大數據視角下的高校智慧課堂建設

李曉丹

摘要：高校智慧課堂是高校信息化建設的一個重要方面，文章探討了如何利用大數據來建設智慧課堂。分析了大數據在高校智慧課堂建設中的作用，并提出從加強信息化基礎設施建設、搭建大數據平臺、重構課堂教學、制定制度規范、提高教師信息素養等方面來建設智慧課堂的策略。

關鍵詞：大數據;智慧課堂;建設

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）16-0136-02

1 前言

高校智慧課堂是當前高校教育信息化研究的熱點和關鍵問題，它將技術與課堂教學融合，通過改變教學方式，變革傳統的單向教學，提供互動式學習資源，構建出信息化和個性化的課堂學習環境，提升課堂教學的智慧化水平。

隨著信息技術的深入發展，人類社會從信息時代邁向大數據時代。在大數據背景下，通過網上評價，及時檢驗課堂教學效果，開展基于大數據的動態學習，建立基于學習數據分析的智慧課堂系統，從各方面給師生提供便捷有效的教學環境和策略，進而打造更智能、高效的課堂，培養學生的學習能力、創新意識和創造能力，促進學生的個性化成長與全面發展。

2 高校智慧課堂

高校智慧課堂是在智慧教育的背景下衍生出來的，當前，教育界對高校智慧課堂的概念尚無統一標準， 學者們分別從不同角度對高校智慧課堂進行闡述。孫曙輝等人分別從教育視覺和信息化視覺定義智慧課堂，認為教育視覺的智慧課堂注重學生個性化的培養，信息化視覺的智慧課堂更關注技術在課堂的應用[1]。唐燁偉等人認為智慧課堂是依托信息技術，具有提高學生學習效率，能讓學生獲得良好學習體驗的課堂[2]。馬劍飛認為智慧課堂以學生為主體，教師要分析了解學情，師生要協同合作完成教學[3]。

高校智慧課堂建設是高校信息化建設的重要組成部分，在高校課堂教學和創新型人才培養方面具有舉足輕重的作用。高校智慧課堂將最新的信息技術手段運用于課堂教學，構建出智慧的學習空間，解決當前高校課堂教學中存在的問題，打造智能、高效的課堂，實施精準化、個性化的全過程教育教學，注重學生個性化和創造力的培養，促進學生個性化成長，培養創新型人才[4-5]。

3 大數據在高校智慧課堂建設中的作用

大數據是一種分析和挖掘海量技術，大數據可以在眾多領域獲取信息并加以分析，大數據時代的到來意味著學習方式的改變，也將進一步促進智慧教育的發展。

3.1提高工作效率

高校智慧課堂建設對高校課堂教學具有重要的促進作用。基于大數據的視角開展高校智慧課堂建設，利用大數據技術對海量數據的分析，轉變教師的教學理念和學生的學習理念，提升信息的共享的程度以及服務的高效性，滿足師生、員工不同的個性化需求，為全校師生員工提供全方位的服務，解決各類學習的實際需求。同時推進課堂各類信息的不斷更新與實時交換的速度，使得教學更加科學、高效、靈活，教學管理溝通更加順暢，從而提高工作效率。

3.2促使課堂教學精準化、個性化

利用大數據的信息零距離和用戶去中心化特征，高校教師在智慧課堂中可以使用相關工具、系統、資源來精準地獲取所需要的相關教學信息，并能夠將獲取的信息資源貫穿課堂教學的各個方面，滿足學生不同的個性化需求，實現因材施教，促使學生自主成長，激發學生的創新能力，使課堂成為一個人才培養的自組織系統。

在大數據技術背景下，根據學生學習行為數據的分析，實時掌握每個學生課前、課中、課后的學習情況，為學生精準推送適合其自身學習的資料和信息，可以做到有的放矢，實施精準化教學，真正實現因材施教。

同時，利用數據挖掘技術，分析出不同學生群體中的特點和差異，如可以評估學生的學習發展情況和學科興趣。以此為基礎設計學習場景，能夠更好地激發學生的學習興趣，教師可以不斷優化教學模式，提高工作效率，不斷提高課堂教學效果。

