基于云+端的智慧课堂应用研究

梁坤 闫士涛

摘 要：智慧课堂作为近两年新出现的信息化教学工具，有效解决了电子书包、在线作业平台等产品的不足，通过云+端的创新应用，有效实现了教学内容优质化、资源推送自动化、交流互动多元化、评价反馈智能化，为提升教育信息化应用成效提供了新的形式与方法。

关键词：智慧课堂；应用研究；教学实验

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中规划了教育信息化发展要求，要在“十二五”期间基本完成全国中小学互联网的接入，基本实现每个学校至少拥有一套多媒体教学设备，基本实现各级各类学习互联网全覆盖，拥有网络教学和学习环境。[1]教育部在2016年6月颁发的《教育信息化“十三五”规划》意见的通知中，重点强调要全面深化“三通两平台”建设，提升教育信息化应用水平；逐步实现对学生日常学习情况的大数据采集和分析，优化教学模式；培养教师利用信息技术开展学情分析与个性化教学的能力，增强教师在信息化环境下创新教育教学的能力，使信息化教学真正成为教师教学活动的常态。[2]

实现教育信息化的关键在于教学模式的变革，也就是说通过信息化手段实现课堂教学结构的变革，这就要求我们必须建构一个基于互联网+教育模式基础上的课堂，即智慧课堂，进而推动“互联网+教育”模式的发展，促进教师教学方式和学生学习方式的变革，最终促进学生的发展，实现义务教育均衡发展。

一、智慧课堂的概念

智慧课堂是实现智慧教育的核心组成部分，智慧教育要通过构建智慧课堂来完成信息技术与教育的双向融合，从而培养学生的智慧学习、自主学习的能力。[3]为了实现智慧教育，众多教育学专家和一线教师对智慧课堂的意义和内涵进行了深入的探索和研究：

华东师范大学祝智庭教授提出智慧教育，主张借助信息技术的力量，创建具有一定智慧的（如感知、推理、辅助决策）学习时空环境，旨在促进学习者的智慧全面、协调和可持续发展。[4]作为一线教师，北京五路居第一中学校长、特级教师刘明成提出智慧课堂是指在一定的教学时空范围内，以相关的学科学习材料为主要载体，以教师、学生以及学习载体三者之间的互动为主要方式，整合各种教育资源，创设富有智慧的教育条件，促进孩子全面发展的课堂。[5]智慧课堂理念在教育界不断推进的同时，大数据、云计算、人工智能等新技术环境也迅速地不断发展，越来越多的教育领域专家学者开始关注在新技术环境支持下的智慧课堂应如何定义与构建。

基于对教育领域专家观点和一线教师诉求的汇聚分析，结合当前教育信息化水平和科技发展现状，笔者认为智慧课堂是运用服务于课前、课中、课后的实际教学场景的软硬件一体化设备，利用大数据、云计算、智能交互等新一代信息技术，构建智能、互动的课堂教学环境。智慧课堂不仅能够基于动态学习大数据分析，实现教学内容优质化、资源推送自动化、交流互动多元化、评价反馈智能化[6]，而且能够解困智慧校园建设存在的问题，消除多媒体教学面临的困难，促进学生的创新能力，构建“互联网+”时代的互动式课堂教学模式，变革信息时代教与学的方式。

二、智慧课堂的构成

基于智慧课堂的理念，本项研究应用了目前市场上较为成熟的智慧课堂产品，以云平台服务为支持，包含课堂无线互动服务器、教室移动终端、学生移动终端、显示设备（电子白板、液晶电视或者投影设备）。

（一）课堂无线互动服务器

通过教室内部署的课堂无线服务器，构建教室内的高密度WIFI网络环境，实现教室内师生移动平板电脑的互联互通，并对课堂教学活动中的各类数据实现伴随式动态采集。不仅如此，借助无线互动服务器，可以将教师移动终端的影像无线投屏到课堂内的显示设备上，使教师脱离讲台的束缚，和学生融为一体，实现移动授课。

（二）教师移动终端

教师移动终端用于教师备课、授课以及作业布置。在课前，教师运用移动终端的微课录制工具与资源库，可以向学生发生预习微课以及导学案，而学生的预习情况，也将即时反馈到教师移动终端，使得教师可是实现针对性授课。在课中，通过教师通过移动终端屏幕的实时投影，完成授课。借助电子课本软件、电子白板软件代替了传统的课本和黑板，在教师不改变授课习惯的情况下，运营新一代信息技术与云端丰富的教育资源，使得课堂教学内容更加丰富，形式更加生动。而通过课堂中的实时测验，及时形成的统计图表，可以让每一位学生的情况展现在课堂屏幕上，让教师完成针对性的教学讲解。

