談信息技術(shù)改革創(chuàng)新教育教學(xué)模式思路

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摘要：根據(jù)《國(guó)家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的內(nèi)容提要，鼓勵(lì)教師利用信息技術(shù)提升教學(xué)水平、創(chuàng)新教學(xué)模式，政策要求把教育信息化納入國(guó)家信息化發(fā)展整體戰(zhàn)略，將信息技術(shù)作為提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段，提倡在教學(xué)活動(dòng)中廣泛采用信息技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)及管理的網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；教學(xué)環(huán)境；元數(shù)據(jù)；創(chuàng)新教學(xué)模式

1信息技術(shù)提升教學(xué)水平和創(chuàng)新教學(xué)模式的意義與作用

黨的十八大以來(lái)，我國(guó)在教育信息化方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，特別是在“寬帶網(wǎng)絡(luò)校校通、優(yōu)質(zhì)資源班班通、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間人人通”，建設(shè)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)和教育管理公共服務(wù)平臺(tái)的“三通兩平臺(tái)”的大背景下，優(yōu)質(zhì)教育資源覆蓋面不斷擴(kuò)大。支撐教育改革發(fā)展的能力顯著提升，融合應(yīng)用的理念廣泛傳播，普遍用、經(jīng)常用、深度用逐步成為課堂教學(xué)的新常態(tài)，逐步探索并形成了有中國(guó)特色的信息化發(fā)展道路[1]。教育部關(guān)于印發(fā)《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011—2020年)》的通知中明確指出：“以教育信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化，破解制約我國(guó)教育發(fā)展的難題，促進(jìn)教育的創(chuàng)新與變革，是加快從教育大國(guó)向教育強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的重大戰(zhàn)略抉擇。教育信息化充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，注重信息技術(shù)與教育的全面深度融合，在促進(jìn)教育公平和實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源廣泛共享、提高教育質(zhì)量和建設(shè)學(xué)習(xí)型社會(huì)、推動(dòng)教育理念變革和培養(yǎng)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新人才等方面具有獨(dú)特的重要作用[2]”。

2信息技術(shù)提升教學(xué)水平和創(chuàng)新教學(xué)模式的方法

2.1高等教育是培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的基石

作為培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的孵化基地，高等教育應(yīng)對(duì)傳授已有知識(shí)為目的的教育觀念和教學(xué)方法進(jìn)行改革，轉(zhuǎn)變?yōu)橐耘囵B(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和自主學(xué)習(xí)能力為目的的創(chuàng)新教育。遵循“教師主導(dǎo)，學(xué)生主體”的教學(xué)原則，強(qiáng)調(diào)教育教學(xué)工作的最終成效是：學(xué)生學(xué)到了什么，而不是教師教了什么，所對(duì)應(yīng)衡量的標(biāo)準(zhǔn)就是：對(duì)學(xué)生素質(zhì)的提高產(chǎn)生了什么影響。現(xiàn)代高等教育是培養(yǎng)創(chuàng)造型人才的基石，教學(xué)的內(nèi)容和目的應(yīng)該全面貫徹以人為本的思想。既要有利于教師創(chuàng)造性地教，又要有利于學(xué)生主動(dòng)、積極地學(xué)[3]。通過(guò)現(xiàn)代教育技術(shù)實(shí)現(xiàn)互動(dòng)授課和在線網(wǎng)上課程的翻轉(zhuǎn)課堂等混合式教學(xué)模式，從而提高在校大學(xué)生課堂的主動(dòng)參與度，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，使學(xué)生朝著主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)方向發(fā)展[4]。

