互動反饋系統在力學課程的應用及效果評估

余慧杰

摘要：該文以大學力學課堂教學實踐為例，針對高等學校課堂教學過程中師生間缺乏互動的問題，嘗試互動反饋系統的在課堂教學中的應用。結果表明，課堂互動反饋系統作為一種智能教學工具，可以有效地實現大班化的精品教學目標。

關鍵詞：課堂互動反饋系統；力學課程；實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）01-0136-02

力學課程是工科專業的主要理論基礎課程，對于工科專業學生學好后續專業課程具有重要意義。為提高力學課程的教學質量，打造“精品本科”，各級教育主管部門推廣“小班化教學”以提高教學質量[1]。但高等大學的力學課程教學由于師資等條件的限制，難以實現“小班化教學”。為了在傳統的“大班化教學”中，實現有效的課堂互動，筆者從2015年開始運用課堂互動反饋系統（Interactive Response System， IRS），讓師生在課堂上實時互動，使得學生能夠緊跟教師講課思路，提高學生聽課興趣，實現“大班化教學，小班化效果”，從而提高教學效果。

1 課堂互動反饋系統IRS

課堂互動系統IRS是一種借助多媒體和計算機網絡等現代信息技術的網絡平臺，旨在通過互動過程的多媒體演示和信息反饋，提高教學效果[2]。教師在課堂的互動教學環節，通過課堂互動系統向學生提出問題，學生通過該系統進行討論并投票，教師可以實時公布投票結果，并根據結果數據給出課堂學習報告，從而及時了解學生對課堂知識的掌握情況。

本文采用的互動反饋系統為長沙中天電子設計開發有限公司的SunVote系統，該課堂互動系統由投票鍵盤和分析軟件組成，每個學生一個投票鍵盤，可以實時答題并將結果發送到分析軟件；分析軟件嵌入在MicroSoft PowerPoint軟件中，可實時接收、統計和顯示學生的答題情況，便于教師根據學生答題情況及時調整教學進度[3]。另外，該互動反饋系統在課后還可對整學期的學生答題情況進行統計分析，可作為評定學生平時成績的依據。

2 課堂教學實踐

本次教學實踐以工科專業《材料力學》課程（課時數64學時）為教學內容，以同一專業的大學二年級學生為實踐對象，將學生隨機分為實驗班（使用IRS的班級）和普通班（未使用IRS的班級）兩個平行班，每個班均為60人，由同一位教師進行講授。普通班按照傳統的PPT+板書的形式進行授課，課上師生互動較少，主要是教師講解，學生被動接受[4]。實驗班采用IRS與PPT、板書相結合的形式進行講授，每次課都有互動。授課結束，兩個班級使用同一張試卷進行考核。

2.1 課前設計

對于實驗班學生，授課教師在每次上課前，都提前準備互動題目，并將之嵌入到PPT課件中。根據教學目標的要求，設計一些難度適中的基礎題目，給學生相應的時間，盡可能地讓每位學生都能參與答題。這些題目內容主要分為三部分，一部分在上課前5分鐘，主要測試內容是上堂課的主要內容；一部分在授課過程，主要是與授課進度直接相關的內容；最后一部分在臨下課前5分鐘，主要是當堂課的主要內容。由于課堂時間的限制，每部分有2～3道題，根據題目難度，每道題答題時間從30秒到2分鐘不等，時間截至之后，學生無法提交答案，從而提高學生的注意力。

在題目設計時，主要以選擇題（包含單選和多選）為主，輔以判斷題，讓學生使用IRS答題，以反映出互動反饋系統IRS的優點。每道題根據難度不同賦予不同的分值。為了增加學生參與的積極性，在題目中還設計有必答題和搶答題。

2.2 課堂實踐

教師在上課時先對上次課內容進行簡短復習，并通過互動反饋系統展示典型復習題，學生使用表決器回答后，計算機統計并以圖形（例如柱狀圖）形式展示學生答案。教師依據統計結果，分析學生上次課的掌握情況。

