張艷瓊 胡作進 韓庠

［摘 要］ 智慧教室是個性化教學(xué)、教學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施，是現(xiàn)代化管理、基于數(shù)據(jù)做出決策的有利助手。通過從分析智慧課堂的技術(shù)特征入手，針對高校聽障大學(xué)生課堂教學(xué)需要，構(gòu)建智慧課堂教學(xué)模式，即課前要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)和學(xué)情診斷，課中根據(jù)數(shù)據(jù)推送做到差異化教學(xué)，課后進行強化練習(xí)和拓展提升。實踐結(jié)果表明：基于智慧課堂的教學(xué)模式，能夠優(yōu)化學(xué)習(xí)過程，活躍課堂氣氛，激發(fā)聽障大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果。

［關(guān)鍵詞］ 智慧教室；聽障大學(xué)生；教學(xué)模式；智慧教育

［中圖分類號］ G434

一、引言

《教育信息化2.0 行動計劃》明確提出：“以人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)為基礎(chǔ)，依托各類智能設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)，積極開展智慧教育創(chuàng)新研究和示范，推動新技術(shù)支持下教育的模式變革和生態(tài)重構(gòu)”［1］。傳統(tǒng)多媒體教室及其裝備將向全數(shù)字化、互聯(lián)網(wǎng)化、智能化方向發(fā)展，其特征主要體現(xiàn)在交互化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等方面。自20世紀(jì)90年代中后期我國開始大力推進教育信息化以來，許多學(xué)校已從早期主要關(guān)注教育信息化的軟、硬件設(shè)施建設(shè)和教學(xué)資源開發(fā)的數(shù)字化教育建設(shè)階段，轉(zhuǎn)入以智慧教室和智慧校園建設(shè)為標(biāo)志的智慧教育階段。這兩個階段的最大區(qū)別在于學(xué)習(xí)環(huán)境有了根本性改變——由數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境變成智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。

陳衛(wèi)東認(rèn)為“技術(shù)不能自動改變教學(xué)效果，真正影響教學(xué)效果的是教師的教學(xué)模式”［2］。教學(xué)模式既是影響教學(xué)成功的關(guān)鍵要素，也是影響智慧教室未來發(fā)展的關(guān)鍵要素。智慧教學(xué)是智慧課堂的中心環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)智慧教育的重要載體。李紅美等人構(gòu)建了面向智慧教室的教學(xué)應(yīng)答系統(tǒng)（Audience Response Systems，以下簡稱ASR）支持下的互動教學(xué)課前、課中、課后一體化教學(xué)模式和互動反饋教學(xué)結(jié)構(gòu)模式，并將構(gòu)建的模式應(yīng)用于高中數(shù)學(xué)和高中歷史課程的教學(xué)［3］。蔣立兵等人以高校教學(xué)視頻為分析對象，利用自主設(shè)計的課堂教學(xué)行為分析框架對智慧教室下師生活動進行研究表明，智慧教室對促進高校課堂教學(xué)改革具有重要的價值［4］。晉欣泉等人基于智慧課堂教學(xué)理論框架及其5J模型，由課前精心設(shè)計、課中精致教學(xué)、課后精益輔導(dǎo)三個教學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)成智慧課堂教學(xué)模型［5］；張新改對英語智慧課堂的建構(gòu)及教學(xué)活動三階段進行分析研究［6］；劉邦奇等人基于智慧課堂構(gòu)建由平臺層、數(shù)據(jù)層、組織層、操作層、目標(biāo)層組成的“因材施教”教學(xué)模式結(jié)構(gòu)框架，并在此基礎(chǔ)上提出智能技術(shù)支持的“新三段十步”教學(xué)流程［7］。劉哲雨等人從教育神經(jīng)科學(xué)視角下剖析了心流體驗的促發(fā)條件，從積極滿足心流前兆、高效維持心流體驗、科學(xué)評估心流結(jié)果三個方面展開智慧教學(xué)活動設(shè)計［8］。

