智慧教學環境下信息化平臺應用研究＊

劉麗琴，李 雷，程上海

（安徽中醫藥高等專科學校，安徽 蕪湖 241000）

當前，我國的教育信息化正由初步應用融合階段向著全面融合創新階段過渡，由最初的多媒體和網絡過渡到以人工智能、大數據、物聯網等新興技術為基礎的智能化，步入智慧教學時代，智慧教學環境下的信息化教學平臺也應運而生。為了達到更好的教學效果，實現智慧教學就需要深入了解信息化平臺的現狀和特點。

1 智慧教學環境下信息平臺發展與現狀

20世紀90年代是我國信息化教學的初級階段，主要是計算機、多媒體教室等數字化設備的普及階段，是傳統教學模式搭載了數字化設備。隨著互聯網的快速發展，到了21世紀就進入了校園互聯網普及時代，校園有線網絡、無線網絡、移動網絡顛覆了傳統的教學模式，稱之為泛教育時代。21世紀隨著傳感技術、物聯網技術、移動通信技術、大數據分析等技術的發展，逐步進入了信息化平臺的智慧教學時代。

“智慧教學”是“智慧教育”的重要組成部分，這里的“智慧”是指辨析判斷、發明創造的能力。“智慧教育”，從目的上而言是通過構建技術融合的學習環境，創造高效的教育學習方法，讓學習者獲得適宜的個性化學習服務和美好的成長體驗，使其由不能變為可能。“智慧教學”更聚焦于教學、聚焦于課堂、聚焦于師生活動。無論是發展“智慧教育”還是“智慧教學”，硬核支撐是強大的科學技術，最終落腳點應當圍繞教學場景展開，通過人性化、智能化的設計創新教學場景，關注教學過程中人的體驗[1]。

“智慧教學”環境下的信息化平臺以學生為中心，提供多種教學場景和教學功能，為教師提供智慧的教學平臺。目前主要的平臺有3種類型：PC端教學平臺、移動云端教學平臺、社交平臺。PC端教學平臺主要是資源庫、題庫、網絡課程3個平臺。資源庫是提供海量授課的資源資料，這些資源資料由平臺建設，教師也可以上傳自己的相關資料，豐富其中的內容。題庫除了提供海量的習題，教師可以進行出卷、考試、測驗等教學活動[2]。網絡課程則是將優質的課程視頻或跟課程有關的學習資料發布上去，學生可以在線完成自主學習，有些高級的課程平臺還能提供測驗、考核、留言互動等功能。PC端的平臺更多是作用于課外，相對來說，移動云端的綜合平臺包容性更強，它囊括課前、課中、課后3個過程，還包括很多互動功能和管理功能，有完整的評價體系。社交平臺因其功能相對單一，更多的是對前兩個平臺的補充。

2 智慧教學環境下信息化平臺特點

智慧教學環境下信息化平臺用其強大的資源庫、試題庫、網絡課程推動了優質資源與課程的有效整合。信息化平臺通過對資源的分類和管理，快速而又高效地為課程提供服務，保證了課程資源的豐富性、延展性和科學性。信息化教學平臺改變了傳統的教學模式，創新了教學和學習模式，為智慧教學下的各種類型的教學提供了教學平臺；它把“教師中心、教材中心、課堂中心”的教學模式轉變成以“學生為中心”的教學模式，教學從以“教”中心的教學結構轉變成為“教師主導—學生主體”雙主教學結構，從封閉式、壟斷式的信息傳輸轉向開放式和跨時空式的自主與探究，形成一種動態的、開放的、個性化的教學組織形式[3]。信息化教學平臺可以集成更多的智能化硬件，提供虛擬化的、協作化的教學環境，如虛擬現實VR、增強現實CR，在創新模式的同時促進了教學環境的多樣化發展。另外，信息化教學平臺建立階段式評價、過程性評價、總結性評價等多維度評價，并提供數據分析形成綜合評價，形成了科學的、立體的教學評價體系。

3 智慧教學環境下信息化教學平臺構建與應用

3.1 信息化教學平臺構建

信息化教學平臺可以采用2種構建方式，一種是自建平臺（如智慧教室）；另一種是采用運營商的信息平臺。前者是需要學校投入硬件建設和軟件建設來構建完整的、獨立的云平臺系統，后者只需要向供應商購買軟件平臺即可以投入使用。兩者殊途同歸，其核心架構是相似的，自下而上大多采用4層結構：基礎設施層、平臺服務層、軟件服務層、客戶服務層，如圖1所示。

圖1 信息化教學平臺構建

平臺設計由3個部分構成：系統管理平臺、教師端、學生端。系統管理平臺通常由硬件管理、用戶管理、課程管理、運營管理、系統管理等部分組成，在做設計時可以根據功能要求的不同劃分，但其主要的功能仍是在云服務器上對整個教學平臺進行系統地管理。其核心部分“課程管理”又可根據功能來劃分成不同的模塊，如教學資源管理、教學活動管理、教學評價管理、教學統計管理等。平臺把教師設定為課程管理中的創建者、引導者、發起者，提供各種教學資源（如視頻、音頻、文本、圖片），以學生為中心，創建教學情境，發起各種活動讓學生沉浸式地學習，并進行豐富多樣的互動，并采用多樣的評價方式（如出勤、作業、考試、課堂表現、討論）對學生進行綜合評價[4]。教師可以根據評價的數據、AI錄播的表情、行為軌跡、互動頻次等進行大數據分析，科學地進行教學反思。教師端和學生端是在用戶管理中進行角色的分配，實質上也就是根據角色實現在課程管理中的各項功能。

