基于智慧課堂與混合學習理論教學模型構建與應用

梁由之 陳盛璋 張慧娟 陳心怡

摘要：以“電腦圖文設計”課程作為研究案例，目標是構建基于智慧課堂與混合學習理論的教學模型與課程設計。方法是依靠對教學效果進行程序分析和數(shù)據(jù)采集，將智慧課堂操作系統(tǒng)與混合學習理論注入設計基礎課程并實現(xiàn)教育改革的目的。構建利用信息化技術、智能化學習環(huán)境，以學生個性發(fā)展為目標、人機智能交互為基礎，激發(fā)學生自主學習動力，并最終提高學習成效的一種新型教學模式，該模式可以為智慧課堂融入傳統(tǒng)教學環(huán)境提供一點借鑒價值。

關鍵詞：混合學習理論 智慧課堂 電腦圖文設計 教學改革

中圖分類號：G434文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2019）11-0110-04

引言

在國務院大力推進大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新的若干政策引領指導下，2016年6月7日，教育部關于印發(fā)《教育信息化“十三五”規(guī)劃》的通知，該通知明確指出需要加快探索數(shù)字教育資源服務供給模式。有效提升數(shù)字教育資源服務水平與能力。“利用以互聯(lián)網(wǎng)為主的多種手段將資源提供給各類教育機構”。在人工智能交互技術不斷沖擊和影響的背景下，在社交媒體思維逐漸成為開拓公共關系的重要方式的契機下。廣告學專業(yè)教育工作者需要改變以往僵化機械的培養(yǎng)模式，利用互聯(lián)網(wǎng)思維和智能技術進行教學改革探索。

一、混合學習理論與智慧課堂教學模式

根據(jù)美國Learning circults的解釋，混合學習理論（Blendedlearning）被認為是在線學習和面授相結合的學習方式。混合學習理論在人工智能的時代背景下，為解決在教學過程中如何融合課內(nèi)外知識、如何改革傳統(tǒng)教學模式的實際問題提供了新的路徑。在互聯(lián)網(wǎng)大發(fā)展的背景下，慕課（MOOC）、移動學習設備和智慧教室的普及是在信息技術的基礎上創(chuàng)造了適合混合學習理論實踐與發(fā)展的條件。2015年國務院提出了《統(tǒng)籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》，方案中提出把高校建設成為知識發(fā)現(xiàn)和科技創(chuàng)新的重要力量、先進思想和優(yōu)秀文化的重要源泉、培養(yǎng)各類高素質(zhì)優(yōu)秀人才的重要基地。根據(jù)這一文件的精神我們可以認識到：高校教學模式在網(wǎng)絡信息時代和人工智能時代需要運用引導式、互動式、討論式、翻轉(zhuǎn)式的教學方法改良灌輸式、被動式傳統(tǒng)課堂，如圖1。

（一）基于混合學習理論智慧課堂教學模式的定義

智慧課堂概念是由智慧教育衍生而來，主要內(nèi)容是以信息技術支持學生進行自主學習和深度學習的新型課堂形態(tài)。祝智庭等學者將智慧教育概括為素質(zhì)教育在信息時代、知識時代和數(shù)字時代的深化和提升。是培養(yǎng)面向21世紀創(chuàng)新型人才、智慧型人才、實踐型人才的內(nèi)在需求。

基于混合學習理論的智慧課堂教學模式是將教師、學生和智慧技術（硬件設備和軟件系統(tǒng)）有機關聯(lián)起來。從具體的課程實踐方面來說，智慧課堂必須具備兩個基本條件：一是智慧化教學方法，二是智慧化系統(tǒng)技術。2017年被稱為人工智能產(chǎn)業(yè)化元年，智慧技術奠定了智慧教育發(fā)展的基石。在人工智能、新興富媒體技術、智能傳感技術的支持下，智慧教室將給予學習者營造支持智慧學習的智慧環(huán)境，如圖2。