通過對文獻的梳理發(fā)現(xiàn)，在對智慧課堂實現(xiàn)技術(shù)進行研究的同時，對智慧課堂教學(xué)流程、教學(xué)模式的研究也逐漸增多，這也反映出當(dāng)前我國智慧教學(xué)的發(fā)展逐漸向技術(shù)應(yīng)用轉(zhuǎn)變，從教師教學(xué)信息化向教師的教與學(xué)生的學(xué)雙向融合、互動的智慧性方向發(fā)展。雖然研究成果不斷豐富，但較少有學(xué)者關(guān)注聽障大學(xué)生的課堂，并將智慧教育的研究成果應(yīng)用到聽障教學(xué)領(lǐng)域。從聽障智慧教學(xué)方面來看，目前仍有一些問題亟待解決。主要是：（1）教師的教學(xué)理念落后和改革意愿不強。雖然大部分教師贊成大學(xué)課堂應(yīng)從“教為中心”轉(zhuǎn)向“學(xué)為中心”，但是在聽障課堂教學(xué)變革上花費的時間精力不足。同時，大部分聽障教學(xué)的教師缺少開展課堂教學(xué)變革的能力，尚未掌握“學(xué)習(xí)中心課堂”的教學(xué)設(shè)計、教學(xué)實施與教學(xué)評價技能。（2）適用聽障翻轉(zhuǎn)課堂的課前學(xué)習(xí)資源缺乏。目前，適用健聽大學(xué)生的MOOC資源非常豐富，為開展翻轉(zhuǎn)課堂等創(chuàng)新智慧教學(xué)提供了便利的資源。而適用于聽障大學(xué)生的學(xué)習(xí)資源卻非常少，極大地阻礙了聽障智慧教學(xué)開展，陷入“無米之炊”的尷尬境地。（3）新興信息技術(shù)與課堂教學(xué)缺乏深度融合。有些學(xué)校對智慧教學(xué)設(shè)施投入很大，建設(shè)較多智慧教室，但絕大部分教師還處于淺層次使用智慧教室的階段，即利用智慧教室的多屏展示功能優(yōu)化信息呈現(xiàn)，主要利用它來輔助教師的“教”，在利用智慧教室支持學(xué)生的學(xué)、促進課堂互動交流、支持即時教學(xué)評價等方面較為欠缺。那么，如何在聽障大學(xué)生的課堂上實施“以學(xué)生為中心”的課堂教學(xué)模式，如何強化信息技術(shù)在聽障課堂教學(xué)中的深度應(yīng)用，如何激發(fā)高校從事聽障教學(xué)的教師更新教育理念，創(chuàng)新教學(xué)方法、教學(xué)模式，促進教師教育教學(xué)水平的提升——圍繞這些問題，本研究從智慧型教師角度出發(fā)，以聽障大學(xué)生為主體，針對高校聽障信息技術(shù)課程的理論部分教學(xué)需要，基于智慧教室構(gòu)建了一種凸顯未來課堂特征的教學(xué)模式，以指導(dǎo)教學(xué)實踐，具有一定的現(xiàn)實指導(dǎo)意義。

二、智慧教學(xué)平臺介紹

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）將“先教后學(xué)”倒置為“先學(xué)后教”，進行了教學(xué)流程的逆序創(chuàng)新，促使教與學(xué)的方式發(fā)生變化。智慧課堂以嶄新的智慧教育理念為指導(dǎo)，積極借鑒翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用實踐的成果經(jīng)驗，對翻轉(zhuǎn)課堂進行重塑和升級，突破翻轉(zhuǎn)課堂的“效果天花板”和“認(rèn)知天花板”，為當(dāng)前階段技術(shù)支持下的智慧教育提供典型范例［9］。智慧課堂應(yīng)用資源分層共享、實時內(nèi)容推送、學(xué)習(xí)情境采集、智能學(xué)習(xí)分析、即時反饋評價、協(xié)作互動交流和移動通信互聯(lián)等技術(shù)，促進學(xué)習(xí)模式變革［10］。

本研究是在醍摩豆（TEAM Model）智慧教學(xué)平臺支持下進行。最新的醍摩豆（TEAM Model）智慧教學(xué)平臺由教師端HiTeach 5與學(xué)生端WebIRS 5等組成，貫穿教學(xué)四大環(huán)節(jié)：（1）教學(xué)（e-teaching），激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，以學(xué)生為中心的現(xiàn)代化教學(xué)理念；（2）評量（e-assessing），用數(shù)據(jù)即時進行評量，掌握吸收程度；（3）診斷（e-diagnosing），自動匯整分析數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)點出學(xué)習(xí)弱點；（4）補救（e-remedition），針對個人弱點進行一對一補救，力求每個學(xué)生都能學(xué)會［11］。教學(xué)過程中運用科技互動工具，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，如圖1。

