明成.智慧課堂的價值追求及實施策略[J].當代教育科學，2014，08：49-50.

[6]王海，解月光，張喜艷，付海東.農村基礎教育信息化EEE模型的構建與解析[J].中國電化教育，2013，06：39-44.

（作者單位：梁坤/棗莊市實驗學校；閆士濤/科大訊飛股份有限公司）