“互聯網+教學”背景下的互動教學模式探討

靳鴻 孟令軍 孔為民

摘要：高素質人才培養需要強化教學效果，體現學生在教學過程中的主體地位。本文針對互聯網與教學模式融合進行研究，構建以學生為中心、以互動教學為核心、以教育信息化為依托的教學新模式；通過立體化數字教材建設、深度互動網絡設計、全方位全過程的教與學數據分析，實現教學的完整性、可評估性及互動程度提升，形成全方位互動的課堂形態，為教育信息化建設與互聯網深度融合研究與實踐提供參考。

關鍵詞：“互聯網+”；教學模式；互動

引言

“教學”過程是教與學的統一，教師是教學的主導；學生是教學的主體，也是教學效果的直接體現。如何充分調動學生的積極性和主動性，激發學生的學習動力，是提高教學效果的重要課題之一。互動式教學為學生提供了更好的師生雙向交流的平臺，可顯著提高學生在課程的活躍度和參與度，是一種行之有效的增進教學效果的手段與模式。新興信息技術的發展使教育信息化逐漸步入智慧教育時代，教育部印發的《教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）》明確提出，高等教育信息化是促進高等教育改革創新和提高質量的有效途徑，是教育信息化發展的創新前沿，教育的信息化改革和應用為互動式教學提供了依托和支持。本文將互聯網技術環境與互動教學的策略、方法相融合，進行“互聯網+教學”新模式下的教學模式探討，將新技術因素與教育教學進行結合，突破傳統教學方式方法的限制，探索以學生為中心的高效的教育教學新方法，為逐漸普及的教育信息化教育教學提供參考。

1. 信息化與互動式教學的融合

互動是教學的核心，關于互動的研究不僅著力在理論建構方面，更著力在互動技術的實現和應用。當代信息技術的飛速發展深刻影響著教育行業，2016年6月教育部印發的《教育信息化“十三五”規劃》、2017年1月國務院印發的《國家教育事業發展“十三五”規劃》均明確指出“推動信息技術與教育教學深度融合”，綜合利用互聯網、大數據、人工智能和虛擬現實技術探索未來教育教學新模式[1]。互聯網及教育信息化為教學互動提供了更好的實現形式，如何將兩者結合以實現更好的教學效果是目前值得關注和研究的焦點。國外互動式教學與信息化融合的研究出現較早，英國杜倫大學的研究者與SynergyNet軟件公司合作，設計了一種全交互式智能課桌系統可提高師生交流[2]；英國雷丁大學關注互動技術，研究了智慧教室的學生交互行為；美國亞利桑那州立大學的智能教室實現了小組之間的交流和合作學習[3]。國內朱書強等[4] 學者認為高質量、適時適當的“交互”則是未來教育的核心，通過交互式白板營造一種“多屏互動、交互融合”的教學媒介環境；王麟等[5]認為未來教室將以互動為核心，以智能、人機互動等技術為支持。

互聯網的推廣應用代表了未來教育的發展形勢，“互聯網+教學”是以互聯網運營為基礎，利用現代互聯網技術實現教育資源的優化配置和共享[6]；互聯網、信息技術和大數據的融合對于線上和線下教育的協同發展具有絕對的優勢，尤其在新冠疫情流行的大背景下，這種教學模式在教學中得到廣泛應用[7]；這種教學模式與傳統的教學模式存在較大的差異，在互聯網的推送下可以使更多的優質教學資源突破地域、時間、師資限制，學生可以利用碎片化時間展開學習[8-9]。因此，以新技術、新信息化設備、平臺為依托的新的教學模式在教師角色轉換、合作互動活動設計等方面都面臨著嚴峻的挑戰。如何讓教師能夠通過高效的教學方法，讓學習者能夠獲得適宜的個性化學習服務和美好的發展體驗[10]，如何利用先進信息手段調動學生學習參與度，如何在大數據依托下進行學生多元評估等問題，都是當前新形勢下人才培養迫切需要解決的關鍵問題，也是落實教育信息化理念，深化和提升信息時代、知識時代和數字時代的素質教育的關鍵問題。

2. 基于互聯網的互動教學模式設計

基于互聯網的互動教學模式是貫徹以“學生為中心”的教育理念，以課堂教學為核心，以教學資源為依托，將課堂講授內容向課前和課后進行拓展；利用互聯網及大數據處理技術進行各種維度數據分析，將碎片化的數據系統化，形成教學閉環系統，從而實現教學效果的提升。這種教學模式利用多種信息化手段和技術，將教學設計由課堂延伸到課前、課后實現整個教學過程的互動，增加學生參與度，多方面、多維度、多形式進行教學手段和方法的改革。在組織形式方面，以小組的形式組織教學，每個組的組內成員并不固定，根據教師發布的任務形式動態進行組建；組內成員、不同組之間具有一定的協作或競爭關系，這種關系有利于調動學生參與的積極性；每個組在課程教學過程中都有發表自己觀點的機會，課堂不只是教師講課的課堂。互動渠道方面，這種教學模式使充分利用時間、空間成為可能，無論課上、課下、教室還是宿舍，學生都可以通過智能平板、智能手機、筆記本電腦等多種教學終端，通過網絡進行實時互動。