（二）基于混合學習理論的智慧課堂教學模式發(fā)展的四個階段

聯(lián)合國救科文組織（UNESCO）于2005年將信息技術與教育融合發(fā)展過程劃分為起步、應用、融合與創(chuàng)新四個階段。對于高校智慧課堂的發(fā)展可以參照聯(lián)合國教科文組織的劃分。（1）起步階段：智能化技術的更新與智能化設備的配套完善，特別需要注意設備的交互功能和數(shù)據(jù)分析功能。這是實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂并推動“以學生為中心”教學改革落實的關鍵。（2）應用階段：培養(yǎng)教師智慧教學的設備應用技能并深化教師混合教學方法的實踐。（3）融合階段：以智能化為代表的信息技術與掌握混合教學方法的教師融合發(fā)展的過程。以智慧教室為主的智慧學習空間的建立，結合人工智能和大數(shù)據(jù)云端計算為技術支持并利用學生移動智能終端的智能交互技術，智慧教學將提高學生的高階思維能力和自主學習能力。（4）創(chuàng)新階段：信息技術和智慧教育的融合趨于成熟和完善，智慧學習空間由過渡階段走向常態(tài)發(fā)展，自動性態(tài)勢感知”的建立和擅長信息處理的智能導師和智能機器人的出現(xiàn)將逐步實現(xiàn)建立我國教育信息化2.0的目標。

混合學習理論與智慧課堂教學模式試圖打破傳統(tǒng)課堂教學的局限，引導學習者自覺建立學習任務并自主學習，教師的身份由傳統(tǒng)的灌輸式向引導式轉(zhuǎn)變，打破以往教學課堂中學生被動接受知識的局面，這需要智慧課堂提供的智慧環(huán)境和智能技術做支持，也需要學習者充分利用互聯(lián)網(wǎng)的便利條件和線下圖書館的豐沛資源課前自主學習教材內(nèi)容。

此外，教師在每個教學單元結束的時候利用智慧教室組織翻轉(zhuǎn)課堂，由學生分組匯報自己的學習成果，并將各自小組學習過程中總結的學習難點、學習重點向全班同學講授。促進學生自覺制訂學習計劃、搜集學習內(nèi)容，提高學生協(xié)同合作和溝通交流的能力。

二、基于混合學習理論的電腦圖文設計智慧課堂教學模式構建

電腦圖文設計智慧教學的培養(yǎng)目標既包括訓練學生軟件操作能力、案例分析能力和圖文設計表達能力也包括創(chuàng)新意識和策劃思維的培養(yǎng)。利用智慧課堂進行教學實踐是培養(yǎng)高階思維能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的重要途徑。智慧教學充分利用互聯(lián)網(wǎng)的線上平臺和智慧系統(tǒng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)建立智慧空間環(huán)境，利用大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能等技術形成個性化和泛在化教學活動，利用多元評價、數(shù)據(jù)評價和智慧評分系統(tǒng)關注學生的智慧發(fā)展，其教學效果也必然呈現(xiàn)信息技術增強型智慧人才的涌現(xiàn)。本人依據(jù)上述智慧教學效果的要求，構建了基于混合學習理論的電腦圖文設計課程教學模型，如圖3、4、5。整個模型分為課前、課中和課后三個階段，該模型注重培養(yǎng)學生的個性化學習能力和自主化學習能力。在智慧課堂的具體實踐中，教師和智能導師系統(tǒng)共同成為課堂的指導者和學習資源的提供者以及教學計劃的制訂者，充分調(diào)動學生協(xié)作討論的積極陸。課后，學生作品展示平臺的建立也將為參加學科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目做出積極準備。

課前環(huán)節(jié)，教師制訂專題學習計劃和學習內(nèi)容，制作課程預告短視頻，并向?qū)W生的智能移動終端推送學習資料。同時，通過云端數(shù)據(jù)系統(tǒng)了解學生的預習情況并分析教學的重點和難點，據(jù)此對學習內(nèi)容和學習策略進行微調(diào)，并制訂課堂討論的內(nèi)容。學生通過課前下載資料和預習課程內(nèi)容并通過互聯(lián)網(wǎng)和線下平臺自主解決學習難點，在向云端智慧平臺傳輸預習成果的同時自發(fā)形成學習小組并制定個性化學習目標。