4 利用大數據建設高校智慧課堂的策略

利用大數據建設高校智慧課堂是一項系統工作，需要從加強信息化基礎設施建設、搭建大數據平臺、重構課堂教學、制定制度規范、提高教師信息素養等多方面去協同推進。

4.1加強智慧教室信息化基礎設施建設

實現智慧教室需要一定的基礎設施保障條件，首先，高校要制定適合的智慧教室建設方案，立足于學校師生的實際需求，采購方便課堂師生互動、生生小組討論的桌椅設備，以及師生需要的教學設備[6]。其次，智慧教室依賴信息技術，應配置有電腦、智慧黑板、小組云桌面終端等智能設備，也要有連接教學資源和智能設備的網絡，實現資源的交換和信息的共享，以及課堂攝像和感知設備，可以隨時獲取到教學過程中各種有用的信息。

4.2搭建大數據平臺

智慧教室的大數據平臺是一個集數據采集、整合、挖掘、預測于一體的智慧平臺。利用互聯網感知技術、云計算、人臉識別技術、智能設備采集學生線上線下的學生學習和行為數據。建立數據管理平臺，對接與學生有關的各個應用系統以及感知設備，存儲獲取到的大量的結構化、半結構化、非結構化的數據，對異常、冗余數據進行清洗、轉換處理，對無用數據進行刪除、粉碎處理，保障數據的質量和安全，并要實時監控到數據的來源、去向、處理過程。

在大數據時代，數據資源的價值得到了進一步的凸顯，各大高校應充分利用這一技術，對學生行為數據深度挖掘，用直觀的數據分析不同學生的特點和發展規律，制定合適的教學方案，精準了解學生的學習情況，給予學生適當的反饋和建議，推送個性化的學習資料和信息，培養學生的創新思維。用大數據技術獲得全面、精準、高質量的數據，為智慧課堂教學決策提供支持，提高教學質量和學生學習效果為高校教學改革提供新思路。

4.3重構課堂教學

通過轉變教學理念、重構教學目標、創新教學設計、優化教學場景來重構課堂教學。要把以教師教為中心逐步過渡為以學生學為中心，要注重考慮學生的可接受性，學生的興趣、愛好動機和情感等，同時注重知識本身的價值取向。學生不應是被動的、機械的學習，學生要做好課前預習，進行自主學習和個性化學習，課堂主要進行協作探討和研究，要盡量選擇開放性、發現性和創造性的問題進行研究，創設適合學生學習的信息環境，為學生設計合理的學習情境，營造良好的課堂教學氛圍。

智慧課堂要更注重教學過程，可根據課堂狀態實時調整教學思路和教學方案，接受課堂中出現的“意外”，最終突破預設的目標枷鎖，激發學生的學習熱情。智能課堂教學目標的重構不僅改變了教學過程，也改變了整個教育的過程。智能課堂以培養學生獨立思考和創造能力為宗旨，促進學生全面的和個性化的發展。

同時要激發學生的學習動機，改善學生的學習環境，營造積極的學習氛圍。通過大數據的分析，向不同的學生推送有吸引力的、能夠促進其主動完成的學習任務。從學生的認知特點出發，鼓勵學生主動求知，提高學生的自學意識、協同探究意識，增強學生的學習動力。例如可以開展一些能提升教學效果的分組學習，根據掌握的學生信息，對不同認知水平、不同性格的學生進行“隨機”分組，使學生優勢互補，共同探究，共同完成任務，真正實現“因材施教”。

4.4制定制度規范

2017年12月8日，習近平總書記在十九屆中央政治局第二次集體學習發表重要講話，強調大數據是信息化發展的新階段，隨著互聯網的迅速普及，信息技術交匯融合于人類生產和生活的各個方面，所產生的數據呈現爆發式增長，數據體量大、類型繁多，對國家經濟的發展、人民的生產和生活等方面都產生了重大的影響，要切實保障國家數據安全。《中華人民共和國網絡安全法》和《中華人民共和國數據安全法》的頒布，為凈化網絡安全和保護數據安全提供了有力的政策支持和法律保障。

