高校教師應用智慧教室的有效性調查研究*——以H大學為例

毛齊明 蔣立兵 侯敬奇

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高校教師應用智慧教室的有效性調查研究*——以H大學為例

毛齊明1蔣立兵2通訊作者侯敬奇1

（1．華中師范大學 教育學院，湖北武漢 430079；2．華中師范大學 終身教育研究所，湖北武漢 430079）

文章基于H大學的相關調查，從整體使用情況、人口學差異、應用行為等方面，分析了高校智慧教室的應用現狀。結果表明：智慧教室對提高教學質量具有一定的作用，受到師生的普遍歡迎。但是教師的使用情況較為一般，而且不同學科、性別、教齡的師生在應用效果上存在差異。另外，教師的教學方式亟待轉變，使用智慧教室的熟練程度尚需提高，智慧教室配套資源和硬件設備的保障工作也需要加強?；诖?，文章從智慧教室應用的培訓、智慧教室的應用模式和智慧教室的運行保障等方面提出促進教師有效應用智慧教室的建議，從而改善智慧教室的應用效果。

智慧教室；有效性調查；高校教師

2012年，我國教育部出臺《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》，明確提出建設“推進信息技術與教學融合，建設智能化教學環境”的發展任務，“從早期主要關注教育信息化的軟、硬件設施建設和教學資源開發的數字化教育建設階段，轉入以智慧教室和智慧校園建設為標志的智慧教育階段?！盵1]隨后，智慧教室支持下的教學變革開始逐漸增多，一股新的教學改革浪潮悄然興起。時至今日，中小學校建設智慧教室的現象已經不再新鮮；高校自2012年華東師范大學在閔行校區建成20間未來課堂起[2]，國內許多其它高校也在紛紛著手建設智慧教室。所謂智慧教室，是“一種典型的智慧學習環境，是多媒體和網絡教室的高端形態”[3]，是一種“能優化教學內容呈現、便于學習資源獲取、促進課堂交互開展，具有情境感知和環境管理功能的新型教室”[4]。國內關于智慧教室的研究，理論探討較多，包括基本理論、設計、應用、評價等，涉及概念特征、空間設計、技術設計、教學模式、互動模式、評價標準、成本效益等。但是，相對而言，這種研究主要側重于探究智慧教室使用的“應然”狀態。它的“實然”狀態究竟如何，它是否發揮了應有的功能，教師和學生產生了什么樣的教學體驗和學習體驗？諸如此類的問題亟待解答。鑒于此，本研究從整體使用情況、人口學差異、應用行為等方面，對H大學智慧教室的應用效果進行調查，并對促進智慧教室的有效應用提出相應的建議。

一 研究設計

1 研究對象

本研究的研究對象是H大學使用智慧教室的教師與學生。H大學為教育部直屬師范院校，是國內最早且最大規模探索智慧教室課堂實踐的高校之一。而且，該校在信息化教育方面走在全國高校前列，在混合課堂、在線課堂、雙軌教學等方面已經取得了較為顯著的成效。

本研究主要針對的是H大學于2016年建成的智慧教室支持的教學變革。之所以建設智慧教室，是因為該校倡導信息技術與教學的深度融合，試圖通過構建全新的學習環境來提升學習質量和學習效率，實現云端一體化、模式多元化、行為可視化、設備移動化、管控智能化、能耗綠色化的設計理念。其功能建設強調教學內容、教學手段和教學方法的現代化，突出并適應教學個性化的需求。空間設計涵蓋“高清晰”型、“深體驗”型與“強交互”型三種類型，滿足“教學、討論、研究”三位一體的多功能教學要求。就其功能而言，可以為師生在課堂內提供更多的交互手段，深化交互層次；在課堂外可實現“異地同上一節課”，甚至可以邀請課堂外專家通過網絡接入課堂，豐富課堂教學的形式。

2 研究工具

本研究依據智慧教室的主要功能、信息技術的教學價值、已有的課堂教學評價標準，分別制定了《H大學智慧教室應用效果的調查問卷（教師）》與《H大學智慧教室應用效果的調查問卷（學生）》。同時，對在智慧教室上課的班級進行隨機抽樣，向授課教師發放教師問卷、向上課學生發放學生問卷。