2.2信息技術(shù)在創(chuàng)新教學(xué)模式中的有效應(yīng)用

隨著教育信息化2.0時(shí)代的到來(lái)，智慧教室的建設(shè)與應(yīng)用方興未艾，涌現(xiàn)了許多基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、設(shè)備智能管控技術(shù)、環(huán)境智能感知技術(shù)、物聯(lián)技術(shù)以及大數(shù)據(jù)分析等全方位多維度的教室硬件環(huán)境的構(gòu)建，力求達(dá)到為教授不同課程的教師提供不同專業(yè)內(nèi)容且獨(dú)享的教學(xué)環(huán)境。通過(guò)提供教室智能管控、課堂互動(dòng)教學(xué)、教學(xué)過(guò)程督導(dǎo)、大數(shù)據(jù)分析與可視化操作的一體化平臺(tái)，最終實(shí)現(xiàn)智慧教學(xué)環(huán)境、智慧教學(xué)模式、智慧教學(xué)評(píng)估三個(gè)維度的一體化教學(xué)環(huán)境模型構(gòu)建(見圖1)。信息技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智慧教學(xué)環(huán)境建設(shè)的根基，通過(guò)教學(xué)設(shè)備控制、環(huán)境設(shè)備控制、投屏顯示控制、跨屏教學(xué)互動(dòng)控制等，將智慧課堂的互動(dòng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)源采集等有機(jī)融為一體。加之簡(jiǎn)易地操控體驗(yàn)，為課堂教學(xué)營(yíng)造出相對(duì)完美的智慧教學(xué)環(huán)境，增強(qiáng)學(xué)生課堂教學(xué)的主動(dòng)參與程度。智慧教學(xué)環(huán)境作為支撐起涵蓋整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)(課前、課中、課后)的集中服務(wù)管控平臺(tái)，為課堂授課提供了豐富的軟硬件和數(shù)據(jù)支持，可以滿足師生課前數(shù)據(jù)共享(預(yù)習(xí))、課中教學(xué)互動(dòng)(學(xué)習(xí))、課后教學(xué)分析(評(píng)估)的需要。通過(guò)大數(shù)據(jù)的分析整理，為上層教學(xué)管理的教學(xué)分析和教學(xué)督導(dǎo)提供動(dòng)態(tài)、直觀的數(shù)據(jù)信息，一方面幫助任課教師改進(jìn)教學(xué)方法，實(shí)施個(gè)性化教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量和評(píng)估教學(xué)效果；另一方面也可以幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)自我認(rèn)知和評(píng)價(jià)，推動(dòng)學(xué)生自我導(dǎo)向式學(xué)習(xí)，最終提高學(xué)習(xí)效率。

3信息技術(shù)促進(jìn)高校智慧教室環(huán)境建設(shè)

3.1智慧教室是現(xiàn)代信息技術(shù)的整合與應(yīng)用

高校智慧教室環(huán)境建設(shè)是基于互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)，以智能教學(xué)終端、教學(xué)資源服務(wù)平臺(tái)和可視化集中管控平臺(tái)為基礎(chǔ)，通過(guò)系統(tǒng)應(yīng)用及軟硬件工具實(shí)現(xiàn)整個(gè)校園在互動(dòng)教學(xué)、微課制作、資源共享等教學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的信息化改革，同時(shí)也是促進(jìn)高校進(jìn)一步提升教育教學(xué)信息化水平的集中體現(xiàn)。為了遵循人才培養(yǎng)規(guī)律，打破“以教師為主體”的教學(xué)模式，引進(jìn)先進(jìn)教育教學(xué)方法，通過(guò)課堂上師生實(shí)時(shí)互動(dòng)的多媒體授課方式，實(shí)現(xiàn)全新的教育教學(xué)方法，使得“以學(xué)生為主體”的課堂授課成為可能。解決了單項(xiàng)教學(xué)的弊端，推動(dòng)形成互動(dòng)研討式教學(xué)、沉浸體驗(yàn)式教學(xué)及專業(yè)個(gè)性化教學(xué)的教學(xué)模式，從而最終實(shí)現(xiàn)教育信息化對(duì)高素質(zhì)人才培養(yǎng)的目標(biāo)[5]。

3.2高校智慧教室建設(shè)的內(nèi)容

智慧教室建設(shè)的內(nèi)容應(yīng)該包含三大基礎(chǔ)組成部分：智慧教學(xué)綜合服務(wù)平臺(tái)、智慧教室綜合管控平臺(tái)、智慧教室數(shù)據(jù)治理平臺(tái)。

