淺析計算機科學與技術的時代新寵

摘要：當今社會科學信息技術水平不斷提升，計算機在日常生活中的廣泛應用，極大地促進了經濟、文化的發展。科學信息技術在課堂中也得到了廣泛應用，以教為中心的傳統課堂教學模式轉變為以學為中心的新變革模式。未來課堂應運而生，旨在培養學生具備面向新世紀新環境的技能。未來課堂借助智能空間、云計算和人體工學等技術，吸收了人本主義、互動教學、環境心理學等教學理論的精華，以互動為核心展開教學活動。未來課堂是教學技術的一個新領域，未來課堂具有智能性，是一個智能化的學習空間。

關鍵詞：計算機技術；未來課堂；教學設計

中圖分類號：TP391.9；G420 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2017）010-0-01

一、引言

信息技術快速發展，以計算機、通信、人工智能等為標志的信息技術的層出不窮，不斷創新的技術改變了信息的呈現、傳輸和存儲和人類獲取和處理信息的方式。隨著技術也越來越智能化，計算機科學與技術以技術為中心開始逐步轉向以人為中心，人與技術、人與資源自然、和諧的交互理念在教學領域廣泛應用，給教學者和學習者的工作方式和學習環境帶來了巨大的變化，教師和同學需要不斷地熟悉新技術，將技術有效地應用于教學與學習的過程之中。使得傳統的課堂教學逐漸從從單一技術的教室轉變為運用廣泛現代化技術的新型教學環境普通教室（original Class-room）轉變為技術增強教室（Technology Enhanced Class-room），未來課堂具有人性化、混合性、開放性、交互性、智能性、生態性等特性，應該堅持“人塑造環境，環境塑造人”的教學新思路，建立人與環境之間的和諧關系，這就要求教師在教學過程中、學生在學習過程中必須提高自身對所環境的認識。

未來課堂（FutureClassroom或者Classroom of the Future）相對于傳統和現代課堂而言，已經成為教學技術研究的一個新領域。未來課堂應運而生，旨在培養學生具備面向新世紀新環境的技能。未來課堂借助智能空間、云計算和人體工學等技術，吸收了人本主義、互動教學、環境心理學等教學理論的精華，以互動為核心展開教學活動，使人的認知、技能和情感發展和諧統一。

二、信息技術在未來課堂教學中的智慧化

信息化社會背景下學生對學習環境提出許多全新的訴求，信息技術提倡數字化的現代學習環境的建立，而數字化學習環境的高端形態是智慧學習環境，信息技術提有效促進了學習與教學方式的變革。智慧學習環境對學習場所、學習者教育工作者、學習手段。測評體系等提出了要求，智慧學習指出學習場所能夠感知學習情景、學習者能夠使用智慧化學習環境識別學習者特征，學習互動工具便于教學，互動性強，測評體系能夠自動記錄學習過程和評測學習成果，以促進學習者有效學習。

智能空間（Smart Space）是具有動態、主動、可思維、開放、多變等特性的建筑空間，是嵌入了計算、信息設備和多模態的傳感裝置的現實空間。，智能空間按照從獨立的智能空間—開放的智能空間—智能社區層層遞進的方式建立擁有立體、連續的智能空間交互通道，不同的智能學習空間能夠自發地發生交互，不同的智能學習空間根據用戶的要求相互之間進行資源共享來完成為用戶服務的任務。智能空間內許多便捷的交互接口可以人們方便地獲得計算機系統的服務，是智慧學習環境的一種實體形式和實現基礎。

未來課堂是一個智能學習空間具體形式，是一個富交互環境。在未來課堂中大量運用計算機多媒體設備、動態交互技術嵌入情景感知模塊等諸多模塊，這些互相協作的模塊主動為用戶提供服務。未來課堂能識別和感知課堂主體的動作和目的；理解和預測課堂主體在完成教與學任務過程中的需求；方便課堂主體對各種信息源進行交互。課堂主體利用移動設備可以無縫地對未來課堂中的經歷的記錄進行檢索回放，未來課堂支持多人協同與遠程用戶協同工作等。

三、基于計算機科學技術構建未來課堂教學模式的建構

在教學過程中，與傳統課堂、現代課堂相比，未來課堂改變了學習方式，拓寬了學習領域，更加重視學生對知識的探索能力，更加重視學生在學習過程中的合作探究，更加重視學生在學習過程中的情感體驗。未來課堂學習內容與現實生活的緊密結合培養了學生的創新精神與實踐能力。未來課堂根據學科特征、學習者能力培養需要可以適應不同學科性質的課程，調整相應的課堂教學模式。但無論選擇何種模式，都應體現以人為本、學生主導、自主、主動、探究、互動等理念；未來課堂的教學模式特別注重學習者能力的培養包括講授型、研究型、探究式、基于問題解決的教學相結合的教學模式；情境-探究、游戲化、體驗式、虛實結合-遠程協同教學模式等。未來課堂的教學模式能夠充分利用未來課堂的架構培養學習者分析解決問題的能力。

建構的未來課堂教學模式需要對學習者的主體性進行凸顯，更多的關注學習者的差異性，有利于促進社會化學習，有利于促進未來課堂的開放性，彰顯教學過程的生成性和教與學活動的混合性等理念。

構建的未來課堂教學模式在實施過程中能夠實現期望目標。第一，學習者能夠充分利用未來課堂所能提供的環境和活動進行個體學習和社會化學習。第二，學習者和教師能夠在未來課堂教與學的活動中培養學生面向社會面向未來的技能。第三，形成開放高效的未來課堂教學，教師的教學與學習者的學習應是快樂的、高效的。

四、結語

“人塑造環境，環境塑造人”決定了在當今計算機科學與技術迅猛發展的時代，必須進行教學機制改革，積極發展未來課堂教育，豐富未來課堂教育的形式，強化未來課堂的智慧化，理清未來課堂的發展模式和人才培養目的。

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作者簡介：杜逸飛（2000-），男，漢族，河北省石家莊市第24中學。