“互联网+教育”背景下智慧课堂精准教学模式的构建与实践——以《Flash动画制作》课程为例

张 超

（宿州职业技术学院 安徽·宿州 234101）

云计算、大数据和人工智能等新兴信息技术的高速发展，给经济社会的各个领域带来深刻变革。2015年5月，习近平总书记在《致国际教育信息化大会的贺信》中强调因应信息技术的发展，推动教育变革和创新，构建网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系[1]。2019年 2月，中共中央、国务院印发了《中国教育现代化2035》[2]，文件要求加快推进“互联网+教育”战略，积极开展以信息技术为支持的智慧教育创新研究，利用现代技术加快推动人才培养模式改革，实现规模化教育与个性化培养的有机结合。由此可见，实现中国教育现代化、推动教育信息化建设是新时代教育改革和发展的明确方向。课堂是教育教学改革的主阵地，抓好了课堂教学就抓住了教育教学水平提升的根本[3]。因此，构建新一代信息技术为支持的智慧课堂教学模式应是教育信息化建设的重点内容之一。

本文在对智慧课堂教学模式进行较详细阐述的基础上，构建了一种基于数据驱动的智慧课堂精准教学模式，该模式依托智慧校园和超星学习通APP，实施基于精准数据驱动的智慧课堂教学。详细论述了《Flash 动画制作》课程中“骨骼动画”知识点的教与学活动的智慧课堂生成过程，以此为高职院校大量专业课程的智慧学习境域构建提供一种设计范例。

一、相关概念

（一）智慧课堂的内涵和特点

智慧课堂是基于先进的学习理论，在云计算、大数据和人工智能等新一代信息技术支持下，实现覆盖“课前、课中、课后”全教学场景应用，以提高学习者智慧发展为目标的新型课堂样态，具有教学决策数据化、评价反馈即时化、交流互动立体化和资源推送智能化等核心特征[4]。传统的课堂教学中，教师根据教材内容在课堂上向学生传授课程知识，学生被动接受知识，而智慧课堂强调以学生为中心，借助信息技术手段，将课堂维度拓展到课前和课后，教师依托新的信息化技术提供的精准学情分析，通过线上线下实时的互动交流和情景创设不断引导培养学生的自主探究学习能力和创新思维能力，从而实现学生的智慧发展[5]。

（二）“互联网+教育”教学模式

近年，随着云计算、大数据和人工智能技术的迅速发展，给各个行业的生态重塑和创新发展带来许多新的机遇。特别2019年5G 技术商用的启动，更标志着中国向科技强国的道路上又迈出了关键一步,更为整个经济社会的发展和变革带来了新的动能。在此背景下，国家提出“互联网+教育”发展战略，推动教育变革和创新。“互联网+教育”不是简单的彼此相加，而是整个教育的人才培养目的、人才培养模式、人才培养体系、人才培养评价和教与学的模式等引入互联网思维，进行全程重构变革，让二者产生有助于教育创新发展的化学反应。

美国学者乔伊斯和韦尔在《教育模式》一书中首次提出了教学模式的概念。美国学者冈特、施瓦布等在《教学：一种模式观》中给出了教学模式的内涵和类型，根据他们的研究理论，一般教学模式包括：理论基础、教学目的、操作程序、实现条件和评价五个要素构成。“互联网+教育”教学模式不是摒弃传统的教学模式，而是借助互联网思维对传统教学模式进行重构。一个有效的教学模式需要科学先进的学习理论作为指导，按照特定的教学目的，充分使用各种教学条件，引导学生按照一定的序列开展学习活动，并凸显学生的学习主体地位。

二、“互联网+教育”背景下智慧课堂精准教学模式的构建

（一）基于数据驱动的精准教学

精准教学（Precision Teaching）方法源于斯金纳的行为学习理论，主张学习即操作条件作用，以流畅度作为评价学生学习效果的指标，以学习和测量作为精准教学的程序方法[6]。精准教学的精髓在于设计能够跟踪记录学生学习行为的测量过程并提供数据决策支持。在信息技术未普及之前，以笔和纸为工具的手工测量和记录形式制约了其实际应用效果，也导致了精准教学理论研究的停滞。

随着信息化技术的发展，教育的信息化水平已经初具规模。在此背景下，智能手机、各种传感器、可穿戴式设备等均可成为各教学环节的数据采集器，学生的学习行为能够被精确记录，特别以云计算、物联网和移动互联为支撑的大数据技术的发展，为精准教学的实施提供了有效技术保障，对学生学习行为数据进行实时性、可视化、个性化的分析成为可能。