3.2.1智慧教學(xué)綜合服務(wù)平臺(tái)制訂符合教學(xué)活動(dòng)需要的教學(xué)環(huán)節(jié)及流程并與課程資源中心(MOOC，SPOC)相對(duì)接。在后臺(tái)對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行全方位的數(shù)據(jù)解析，并將結(jié)果提交給任課教師和各級(jí)教學(xué)管理、教學(xué)督導(dǎo)，以便后期做出行之有效的教學(xué)改革方案。其中，應(yīng)包括教師的備課流程和學(xué)生課前預(yù)習(xí)內(nèi)容；課上互動(dòng)研討式教學(xué)(分組討論、課堂試卷、問(wèn)題匯總分析)；課后對(duì)學(xué)生作業(yè)問(wèn)題的統(tǒng)計(jì)匯總；以及課堂學(xué)情匯總分析等相關(guān)子模塊[6]。

3.2.2智慧教室綜合管控平臺(tái)以學(xué)生發(fā)展為中心，以“互聯(lián)互通、資源共享、直播錄播線上線下、互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)為先”的“無(wú)界限教學(xué)空間”為核心理念，打通教務(wù)、學(xué)工、一卡通、智慧教室等信息孤島，將教學(xué)資源、教學(xué)服務(wù)、教學(xué)數(shù)據(jù)融為一體，為教師和學(xué)生提供共享、交互、多元的內(nèi)容展示手段和交互方式，打造智慧教學(xué)生態(tài)環(huán)境。通過(guò)創(chuàng)新智慧教學(xué)改變?cè)薪虒W(xué)模式，強(qiáng)化師生互動(dòng)；關(guān)聯(lián)教務(wù)系統(tǒng)，統(tǒng)一排課、排考；創(chuàng)造智慧學(xué)習(xí)空間，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣[7]?；诰W(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)針對(duì)智慧教室內(nèi)各子系統(tǒng)設(shè)備的整體融合統(tǒng)一管理，包括：錄像錄播系統(tǒng)、教學(xué)設(shè)備控制系統(tǒng)、環(huán)境感知控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)。為高校提供智慧教學(xué)、在線教學(xué)、智能管控、數(shù)據(jù)矩陣等一體化功能，構(gòu)建智慧教學(xué)環(huán)境、智慧教學(xué)模式、智慧教學(xué)評(píng)估三維度一體化的“無(wú)界限”教學(xué)空間。從而實(shí)現(xiàn)教師學(xué)生互動(dòng)的“無(wú)界限”，線上、線下時(shí)空的“無(wú)界限”，臺(tái)前幕后資源共享的“無(wú)界限”(見圖2)。運(yùn)用線上虛擬教室，基于阿里云、騰訊云等大型云計(jì)算平臺(tái)，支持服務(wù)器集群化部署，可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的彈性擴(kuò)容，支持萬(wàn)次以上的并發(fā)呼叫，具有互動(dòng)教學(xué)、雙師課堂、錄播課堂、課件分享、互動(dòng)白板、在線巡課等功能，線上與線下統(tǒng)一管理，可實(shí)現(xiàn)跨教室、跨校區(qū)、跨地區(qū)的互動(dòng)教學(xué)和資源共享。以智能控制系統(tǒng)為核心，對(duì)各類多媒體與物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境設(shè)備、互動(dòng)研討設(shè)備、學(xué)生自帶移動(dòng)終端等進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)現(xiàn)不同場(chǎng)景中顯示設(shè)備、傳感器、智能教學(xué)設(shè)備、一卡通、多媒體設(shè)備等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的集中管控，為師生提供更智能化、更舒適的教學(xué)環(huán)境。

