基于iClass教学平台的教学改革研究

李 响，王国中，李国平，赵海武，滕国伟

（上海大学 通信与信息工程学院，上海200444）

一、研究背景

教育培养有行动能力、思考能力和创造力的人。大学教学是大学人才培养职能实现的核心活动[1]。教学改革是提升教育教学质量的最主要手段之一，如何科学的培养人才是需要不断研究和探索的。我国大学教师也在不断尝试各种教学改革方案。2001年，我国启动了以“一切为了学生的发展”为核心理念的新一轮基础教育课程改革，提出了改革传统教学内容呈现方式、教师教学方式、学生学习方式和师生互动方式等任务[2]。这一计划的实施，为教师实施教学方式的改革提供了前提依据。

在数字信息技术飞速发展的今天，教育信息化已经成为全球教育改革与发展的共识。互联网上有海量的教育资源，教育缺的已经不是教学资源，而是能够促使全社会更新教育观念，创新育人的手段。

随着我国社会经济的不断发展，智能手机以及网络早已广泛普及，移动互联已经成为当代生活中必不可少的一部分[3]。充分利用这些软硬件资源服务于教学，是我们应该进一步研究的课题。

二、iClass平台功能简介

iClass取智能课堂之意，旨在构建一个师生交流平台，使其能充分利用网络资源及学生手中的手机终端展开教学活动。教师在PC端组织教学活动，学生在手机端参与教学并进行反馈，教师和学生的数据通过云端的服务器进行链接。其系统构架如图1所示。

图1 iClass系统架构

iClass平台的主要功能包括签到、课堂互动答题、课堂测试、弹幕教学、资料分享、学生讨论、学生留言等。学生端和教师端的功能界面分别如图2和图3所示。学生端是在个人的智能手机安装相应的APP，主要有签到、答题、反馈及下载资料等功能。教师端是在PC上登录，进行题目管理、信息查看、资料发布、数据统计、教学管理等操作。

图2 学生手机端界面

图3 教师PC端界面

三、围绕iClass平台的教学结构设计

1.课前准备

（1）课程准备达到的效果

明确要培养什么样的学生，通过该课程的学习，学生需要达到什么样的程度。据此作为平时教学和考试方式以及最终成绩评定的依据。这一点除了针对课程内容进行分析，还需要了解学生的学习状况，以此来不断的在限定的考核标准中进行调整。

（2）课程知识点的取舍

知识点取舍大致可分为三部分：一是作为学生的及格线的必须掌握的知识点，需要重点讲解并检验。二是作为可以拉开学生差距的部分，把这些知识点作为了解的部分，根据学生各自的程度尽量掌握，但掌握不了也需要了解。最后，就是提出可以让学生根据自己的兴趣自学的知识点，让学生作为扩展的部分学习。

（3）学习资源的准备

教师可以选择自己制作教学视频供学生课下学习，也可以给学生推荐网络上比较好的教学资源，比如网络上的精品课程、微课、慕课等提供的教学资源。

（4）设计提问重点

总结之前学生课堂答题情况，针对多数学生出现的问题，结合后面课程的内容，设计下一节课的问题及提问的重点。这个过程需要教师把握好课程主线，针对课程的特点，逐次分解到一个个小问题。这一步是整个课程的关键所在。

题目主要分主观题和客观题两部分，客观题以选择题为主，主观题以简答题为主。在设计题目时，选择题主要考察学生知识点的掌握情况，根据学生答题的情况画出柱状图，教师根据经验反推学生的答题思路，掌握学生习惯性的答题思路以及理解概念的方式。在后续的问题设置上，调整选项以增加迷惑性，从而不断纠正错误的思维方式。简答题从形式上相比选择题难度较大，为了避免题目太难使学生放弃答题，所以题目以了解学生学习状态为主，比如“我写MFC程序遇到的问题？”这类比较开放性的问题。

2.课堂组织

在课堂组织上，借鉴了哈佛大学Mazur Research Group的PI教学方法。第一次上课，学生不一定了解教师上课的方法，所以要告诉学生该课程有哪些知识点，如何评分，有什么特点，如何有效学习课程内容，怎么样安排该课程的教学等。特别要告诉学生如何利用课上和课余时间预习课程的知识点，并将在课堂进行提问。

每次上课前，让学生登录班级并签到，然后在课堂上，教师对知识点进行串讲，讲到某个知识点，可以使用iClass平台提出该知识点相关的问题，让学生通过手机将结果实时发送到教师端并现场统计结果，对于正确率高的就略讲，对于正确率低的，则做进一步的分析讲解。问题可以是选择、判断、简答等形式。课堂上可以根据问题的难易程度以及学生回答的情况，让学生对某一问题回答两轮，第一次独立思考，第二次可以相互讨论，最后由教师来进行总结。

