智慧課堂“云”教學模式AI新生態的探索

廣東省深圳市福田區南華小學 倪 勇

智慧課堂，是以“互聯網+”的思維方式應用大數據、云計算等新一代信息技術打造的智能、高效的互動課堂。其實質是基于動態學習的數據分析和“云、網、端”互聯應用，實現教學決策數據化、評價反饋及時化、交流互動立體化、資源推送智能化，創設有利于協作交流和意義建構的學習環境，通過智慧課堂教與學的開展，促進學習者實現符合個性化成長規律的智慧發展。人工智能（簡稱AI），是計算機科學、控制論、信息論、神經生理學、語言學等多種學科交叉發展起來的一門綜合性的前沿學科。其精確定義：一個計算機系統具有人類知識和行為，并具有學習、推斷、判斷解決問題、記憶知識和了解人類自然語言的能力。“云”教學模式，是教育信息技術帶來的一種新興的網絡教學模式，在教學環境上由固定教室學習環境遷移到云端學習環境，在教學形式上由師生面對面教學遷移到網絡平臺的數字化圖像混合式教學。“云”教學模式以數字化的形態呈現教育途徑的豐富性，更貼近現代教育的需求，是教育前進變革中教學方式發展的新生態。

關于智慧課堂“云”教學模式AI新生態的探索，我們可以從以下五方面開展研究與實踐。

一、“抓”互動，搭建云端智慧課堂教學平臺

“云”智慧課堂“抓”互動，搭建適合好用的智慧課堂教學系統是基礎。平臺的選擇和搭建需要滿足云端教學師生互動的需求，要提前進行教學功能、教學方式、適用性的調研，平臺的選擇要體現人工智能的技術優勢。關于教育信息化的發展，城鄉雖有所差別，但就設備而言，教學場所、教師個人、學生家庭等使用的信息化教學設備（手機、平板）基本能滿足“云”教學的需求。設備的網絡連接方面，有線鋪設的寬帶、無線基站覆蓋的4G或5G信號等都能滿足網絡數據傳輸的需求。平臺的選擇的關注點是互動性，“互動”讓知識更具溫度，讓師生情感更為貼近，讓“云端”智慧課堂更高效。平臺的選擇還要考慮功能的實用、操作的簡單、管理的高效、網絡的流暢、系統的穩定等因素。“騰訊課堂極速版”“騰訊會議”等都是很好的“云”教學平臺。這兩個平臺系統界面清晰直觀，功能模塊簡潔實用、系統運行穩定可靠，是實用的智慧教學“云”系統平臺，適合“云”教學活動平臺的搭建與選擇。“騰訊課堂極速版”相對而言，功能更加豐富、AI智慧運算能力更強，支持的學習者數量沒有上限，在“云”教學實施過程中，師生互動、課件演示、虛擬視頻、影音調節、課程錄制、教學管理、數據統計等方面優勢明顯，適合大班額、多人次教學。“騰訊會議”教學平臺相對操作更簡單，使用固定號碼就能建立課堂，支持電腦、手機端混合教學。教師除了可以在應用程序中開展教學外，還能在微信小程序中快速建立課堂。平臺能提供語音、視頻、直播、屏幕共享等功能，也具有點名、討論、課堂錄制等互動、管理功能，易用性好。不足之處是普通版僅支持100人在線學習，適合小班額教學、小范圍科組教研、班會等活動。以上兩個平臺都是互動性突出、運行穩定、功能實用的互動教學平臺，都能展現人工智能的優勢，教師可根據教學需要靈活選擇。“抓”互動，根據需求搭建適合好用的“云”教學平臺，促進智慧課堂AI新生態的形成。

二、“網”學生，組建云端智慧班級管理系統

“云”智慧課堂“網”學生，發揮云端智慧班級管理功能是保障。“云”教學，教師與學生不在同一空間，要落實教學目標，有效的云端組織管理是教學活動高效推進的保障。在線下班級管理中，常用的教學管理激勵方式有圖表加分、小紅花獎勵等，若將這些方式直接應用在“云”教學管理中，既不實用，也不能發揮系統人工智能的優勢。“班級優化大師”是“云”教學模式下功能實用的管理平臺。平臺教師端支持考勤、學情點評、信息推送等管理功能，家長端能及時接收、反饋學生學情信息，方便家校學情共享互動；平臺信息直觀，學生在線課堂考勤、學習表現、生活情況等動態數據以圖表呈現；平臺數據智慧，實時加減分、多元評價、學情報表自動生成、多維評價等功能可以激發學生學習興趣、增加學生學習信心；平臺激勵性強，學習積分能兌換徽章、表揚信、書簽、刮刮卡等，激發學生自我管理、自主學習等優良學風的形成。平臺支持豐富，硬件設備的電腦、平板、手機，軟件系統的Windows（微軟）、IOS（蘋果）、Android（安卓）、HarmonyOS（鴻蒙）等都支持。豐富的功能性、簡捷的操作性、良好的支持性、智慧的AI性，協助教師在“云”課堂實施過程中實現班級的高效管理。“網”住學生，用好“班級優化大師”的“云”管理，促進智慧課堂AI新生態的形成。

