體育院校計算機課程泛在學習智能系統開發與實踐

何文娜

中圖分類號：G807 文獻標識：A 文章編號：1009-9328（2017）03-000-02

摘 要 本文采用文獻資料法、實驗對比法、邏輯分析法，研究教育技術研究熱點之一——泛在學習，并將這種新型學習模式融入到體育學院計算機課程教學中，旨在促進課堂向以學生為“主體”的新型教學方式轉變。基于Struts+Spring+Hibernate框架設計了泛在學習智能系統，采用JSP實現網站、Android實現移動終端，學生通過泛在學習智能終端查閱學習資源、課堂測驗和學習交流，實現了教師和學生之間線上線下的即時互動。結果證明，該系統對激發學生內在學習熱情和興趣、促進教師教學方式轉變、提高學生自主學習能力等具有積極的促進作用。

關鍵詞 泛在學習 學習系統 智能終端

泛在網絡時代使得信息技術與教育過程深度融合，泛在學習作為一種新型的與傳統學習互補的學習模式引起廣泛關注，并成為教育技術及相關領域研究的新熱點。信息技術極大地改善了教學中的溝通交流方式和學生的學習體驗，多媒體教學、網絡教育、遠程教育已成為現代教學的新常態，學生學習方式也從數字化學習過渡到移動學習再到泛在學習[1]。

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2012）》提出“2020年基本實現教育現代化，基本形成學習型社會”目標[2]，泛在學習的推廣與應用可促進這一目標的實現。泛在學習促進了高校課堂教學以教學為主向課內外結合的轉變，為學生的自主學習創造一種良好的學習環境，是當前教育信息化改革的著力點和重要突破口。

近年來，國內體育院校大幅縮減理論課時，倡導課程學習從課堂延伸到課外。科學引導體育院校學生更高效的利用課外時間學習理論知識，是目前高校理論課教師教學方法研究的一個重點。相對于普通高校學生，體育院校大學生具有不適應沉悶的課堂氣氛、上課專注時間短、愿意接受新事物、對智能電子產品接受度高等鮮明特點。本文研究采用移動終端與網站結合等信息手段，為學生的自主學習創造一種優良的泛在學習氛圍，探索以課堂教學從以“教師為主體”到以“學生為主體”教學模式的轉變。通過基于智能終端泛在學習系統在體育院校計算機課程中的應用，有針對性、指向性的解決目前體育院校學生計算機課程學習中面臨的難點和瓶頸問題，對于提高教師業務水平和學生學習質量有良好的促進作用。

一、泛在學習理論概念和學習模式

當前已進入“泛在計算時代”（Ubiquitous computing era），形成了“無處不在的網絡”（Ubiquitous network）。在計算機智能化的同時，使人在其中互相交換信息的空間就是泛在空間[3]。泛在學習（U-Learning）是指以泛在計算技術為核心的信息技術支持下的無處不在的學習，利用現在的高科技信息技術給學生提供一個可以在任何地方、任何時候、使用手邊任何可以獲取信息的科技工具而進行的學習活動[4]。

泛在學習具有持續性、可獲取性、即時性、交互性、教學場景性五個主要特點[5]，相對于學校內傳統授課方式，泛在學習給學習者更寬松的學習空間和自由度，為實現我國教育界一直宣傳倡導的有教無類、自主化學習、個性化教育等教育理念的實現提供了生機和活力。目前我國無線網絡廣闊的覆蓋面、穩定的網絡信號，為泛在學習提供了良好的外在環境；智能手機、平板電腦和筆記本電腦等設備為泛在學習提借了智能終端設備，幾乎人手一部的智能手機為學生群體進行泛在學習提供了必要的硬件環境。

二、泛在學習智能系統設計

（一）泛在學習智能系統架構

采用J2EE開源框架組合SSH（Struts+Spring+Hibernate）、Android設計泛在學習智能系統框架（如圖1所示），后臺數據庫采用Microsoft SQL Server，設計并開發一套客戶端/服務器模式的泛在自主學習系統。服務器端即采用SSH組合、采用Java語言、基于MVC（Model-Viewer-Controller）三層架構模式設計并實現Web Services，部署在J2EE的企業級應用程序服務器中，將Web服務接口發布。

模型層（Model）采用Hibernate框架來持久化數據庫，實現對與多媒體課程泛化學習相關的各種數據的新增、查詢、更新、刪除、備份等；控制層主要由Spring控制資源的調度，實現Struts網頁頁面、Web服務與后臺模型之間的交互；采用Java實現的XML Web Services服務接口，它封裝模型功能并控制消息實現；視圖層為JSP+Struts實現的網頁界面、基于Android系統開發的移動客戶端APP，均通過網絡訪問Web服務接口，發送消息、返回解析服務計算結果，在移動終端上以文字、表格、圖形等顯示結果。教師使用后臺管理系統對服務器端學習資源數據進行維護，學習者使用手機等智能終端觀看、下載計算機課程學習資源。