（二）智慧课堂精准教学模式的构建

智慧课堂作为“互联网+教育”的先行探索者，最先将大数据分析、移动互联等技术引入到课堂教学中，支持课堂教学融合互联网思维的教学模式改革。国内许多学者和一线教师对智慧课堂理论研究和教学实践做了大量探索，在此基础上并结合实际教学实践构建了一种基于数据驱动的智慧课堂精准教学模式[7,8,9]，如图1所示。

图1 智慧课堂精准教学模式

图1中智慧课堂精准教学模式仍然围绕着一般教学模式的五个要素进行构建，即：理论基础、教学目的、操作程序、实现条件和评价五个要素。智慧课堂精准教学模式依托智慧校园和智慧课堂教学平台进行组织实施。理论基础即具有指导性的先进的学习方法，具体学习方法的使用蕴含在实际的教学过程中。笔者所在高校为高职院校，依据高职院校培养高级技能型人才的培养目标，笔者把教学目的分为三个层次:知识目标、技能目标和创新目标。知识目标培养学生务必掌握课程中的陈述性和程序性的知识；技能目标培养学生具有一定的实践应用能力； 创新目标主要培养学生的自主创新能力，最终促进学生的智慧生成。智慧课堂精准模式将教学活动分为课前、课中、课后三个阶段。课前：教师分析学情发布微课件、微视频、图片、文本、慕课资源等预习内容和预习检测的内容（主客观题或实训任务）。学生预习并实时反馈预习中遇到的问题，教师及时给予问题解答。教师实时监控整体预习进度和预习结果，调整修改教学设计方案。课中：教师使用翻转课堂等形式导入新课内容，学生分享展示自学成果，教师通过创设新情景引导学生开展分组讨论、协作探究学习，老师讲解与点评。课后：教师依据随堂检测情况，有差异化的推送辅导资源和作业，学生完成课后作业并及时提交给老师。

数据驱动是整个智慧课堂精准教学模式实施的关键，贯穿整个教学实施过程，这里的数据驱动分为两个层次：一是历史数据，主要来源于智慧校园各系统中的学生数据，如教务管理系统、图书管理系统、学生管理系统、智慧教学平台、网络在线学习空间等。使用大数据分析技术对历史数据进行分析，将分析结果使用可视化技术呈现就相当于用数据为学生画了一幅画像。学生学习行为的数据画像可以作为课前学情分析的重要组成部分，也有助于教师对学生情况的掌握。二是智慧课堂教学模式运行中产生的实时数据，这是智慧课堂教学效果评价的重要指标，是实现精准个性化推荐、提高学生自主探究能力、提升学生创新能力，以学促改、以改促学最终促进学生智慧生成的关键。

三、《Flash动画制作》课程智慧课堂精准教学模式实践

《Flash 动画制作》课程是宿州职业技术学院计算机应用技术专业的必修课程，课程安排在大二学年上学期开设。智慧课堂精准教学模式已经在该课程具体实施和应用。下面从智慧学习平台设置、基于智慧校园系统中存储的数据的班级学情分析、课程教学目标、课堂教学活动详细组织与实施过程和教学评价五个方面，具体阐述《Flash 动画制作》课程智慧课堂精准教学模式实践过程。

（一）设置学习平台

选择超星学习通APP 作为智慧课堂教学活动的主平台，超星学习通是一款功能强大的移动学习平台，可以自由设计课程章节及其对应教案、课件、视频等教学资源的发布和管理，拥有发布作业、随堂考试、抢答、投票、话题讨论、分组讨论、作业在线批改、学生互评等互动功能，具有数据记录与统计分析功能能够辅助完成学生学习评估，还拥有趣味性的手势签到、位置签到等功能，能够满足移动环境下师生和生生的即时互动。

（二）班级学情分析

智慧课堂精准教学模式是为了提高学习者的学习效率，改变学习者的学习方式而进行的基于互联网思维的教学设计。建构主义学习观认为学习者是自己知识的建构者，是在一定的情境下，借助他人的引导，通过对知识的主动探索和所学知识意义的主动建构而获得的。因此，作为学习活动的主体，学生学习的需求、学习的动机决定了模型是否成功。

宿州职业技术学院计算机应用技术专业2018级学生共89 人，笔者以计应181 班为例做班级学情分析。181 班共43 人，图2为对智慧校园部分系统中存储的该班级大一学年数据的分析情况。图2中该班级的补考率为13.95%，补考两门课以上的集中在3 位同学身上。该班级有25 位同学从图书馆借阅过图书，其中借阅学科专业书籍占比为41.86%。该班级学生参加院系举行的计算机程序设计大赛、网络安全知识大赛等活动人次的占比为44.19%。通过对学院智慧校园部分信息系统中的历史数据的分析，说明该班级整体的学习能力和学习风气良好，部分同学有自主探究学习的需求和良好习惯，对实施智慧课堂活动时更科学的进行班级分组提供了参考依据。