（1）教師問卷

教師問卷采用李克特五點量表與開放問卷結合的方式進行設計，從教師基本信息（專業性質、教齡、學歷、性別、職稱）、智慧教室使用態度（智慧教室價值認同、智慧教室使用意愿）、智慧教室應用能力（優化信息呈現、實現資源推送、作為認知工具、促進課堂交互、實現即時評價、教學方式變革）、應用智慧教室的方式（應用的主要功能、應用的熟練程度、應用的層次水平）、智慧教室應用效果（促進知識掌握、促進能力發展）、智慧教室應用問題（智慧教室應用障礙、對智慧教室的建議）等方面對教師使用智慧教室的整體情況進行調查。

（2）學生問卷

學生問卷也采用李克特五點量表與開放問卷結合的方式進行設計，從學生基本信息（學科性質、年級、性別）、學習氛圍（活躍課堂氛圍、和諧師生關系）、學習動機（創設教學情境、激發學習興趣）、學習過程（優化信息呈現、促進課堂參與、促進教學互動、變革教學方式、促進深度學習、支持即時評價）、學習結果（促進知識掌握、促進知識應用、發展探究能力、發展合作能力、發展創新能力、發展信息能力、發展表達能力）、學習滿意度（提高課程滿意度、持續使用意愿）、智慧教室的優勢、問題與建議等方面對學生在智慧教室中的學習情況進行全面調查。

（3）數據與分析

本研究共發放學生問卷450份，回收387份，有效回收率為86%；發放教師問卷32份，回收30份，有效回收率為93.75%。剔除無效問卷后，本研究運用SPSS20.0對有效問卷進行了數據處理。

二 分析結果

1 智慧教室應用的整體情況分析

①教師應用智慧教室的情況較為一般。為了獲得H大學教師使用智慧教室效果的整體情況，本研究從教師使用智慧教室的態度、教師應用智慧教室的能力、教師使用智慧教室的層次和教師應用智慧教室的效果等維度進行了分析。由均值和標準差統計結果可知，教師的使用態度（Mean=3.6167）、應用能力（Mean=3.5000）、使用層次（Mean=3.5000）、應用效果（Mean=3.5000）四個維度的均值統計都處于一般偏上水平。

②學生對智慧教室應用效果的評價較高。為了了解學生對智慧教室應用效果的看法，本研究就智慧教室應用效果的若干問題對學生進行了調查。經過分析發現，智慧教室在改善學習氛圍（Mean=3.9109）、激發學習動機（Mean=3.9742）、優化學習過程（Mean=3.8932）、提高學習效果（Mean=3.8514）、提高學習滿意度（Mean=3.9496）等方面均接近良好水平。可見，在智慧教室的應用效果方面，學生的評價數據略好于教師的評價數據。此外，在回答開放式問題的學生中，有31.92%的學生表示智慧教室便于組織小組研討、合作交流，有利于營造互動、活躍的課堂氣氛，調動學習積極性。

2 智慧教室使用的人口學差異性分析

為了進一步了解智慧教室的應用現狀、應用效果與教師特征、學生特征的關系，本研究從教師的學科背景、教齡、性別、職稱等人口學變量出發，考察了不同變量下教師使用智慧教室的情況及差異性；同時，從學生的學科背景、年級、性別等人口學變量入手，采用雙組和多組的差異性分析，探討不同變量下學生在智慧教室中的學習效果。通過分析發現，教師和學生在學科背景、性別及教齡等方面的應用效果呈現出以下特點：

表1 智慧教室應用效果的學科差異性分析

①文科師生略優于理科師生。一方面，在教師學科背景上，檢驗結果顯示理科教師和文科教師使用智慧教室的態度、能力、層次、效果均不存在顯著性差異。但是，比較以上四個維度的均值可以發現，文科教師均略優于理科教師。另一方面，在學生學科背景上，檢驗結果顯示智慧教室中的理科學生和文科學生在絕大多數維度上都存在顯著性和極顯著性差異，而且文科學生的數據均優于理科學生，如表1所示。尤其是在智慧教室激發學習興趣、促進課堂參與、促進知識掌握、發展探究能力、發展合作能力、發展創新能力、發展信息能力、發展表達能力、提高學習滿意度、繼續使用意愿等維度上，文科學生都顯著或極顯著優于理科學生，這與對教師的調查結果基本一致。

