基于“智慧教室”的教学模式探究

摘要：基于“智慧教室”的教学模式体现了“以人为本”的教育理念。文章着重讨论了这一教学模式的技术依托、设计理念和实施步骤，以及各步骤环节的作用、意义及实现方法。

关键词：智慧教室教学模式智慧学习教学

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）17-0105-02

随着信息社会的发展，人类已步入“智慧化”时代。在“互联网+教育”政策推动下，“智慧校园”已成为当今高校信息化建设的主要方向，而“智慧校园”建设的重点则是“智慧教室”的建设。

所谓智慧教室，是指通过应用传感器、网络、富媒体、及人工智能等技术手段，将传统教室打造成一种能优化教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互开展，具有情境感知和环境管理功能的新型教室。

对广大高校来说，除了要进行智慧教室的各种软硬件建设之外，还需要着力探索与智慧教室相适应的教学模式。只有这样，才能充分发挥智慧教室的“智慧”作用，使其能够最大限度地为教学服务。

在2015年和2016年的地平线报告中，展现了可用于教育领域的物联网、云计算、虚拟现实、可穿戴技术、创客空间、移动学习等前沿技术，正是这些技术的出现，才促使了智慧教室的诞生。下面就来探讨一下在“智慧教室”技术环境下的教学模式改革，其中心内容就是“智慧学习”。按照学习模式的不同，可把“智慧学习”划分为“个人学习”模式和“协作学习”模式，据此设计出相应的教学模式框架，如图l所示。

通过框架图，可以看出具体的智慧教学流程如下：

1资源入云、智慧推送

“智慧教室”包含着一个巨大的网络资源平台，我们将其称为“云端”。这个云端平台存有大量学习资源，直接为学生提供学习资源服务。

同时，在智慧教室内部，装有大量传感器件和监控设备。这些器件和设备可对课堂内的教学情境进行智能感知，大量实时数据被传人后台，并在云端进行存储。通过数据挖掘技术对这些数据进行分析，从而判断出学生在不同学习阶段的学习需求及相应的学习进度，进而为他们量身打造出个性化的学习方案，并给出相应的参考建议和配套资源，为学生的学习提供有效帮助。

2问题驱动、创设情境

教师通过对前期所收集的数据进行分析，可针对性地为学生制定学习任务，提出问题，以此来驱动后续学习和探究。还可利用虚拟现实、全息投影等技术手段对问题进行情境创设和仿拟，使学生“身临其境”，增强学习场景和氛围的真实体验度。

3个人学习模式

这一模式是在前面步骤的基础上，通过对智慧教室收集到的大量教学感知数据进行分析，判断出学生的学习能力以及学习状况，进而为学生的个人学习提供良好参照和科学建议。个人学习又可分为自助模式、探究模式和创客模式。

3.1自助模式

此模式类似于“超市购物”，学生根据自身情况和个人兴趣，自己选择学习资源，这些学习资源由“智慧教室”所连接的网络资源库提供。除学习资源外，网络资源库还提供相关工具和服务。教师则转变为“导购”角色，对学生进行引导和“答疑解惑”方面的帮助。

这一模式对学生来说，具有很强的自主性和自，也体现了“个性化”和“差异化”的学习特征，充分尊重学生的个人意愿和学习兴趣，但需要学生具有较高的“自觉性”和“自律性”。

3.2探究模式

此模式实际依托的是虚拟现实（vR）技术在“智慧教室”中的应用。通过vR技术、3D打印技术以及全息投影技术将教学内容仿拟成可视场景，并进行立体化呈现，方便学生进行学习探究。教师可利用“在线思维导图”等辅助工具及时与学生进行沟通或远程指导。

3.3创客模式

创客原指具有创新理念、自主创业的人，在这里主要指能利用智慧教室条件进行创造性学习的人。该模式重在培养学生的发散性思维和创造能力，激发学生的灵感和潜力。学生在前期学习的基础上，充分发挥自己的创意想象，借助3D打印技术和虚拟仿真技术，制作出各种各样的产品。教师则起启发引导的作用。

通过创客模式，学生不仅能够锻炼自己的思维和想象力，还能够理论联系实际，学以致用，这对提高他们的实践动手能力也是大有好处的。

4协作学习模式

该模式在具体实施时，主要分为三个阶段：

4.1数据收集阶段

此阶段主要是收集学生的学习信息，包括学习内容、学习进度、学习结果等参量。利用大数据分析技术对这些参量进行分析，进而对学生的学习能力、学习效果及学习趋势进行综合评价，为下一步的智能分组提供依据。

4.2智能分组阶段

在传统教学中，教师经常根据学生的学习状况进行分组编排，以便因势利导，因材施教。而在远程教育中，教师无法像传统教学那样与学生亲身相处，对学生学习的方方面面了如指掌，所以要想恰当分组，难度很大。

但在“智慧教室”环境中，这一问题得到了妥善处理。在前述阶段，通过对学生的相关信息进行采集和科学评测，依据学生的学习进度、风格及兴趣爱好，进行类聚性分组，使情况相似的学生可以互相协作，也便于教师按类教学和供给资源，其分组有效性和合理性被充分保证，这也是进行高效协作学习的关键。

4.3协作互评阶段

前一阶段已经进行了智能分组，组内成员针对学习内容和学习目标可以各抒己见。云学习平台对这些观点进行数据层面上的整合分析，依照少数服从多数的原则，自动形成符合绝大多数成员意愿的学习目标，在这一基础上，再通过人工协商制定出小组的最终目标。

然后，根据这个最终目标，形成统一的分阶段式的学习计划。网络学习平台全程记录学生的学习过程，并提供相关指导建议。通过依据小组成员个人素质和学习状况实行的智慧分工和科学调度，可以最大限度地发挥每位小组成员的个人能力。通过“即时思维导图”等工具，小组成员还可以和指导教师，以及其他同学进行沟通和交流，及时解决学习中出现的问题，最大限度地提升学习效果。

最后各分组将学习结果进行汇总评议，每个学生都要进行自评、互评以及集体评价，教师进行总结提炼，网络学习平台也将给出每位学生的量化学习评分。

5反馈评价

5.1诊断性评价和形成性评价

教师通过智慧教室内的各种感知手段实时获取学生的各项信息，借助网络学习平台和即时思维导图等工具对学生的学习进行全程指导和过程评价，即时发现学生的学习需求和出现的各种问题，及时进行诊断解决，使学生学习的时效性大幅提升。

5.2总结性评价

同传统教学一样，课程学习完成后，教师也要对学生的学习结果进行评测或考核。在智慧教室模式下，这种总结性评价不仅仅只体现在学生的考核成绩上，它还把学生的全程学习表现和分阶段成绩纳入评价体系，再加上大数据分析及智能量化技术，使教师对学生的评价更加准确和科学。

6课后拓展

各阶段学习完成后，智慧教室还能够根据学生的学习状况，智慧推送相关学习资源，帮助学生巩固所学知识，并进行延伸学习和拓展深究。

7结束语

基于“智慧教室”的教学模式是教育信息化发展的高端成果。通过在西安思源学院所做的相关教学试验发现，与“智慧教室”匹配的“智慧教学”解决了许多传统教学无法解决的问题，比如课堂内覆盖每一名学生的实时交互，对学生全方位的科学评价，以及通过虚拟感知技术进行的“零距离”远程教学。可以说，基于“智慧教室”的教学模式最体现了“以人为本”的教育理念，代表着教育未来的发展方向。