3.2.3智慧教室數(shù)據(jù)治理平臺(tái)數(shù)據(jù)治理平臺(tái)是以用戶為中心，以元數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，貫穿信息標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)質(zhì)量、主數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)共享等從源端到數(shù)據(jù)中心，再到應(yīng)用端的全過(guò)程管理，并通過(guò)大數(shù)據(jù)治理，使用戶更便捷、更靈活、更準(zhǔn)確地獲得大數(shù)據(jù)資源的能力。以元數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用元數(shù)據(jù)貫穿整個(gè)數(shù)據(jù)共享交換和管理的流程，形成了一套從源端到數(shù)據(jù)中心再到應(yīng)用端的全過(guò)程管理(見圖3)。通過(guò)對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)、AI課堂等信息的采集，作為學(xué)生評(píng)價(jià)、教學(xué)評(píng)價(jià)、成果評(píng)價(jià)的依據(jù)，再通過(guò)多維度數(shù)據(jù)分析，提出相應(yīng)的教學(xué)優(yōu)化方案和個(gè)性化教學(xué)方案，平臺(tái)結(jié)合審核評(píng)估、專業(yè)評(píng)估、院系評(píng)估、課程評(píng)估以及學(xué)校教學(xué)質(zhì)量保障體系建設(shè)的要求，建立以教學(xué)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)的高校教學(xué)質(zhì)量保障體系，隨時(shí)查看評(píng)估及審核進(jìn)度。運(yùn)用教學(xué)評(píng)估指標(biāo)設(shè)定預(yù)警信息，同時(shí)生成教學(xué)指標(biāo)分析報(bào)告并隨時(shí)查看數(shù)據(jù)對(duì)比分析，為教學(xué)及教育管理部門在教學(xué)質(zhì)量提升、教學(xué)過(guò)程監(jiān)管、資源分配、政策制訂等方面提供決策輔助。最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的全面提升。利用采集到的數(shù)據(jù)，通過(guò)靈活、高效、安全、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)集成和高性能、跨平臺(tái)、跨系統(tǒng)、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)各應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)雙向交換，一方面幫助學(xué)校通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)，另一方面幫助學(xué)校數(shù)據(jù)中心提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源按照信息標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的軌跡良性生態(tài)循環(huán)[8]。

4信息技術(shù)對(duì)促進(jìn)教學(xué)效率提高的積極作用

利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，通過(guò)信息技術(shù)與學(xué)科課程的有效整合實(shí)現(xiàn)一種理想的學(xué)習(xí)環(huán)境和全新的、能充分體現(xiàn)學(xué)生主體作用的學(xué)習(xí)方式，從而改革教學(xué)結(jié)構(gòu)和教育本質(zhì)，達(dá)到培養(yǎng)具有21世紀(jì)能力素質(zhì)的人才(即創(chuàng)新人才)的目的。教師應(yīng)該配合現(xiàn)代教育技術(shù)人員，積極主動(dòng)地運(yùn)用多媒體手段，開展全新的教學(xué)活動(dòng)。隨著教師信息技術(shù)水平的提高，學(xué)生將會(huì)受益匪淺。信息技術(shù)的日新月異，亦將會(huì)引領(lǐng)高校教育的發(fā)展，也同時(shí)展現(xiàn)了未來(lái)教育的美好前景。教育信息化的實(shí)現(xiàn)并不是一蹴而就的工作，它需要一個(gè)較長(zhǎng)的適應(yīng)性過(guò)程，它的發(fā)展取決于是否能很好地適應(yīng)教育環(huán)境及如何為教育服務(wù)。

5結(jié)語(yǔ)

在新形勢(shì)下，以信息技術(shù)的理念引領(lǐng)教育現(xiàn)代化，既要注重提升教育信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平，又要以加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)教育資源開發(fā)與應(yīng)用為重點(diǎn)，科學(xué)構(gòu)建區(qū)域智慧教育管理信息系統(tǒng)，才能最終走出一條符合當(dāng)下需要的創(chuàng)新教育教學(xué)改革的新道路。

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作者：王彥 魯立軍 田東陽(yáng) 吳偉 單位：北京聯(lián)合大學(xué)教務(wù)處現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)中心