鐘益華

（浙江師范大學(xué) 教師教育學(xué)院，浙江 金華 321004）

一、引言

智慧教育是教育信息化的新境界、新訴求。它需要以智慧學(xué)習(xí)環(huán)境為技術(shù)支撐、以智慧學(xué)習(xí)為根本基石、以智慧教學(xué)法為催化促導(dǎo)[1]。當(dāng)前我國(guó)的智慧教育正處在深度探索和應(yīng)用融合階段[2]。隨著智慧技術(shù)的不斷發(fā)展以及國(guó)家各項(xiàng)推進(jìn)智慧教育發(fā)展政策的助力，智慧技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用愈加廣泛，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、5G 等技術(shù)的整合應(yīng)用，使之在教育領(lǐng)域迸發(fā)出愈加強(qiáng)勁的影響力與生命力。

在線學(xué)習(xí)是近年來備受大眾歡迎的一種學(xué)習(xí)模式。新冠疫情之下，由于“停課不停學(xué)”政策的號(hào)召，各學(xué)校依托網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)開展起線上教學(xué)，線上教學(xué)成為疫情期間各學(xué)校的常態(tài)化教學(xué)形式。伴隨著我國(guó)新冠疫情得到有效控制，大中小學(xué)陸續(xù)開學(xué)并實(shí)施線下教學(xué)，但線上教學(xué)并未因此被取締，而是憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)仍得到各學(xué)校、教師的青睞，由此形成了后疫情時(shí)代線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)新常態(tài)[3]?，F(xiàn)今的混合式教學(xué)并非是簡(jiǎn)單的線上線下學(xué)習(xí)方式的組合，而是更加強(qiáng)調(diào)融合發(fā)展，加之各類智慧技術(shù)的應(yīng)用突破，進(jìn)一步促使其更好地融合。如課堂行為識(shí)別、情感分析、學(xué)情預(yù)測(cè)、智能閱卷、智能機(jī)器人等基于智慧技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提升混合教學(xué)當(dāng)中教師的教學(xué)質(zhì)量以及學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，為推進(jìn)智慧教育提供強(qiáng)大動(dòng)力。

二、混合教學(xué)的現(xiàn)狀

1.線上學(xué)習(xí)學(xué)生參與度較低

線上學(xué)習(xí)具有不受時(shí)空限制、資源共享、可重復(fù)性等特點(diǎn)[4]。線上學(xué)習(xí)的主要學(xué)習(xí)場(chǎng)景是由學(xué)習(xí)者面對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)來觀看教師事先已經(jīng)錄制好的課程視頻或者通過直播軟件來進(jìn)行實(shí)時(shí)課堂直播的形式。這類學(xué)習(xí)方式大多數(shù)是由學(xué)習(xí)者在家庭環(huán)境中獨(dú)立進(jìn)行的，而教師則處在屏幕的另一端，因而很難實(shí)時(shí)觀察到學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況，這就無法實(shí)現(xiàn)像線下課堂一樣快速對(duì)學(xué)習(xí)者的迷航行為進(jìn)行適時(shí)干預(yù)調(diào)整[5]。加之網(wǎng)絡(luò)上各種資源的誘惑以及學(xué)習(xí)者自控力的不足，導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)易走神等現(xiàn)象，進(jìn)而降低其線上課堂的參與度，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生負(fù)面影響。

2.教師混合式教學(xué)準(zhǔn)備度不足

教師的教學(xué)準(zhǔn)備度集中表現(xiàn)為態(tài)度準(zhǔn)備以及能力準(zhǔn)備[6]。態(tài)度準(zhǔn)備是指教師能否正確看待混合式教學(xué)并予以接受，而能力準(zhǔn)備是指教師是否具備進(jìn)行混合式教學(xué)的能力。教師是混合式教學(xué)中的關(guān)鍵一環(huán)，在線上線下的混合式教學(xué)中，教師的教學(xué)準(zhǔn)備度對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)的影響至關(guān)重要。然而，目前教師混合式教學(xué)的準(zhǔn)備度仍然較低，仍處于混合式教學(xué)改革的意向期[7]。這表明教師在對(duì)待混合式教學(xué)的態(tài)度以及能力上仍有不足。相對(duì)應(yīng)的，會(huì)影響教師在混合式教學(xué)中進(jìn)行合理的課堂安排以及對(duì)學(xué)生在教學(xué)過程中產(chǎn)生的一系列問題缺乏成熟的指導(dǎo)解決方案，導(dǎo)致無法進(jìn)行高效的混合式教學(xué)。