学生讨论过程中的问题，可以通过手机将问题传到教师一端。学生回答的问题、讨论的情况以及提出的问题，可以由教师根据情况对较为有趣的问题或答案进行弹幕显示。当这些以往在网络娱乐时才出现的情况发生在课堂时，学生对课堂的认同感和参与感被激发，都会积极发言。当有趣的问题出现在屏幕上时，课堂上会发出阵阵笑声，同时还会跟身旁的同学进行交流。在活跃课堂气氛的同时，学生也会从别人的问题中受到启发。教师也可根据学生的问题随时了解学生个性化的需求，对于普遍存在问题，教师可以进行讲解，并调整教学策略，对于学生个性问题也可随时了解并及时解决。真正实现“因材施教”，更大限度地推动教师和学生的交流互动。

每次回答问题，包括提出问题，都给与相应的分数来激励学生积极参与。这个分数计入期末成绩的评定中。根据学生人数，可以设置课内班级小组积极开展课内、课后讨论以及与教师的沟通。通过后台，教师也可以及时得到学生对于授课的满意程度、课程内容的理解程度以改善教学质量，实现“永不落幕的课堂”。

3.课后工作

（1）课堂总结

分析iClass平台记录的课上学生课堂答题情况，了解学生对知识点的掌握情况，来调整下一次上课的内容，并有针对性的分享相关的资料，布置相应的课后作业，引导学生针对自己的问题进行课下的学习。

（2）在线答疑

学生在完成作业、复习或预习的过程中，对课程相关的问题可以随时登录iClass平台进行提问，教师和其他同学都可以对所提问题进行讨论。教师也可根据学生参与的情况，考虑给与一定的分数奖励来激励学生参与答疑环节。

（3）成绩展示

将学生参与课堂、课后教学活动的情况所得到的分数进行累计并发布。使学生随时可以看到自己成绩的进步与不足，以辅助学生制定之后的学习计划。同时，根据答题速度的快慢、答题的正确程度，iClass平台教师端会授予前三名奖牌，学期结束后可以统计每位同学的奖牌数，给予适当的奖励。

（4）数据统计

根据iClass记录的内容，对于学生课堂的上课情况、互动情况、成长情况进行全面分析。除了学生期末成绩外，还可以给出其平时表现的一个统计情况说明，让学生对自己学习过程中的表现有一个详细的了解。同时，根据研究学生的总体统计情况，教师可以调整教学方法，不断提高教学水平。

（5）完善平台

根据教学中出现的新问题、新思路不断提升与完善iClass平台，以更好的服务于教学。同时，逐步将人工智能的新技术应用到iClass平台，以提升教学效率，减少教师的工作量。

四、基于iClass平台教学改革的优势

1.提高学生课堂参与度

传统课堂上提问时，学生普遍发言不积极。其实通过与学生的接触，发现很多时候学生不是没有想法，而是出于各种原因，发言的愿望并不足以使他们在课堂上把想法讲出来。当然，即使学生踊跃发言，课堂上也没有时间让每位同学都发言。使用iClass平台后，学生不需要当众进行即兴的发言，而且有较为充足的时间把想法整理出来，大大降低了发言的难度，而且每位同学都可以发言。

另外，iClass平台还可以打破空间距离，让未能到校上课的同学也可以参与到课堂上来。如果学生请假或其他原因不能到教室上课，但在上课同一时间，可以有时间参与答题环节，即使不能听到教师课上点评，也会有参与感，且能够大致了解课堂讲的内容。即使在上课的同时不能参与答题，也可以在课后查看课堂中提出的问题，并进行补答，进而了解课堂上所要掌握的知识点，并且在课余时间通过iClass平台与教师同学进行交流。当然对于不能到到校上课的情况，教师可以根据学生的参与度，酌情给与一定的分数，用以激励学生远程参与。总之，即使学生人不在课堂，也要尽量心系课堂。

2.提高师生交流效率

传统课堂上，教师与学生交流，往往是一对一的，问题往往并不具备代表性。使用iClass平台后，同学的发言都总结到了一起，教师可以根据发言情况，并针对多数同学的问题进行一对多的交流，提高课堂效率。对于个别问题，因为有后台数据库的记录，可以选择合适的时间或放在课下来解决。

