基于智慧课堂互动教学移动互联网实验实训体系研究

来源:用户上传      作者:张志霞

　　摘   要：文章以“互联网+”、智慧课堂为视角，从技术层面搭建“互动教学”框架，提出移动互联网实验实训教学设计，然后使用智慧课堂互动教学移动互联网实验实训教学平台，包括课堂多屏互动系统、智慧课堂系统、学情分析系统等。以校企共建实验室的理念和学科专业特点，搭建与企业接轨的实验实训教学平台，体现教学决策数据化、探究创作直观化、交流互动立体化、教学科研一体化等特色亮点，助推信息化背景下的实验实训教学体系改革。
　　关键词：移动互联网;智慧课堂;实验实训
　　随着信息技术的发展，互联网、大数据技术不断渗透到生活中的各个行业，也为教育事业的改革创造了前所未有的机遇。纵观教学模式演进的历史，经历了从传统面对面教学到信息化教学模式的转变。推进实现新型教学模式改革，转变教学主体性，注重学生个性发展及创新思维培养，适应社会发展需要，已是当前教育事业面临的巨大挑战。对大数据环境下的智慧课堂进行探讨，研究智慧课堂教学模式的构成，在此基础上构建移动互联网实验实训体系。
　　1    国内外研究现状
　　1.1  国内现状分析
　　2017年9月，国家教育部颁布了《教育部关于进一步推进职业教育信息化发展的指导意见》文件，谈到提升教育信息化基础能力，加快建设具有职业教育特色的管理服务与资源服务信息化支撑平台，结合“互联网+”的优势，鼓励各高校建设技术先进、产教融合的高水平实训基地，推动优质数字教育资源共建共享，加快管理服务平台的建设与应用。2019年2月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发颁布了《中国教育现代化2035》，强调高校需要提高职业教育服务能力和教育竞争力，表明今后需要不断加强高校信息化建设，推进信息技术与教育教学改革的深度融合，提高高校教师信息化教学能力，推动职校建立综合性产教融合的高水平公共实训中心或实训基地。
　　最早于2011年前后，上海市虹口区使用了智慧课堂概念，推广应用了电子书项目，后来在教育信息化行业有所应用[1]。通过整理2005—2016年关于“智慧教室”“智慧课堂”的文献分析，发现智慧课堂的研究数量呈指数型爆发增长趋势。数据表明，国内智慧教育发展迅猛，在中国教育界的地位日益增重。
　　国内高校在开展智慧课堂研究的同时，非常注重其应用。例如，北京中医药大学利用新建教学楼开展大规模智能化建设，注重教室环境中信息的实时交互和课堂教学资源的自动生成;第二军医大学的沉浸式教室利用移动推车实现远程互动，预设了11种屏显模式，非常方便地一键切换各种屏幕;北京师范大学成立了未来学习体验中心，设计包含互动讨论、教师教育实训、互动教学案例、移动学习、分组互动学习、国际远程协作、未来学习探索实习以及录播控制室等8种不同功能定位的智慧课堂。
　　1.2  国外现状分析
　　智慧课堂以物联网为基础，将大数据、云计算、人工智能等新型信息技术融入教育环境当中，能升级和突破传统教育硬件，重新構建了学习空间，使学生和教师在很大程度上得到了新的教学体验[2]。在智慧地球的大背景下，智慧教育的主阵地—智慧课堂逐渐引起大家的广泛关注，怎样才能建设好开放式的智慧学习环境很受研究者和教育者的关注[3]。在智慧课堂的建设实践方面，国外高校比较早地开展了探索和创新。例如，美国麻省理工学院的“技术支持的主动学习”（Technology Enabled Active Learning，TEAL）计划将教室和实验室相结合，很好地强调了动手实践、高度互动、彼此合作，将网络教学系统、实验动态仿真、3D视觉仿真图形、个人实时回馈系统等融入教学环境当中;再比如，爱荷华大学的“转换、交互、学习、参与”（Transform Interact Learn Engage，TILE）项目建成了“主动学习教室”，旨在实现教师和学生之间的角色转换，加强师生在教学活动中的交互，提高学生的参与度，从而鼓励、支持学生的合作学习和主动学习[4]。
　　2    智慧课堂互动教学平台构建
　　移动互联网实训教学示范中心的搭建为师生提供了一个互联、可实践的教学环境，但是教师想要借助此教学环境开展多种教学模式和课堂数据收集分析，还需要引入智慧课堂互动教学系统。智慧课堂互动教学系统为学校教学单位的广大师生创造了一个非常智慧、高效的教学环境，在很大程度上为教育、教学提供了有力的支撑[5]。借助通信网络进行传输和互联，有效利用计算设施和软件系统进行信息处理和数据挖掘，从而达到对教室教学的实时控制、精确管理和科学决策。
　　智慧课堂的主要功能分为多媒体教学管控、互动教学管理、智能教室控制管理、教学资源管理、学情分析管理、视频监控、教室广播、教室信息发布显示、高清全自动录播等。最终目标是让教学环境得以保障，为教学主管部门和广大师生的教学提供有力服务。智慧课堂不仅可以支持互联网课程的多种教学模式和教学手段，还可为教学管理、学生考试和各种技能比赛等教学活动提供一个更为高效的网络化平台，同时为教育教学、教学管理、考务管理以及学生管理提供更为智能、高效和有力的物理环境支撑和信息传递交互环境的支撑。
　　2.1  课堂多屏互动系统
　　课堂多屏互动系统采用多屏交互解决方案，直接融合了飞屏主机与教室中现有的网络或显示设备，搭配了智慧课堂互动教学软件，通过多样化的投屏模式以及优化的“教学互动”形式，最终解决多屏信息展示与小组活动的智能化同步，让教师主屏、小组分屏、学生小屏的高清画面融合在应用中多向传送，最终实现多元立体化互动教学。
　　2.2  智慧课堂系统