（三）学生移动终端

学生通过自己的移动学习终端接收老师发布的作业、课堂测试，并将结果反馈给老师。课堂授课过程中的交互数据可以实时形成统计数据，方便教师及时了解学生的知识点掌握情况，即时调整授课内容。同时，学生移动终端还拥有丰富的自学资源以及电子词典等多种辅助学习工具，进一步提升学习效率。

（四）教育云平台

教育云平台作为整个智慧课堂的重要支撑，实现了空间、资源、应用及数据分析能力的集成，为智慧课堂的资源获取、数据分析、课外互动提供了很好的保障。

三、智慧课堂应用成效分析

（一）试点应用背景

2015年9月，枣庄实验学校开始选择部分班级装配智慧课堂，并进行教师培训。从2015年11月开始师生正式使用，随即笔者在开始进行了智慧课堂应用效果试验跟踪，选取7年级三个班级为试验对象，其中A班为智慧课堂试验班，6位任课教师及42位学生参与智慧课堂试点。B、C班为对比班，使用传统方式进行授课（注：B班为实验班重点，总体成绩优于A班，C班与A班整体水平相近）。针对三个班级两个学期期中成绩，分析如下。

（二）成绩分析结论

试验半年后，三个班级的两次期中考试成绩如下：

1.通过智慧课堂能够提高教学效率，实现总体成绩的提升。

通过对比两次考试成绩中，不同班级相较于3个班级平均分的值，实现数据的标准化处理后，两次成绩的绝对值对比如下：

数据表明，A班的总体成绩相较于对比班有显著提升。不仅优于起始水平相近的C班，更优于起始水平较高的B班。在具体的课堂教学中，A班的任课教师常态化使用教师移动终端授课并进行课堂互动，活跃了课堂氛围；运用作业平台对客观题、主观题、语音题等多种作业形式进行布置；批改作业后，得出直观的作业分析报告。学生常态化线上提交作业，直接查看成绩报告。实现了基于个性化诊断和数据分析的因材施教，从而提高学生学习成绩。

2.智慧课堂实现面向班级学生的针对性教学，有效解决两极分化问题。

为更加细致的分析智慧课堂的应用效果，跟踪试验班和对照班第一次期中考试的后五名和前五名学生，对三个班的15名同学两次考试的成绩进行分析。通过分析发现，使用过智慧课堂的班级，无论是前五名学生还是后五名学生取得长足进步，有效解决了先进与后进学生都能有针对性的提升的问题。智慧课堂通过课前分析学生的预习掌握情况和知识结构，让教师了解各类学生的知识掌握情况，从而有针对性的进行教学设计开展教学，课堂上优先讲解普适性错题，对于个别学生的错题，老师可以采用推送微课的方式，解决学生的个性化问题，照顾全体学生的学习进度。

3.智慧课堂能够减轻教师教学负担，提高学生学习积极性。

根据对学生和教师的访谈和调查，发现智慧课堂能够减轻教师备课、授课和作业批改时间，并能够提升学生学习的积极性。教师布置的客观题作业可以自动批改，形成分析报告，节约教师批改作业时间。语言类学科教师通过自动评测题的发送，随时随地检查学生英语口语情况、课文背诵情况等，系统根据学生的语音自动为学生打分。通过云平台+移动终端构成的家校互动班级圈，可以很好的形成“比、赶、超”的学习环境，进一步提升学生的学校积极性。

四、结论

综上所述，通过智慧课堂在学校的常态化应用，可以有效解决国家“三通两平台”建设如果服务教育教学主战场的问题，可充分发挥教育云平台资源全、应用多、云端一体、数据互通等特性，培养教师在课前、课中、课后结合教育云平台常态化开展教育教学工作的使用习惯，提升教育教学质量，实现信息技术与教育教学的深度融合。

参考文献：

[1]毕金龙.对互联网教育舆情监测系统的分析[J].计算机光盘软件与应用，2013，23：283+285.

[2]http：//www.ceiea.com/html/201606/201606171338123062.shtml.

[3]李冰景.三种不同信息技术环境下的课堂教学案例比较研究[D].华中师范大学，2013.

[4]祝智庭，尚春光，郭炯.教育技术与教育创新-绩效评价的理论、系统与实践[M].北京：高等教育出版社，2011.

[5]刘明成.智慧课堂的价值追求及实施策略[J].当代教育科学，2014，08：49-50.

[6]王海，解月光，张喜艳，付海东.农村基础教育信息化EEE模型的构建与解析[J].中国电化教育，2013，06：39-44.

（作者单位：梁坤/枣庄市实验学校；闫士涛/科大讯飞股份有限公司）