3.把握课堂更加全面

教与学是相互的，教师需要及时掌握学生的课堂动态，不断调整授课内容及方法。比如大多数学生已经掌握的则要略过，没有理解的要重点讲解。利用iClass平台对学生在课堂交流环节的记录，丰富了教师掌握学生动态的方式，更有利于教师全面掌控课堂。

4.手机服务于教学

随着智能手机普及，学生上课使用手机上网、玩游戏、看小说已经成为课堂教学的一个顽疾。教师通过强硬手段禁止学生使用手机操作难度大，还容易引起不必要的师生冲突。通过iClass平台，利用手机服务课堂，不仅提高课堂效率，还可以占用学生手机来进行师生课堂交流。使得手机不再是教师极力反对的事情，而成为师生交互的重要工具。我们甚至可以提醒学生，记得带着充好电的手机来上课。

5.减少重复性工作

通过软件算法，代替部分重复性的工作，提高教师教学效率。以统计上课出勤为例。对于学生出勤情况，按照以往点名并在记录本上登记的方式，至少也要用几分钟时间来完成，尤其对于大班上课的情况，点名就成为一件很尴尬的事情，不点名，不能准确了解出勤情况，而点名，则会大量占用课堂时间。即使小班上课，也很少会有教师每次课都点名。而使用iClass平台，点名的任务不需要教师分心考虑，每一次上课出勤的学生都会积极签到。通过软件可以统计班级出勤率以及学生个人出勤情况。

五、教学效果分析

基于iClass平台的教学，已经在《科技创新与管理》《从“看电视”到“用电视”》《信息工程与社会》《数字电视技术》《C++程序设计》等多门课程中试行。

以2016-2017学年第二学期上海大学通信学院赵老师的《C++程序设计》课程为例。除去第一次需要学生熟悉软件外，共点名16次。根据iClass平台记录的情况，参与统计的班级人数为62人，平均出勤率为97.38%，最低出勤率为91.94%，有82.26%的同学达到了全勤。该数据是明显优于传统课堂的出勤率的。

对于参与回答问题的情况，按照参与人数与班级人数的比率进行统计，平均参与比为77.12%，最高参与比为92.75%，最低参与比为46.38%。回答问题环节学生参与比的分析如图4所示，在所有参与回答问题环节数据统计中，61%的问题参与比超过80%，说明学生课堂的参与度比较好。在有些问题后面，有些学生会留下问题好难的留言。这可能是造成有些问题参与比低的原因之一。如果以学生参与比高低与问题难易程度成反比为前提来分析图4，以参与比超过60%为分界线，可以看出，有86%的问题参与比超过60%，说明这部分题目适合大多数学生。余下的14%的题目可以认为稍难。从这个情况可以看出，教师没有一味的追求高参与度，适当的难题会有助于激发学生的学习兴趣。

图4 回答问题环节参与情况分析图

六、总结与展望

由于iClass平台的加入，课堂气氛变得活跃，学生学习态度更加积极，对于学生参与教学活动程度不够、教学效果不理想等问题提供了一个很好的解决办法。它构建了以网络为平台、以问题为导向、引导学生自主学习、强调师生交流的教学框架。通过教师的准确引导以及师生间的交流展示，使学生掌握的知识更全面，理解的概念更深刻，极大地提高了课堂教学效果。教师对学生课堂及课后的学习情况掌握更加全面，并且通过 iClass平台的帮助，减少了一些重复性的工作，提高了教师工作效率，受到了参与平台使用的师生的好评。

目前，iClass平台已经取得了一些成效，但时代在进步，技术在革新，iClass平台的功能需要进一步增加增强，教学过程与iClass平台的融合也还需要在教师导学案的设计下不断调整。教学改革也需要在开展师生交流、学生自主学习等方面不断完善。随着iClass平台功能的充实以及进一步的推广，将来学生在学校得到的不仅仅是一份成绩单，而是整个学习过程的一份大数据。

[1]嵩天.大学教学改革的科研方法与探索[J].中国大学教育,2015(1):15-19.

[2]易庆竑.基于慕课的反转课堂及其教学结构研究[J].现代教育技术,2015(4):94-100.

[3]王国中,孙洁.智慧教育产业观察及智慧校园解决方案[J].电视技术,2014(22):28-30.

[4]刘超.构建iClass数字课堂，让教学“触手可及”——谈深度挖掘现代教育技术资源[J].中国教育信息化,2012(8):40-43.

[5]张萍,Eric Mazur.Peer-Instruction——哈佛大学物理课程教学新方法[J].中国大学教育,2010(8):69-71.