图2 班级学情分析

（三）课程教学目标

《Flash 动画制作》课程操作性较强，主要考察学生掌握基本知识技能以后的创新应用能力。为此，本课程主要采取“模块+案例”的教学方式，将课程划分为5 大模块，如表1所示，每个模块由若干案例组成，将知识点融于生动活波的案例之中，有效激发学生自主学习的兴趣，达到寄学于乐的目的，适合于组织实施智慧课堂教学模式的教学活动。每个模块的教学目标分为知识目标、技能目标和创新目标三个层次，表1中给出各模块的知识目标，以骨骼动画模块为例，技能目标为掌握两足人物走路、跑步动画的骨骼调节方法，创新目标为学生自主探究四足生物行走、飞行类生物飞行、鱼类生物游泳等骨骼动画的制作方法。

表1 课程内容划分

（四）智慧课堂教学组织和实施

根据智慧课堂精准教学模式课堂教学活动的实施分为课前预习、课中互动、课后练习三个阶段。智慧课堂教学活动以人物行走骨骼动画的制作为例，具体组织实施如下。

1.课前预习，精确督导

课前预习阶段学生主要通过教师发布的预习资源进行自主探究学习，因此教师要精心准备形式多样的预习资源，预习资源的内容要简明、扼要具备高度的概括性，这样才能提升学生自主预习的兴趣，才能达到事半功倍的预习效果。

人物行走骨骼动画使用Flash 软件中的骨骼工具实现。根据教学目标预习资源主要包括：介绍人体骨骼构成的微视频、介绍骨骼工具使用方法的操作视频、人物角色骨骼绑定演示视频、人物走路动作分解图和演示视频、教学案例和素材等。

教师在超星学习通APP 中发布制作好的预习资源并推送预习通知。教师通过超星学习通APP 实时监控学生的整体预习情况，掌握有多少学生进行了预习、每个学生观看课件的页数、观看视频的时长、总预习时长、限时预习测验得分等详情，准确跟踪每位同学的预习轨迹，对表现不积极的同学进行实时精确督导，对预习中表现优异的同学发送班级公告给予表扬。预习活动中产生的宝贵在线数据即可作为后续课程评价的重要依据又可作为教学研究的重要数据资源。

2.课中互动，巩固内化

课堂环节教师首先根据预习及检测结果，重点归纳和讲解学生普遍不能很好理解的知识点。对教学重点内容如人物角色骨骼绑定技巧、人物走路分解动作的骨骼调节方法要进行祥讲。其次，创设一个卡通角色子弹小人往前行走遇到障碍物回头的动画场景。根据事先划分的学习小组分组讨论，协作探究并限时完成这一动画场景，期间教师要根据各小组遇到的实际问题进行精确辅导。最后，根据各小组的完成情况教师进行点评，使学生学习的知识得到内化和吸收。

3.课后作业，创新提高

人物行走骨骼动画模块课后作业主要分为两个方面，一是考察学生对IK 骨骼原理掌握情况的客观测试题； 二是考察学生实际应用能力的动画情景创作题，动画情景设定为制作一段子弹小人跳广场舞的动画。对于客观题，超星学习通APP 内嵌的数据分析功能，能够辅助教师掌握学生的整体完成进度、每个学生的答题情况。教师能够根据每个学生的学习情况进行精准的辅导。对于动画情景创作作业，学生可以将制作好的动画源文件及影片文件上传到超星学习通，教师打开源文件进行批改并点评，学生可以及时看到教师的点评信息并进行相应的修改，在师生的线上互动交流中知识应用得到提高。

（五）教学评价

传统课堂教学模式和智慧课堂教学模式均采用学习总成绩=平时成绩 （30%）+期末考试成绩（70%）的考核标准。智慧课堂精准教学模式能够实现线上学习全过程的精确记录，多维度的过程性评价折合为学生平时成绩时能够客观真实的反映学生的学习状态。表2为在试卷难度基本相同的情况下，在不同教学模式下最近三个学年的学生成绩分布情况。从表2中能够看出，使用了智慧课堂精准教学模式的班级学生的不及格率有所下降，平均成绩有所提高，说明该模式充分调动了学生的学习兴趣和自主探究学习的动力，学习效果良好。

四、结语

本文构建了基于数据驱动的智慧课堂精准教学模式，该模式改变了传统的教学方式，实现了师生之间线上线下的立体性互动，教师依托新的信息化技术提供的精准学情分析，能精确掌握学生的学习情况，实施精准的智慧课堂教学活动。将该模式运用于《Flash 动画制作》课程的教学中，学生的补考率明显下降，学生的平均成绩显著提高，说明该模式充分调动了学生的学习积极性，取得了良好的教学效果。