3.線上線下教學(xué)融合度較低

后疫情時(shí)代，各高校都熱衷于實(shí)施線上加線下的混合教學(xué)模式，但究其本質(zhì)，只是線上線下的簡(jiǎn)單相加，并未實(shí)現(xiàn)其全方位的有效整合與利用，教師和學(xué)生缺乏線上線下融合發(fā)展的理念。從大多數(shù)研究[8-9]中可以看出，教師往往只是收集線上或線下某一方面的數(shù)據(jù)來對(duì)某一教學(xué)行為進(jìn)行分析探究，而線上與線下教學(xué)往往是具有不同側(cè)重點(diǎn)以及在不同場(chǎng)景下進(jìn)行的。從側(cè)重點(diǎn)角度來看，混合教學(xué)中的線上部分集中于課前預(yù)習(xí)理解、課后復(fù)習(xí)鞏固，而線下部分則更傾向于課中重難點(diǎn)知識(shí)的講解。從場(chǎng)景角度來看，線下部分往往是學(xué)生面對(duì)教師在學(xué)校教室中進(jìn)行，而線上部分通常是學(xué)生面對(duì)移動(dòng)終端在家或者機(jī)房中進(jìn)行。如此一來，僅僅通過線上或線下某一方面所得來的教學(xué)信息進(jìn)行研究是缺乏科學(xué)性的，難以在線上與線下混合的教學(xué)行為中泛化。

三、智慧技術(shù)對(duì)混合教學(xué)的意義

1.促進(jìn)教師對(duì)學(xué)生的了解

教師對(duì)學(xué)生的了解程度會(huì)影響其對(duì)學(xué)生的整體認(rèn)知態(tài)度。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程當(dāng)中，教師如果想要了解學(xué)生在某一段時(shí)間之內(nèi)的學(xué)習(xí)情況、學(xué)習(xí)態(tài)度以及情感問題等變化，通常需要采用觀察法、訪談法、量表等方式才能較好的掌握。教師若以此類方式面向眾多學(xué)生時(shí)會(huì)耗費(fèi)其大量的時(shí)間精力，進(jìn)而降低其教學(xué)精力的分配，影響教師的教學(xué)質(zhì)量。隨著智慧技術(shù)在教育領(lǐng)域的運(yùn)用，類似情況得以改善。例如，通過深度學(xué)習(xí)的方式構(gòu)建一種基于雙通道深度記憶網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)模型，并將此模型運(yùn)用于學(xué)生教學(xué)評(píng)價(jià)之中，來挖掘?qū)W生在評(píng)價(jià)中對(duì)于不同教學(xué)方面的情感傾向，以此為依據(jù)幫助教師和教學(xué)管理者改進(jìn)其教學(xué)過程[10]。通過深度學(xué)習(xí)的手段來挖掘情感狀態(tài)，即刻就能獲取其結(jié)果，這不僅大大減輕了教師在使用傳統(tǒng)的訪談等方式所付出的精力消耗，也促進(jìn)了教師對(duì)學(xué)生的進(jìn)一步了解。

2.提升課堂教學(xué)評(píng)價(jià)的效率

課堂教學(xué)評(píng)價(jià)是課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中極為重要的組成部分，充分發(fā)揮課堂教學(xué)評(píng)價(jià)的應(yīng)有功能對(duì)于整體教育教學(xué)質(zhì)量的提升、學(xué)生的成長(zhǎng)及教師的專業(yè)發(fā)展都有著重要意義[11]。因此，提升課堂教學(xué)評(píng)價(jià)的效率對(duì)于教師和學(xué)生都非常關(guān)鍵?；谥腔奂夹g(shù)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)方法通過獲取學(xué)生課堂中的行為畫面，并對(duì)畫面中學(xué)生的肢體行為以及表情狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，再根據(jù)前期已經(jīng)劃分好的狀態(tài)進(jìn)行分類，一般劃分指標(biāo)為積極、中性、消極等[12]。通過結(jié)合學(xué)生的行為以及行為分類的結(jié)果對(duì)其課堂表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果在課后就能夠及時(shí)的反饋給教師，讓教師迅速感知課堂中學(xué)生的學(xué)習(xí)情況以及自身教學(xué)需要改進(jìn)之處。相比傳統(tǒng)的采用專家聽課、評(píng)估表來進(jìn)行課堂教學(xué)評(píng)價(jià)的方式，基于智慧技術(shù)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)更具效率且避免了由于專家的主觀局限性而導(dǎo)致的評(píng)價(jià)結(jié)果的偏倚。