　　智慧课堂利用大数据、云计算、人工智能等新一代技术打造的智慧型教学系统，基于伴随式动态学情数据分析、多元化教学评价手段，围绕“以学定教，转识成智”的核心原则，支持教学流程再造，实现课堂容量最大化，提高教学能效和学习效果，满足学生个性化学习和全面成长的需要，让智慧的教与学自然发生。 　　2.3  学情分析系统
　　以课堂为中心，全程记录师生、生生互动过程，并自动记录、管理、分析整个教学过程中产生的班级、学生个人数据，并将其可视化，帮助教师快速、准确地了解班级整体的学情，由此形成课堂互动全过程的动态评测数据，为学生提供了更系统的个性化学习方案。同时，围绕教师的“备、教、改、导、考”形成较为完整的应用，从而构建教与学的“大数据”，为教师的成长与评价提供了更为科学的依据。
　　3    移动互联网实验实训体系策略研究
　　基于智慧课堂互动教学的移动互联网实验实训体系研究的建设规划，以业务专精为现有的电子信息工程实验实训中心服务，充分满足不同专业、不同层次实验技能的培養需求，构建实验内容先进、教学体系合理、实验设备完善、实验管理科学的实验实训体系，全面打造面向全校开放的实训教学示范中心，使其成为学生在移动互联应用开发方面的实验实训、技能大赛训练、科学素养提高和创新能力培养的理想场所，为新时代输送高素质技能型应用本科人才。
　　4    结语
　　基于智慧课堂互动教学移动互联网实验实训体系研究，解决了传统学科实训教学存在的问题，提高了教师的教学水平及软件开发能力，同时实训条件、培训规模和对外服务能力将得到进一步提升。智慧课堂系统收集大量动态数据，实现实验环境的快速部署，大幅度节省了人员的管理成本和运维成本，很好地推进人才培养模式和教学方法变革，推动信息化背景下的教学体系改革，具有非常重要的应用价值和现实意义。
　　[参考文献]
　　[1]王雪.信息技术在智慧课堂中的应用研究[J].信息记录材料，2019（4）：144-145.
　　[2]卢民荣.基于“互联网+”虚拟技术的实验教学平台研究[J].计算机应用与软件，2017（10）：135-141.
　　[3]宋小东.智慧课堂的探索与实践[J].基础教育论坛，2019（30）：32-33.
　　[4]颜鼎.智慧课堂背景下的教学形态研究[J].实验教学与仪器，2019（11）：6-8.
　　[5]呙勇，叶小芬.大智移云背景下财管专业实验实训建设研究—以武昌首义学院为例[J].农村经济与科技，2019（6）：264-265.
　　Research on experimental training system of mobile
　　Internet based on smart class interactive teaching
　　Zhang Zhixia
　　（Guangdong Business and Technology University， Zhaoqing 526020， China）
　　Abstract：From the perspective of “Internet +” and smart class， the interactive teaching framework is set up from the technical level， and the mobile Internet experimental and practical teaching design is put forward in this paper. Then， the mobile Internet experimental and practical teaching platform， including classroom multi-screen interaction system， intelligent classroom system and learning situation analysis system， is designed by using smart class interaction teaching. Based on the concept of school enterprise co construction of laboratory and the characteristics of discipline and specialty， an experimental training teaching platform is built to connect with the enterprise， which embodies the characteristics of data-based teaching decision-making， intuitive exploration and creation， three-dimensional communication and interaction， integration of teaching and scientific research， and promotes the reform of practical training teaching system under the background of information technology.
　　Key words：mobile Internet; smart class; experimental training
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