②男性師生優于女性師生。在教師的性別變量上不存在顯著性差異，但是男性教師應用智慧教室的態度、能力、層次略優于女性教師。在學生的性別變量上，各個維度也不存在顯著性差異，但在絕大部分維度上，男性學生的均值均高于女性學生。

③年輕教師優于年長教師。通過分析可知，在教齡、職稱變量上，教師使用智慧教室的情況均不存在顯著性差異。但是，0～5年教齡教師的使用狀況略好，而5～10年教齡教師的情況略差。另外，在職稱變量上，講師在四個維度上的均值最高，而副教授最差。綜合以上情況，本研究認為年輕教師對智慧教室的使用情況略好于其他教師。

④低年級學生應用狀況較好。學生方面，本研究考察了年級變量對智慧教室應用效果的影響。對學生調查數據進行多組差異顯著性分析發現，學生年級對智慧教室的應用效果存在顯著和極顯著性差異。在學習氛圍、學習動機、學習過程、學習結果和學習滿意度等維度上，大一學生明顯優于大二、大三學生。大四學生的均值雖然也較高，但由于人數較少，參考價值不大。

3 教師使用智慧教室的行為分析

除了對教師使用智慧教室效果進行自我評估調查，本研究還分析了教師在教學中較常使用的智慧教室功能，以此了解教師應用智慧教室的行為特征。調查主要包括教師使用智慧教室的層次水平、教師使用智慧教室的主要障礙和師生使用智慧教室的意愿。

①教師使用智慧教室功能的層次不高，主要集中于“優化信息呈現”上。對教師使用智慧教室層次水平的描述性統計顯示，教師應用智慧教室的能力基本都處于中等水平。其中，在“優化信息呈現”維度上的均值最高（Mean=3.73），在智慧教室為學生提供認知工具（Mean=3.40）、實現即時評價（Mean=3.37）兩個維度上情況最差。此外，應用“優化信息呈現”功能的教師最多，高達96.67%；其次是應用“實現資源推送”的教師，占36.67%。此外，各有33.33%的教師應用了“促進課堂互動”、“支持教學變革”功能，而將智慧教室作為學生認知工具或實現即時評價的教師分別占20.00%、26.67%。

②教師使用相關技術的熟練程度較低，成為使用過程中的首要障礙。通過調查教師使用智慧教室的熟練程度可知，46.6%的教師認為自己只能勉強使用智慧教室，40%的教師認為自己可以熟練使用，僅有10%的教師認為自己能夠創新使用。然而，還有3.33%的教師表示自己難以使用智慧教室進行教學。其中，超過半數的教師（63.33%）認為，自己不能熟練使用智慧教室是影響應用效果的首要原因；而43.33%的教師表示，優質配套資源的缺乏才是自己在使用智慧教室時不能得心應手的主要障礙。這一點在開放式問卷統計中也有所反映，15.8%的教師提出了配套資源不足等問題。另外，有26.67%的教師表示，不能充分使用智慧教室是由于自身信息化教學能力的不足；有大約20%的教師指出智慧教室的功能并不好用，達不到理想的教學效果。

③師生繼續使用智慧教室的意愿較強，為智慧教室的深層次應用提供了條件。通過分析發現，多數師生對智慧教室比較滿意，繼續使用智慧教室的意愿比較強。由圖1可知，超過70%的教師表示自己愿意繼續使用智慧教室。其中，23.30%的教師表示自己很愿意繼續使用，50.00%的教師表示自己比較愿意繼續使用。另外，20.00%的教師對于是否使用智慧教室的態度模棱兩可，而只有6.67%的教師明確表明不再愿意使用。學生繼續在智慧教室學習的意向情況如圖2所示，僅有4.14%的學生表示不太愿意或很不愿意繼續在智慧教室學習；41.60%的學生表示比較愿意，33.59%的學生則表示非常愿意。在開放式問卷統計中，還有8.5%的受訪學生甚至要求“普遍推廣智慧教室”。