醍摩豆（TEAM Model）智慧教學(xué)平臺貫穿教學(xué)前、中、后的學(xué)習(xí)歷程，關(guān)注每位學(xué)生學(xué)習(xí)，非常具有智能性，具體表現(xiàn)在智能決策、智能實施、智能評價等環(huán)節(jié)。同時，它可以通過人工智能采集課堂交互與教法應(yīng)用的相關(guān)數(shù)據(jù)，自動生成專業(yè)的教學(xué)分析報告，實現(xiàn)課堂教學(xué)精準(zhǔn)研討，輔助教師專業(yè)成長。醍摩豆（TEAM Model）智慧教學(xué)平臺中的蘇格拉底服務(wù)系統(tǒng)［12］，如圖2。

三、聽障大學(xué)生智慧課堂教學(xué)設(shè)計

通過文獻梳理與理論分析，并觀摩優(yōu)秀的智慧課堂案例，再結(jié)合研究者一學(xué)年來的實踐，本研究嘗試以聽障大學(xué)生為授課對象，基于醍摩豆（TEAM Model）智慧教學(xué)平臺，設(shè)計出新型的智慧課堂教學(xué)模式，如圖3。下面將以信息技術(shù)基礎(chǔ)（聽障）課程中的“信息的表示與存儲”專題為例，嘗試對聽障大學(xué)生智慧課堂教學(xué)設(shè)計的主要環(huán)節(jié)進行闡述。

（一）課前階段

課前主要分為自主學(xué)習(xí)與學(xué)情診斷。教師可以采集聽障大學(xué)生的學(xué)習(xí)特征和學(xué)習(xí)狀態(tài)數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)布適合他們的自主學(xué)習(xí)單。自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容包含微視頻、練習(xí)、測試、討論等。在學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程中，教師需要加強對學(xué)生的指導(dǎo)，重視學(xué)生的問題反饋。教師要幫助學(xué)生明確自主學(xué)習(xí)的任務(wù)和掌握正確的學(xué)習(xí)方法，避免有些學(xué)生對課前學(xué)習(xí)不夠重視，達不到課前自主學(xué)習(xí)的效果。教師要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的問題，結(jié)合學(xué)生通過移動終端完成練習(xí)和測驗情況，進行學(xué)情診斷，制訂線下課堂的教學(xué)目標(biāo)與任務(wù)，擬定適合的教學(xué)設(shè)計方案。對于聽障大學(xué)生來說，自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容不能太難，否則容易產(chǎn)生畏難情緒，同時，微視頻的設(shè)計要注重趣味性與知識性并重，要具有“小粒度、富媒體、多元化”等特征，才能讓聽障大學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣。例如，在教授“信息的表示與存儲”專題時，先按照此專題的知識點細(xì)分為四個教學(xué)微視頻：認(rèn)識數(shù)制，二進制與十進制相互轉(zhuǎn)換，二進制與八進制、十六進制相互轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)在計算機中的表示。知識點由淺入深，層層遞進。

（二）課中階段

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)就是教師講，學(xué)生聽，教師問，部分代表答，在大學(xué)課堂上更容易出現(xiàn)教師“滿堂灌”的現(xiàn)象。在智慧課堂教學(xué)過程中，利用信息技術(shù)工具能實現(xiàn)全部學(xué)生即時的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析、決策，真正做到關(guān)注每一個學(xué)生；同時，還能完成差異化推送任務(wù)，真正實現(xiàn)因材施教。

環(huán)境創(chuàng)設(shè)，主題導(dǎo)入。內(nèi)容上以學(xué)生感興趣的話題、時事政治、新聞熱點，形式上以圖片、視頻等多元化感官刺激創(chuàng)設(shè)環(huán)境，導(dǎo)入本節(jié)課的教學(xué)主題。例如，在教授二進制部分，引入古代的烽火臺視頻，通過烽火臺傳遞兩種信息，引導(dǎo)二進制主題。通過觀看視頻《二進制與八卦圖》，引出二進制與八卦圖的關(guān)系；通過挖掘二進制背后的中國古代文化，激發(fā)文化自信，增強對祖國與文化的自豪感，弘揚中華傳統(tǒng)文化，激發(fā)學(xué)生的愛國主義情懷。

重點講解，知識歸納。學(xué)生通過微視頻學(xué)習(xí)對本節(jié)課的知識有所了解，教師需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況有針對性地進行重點講解，對重要知識進行歸納，明確學(xué)習(xí)重點。教師在教授二進制轉(zhuǎn)十進制時，要歸納二進制轉(zhuǎn)十進制的方法，按照二進制權(quán)值展開求和。