本文所建立的教學模式包括課前、課堂、課后三個環節的互動，先進信息技術可以將課程內容合理分別在這三個環節，讓學生有可能、有必要進行互動，更深入了解知識點。互動方式方面，通過多種任務的形式刺激組的活躍度，達到互動的有效性。在時、空互動拓寬的基礎上，通過文獻檢索、資料收集、技術比較、討論等多種任務和互動形式，使每個學生有可能參與每個教學環節的內容，自主發現問題、分析問題、解決問題，教學效果和學生能力不斷提高。這種互動教學模式還可以通過數據庫自動收集教學全過程的學生各項數據，在后臺進行大數據分析，深度挖掘教學過程的不足和優勢，不斷根據學生的情況進行有針對性和有依據的調整，以達到最優。

3. 三環節師生互動模式建立與實踐

利用先進的信息化設備和網絡使學生全員參與教學成為可能。每位學生通過自己的終端連入無線網絡，承擔相應任務，參與教學活動并接受監督，互動性與參與度極大提高；同時，這種新型教學模式與傳統相比，具有更好的時空擴展性，學生不再受到教室的空間限制和課堂的時間限制；而且，利用先進的信息技術，學生的觀點、見解、疑問等都可以通過多種形式表達出來。

3.1 課前環節互動設計

課前環節，因為此環節學生對所涉及內容還比較陌生，教師應該承擔指導作用，設計與此節新內容相關的預習題、預習資料等，提前通過網絡發布給學生；此環節教師還應了解學生的知識基礎儲備現狀、對本次課程內容的關注點等信息，可以采用試題、小論文、文獻綜述等方式進行和學生的互動，充分了解學生的狀況。例如通過手機端發布課程講授主題，并設置相關題目（圖1），學生答題并實時給出錯題分析，幫助學生課前復習相關知識點；教師利用管理軟件在后臺進行數據收集和分析，了解本班學生的薄弱點，對課堂內容進行重點補充和分析，有針對性地進行教學設計。

3.2 課堂環節互動設計

此環節是三環節中的重點環節，教師根據課程新講授內容特點，采用辯論、討論、分享、項目等不同任務模式進行課堂互動教學，找到任務模式與互動組網絡結構的最優匹配，實現師生、生生的最佳互動形式。可采用方式主要有問題引入方式、啟發引導方式、任務引領方式等。

3.2.1 問題引入方式

課程內容通過提問的形式引入，教師把握節奏逐步引導學生掌握相關知識。如“圖像識別及應用”，可以以智能垃圾桶的設計為例，課堂內容從垃圾分類的必要性和重要性引入問題，環保和我國可持續發展的重要性相關思政元素相融合，同時預留學生回答問題的時間。將垃圾如何分類，分類和圖像識別相關性等內容以問題的形式讓學生發表自己的見解，并根據學生的回答情況進行總結、補充。這種方式學生具有參與性，容易引起學生的關注、能夠跟隨教師問題積極思考，注意力提高了，教學效果也能夠有較大的提升。

3.2.2 啟發引導方式

這種方法適合于所教授內容學生有一定的認識基礎，通過分組的形式，教師引導學生進行思考、分析，不同組之間進行內容補充，組之間為競爭關系。這種方式充分體現學生主體地位，并且組之間的競爭關系，又可以充分調動學生的主觀能動性，積極性也大幅提高。這種方式與課前環節相結合，提前發布討論內容，學生在課堂上可以對所查詢內容以圖片、視頻等多種形式展示，更加形象生動地實現知識傳授。

3.2.3 任務引領方式

當課程內容基本講授完成，采用這種互動模式，可以促進學生對所學零散知識點的深入理解和系統應用。

仍以“智能垃圾桶”設計為例，在圖像識別、機械模塊設計、控制模塊設計基本內容講授后，以組為單位進行智能垃圾桶的方案設計和方案討論。

課堂教學設計思路如圖2所示，每一個模塊都有幾種選擇，學生根據自己的興趣點及對各知識點的掌握情況，進行系統方案和每個模塊具體實現技術的選擇。

3.3 課后環節互動設計

與課前環節不同的是，學生經過課堂講授對所學知識具有較全面的了解，提出的問題也會較具體；而且不同的學生關注點不同，基礎不同，可能存在的問題也有所區別，因此教師需要與每個組分別交流，給予個性化的指導。課后教師需要設置作業或實踐活動等任務，其中，實踐活動中學生將解決問題的過程以視頻上傳，明確團隊成員個人實踐效果，與傳統的紙質作業形式相比更加立體，參與度更高；對出現的問題教師可以通過視頻準確定位、及時解答，實現個性化培養與創新能力提高，而且，利用后臺數據分析軟件進行效果分析和教學方式改進。