圖1 教師繼續使用智慧教室的意愿統計

圖2 學生繼續在智慧教室學習的意愿統計

三 研究結論

1 智慧教室對提高教學質量有一定效果，師生滿意度較高

由智慧教室對提高教學質量的統計分析結果可知，超過93%的教師認為智慧教室對提高教學質量具有一定的效果。其中，6.67%的教師認為效果很大，33.33%的教師認為效果較大，53.33%的教師認為有些效果。此外，67%以上的師生對于智慧教室比較滿意?？傮w來說，滿意度表現為：①靈活的課桌椅有利于組織小組研討和合作交流，如“圓桌式的組合型桌椅有利于討論”、“上課氛圍和諧活躍”等。②多屏顯示有利于展示成果和接收信息，如“每個人都能看清屏幕上的內容”、“無論坐哪都一樣，不用擔心搶座位，看不到黑板問題”。③無塵板書有利于師生健康。同時，教師對于智慧教室在提高教學效率、促進學生學習方式轉變方面的作用表示贊賞；而良好的信息化設備（如多媒體應用、投屏功能、無線網覆蓋等）和舒適的物質環境（如足夠的插座、充足的空調暖氣等）受到了學生的廣泛歡迎。

2 教師在智慧教室中仍然“以教為主”，教學方式亟待轉變

一方面，前文的調查結果顯示，教師利用智慧教室實現資源推送、作為認知工具、促進課堂互動、實現即時評價、支持教學變革等方面的數據普遍偏低。這表明大多數教師對智慧教室的使用還處于淺層次階段，即主要利用智慧教室輔助教師的“教”，而沒有重視利用智慧教室支持學生的“學”。另一方面，在教師關于智慧教室支持教學方式變革的統計中，有43.3%的教師表示自己無法使用智慧教室將教學方式從“以教為主”轉變為“以學為主”。這個問題在學生開放式問卷中也得到了體現，許多學生反映：在智慧教室中，“變的只是教學設備，有些教師上課的模式還是和傳統教室一樣，無明顯變化”，要求教師“可以采用網上提問的方式，讓所有人可以參與進來”，“多設計一些體現發散性思維的教學活動”等。

3 智慧教室硬件設施更新和維護不到位，配套資源尚需完善

智慧教室的配套資源主要有四類問題：①軟件資源的配套不完善，有教師表示缺乏學科領域的教學軟件等；②內容資源的配套較為匱乏，部分教師反映，由于缺乏適用的內容資源，系統的很多功能不能完全發揮；③硬件資源的配套不夠，師生在訪談中表示“應為每組學生配備一至兩臺平板”；④設備的兼容性問題，部分學生建議“提高設備兼容性，支持IOS系統與Android系統”。另外，還有一些師生表示，智慧教室的設備在使用過程中經常出現問題，部分功能不能使用，多屏顯示時常打不開，只有一兩個屏能正常使用；有的學生甚至反映教室四周的顯示屏只打開過一次；部分學生反映桌椅有損壞，需要及時維修。由此可見，師生均希望學校能夠對智慧教室的設備進行定期維護和更新，減少技術故障。

四 改進建議

1 加強智慧教室應用理念和使用方法的持續培訓

智慧教室集多種信息化功能于一身，使用起來較為復雜。盡管學校曾經面向教師開展了教育信息化的相關培訓，但是在培訓中沒有為教師提供詳細的操作手冊，而多是理論講解，缺乏實際操作的演練。鑒于此，學校應從以下三個方面加強對教師的持續培訓：①在培訓內容方面，學校應對智慧教室的主要功能進行反復培訓，保證教師能夠熟練運用；同時，全面介紹智慧教室的功能，擴大教師的使用范圍；②在培訓形式方面，學校要注重提供實際操作的、“用中學”式的培訓[5]。給予每個教師操作的機會，保證教師在培訓中試用過每一項功能。同時，提供簡要的操作流程圖和完備的操作手冊，供教師隨時查閱；③在培訓時間方面，學校要增加培訓次數，尤其是在每個學期中適當提供補充性培訓，幫助教師及時解決運用過程中存在的問題。