錯題點評，有效教學(xué)。在課前的測試與課中的隨堂測試中，學(xué)生都會出現(xiàn)錯題。教師可以采用收圖文的功能及時采集學(xué)生的做題過程；還可以采用深度追問的方法，了解學(xué)生做題的思維過程，教師可以及時掌握學(xué)生出錯的原因，有針對性地教學(xué)。同時，可以采取啟發(fā)式的教學(xué)方法，讓學(xué)生二次作答，對于答案變更過的學(xué)生也可以通過信息技術(shù)手段采集到，教師可以統(tǒng)計出哪些學(xué)生掌握了，哪些學(xué)生還沒有掌握，再進行“一對一”的補救教學(xué)。

差異推送，因材施教。借助信息技術(shù)手段，對學(xué)生進行實時測試，及時收集測試結(jié)果，生成數(shù)據(jù)分析圖，針對不同掌握程度的學(xué)生分組進行差異化教學(xué)。即在教學(xué)過程中，實時測試評估，及時調(diào)整教學(xué)策略。在學(xué)生掌握二進制轉(zhuǎn)十進制方法后，進行測試，采用即問即答互動功能，及時收集學(xué)生的答題結(jié)果，實時生成統(tǒng)計數(shù)據(jù)圖。根據(jù)評估結(jié)果，實施差異化推送功能，給予回答正確的學(xué)生組推送提高類型的任務(wù)，給予回答錯誤的學(xué)生組推送鞏固練習(xí)類型的任務(wù)。

合作探究，尋找方法。教師通過任務(wù)推送下達新的探究任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生開展合作探究活動，學(xué)生進行協(xié)助學(xué)習(xí)后，提交探究成果并展示，教師點評并歸納總結(jié)。例如，在教授二進制轉(zhuǎn)十進制后，下達八進制、十六進制如何轉(zhuǎn)十進制探究任務(wù)和要求，啟發(fā)學(xué)生如何從二進制轉(zhuǎn)十進制的方法上遷移到八進制、十六進制，尋找八進制、十六進制轉(zhuǎn)十進制的方法。由二、八、十六進制轉(zhuǎn)十進制的方法推導(dǎo)出任意R進制轉(zhuǎn)十進制的公式。

設(shè)置懸念，后續(xù)鋪墊。在課堂教學(xué)任務(wù)達成后，可以通過設(shè)置有趣的懸念，為下一節(jié)課進行鋪墊，讓學(xué)生對下一節(jié)課產(chǎn)生期待。例如，在教授完任意進制轉(zhuǎn)十進制后，講解一個與二進制有關(guān)的“撲克牌魔術(shù)”的玩法；教師通過向?qū)W生展示魔術(shù)，激發(fā)學(xué)生的好奇心，而其中的原理正是下一節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

（三）課后階段

課后階段主要分為強化練習(xí)、拓展提升等。在傳統(tǒng)的教學(xué)中統(tǒng)一布置作業(yè)，作業(yè)批改和反饋都是滯后的，作業(yè)講評只是講解共性問題，無法做到個性化輔導(dǎo)。實施智慧教學(xué)就完全可以改變這一狀況。智慧教學(xué)平臺可以根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)情況，進行差異化推送作業(yè)和復(fù)習(xí)材料。同時，通過智慧教學(xué)平臺還可以實現(xiàn)個別化輔導(dǎo)。學(xué)生可以通過平臺向教師請教，反饋自己的學(xué)習(xí)體會心得等。利用智慧教學(xué)平臺可以實現(xiàn)師生、生生互動學(xué)習(xí)，極大地提高學(xué)習(xí)效率。

四、教學(xué)實施與教學(xué)評價

（一）教學(xué)實施

本研究的授課對象為南京特殊教育師范學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)（聽障）專業(yè)2203班，共12人；視覺傳達（聽障）專業(yè)2203班，共12人；授課內(nèi)容為任意進制轉(zhuǎn)十進制。其中，視覺傳達（聽障）專業(yè)2203班為實驗班，采用智慧教學(xué)的教學(xué)模式開展教學(xué)活動，計算機科學(xué)與技術(shù)（聽障）專業(yè)2203班為對照班，采用傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計的形式開展教學(xué)活動。智慧教學(xué)平臺采用醍摩豆（TEAM Model）智慧教學(xué)平臺的HiTeach 5智慧教室系統(tǒng)。學(xué)生通過手機掃描二維碼進入智慧課堂，與教師教學(xué)用的電子白板聯(lián)結(jié)為智能教學(xué)信息系統(tǒng)。課前，教師提前通過智慧教學(xué)平臺為學(xué)生提供學(xué)習(xí)資料，包含自主學(xué)習(xí)單、按照知識切分的微視頻、討論題和精心編寫的測試卷。學(xué)生在指導(dǎo)的時間內(nèi)登錄系統(tǒng)進行微視頻學(xué)習(xí)，完成測試卷、討論等。教師在課前一兩天利用平臺的統(tǒng)計分析功能了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，進行學(xué)情診斷，調(diào)整教學(xué)設(shè)計。課堂教學(xué)按照上述智慧課堂教學(xué)設(shè)計課中階段的各個環(huán)節(jié)開展教學(xué)活動。課后測驗結(jié)果，讓學(xué)生課后進行錯題匯整，再次練習(xí)、查看解析，實現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與精準(zhǔn)復(fù)習(xí)。