4. 教學資源平臺建立研究

無論課前、課中還是課后，學生的參與互動都需要一定的教學資源作為基礎。互聯網及相關的管理軟件平臺為這種模式下的資源平臺建立提供了可能性，也對教師的教學資源形式提出了要求。

4.1 立體化數字教材建設

傳統的紙媒“教材”在視聽刺激和對學習者動手動腦能力培養方面關注較少，結合互聯網尤其是5G技術，通過立體化數字教材建設來解決這個問題。立體化數字教材不是傳統教材的電子版，內含視頻、三維動畫，能更好、更直觀地體現教學內容。教材相關章節通過掃描二維碼進行實踐視頻觀看，直觀、形象地進行學習，在教室上課過程中可通過多屏互動隨時進行調用、顯示。尤其對于工科學生，實踐動手能力要求較高，有些教學內容具有操作、實踐性強的特點，教師采用傳統方式進行課堂講授，由于空間限制，學生在無實物操作條件下進行學習，效果較差；立體化數字教材可以嵌入相關視頻，學生能夠清楚觀看整個過程，效果較好。對傳統紙媒“教材”，如果存在具有類似特性的知識點，教師還需要進行視頻補充。這些視頻資料學生可以在任何時間進行查看，方便學生掌握、實踐。

4.2 云錄播與智能庫管理

教學資源平臺需要包括立體教材、測試題庫、任務庫、實踐項目庫、作業庫等多種資源庫，利用智慧教室的知識庫管理功能，可實現在線添加、導入方式創建個性化知識庫等功能，從而建立課程的教學資源平臺。各種庫內資源可以支持PC機、手機、手持PAD等智能終端隨時隨地進行查閱，方便學生學習，如圖3所示。

4.3 多維度數據分析

4.3.1 學生個性化評估

學生在學習的過程中會伴隨生成大量的行為數據，這些大數據是提供個性化的學習診斷、學習決策和多元評估等個性化自適應學習服務的科學依據。構建數據庫，利用云平臺，對某個學生學習的每個環節，在后臺進行數據收集、管理和分析，為教師提供更充分、更全面的數據資料，有針對性地設計此學生在互動網絡的節點形式，充分調動學生的學習主動性，如圖4所示。

4.3.2 課程評估

將所有學生的課前相關數據進行分析，明確學生對新知識點、相關已學習知識點的掌握程度；課堂所有學生的數據分析，可以分析教師知識點講授方法、實現途徑、講課節奏等的情況；課后所有學生的數據分析需要明確學生對知識點掌握程度，理解程度和應用程度，通過這些分析幫助教師明確改善的方向。

結語

隨著“互聯網+教育”的推動和智慧課堂的普及，僅憑老師講授、學生被動學習的傳統教學模式已經無法滿足現代教育的需求。本課題利用“互聯網+”的思維方式和智慧教室的信息技術手段，通過師生節點構建的多維互動網絡建立師生與智能感知控制技術、大數據分析技術、人工智能識別技術等先進技術的深度應用與融合，建設形成全方位互動的課堂形態，建立新型的信息化課堂教學模式。

參考文獻：

[1]程月，趙丹.“互聯網+教學”新模式下的智慧教室信息化平臺發展探究[J].教育現代化，2019，6（14）：191-193.

[2]王瑩.未來的學校課桌——智能課桌將使科幻片場景在教室中展現[J].中國信息技術教育，2008，（12）：91-92.

[3]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，2014，20（1）：81-91.

[4]朱書強，劉明祥.交互式電子白板技術在大學IT類課程教學中的應用研究[J].電子技術，2016，45（11）：43-46.

[5]王麒，許亞鋒，張際平，等.未來課堂云支持系統模型設計與功能研究[J].中國遠程教育，2014，（6）：69-76.

[6]楊選輝.“互聯網＋”核心內涵下的新型網絡教育服務模式及評價體系構建[J].教育現代化，2020，7（7）：75-77.

[7]裘莎，賁培云，楊欣.“互聯網＋教育”背景下大學英語“三位一體”信息化考核模式改革探索及設計[J].黑龍江工業學院學報，2022，22（8）：7-11.

[8]郭姍姍.“互聯網+教育”模式在大學英語教育中的應用[J].中國多媒體與網絡教學學報，2022，（82）：9-12.

[9]山起超.“互聯網+教育”環境下《大學計算機基礎》課程的教學探索[J].中國新通信，2022，24（22）：99-101.

[10]祝智庭.以智慧教育引領教育信息化創新發展[J].中國教育信息化，2014，（9）：4-8.

作者簡介：靳鴻，博士，教授，研究方向：“互聯網+”下的創新創業教學理論與方法；孟令軍，博士，副教授，研究方向：創新創業智慧教學裝備；孔為民，碩士，高級實驗師，研究方向：智能工程訓練裝備。

基金項目：山西省高等學校教學改革創新項目——新工科背景下創新創業實踐平臺建設探索與實踐（編號：J20220624）。