2 開展基于學科領域的智慧教室應用模式的研訓

智慧教室有助于教師實現教學方式的轉變，但并不會使教師自動發生這種變化。雖然使用智慧教室的教師抱有變革教學方式的初衷，但是在實際過程中，整體上仍然延續了之前的教學方式。因此，學校必須采取相應的措施：①繼續通過教研課題等方式，鼓勵教師自己探索智慧教室環境下的新型教學模式，并為這些教師提供相互交流、共同發展的平臺；②提供智慧教室環境下進行教學變革的培訓，尤其要提供一些可借鑒的優秀教學模式、智慧教室典型應用方式；③依據不同的學科領域（如文科和理科）實施具有針對性的培訓，以解決理科教學與文科教學在使用智慧教室的方式、模式等方面存在的差異。

3 強化智慧教室保障體系的專業化與系統化運作

根據以上調查，教師和學生對于智慧教室的基礎設施比較滿意，對于配套資源和硬件設備卻頗有微詞。所謂“術業有專攻”，為了解決這一問題，學校應分派專業技術人員開展對智慧教室的長期保障工作：一是配套資源的開發與更新，由專業技術人員負責開發或購買學科常用的資源包和學科工具，緩解教師在運用新型教學方式時缺乏資源的困境；同時解決軟件與硬件不兼容的問題，盡量將教師教學所需要的常用軟件固定地安裝在電腦上并及時更新，避免教師無法安裝軟件或需要重復安裝軟件的問題。二是硬件設備的維護與更新，由專業技術人員對智慧教室進行定期檢修，保證信息化設備與基礎設施設備的正常使用；同時建立專門的反饋渠道和及時處理問題的問責機制，確保教學的正常進行。

五 結語

智慧教室既是信息技術與教學深度融合的有力推手，也是走向智慧教育的重要途徑。但是，正是因為它走向的是未來，所以我們很難找到可供借鑒的經驗。因此，要使這種新的教學環境真正孕育出新的教學生態，還需對其進行持續的跟蹤調查，以期發現這種復雜場域中不同要素的互動規律和存在的問題，并予以不斷調整和改進，使教育教學真正走向理想的未來。

[1]何克抗.智慧教室+課堂教學結構變革——實現教育信息化宏偉目標的根本途徑[J].教育研究,2015,(11):76-81.

[2]張亞珍,張寶輝,韓云霞.國內外智慧教室研究評論及展望[J].開放教育研究,2014,(1):81-91.

[3]黃榮懷,楊俊鋒,胡永斌.從數字學習環境到智慧學習環境——學習環境的變革與趨勢[J].開放教育研究,2012,(1):75-84.

[4]黃榮懷,胡永斌,楊俊鋒,等.智慧教室的概念及特征[J].開放教育研究,2012,(2):22-27.

[5]蔣立兵,毛齊明,萬真,等.智慧教室促進高校課堂教學變革的績效研究——基于課堂教學行為的分析[J].中國電化教育,2018,(6):52-58.

Investigate on the Effectiveness of the Application of Smart Classrooms by University Teachers ——A Case Analysis of University H

MAO Qi-ming1JIANG Li-bing2HOU Jing-qi1

The application status of smart classrooms in universities was analyzed from the aspects of overall service situation, demographic difference, application behavior, based on the investigation results in University H. The result showed that smart classrooms had certain role in improving teaching quality and were widely welcomed by teachers and students. However, the teachers’ ability in using smart classrooms was at moderate level, and the application effect of smart classrooms varied in the teachers and students of different subjects, genders and teaching ages. In addition, teachers’ teaching methods need to be changed, their proficiency in using smart classrooms need to be improved, and further the supportive resources and hardware equipments in smart classrooms need to be strengthened. Based on this, some suggestions for the improvement of teachers’ effective application of smart classrroms were proposed from the aspects of the application training, application model and operation guarantee of smart classrooms, consequently improving the application effect of smart classrooms.

smart classroom; validity survey;university teachers

G40-057

A

1009—8097（2018）10—0049—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2018.10.007

本文為2017年度湖北省信息化與基礎教育均衡發展協同創新中心項目“信息化背景下教師學習的機制研究”（項目編號：XT2017019）、2017年度安徽省“十三五”教育科學規劃重點項目“后MOOC時代高校公共基礎課混合學習模式研究”(項目編號：AZJXH17014）的階段性研究成果。

毛齊明，副教授，博士，研究方向為課程與教學論，郵箱為qimingmao@mail.ccnu.edu.cn。

2018年3月28日

編輯：小西