（二）教學(xué)評價

教學(xué)任務(wù)完成后，分別對兩個班級進行后測。實驗班的平均分為92.92分，對照班的平均分為83.92分，即實驗班學(xué)生的平均分高于對照班學(xué)生的平均分，見表1。實驗班的標(biāo)準(zhǔn)差為4.522，對照班的標(biāo)準(zhǔn)差為12.731，實驗班學(xué)生的成績比較集中，離散程度小；對照組學(xué)生的成績比較分散，離散程度大。將兩班成績進行差異顯著性t檢驗， Sig.（2-tailed）=0.03<0.05，即實驗班與對照班學(xué)生的測試成績存在顯著性差異，見表2。

經(jīng)過理論分析、課堂觀摩和課堂教學(xué)實踐檢驗發(fā)現(xiàn)，相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式，基于智慧課堂的教學(xué)模式具有明顯的優(yōu)勢，體現(xiàn)在即時收集數(shù)據(jù)，及時調(diào)整教學(xué)策略，優(yōu)化學(xué)習(xí)過程；收集圖文、二次作答、深度追問等功能，是師生之間溝通的新通道，一定程度上彌補了聽障的缺陷；智慧挑人、搶權(quán)等功能，能活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果；利用信息技術(shù)即時收集全班數(shù)據(jù)，關(guān)注到每一位學(xué)生，利用差異化推送等功能，實現(xiàn)因材施教，精準(zhǔn)輔導(dǎo)。

五、結(jié)論

基于智慧課堂的教學(xué)模式不僅記錄了教師在課堂交互與教法應(yīng)用的相關(guān)數(shù)據(jù)，同時，也真實記錄了學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能算法，一方面對每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行分析，有助于教師對學(xué)生因材施教，差異化教學(xué)，個性化輔導(dǎo)，有助于學(xué)生自己整理錯題和再次練習(xí)，將自主學(xué)習(xí)與精準(zhǔn)復(fù)習(xí)完美結(jié)合；另一方面，可以對教師的教學(xué)行為進行分析，自動生成專業(yè)的教學(xué)分析報告，通過AI技術(shù)促進教師的專業(yè)成長。聽障大學(xué)生因為聽力的缺陷，更需要科學(xué)技術(shù)手段輔助他們學(xué)習(xí)并克服與教師之間的溝通障礙。智慧課堂作為一種學(xué)習(xí)支持技術(shù)，它的發(fā)展?jié)摿Σ豢晒懒?，值得每一位從事聽障教學(xué)的教師去學(xué)習(xí)、應(yīng)用和研究，從而打造出聽障大學(xué)生的理想課堂。

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Study on the Teaching Model of Hearing-Impaired College StudentsBased on Smart Classroom： Take the Course of InformationTechnology Foundation （Hearing-Impaired）? as an Example

ZHANG Yanqiong HU Zuojin HAN Xiang

（School of Mathematics and Information Science， Nanjing Normal University of Special Education Nanjing 210038）

Abstract：Smart classroom is the infrastructure for personalized teaching and innovative application of teaching， and it is a favorable assistant for modern management and data-based decision-making. Based on the analysis of the technical characteristics of smart classroom， the teaching mode of smart classroom is constructed according to the classroom teaching needs of college students with hearing impairment. Before class， students are required to learn independently and diagnose their learning situation. In class， differentiated teaching is achieved according to data push; After class， individualized intensive exercises and promotion are carried out for students. The practical results show that the teaching mode based on smart classroom can optimize the learning process， activate the classroom atmosphere， stimulate the learning interest of hearing-impaired college students， and improve the learning effect.

Key words：smart classroom; hearing-impaired college students; teaching model; smart education

（特約編校 熊 琪）