3.促進(jìn)混合學(xué)習(xí)模式的構(gòu)建

混合式學(xué)習(xí)模式以智慧教學(xué)技術(shù)為前提，以創(chuàng)新教學(xué)理念為指導(dǎo)，將線上網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和線下課堂學(xué)習(xí)結(jié)合起來，讓學(xué)生成為教學(xué)的主體[13]。采用智慧技術(shù)構(gòu)建的混合學(xué)習(xí)模式，如圖1所示。該模式充分利用智慧技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將其運(yùn)用于課前、課中、課后的教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、高效的教學(xué)。在課前線上準(zhǔn)備階段，教師首先發(fā)布與本次課程相關(guān)的線上學(xué)習(xí)資源，包括教師事先錄制好的學(xué)習(xí)視頻、PPT、題目等，學(xué)生通過這些學(xué)習(xí)資源進(jìn)行預(yù)習(xí)，并將預(yù)習(xí)時(shí)產(chǎn)生的各類問題發(fā)布于在線討論之中，通過自然語言處理技術(shù)將問題進(jìn)行分類，如分為認(rèn)知、情感類等問題，而學(xué)生的個(gè)性化問題則單獨(dú)成列，教師通過收集學(xué)生的問題做好課前教學(xué)準(zhǔn)備。在課中線下教學(xué)階段，教師不必贅述課程中的每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，而是以課前準(zhǔn)備為依據(jù)，主要講解重難點(diǎn)以及協(xié)助學(xué)生解決其個(gè)性化問題，而課堂教學(xué)過程由高清攝像頭采集學(xué)生學(xué)習(xí)畫面，利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)識(shí)別分析學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況，做出課堂教學(xué)評(píng)價(jià)，并在課后及時(shí)將評(píng)價(jià)結(jié)果反饋給教師，教師以此來調(diào)整教學(xué)策略。在課后線上評(píng)價(jià)階段，學(xué)生完成教師發(fā)布的線上作業(yè)，其中自身難以解決的問題可以通過智慧機(jī)器人進(jìn)行輔助完成，由線下學(xué)習(xí)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)學(xué)生的作業(yè)完成情況并及時(shí)反饋給教師，由教師來做出最終教學(xué)評(píng)價(jià)。

圖1 混合學(xué)習(xí)模式

四、智慧技術(shù)在混合教學(xué)中的應(yīng)用

1.課堂行為分析

課堂行為能夠反映教師和學(xué)生的課堂狀態(tài)，通過對(duì)課堂行為的分析理解能夠促進(jìn)教學(xué)過程的進(jìn)一步優(yōu)化，為教師的教學(xué)決策提供科學(xué)依據(jù)。目前大多數(shù)學(xué)校教室都配置了高清攝像頭，這為進(jìn)行課堂行為分析數(shù)據(jù)采集提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。通過攝像頭記錄課堂中學(xué)生的行為，將收集的視頻、圖像等數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理等操作后放入深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中進(jìn)行訓(xùn)練，得出學(xué)生的課堂行為分析結(jié)果，教師根據(jù)結(jié)果能夠快速全面地了解學(xué)生課堂的學(xué)習(xí)狀態(tài)，助力其教學(xué)決策的進(jìn)行。

2.智能輔助學(xué)習(xí)