首先，學生是獨立的個體，其個人數據的隱私權應受到保護。學校要尊重學生的數據隱私，聽取老師、學生的意見，制定制度規范來合理地挖掘和分析，合理和利用學生行為數據，為智慧課堂教學提供決策支持。其實，要做好數據安全保護，建立數據容災和數據備份機制。在遭受不法黑客攻擊、網絡破壞等問題時，可以有效地恢復數據。通過設置防火墻、數字簽名等方式，限制數據平臺的訪問權限，攔截不法訪問。利用堡壘機等設備監控和記錄維護人員對數據平臺、服務器等的操作行為，增強數據安全預警和溯源能力。再次，智慧課堂的內涵決定師生要頻繁地上傳、下載學習資料和作業，配備相應的安全巡檢設備或者殺毒軟件，保障師生上傳、下載的資料沒有病毒、木馬等。最后，加強網絡安全人才隊伍的建設，安全人員要熟知網絡安全和數據安全的基本常識，對安全突發事件建立預案處理機制。

4.5提高教師信息素養

高校智慧課堂各種應用、設備的最終使用者是教師，教師在智慧課堂教學過程中要會使用學校搭建的數據平臺獲取所需的任何教學資料和數據，并能將獲取的數據整合應用到實際的智慧課堂教學中，包括教學方案的設計內容、教學情境的創設、與學生的互動溝通。教師要充分了解大數據等智慧課堂建設中的關鍵技術，掌握數據分析軟件的使用。因此，如何提高高校教師的信息素養是當前大數據背景下高校智慧課堂建設過程中很重要的問題。

筆者建議著重從以下幾方面提高高校教師的信息素養：一是加強教師的技能培訓，實時收集智慧課堂教學過程中的實際問題，組織同行交流、網上交流，或者到智慧課堂建設比較成功的院校進行調研，同時可以聘請專家定期開展大數據相關技術的專項培訓，通過多種方式提升教師的信息素養。二是引進大數據相關專業、經驗豐富的信息技術人才，讓他們在高校的大數據培訓、智慧課堂的教學中發揮積極作用。三是激發教師的學習意識，讓教師認識到大數據對智慧課堂教學的積極作用，主動地學習大數據技術和信息分析處理能力，積極參與到學校大數據平臺的建設中。信息技術的發展日新月異，教師只有不斷地學習更新自己的知識面，不斷學習鉆研新技術，提升自身業務能力，緊跟時代步伐，才能更好地建設智慧課堂。

5 結束語

高校智慧課堂在信息技術深入發展的背景下應運而生，是未來課堂教學的發展趨勢，是教育智慧化的重要組成部分，培養創新型人才是智慧課堂建設的目標。智慧課堂的建設依托于大數據、物聯網、AI等現代化技術，高校要充分認識到信息技術在高校教學改革中的巨大作用，利用好信息技術，打造更加高效更加智慧的大學課堂。

參考文獻：

[1] 孫曙輝，劉邦奇.基于動態學習數據分析的智慧課堂模式[J].中國教育信息化，2015（22）：21-24.

[2] 唐燁偉，龐敬文，鐘紹春，等.信息技術環境下智慧課堂構建方法及案例研究[J].中國電化教育，2014（11）：23-29，34.

[3] 馬劍飛.普通高中智慧課堂實踐研究之數學課堂范式研究——以“三角函數的圖象與性質”新授課為例[J].數學大世界（上旬），2017（3）：58，60.

[4] 楊為民，楊改學.從信息化教育的定義解讀信息技術與課程整合[J].現代教育技術，2006，16（3）：17-20.

[5] 楊現民.信息時代智慧教育的內涵與特征[J].中國電化教育，2014（1）：29-34.

[6] 俞偉，劉淵.“互聯網+”時代“智慧教室”建設的研究與實踐[J].教育理論與實踐，2017，37（15）：44-46.

【通聯編輯：王力】