（二）泛在學習智能系統的功能設計

泛在學習系統的主要功能模塊，包括用戶管理、學習資源管理、學習管理、系統設置等四大模塊。用戶管理可實現學生注冊、登陸權限等管理；學習資源模塊由教師管理學習資源，可上傳教學視頻、課件、教學大綱、教案等多種形式資源；教師通過與學生的課堂互動及測試情況，隨時調整教學進度，合理安排教學內容，改進教學；學習管理模塊可實現知識測試、習題及拓展實踐，對學生學習程度進行綜合評價；師生可以進行單獨交流、學習成果討論等；系統設置則可完成日志、公告等管理。

三、泛在學習智能系統的應用及實踐

（一）應用設計與實踐

在吉林體育學院的《體育多媒體設計》課程中應用泛在學習系統，在實際教學中推廣泛在學習智能系統。通過問卷調查、訪談和數理統計法，觀察學生具體的上課學習效果，檢驗其是否能夠激發學生的學習熱情和興趣，激發學生主觀能動性，提高其自主學習能力，從而提高體育院校計算機課程的教學質量和效果。

1.實踐對象：吉林體育學院體育系2014級四個班本科生共98人，計算機教研室5位教師參與教學輔導。

2.實踐內容：《體育多媒體設計》課程。

3.實踐整體設計：將體育系分成對傳統班和實驗班二組（49人/班），實驗班利用泛在學習智能終端系統進行教學，傳統 班以正常的教學方式進行，共32學時（4課×8周）；課后對學生及教師進行問卷調查、隨機訪談，通過考核評價對教學效果進行比較分析。

（二）結果與分析

1.泛在學習模式可激發學生內在學習熱情和興趣

通過對泛在學習模式是否提高了學生學習的熱情和興趣中發現，有73.5%的學生認可新型學習模式，認為課前預習的視頻內容豐富有新意；72.6%的同學認為新學模式可以激發自己的學習熱情和興趣；75%的計算機教師認為在泛在課堂教學過程中、學生參與學習的熱情高漲，動手實踐信心加強。由此可見，泛在學習模式在體育院校計算機課程教學中能夠有效激發學生們的學習熱情和興趣。

2.泛在學習智能系統模式可促進教學方式轉變

對泛在學習模式在促進教師教學方式的改變、提高教師專業水平提高方面的調查發現，80%的教師認為使用泛在學習智能系統進行教學后，教學方式發生了轉變，教師更注重引導學生以自主、合作、探究的方式開展學習，建立培養學生是課堂“主體”的意識；100%的教師認為使用了泛在學習系統教學以后，對教師的教學能力和水平提出更高要求，教師必須具備更扎實的學科功底和敏捷的思維能力才可以應對學習提出的各種問題，要求教師必須隨時提升自己的知識儲備。

3.泛在學習模式可有效提高理論知識水平和實踐能力、提高教學效果與教學質量

對照班和實驗班進行8周的教學后，根據階段考評（40%）、實踐能力（40%）、創新能力（10%）人文素質進行比較，結果表明，實驗班中87%學生成績得到了提升，其中尤以實踐能力、創新能力提升效果明顯。在對學生的學生隨機訪談中，有學生說：“泛在學習模式給自己更大的空間和自由度，可根據自己的興趣和內容去觀看相關教學資源，拓展了自己的學習深度和廣度。”也有的學生說：“自己在課前復習的內容，尤其難點，在課堂上老師有針對性的講解，明顯了提高自己的學習效率。”通過對比分析，實驗班在階段考評、實踐能力、創新能力和人文素質四個方面明顯優于對照班。

四、結語

本文基于SSH框架、Microsoft SQL Server數據庫等，開發了基于泛在學習的智能學習系統，為學生、教師的教學提供了一個新穎的教學手段與模式，為學生的自主學習創造了一種良好的泛在學習環境，學生成為自定步調的學習者，實現了教師和學生的即時交互，真正落實教學改革中提出學生是“探究”的主體、以“探究”為核心的課程理論。采用泛在學習模式，有利于激發了學生內在學習熱情和興趣、促進教師教學方式的轉變、推動教師專業水平的提高、有助于學生自主學習能力的提升。計算機課程教學由課堂內向課內外結合教學方式轉變，在實踐教學過程中將會產生良好的教學效果和學習效果。

基金項目：吉林省高等教育教學改革研究項目“基于智能終端的泛在學習系統在體育院校計算機課程中的研究與實踐”；吉林體育學院自主創新科研基金項目“基于物聯網和云計算的智慧體育研究”。

參考文獻：

[1] 楊玉芹.MOOC學習者個性化學習模型建構[J].中國電化教育.2014（6）：6-10.

[2] 國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）[Z].北京：人民出版社.2010.

[3] Mark Weiser. Hot Topic： Ubiquitous Computing[J]. IEEE Computer.1993（10）：71-72.

[4] 李盧一，鄭燕林.泛在學習的內涵與特征解構[J].現代遠距離教育.2009（4）：17-21.

[5] 羅潔.信息技術帶動學習變革[J].中國電化教育.2014（1）：15-21，34.

[6] 段春雨，蔡建東.國際泛在學習領域知識圖譜研究[J].現代遠程教育研究.2016（1）：85-94.