三、“保”質量，高效實施云端智慧課堂教學

“云”智慧課堂“保”質量，高效實施云端智慧課堂是關鍵。教學工作是學校工作的中心環節，智慧課堂“云”教學“保”質量實施的渠道是通過環境、設備、技術、手段等方式營造有“儀式感”的課堂。“儀式感”的營造可以從以下三方面來實施：（1）精心布置，營造有溫度的直播教學環境；（2）優選設備，AI融入優化課堂直播效果；（3）管理先行，良好的管理助力課堂提質增效。直播教學環境要有溫度，環境的布置要滿足安靜、背景簡潔、照明充足等條件。獨立的書房、清凈的角落就十分適合，這些場所搭建網絡課堂，能方便人工智能虛擬直播環境的創建，能更好地促進教師教學工作的開展。出鏡儀容很重要，著裝要穩重正式、儀表要適當修飾，要展現師者溫暖的心境與良好的精神風貌。直播教學設備要優選，影像采集設備可選擇高清1080P級別的攝像頭或用VLOG相機連接USB視頻采集卡（盒）實現更高質量影像輸入；音頻核心設備可以選擇YAMAHA、ZOOM等專業品牌的小型桌面外置調音聲卡，方便設備連接與調節；拾音設備可選擇有線電容麥、無線小蜜蜂或者移動式錄音筆來錄音；監聽設備可以選擇監聽耳機或桌面監聽音箱來完成音頻監聽；補光設備可選擇LED平板燈、柔光燈箱來提升光感優化出鏡效果；視頻的剪輯可選擇簡單實用的軟件來完成。優選設備是“云”教學智慧課堂教學效果的保障。“云”教學要提質增效，良好的管理能助力智慧課堂教學技術的高效發揮。課前，教師要提前檢查設備，調節好影、音、網的效果，避免播出畫面黑屏、卡頓、效果不清晰，聲音出現回聲、無聲、小聲等現象；嚴格管理課堂，控制學生“送花”“聊天”“自由打開麥”的權限，確保“云”教學環境無干擾；教學實施過程中，教師要堅持出鏡教學，親切互動拉近師生距離，提升知識的溫度，增加課堂親切感；要熟練應用演示文稿課件展示、教學視頻播放、屏幕共享等直播功能，讓技術起到促進智慧課堂高效的作用。“保”質量，“儀式感”滿滿的教學環境讓“云”教學智慧AI課堂更高效，促進了智慧課堂AI新生態的形成。

四、“優”資源，遴選云端智慧教學精品資源

“云”智慧課堂“優”資源，遴選制作云端智慧教學精品資源是重點。如果把“云”教學比作一場信息化時代的學習盛宴，優質教學資源則是這場盛宴中一道道美味的菜肴。基于網絡環境的人工智能智慧課堂“云”教學，如何讓桌上的菜肴滿足學生的味蕾、增加學生的營養、促進學生健康成長？教學資源的遴選或開發是關鍵。教學資源首選各級教育部門推薦的官方資源，這些資源是教育專家、教學經驗豐富的教師團隊精心開發的優質資源，在知識體系的方向性、同步性、適用性等方面有保障，能滿足常規課堂的一般教學需求。但教育環境和教育人群存在差異，所以根據學情需求定制開發的教學資源更能滿足教學需求。開發建設課程資源對教師教研能力和技術手段有較高的要求。在這一過程中，教師可以參考網絡教學素材來建設，如精彩的趣味導入、細致的授課講解、有代表性的作業設計等，再把自己對學生、對教學、對課程的理解等融入進行開發，這樣的課程資源更高效。課程的開發促進智慧課堂的高效實施，讓信息化的學習盛宴更美味，也是教師教研水平、信息化應用能力提升的好途徑。“優”資源，讓“云”教學智慧AI課堂更高效，促進智慧課堂AI新生態的形成。

五、“冗”方案，保障云端智慧教學課堂實施

“云”智慧課堂“冗”方案，設備、網絡、在線課堂錄制的冗余備份是保障。“云”教學實施的過程中，設備、平臺、軟件、網絡等都存在不確定性，課堂如何確保萬無一失？除了正確選擇適合的教學平臺、搭建穩定高質量的教學設備、掌握嫻熟的技術操作外，我們還需要有設備和方案的冗余。“冗”設備要做到搭建兩套教學實施設備，一套主力使用，一套冗余備用。主力使用的設備性能、條件等相對較好，如采用高配置臺式電腦搭配專業的耳機、音箱、調音臺、攝像頭等組建；備用冗余設備使用能滿足基本教學需求的“極簡設備”即可，如一臺普通的筆記本電腦或平板電腦，利用設備自帶的硬件功能實現基本網絡教學即可。網絡的冗余也很重要，網絡是數據傳輸的橋梁，是“云”課堂的血脈，突發的網絡故障會直接中斷教學。如何實現網絡“冗余”？我們可以利用手機的4G、5G高速無線網絡建立熱點為授課設備提供備用網絡連接，臺式電腦需加裝無線網卡，筆記本電腦用自帶的wifi連接即可。“云”課堂教學實錄也要“冗余”。“云”教學實施過程中的每一節課都要實時錄制，萬一出現突發情況，課后，學生還可以通過觀看教師共享的課堂實錄進行補學，保障課堂教學的順利實施。智慧課堂“冗”方案的備份，確保了“云”教學順利推進，促進了智慧課堂AI新生態的形成。

未來已來，智慧課堂“云”教學是未來教育發展的優選方向，是互聯網時代人工智能融入智慧課堂“教”與“學”方式的深度探索，是混合式教學高效課堂實施的途徑。面對未來，我們要善于學習、掌握“云”教學技術的信息化教學手段，勇立潮頭，與時俱進，在“思”與“學”中開展智慧課堂AI實踐的探索和研究，凝聚智慧，不斷探索，促進智慧課堂“云”教學模式AI新生態的形成。