課中環(huán)節(jié)分為混合教學和智慧教學兩部分，在混合教學中，教師將全班同學分成以4人為一組的學習小組并均等調(diào)整每個小組的整體學習能力。具體任務根據(jù)學生課前討論的研究目標、教師大綱的教學計劃以及智能學習系統(tǒng)的智能分配共同制訂，教師與智能導師系統(tǒng)在交互的過程中共同為學生制訂學習內(nèi)容、變換學習策略并為學生進行審核和評分，每節(jié)課的結尾由師生共同對整節(jié)課進行總結和反饋。

課后環(huán)節(jié)。師生共同總結本門課的知識導圖并選擇優(yōu)秀作品進行線上展示和線下交流，為參加學科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目做好準備。最后由教師對整個教學過程進行反思和總結。

該模型的構建是利用混合學習理論打破傳統(tǒng)的單向面授課堂，并建立基于互聯(lián)網(wǎng)在線學習與基于智慧教室混合教學策略的新探索。正如何克抗教授所說：既要發(fā)揮教師引導、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導作用又要充分體現(xiàn)學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性。

三、基于混合學習理論的電腦圖文設計智慧課堂教學實踐

基于混合學習理論的電腦圖文設計智慧課堂教學模式建立后，對我校廣告學專業(yè)的“電腦圖文設計”課程進行了教學實踐。我們以東北師范大學出版社出版的《圖形圖像處理》一書中第七章第一節(jié)“繪制宣傳廣告”為例，從教學目標、教學過程及教學效果三個角度加以設計，如表1。

根據(jù)智慧課堂的實施結果，師生普遍認為采用智慧教學模式更適合現(xiàn)階段各自的實際需求，也能夠培養(yǎng)學生的自主學習能力和解決問題的能力。我們從學生對課程教學的信息反饋可以得到以下數(shù)據(jù)：73.82%的學生對于該課程的學習表示滿意和非常滿意，68.32%的學生希望在智慧課堂進行學習，64.52%的學生希望在之后的課程中采納這種學習方式。學生在智慧課堂學習過程中，對于自主學習意識、個性化學習能力、溝通交流能力和解決問題能力的增強占比分別是43.21%、48.67%、67.59%、56.81%，僅有5.50%的學生表示智慧課堂教學和傳統(tǒng)教學沒有差異。學生（85人）對教師在網(wǎng)絡平臺推送的教學資料進行5分制評價，其中43人給予5、25人給予4分、、0人給予3分、4人給予3分、3人給予2分，總體非常滿意。

雖然智慧模式下的學生在學習積極性和主動性上有所提高，對于協(xié)助分組的要求也能較好完成。但是，在實際課堂中，由于技術的不完善和學生學習習慣的滯后導致教師無法及時采集學生在學習過程中反饋數(shù)據(jù)，造成個性化教學無法徹底展開。由于數(shù)字化、智慧化教學環(huán)境的建立處于剛剛起步的階段，智能交互依然處于淺層互動，學生對于信息化技術的適應性也各有不同。因此，基于混合學習理論智慧課堂教學模式的發(fā)展還有很長的路要走。

總結

21世紀的教學法應該在以下幾個方面有所作為：個性化學習、賦能學習者（Enaboe Learner）、洞察學習的人際本質(zhì)、有利于建構學習共同體。以發(fā)展學生的個性化和自適應是智慧教育信息化的目標。而智慧教室的應用就是實現(xiàn)這一目標的技術基礎。信息技術和人工智能技術的開發(fā)就是實現(xiàn)精準教學（Precision Instruction）并以此為契機實行教育改革。因此，我們還應該強調(diào)：基于混合學習理論智慧課堂教學要避免形式化和絕對化，智能交互絕不是課堂的真正主題，只是更為先進的教學手段和方法。學生對于知識和技能的收獲與教師的課程設計緊密相關，教學過程和教學方法的開展必須從課程的實際特點和實踐目標出發(fā)，對于學生情感、態(tài)度和價值觀的培養(yǎng)也絕不是流于表面的熱鬧和膚淺。學習成效的提高才是智慧教學真正的立足點。