自建平臺可以根據自身的需求進行定制設計，能夠實現更多的功能，達到更好的效果，但經濟投入也較高，如智慧教室。自建平臺除了完整的云平臺，還可加入獨立的錄播系統、直播系統、物聯網與智能中控系統、交互式電子白板等，因此，在硬件上有其獨有的優勢。采用運營商的信息平臺不需要建立自己的平臺，只需有多媒體教室、網絡、客戶終端（通用計算機、智能手機、IPAD等通用設備），直接注冊使用運營商的大平臺即可實現，實質上就是客戶端的使用。這種方式無硬件投入和軟件開發投入，但功能受限，尤其是管理功能需要與平臺溝通進行后臺管理，且功能比較普遍沒有個性化設計。但其優點是投入較低，學校無需增加管理成本。

3.2 信息化教學多平臺綜合應用（以大平臺綜合應用為例）

信息化教學平臺種類繁多，特別是運營商的大平臺目前相對成熟，有超星學習通、藍墨云班課、雨課堂、課堂派、職教云等等。那么如何在紛繁的市場中選擇自己需要的，這就需要使用者對各平臺做深入的了解。這里從運營商大平臺超星學習通與雨課堂的比較中，可以看出平臺大致的差異。

3.2.1 平臺的用戶界面

對于平臺客戶端軟件來說，用戶界面的友好性和功能性至關重要。以教師端為例，學習通的用戶界面相對內容較多，采用的是分層結構，包括3層：主界面、課程、班級。主界面有“課程”“閱讀”“活動”等，在教學過程中使用其中的“課程”，進入課程中主要包括課程章節、資料、討論、通知這4項，這是在授課前教師準備的內容。下面是創建的班級，點擊進行班級的各項活動，如簽到、投票/問卷、搶答、選人、作業/測試等等。

雨課堂的界面相對簡潔，只使用了2層結構包括主界面和課程。主界面中是課前準備的內容，主要是課件庫、試卷庫和收藏，課程的下面是創建的班級，同樣點擊班級進入班級活動，主要包括試卷、彈幕、投稿和分組。

雨課堂無論從資源（雨課堂資源主要是MOOC）還是從界面中功能選項相比較于學習通都略少，但它勝在簡潔，界面很友好，對使用者沒有過高的要求。學習通層次較多，功能選項比較全面，這就要求教師對界面和功能有更深入的了解。

3.2.2 平臺的登錄方式

學習通可以采用2種方式進入即B/S模式和App模式，其中App模式需要教師和學生下載安裝；雨課堂是采用B/S、APP和微信掃碼3種模式，其中微信掃碼方式比較便捷，只需要下載安裝“雨課堂”，PPT的窗口中就會增加“雨課堂”選項，教師通過這個選項完成操作，教師微信掃碼登錄，再生成上課碼，學生微信掃碼登錄，無需下載安裝App。就操作便捷程度來說，雨課堂更具有優勢，而且沒有過多地占用終端的硬件資源。

3.2.3 課程中應用

（1）課前。學習通平臺可以通過問卷調查、視頻學習方式分析學習者，制定學習任務單（教學目標、視頻內容、討論主題等），還可以組建小組進行主題討論。雨課堂是通過制作手機課件和手機試卷來布置預習任務，手機課件中可以插入雨課堂資源庫中的MOOC視頻，在PPT中教師同步錄音進行補充說明，手機試題可以檢測預習效果。

（2）課中。在教學使用過程中，學習通和雨課堂都具有簽到、作業、測驗、選人、分組、討論等基本功能，但兩者還是有一些差異的，學習通的功能相對較多，除基本功能外還包含一些其他功能，尤其是在視頻功能上，如投票/問卷、搶答、直播、評分、在線課堂。投票/問卷可以在課前增加與學生的交互，以便更好地進行教學設計；搶答和評分能夠增加學生的參與度，調動課堂的積極性；直播與在線課堂增加了其視頻功能。雨課堂是通過彈幕來調動課堂的氣氛，即時反饋學生的參與，增強學生的代入感和參與度[5]。彈幕投稿最終生成詞云，也就是通過數據分析，在視覺上突出頻率較高的“關鍵詞”，抓住關鍵信息。最新的版本也增加了視頻直播授課，視頻投稿，彌補了其視頻功能的缺少。在PPT的播放過程中，學生可以針對不理解的PPT及時反饋，標注“不懂”，教師可以根據數據調整授課節奏和重難點，可以達到更好的交互效果和教學效果。

（3）課后。在評價管理上，雨課堂更具有友好性，在課程結束時，在微信小程序上自動生成課堂評價數據（包含課堂人數、學生數據、課件數據、教學內容）。學習通需要在“我”的“課程”里尋找“統計”，查看課堂報告、學情統計、成績統計。

3.2.4 特色功能

學習通有強大的資源庫資源，可以學習豐富的課程，閱讀線上大量的圖書并做筆記，提供云盤存儲。可以通過加入和創建小組，和小組成員傳播知識交流觀點，實現快速的信息傳播和共享交流。在小組里可以進行小組話題、小組詳情的查看，還可以發布新話題，評論點贊跟帖，實現小組互動。

雨課堂的PPT同步到學生終端，可以更好地解決信息化教學環境的弊端。界面簡單、微信掃碼不占終端的資源。類似于PPT的插件，與PPT結合緊密，操作簡單。教學過程中通過終端標注“不懂”，評價即時，互動即時。

4 結語

對于信息化教學平臺的構建與應用，應該量體裁衣，自建小規模平臺，如智慧教室進行個性化的專業課程的教學和研究，可以大范圍使用成熟的運營商平臺。因為各大平臺都有著各自的優勢和缺陷，應用過程中可以根據教學內容、教學目標、學習者進行選擇，也可以多個平臺混合使用，以發揮各自的優勢，達到更好的教學效果和真正意義上的智慧教學。