智能助學(xué)機(jī)器人、智慧學(xué)伴等是目前較為流行的輔助學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的應(yīng)用。伴隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，其功能越來越完善，并向著實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)助學(xué)方向邁進(jìn)。其發(fā)展的要求不僅限于對(duì)學(xué)生的簡(jiǎn)單輔助，而是強(qiáng)調(diào)精準(zhǔn)，智能機(jī)器人能夠通過與學(xué)生的對(duì)話、作業(yè)情況、學(xué)習(xí)記錄等信息生成關(guān)于該學(xué)生的學(xué)習(xí)畫像，通過學(xué)生畫像了解其知識(shí)掌握的薄弱之處并予以有效學(xué)習(xí)推薦與指導(dǎo)，助力學(xué)生對(duì)薄弱知識(shí)點(diǎn)的掌握，達(dá)到提升其學(xué)習(xí)成績(jī)的效果。智能輔助學(xué)習(xí)技術(shù)的使用能夠大大減輕課后由家長(zhǎng)來輔導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問題解決的壓力。

3.學(xué)情預(yù)測(cè)

學(xué)情分析與預(yù)測(cè)能夠幫助教師了解學(xué)生的真實(shí)狀態(tài)，使教師能夠充分關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，從而做到更好地服務(wù)于學(xué)生的學(xué)，促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展與進(jìn)步。借助基于智慧技術(shù)的改進(jìn)的并行隨機(jī)森林算法[14]，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行有效預(yù)測(cè)，能夠幫助教師提前了解教學(xué)安排是否妥當(dāng)，從預(yù)測(cè)結(jié)果中能夠精準(zhǔn)定位出優(yōu)秀或需要重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象，及時(shí)干預(yù)影響學(xué)習(xí)效果的行為，并在以后的學(xué)習(xí)中提供個(gè)性化幫助與指導(dǎo)。

4.智能閱卷

針對(duì)教師所面對(duì)的繁重的教學(xué)任務(wù)問題，智能閱卷技術(shù)能夠大大減輕教師的改卷壓力，使教師能夠?qū)⒆陨砭杏诮虒W(xué)效果的提升?；谖谋咀R(shí)別與自然語言處理技術(shù)的智能閱卷，首先通過文本識(shí)別來獲取文字信息，了解其具體是什么，再通過自然語言處理來理解其語義信息，判斷內(nèi)容的優(yōu)劣程度，最后進(jìn)行評(píng)分。其速度是人工閱卷的數(shù)倍，有效提升了整體教學(xué)效率。

五、智慧技術(shù)在混合教學(xué)中應(yīng)用的注意事項(xiàng)

1.注重提升教師的混合式教學(xué)準(zhǔn)備度

充分利用智慧技術(shù)的優(yōu)勢(shì)大力提升教師在混合式教學(xué)中的準(zhǔn)備度，為混合式教學(xué)的高效開展提供師資力量保障。從態(tài)度準(zhǔn)備以及能力準(zhǔn)備兩個(gè)方面入手。例如在態(tài)度準(zhǔn)備方面，使用智慧技術(shù)優(yōu)化混合式教學(xué)過程，扭轉(zhuǎn)教師對(duì)混合式教學(xué)的消極態(tài)度。在能力準(zhǔn)備方面，可以使用智慧技術(shù)生成教師畫像，助力教師了解自身能力發(fā)展不足之處，促進(jìn)教師的自我認(rèn)知與反思，完善教師對(duì)未來發(fā)展的規(guī)劃，根據(jù)教師個(gè)人特點(diǎn)進(jìn)行個(gè)性化專業(yè)發(fā)展推薦，以此來加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)，增強(qiáng)教師隊(duì)伍的混合式教學(xué)能力，提升教師的混合式教學(xué)準(zhǔn)備度。

2.注重培養(yǎng)線上線下融合發(fā)展理念

要發(fā)展好混合教學(xué)模式，就必須注重線上與線下教學(xué)有效融合的理念，尤其是要做好線上到線下、線下轉(zhuǎn)線上的銜接工作?；旌辖虒W(xué)不是線上與線下教學(xué)的簡(jiǎn)單相加，而應(yīng)該做到虛實(shí)融合，相互啟承。教師要根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求來合理安排線上與線下的具體知識(shí)內(nèi)容，做到線上課前預(yù)習(xí)、課后鞏固為主，線下課中集中講解重難點(diǎn)以及個(gè)性化問題。在課前、課中、課后三階段適時(shí)使用智慧技術(shù)以輔助學(xué)生正常學(xué)習(xí)的開展，且在三個(gè)階段的銜接部分控制好跨度，以便滿足最近發(fā)展區(qū)要求，使學(xué)生既能得到提高，又避免因過高要求導(dǎo)致的學(xué)習(xí)倦怠等問題。培養(yǎng)好教師和學(xué)生線上線下混合教學(xué)的融合發(fā)展理念，而不是單一注重線上或線下某一方面的教與學(xué)工作，使兩者的教與學(xué)實(shí)現(xiàn)真正有效的融合發(fā)展。

3.發(fā)揮家校合作的重要性

在混合教學(xué)模式當(dāng)中，家庭也是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要場(chǎng)所之一。學(xué)生的線上課前預(yù)習(xí)、課后鞏固大多數(shù)都是在家庭環(huán)境中使用移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行的，家庭所提供的學(xué)習(xí)環(huán)境對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的影響不可忽視。因此，發(fā)揮家庭在混合教學(xué)中的重要性非常關(guān)鍵。家庭成員要發(fā)揮好家校合作中的重要紐帶作用，一方面要鼓勵(lì)學(xué)生的線上學(xué)習(xí)，給予學(xué)生在智慧技術(shù)支持下進(jìn)行線上學(xué)習(xí)所需的物質(zhì)條件基礎(chǔ)，另一方面也要起到監(jiān)督管理的作用。由于線上網(wǎng)絡(luò)自身具有海量資源等特性，因此家長(zhǎng)要防止學(xué)生由于自控力不足或受到各式各樣網(wǎng)絡(luò)資源誘惑所導(dǎo)致的學(xué)習(xí)效果不佳等問題。配合學(xué)校、教師完成線上預(yù)習(xí)到線下課堂教學(xué)再到線上課后復(fù)習(xí)的平穩(wěn)過渡，防止因某一環(huán)節(jié)的疏漏進(jìn)而導(dǎo)致教學(xué)效果的不理想。

4.完善混合教學(xué)平臺(tái)的開發(fā)

混合教學(xué)平臺(tái)是支撐混合教學(xué)模式發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，混合教學(xué)的發(fā)展離不開一個(gè)完善的教學(xué)平臺(tái)?，F(xiàn)今，網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)大多數(shù)都只是普通在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，其中智慧技術(shù)的應(yīng)用很少涉及或并不完善，而隨著智慧技術(shù)的不斷發(fā)展，將智慧技術(shù)大量應(yīng)用于教育領(lǐng)域以促進(jìn)其發(fā)展是必然趨勢(shì)。如生成學(xué)生畫像、進(jìn)行知識(shí)追蹤、認(rèn)知診斷、學(xué)情預(yù)測(cè)等，此類技術(shù)的運(yùn)用能夠極大地提升教師對(duì)學(xué)生的了解，有效追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。生成適合每個(gè)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的學(xué)習(xí)路徑，并快速對(duì)其不足之處進(jìn)行彌補(bǔ)，有效提升其學(xué)習(xí)成績(jī)。此外，大部分學(xué)習(xí)平臺(tái)也僅僅考慮到線上數(shù)據(jù)的采集與分析，而往往忽視線下數(shù)據(jù)的重要性。所以，進(jìn)一步完善混合學(xué)習(xí)平臺(tái)的開發(fā)是研究者應(yīng)該重點(diǎn)考慮的。

六、結(jié)束語

隨著智慧技術(shù)的不斷發(fā)展，其在教育領(lǐng)域中的運(yùn)用越來越廣泛。后疫情時(shí)代，混合式教學(xué)將成為常態(tài)，將智慧技術(shù)帶入到混合式教學(xué)當(dāng)中，不僅能夠有效提升教學(xué)效率，而且有利于提高教師、學(xué)生的信息化水平。本文通過分析混合式教學(xué)的現(xiàn)狀以及智慧技術(shù)在混合式教學(xué)中的意義與應(yīng)用，提出了智慧技術(shù)在混合式教學(xué)中應(yīng)用的注意事項(xiàng)，為教師更好地進(jìn)行混合式教學(xué)提供了借鑒。當(dāng)然，智慧技術(shù)在混合式教學(xué)中的應(yīng)用仍有很多不足的地方，后續(xù)研究者應(yīng)逐步探索將智慧技術(shù)更加合理且高效地應(yīng)用于混合式教學(xué)模式中，以促進(jìn)混合式教學(xué)的發(fā)展。