接著引入本次課內容的概要介紹和重點難點提醒，并通過互動系統展示本次課內容有關的測試題。之后，教師并不講解本次答題情況，而是開始正式授課，并在講授完所有內容后，讓學生再次回答相同的測試題。這時，教師將兩次答題情況進行對比，分析學生課堂掌握情況。

下課前，教師對本次課所講授的主要知識點進行總結回顧，并給出與本次課程內容相關的測試題，由學生當場回答。教師根據學生答題結果，了解學生對課程重點內容的掌握情況，布置課后作業。

整個課堂授課過程就是一個師生互動的過程。教師通過多媒體設備一邊講解課程內容，一邊通過課堂互動反饋系統IRS實時展示答題結果。

通過系統的實施反饋情況可以看出，總共有多少學生參加了答題，其中有幾人答對， 幾人答錯，這樣教師就可以找到教學仍存在不理想的地方，并通過一定方法來補救，從而發揮反饋系統的重要作用。通過統計圖，學生也可以知道自己的答題情況，如果答錯了，可以在教師的后續分析講解中，更加仔細地聽講。

2.3 課后反思

課后反思是互動反饋教學活動的一個重要環節。授課完成之后，教師需要對互動反饋系統的統計結果進一步分析，總結教學中的優點和缺點，對優點進行積累和發揚，對不足進行改進，修改本次互動反饋系統中相關問題的設定，并改進下一講解單元中互動反饋系統中的問題。

3 效果評價

3.1 學生對IRS的評價

為了更好地了解課堂學生對IRS的接受程度，在學期末運用IRS對實驗班學生進行反饋系統使用評價調查。調查內容包含對IRS的接受情況、使用效果、優缺點及改進建議等方面。

統計結果顯示，96.7%的學生認為IRS方便易用，91.7%的學生樂于或比較樂于接受IRS這種互動教學方式，85%的學生認為IRS能促進師生之間的交流，83.3%的學生認為IRS提高了課堂活躍度，促進了課堂參與度。在學生對IRS表示認同的同時，也有18.3%的學生認為該系統對提高學生成績沒有幫助，30%的學生認為IRS的交互方式過于單調，建議增加交互題目的類型。

3.2 期末成績與平時成績相關性分析

由于IRS可記錄、統計學生在整個學期的答題情況，可以籍此分析平時答題成績與期末考試成績的相關性。根據學生的平時成績將學生被分為“優秀”、“良好”、“中等”、“及格”和“不及格”五檔，分別統計這五檔學生期末的平均成績，平時成績與期末成績的關系如圖1所示。

從圖1可以看出，期末成績與平時成績具有很強的相關性，平時成績優秀的學生，期末考試一般也較好，對課程內容掌握也較扎實。

3.3 實驗班與普通班學習效果比較

為比較IRS的效果，我們對同一個教師教授的同一門課程的兩個班級期末成績進行比較。這兩個班級學生數均為60人，課程大綱內容相同，期末考試采用同一張試卷進行考核。兩個班級唯一不同的是實驗班在授課中采用IRS，普通班采用傳統的教學方式。

兩個班級的期末成績列于表1中。從表1的結果可以看出，實驗班的優秀率明顯高于普通班，平時成績也比普通班高出將近8分。

4 結束語

IRS 為學生創造更多的主動參與學習的方式、時間與機會。使學生從“被動學習”逐漸轉變為“主動學習”。學生回答問題更加的積極主動。 IRS 為教師的‘教與學生的‘學，提供一種能夠及時獲得真實的反饋信息的、可操作性很強的新技術。師生之間的互動也明顯的多于過去的傳統教學。IRS為教師及時調整自己的教學策略和方法提供可靠數據，解決了當前教師普遍反應的反饋信息不準確的問題。通過學習效果的比較分析發現，IRS引入教學后，學生的學習能力和學習成績有了明顯的提高。

參考文獻：

[1] 歐陽慧.我國大學本科課堂互動狀況研究[D].長沙： 湖南大學，2013.

[2] 張曉彬，李霜爽.互動反饋系統（IRS）及其對傳統課堂教學的優化設計[J].現代教育科學， 2007（10）：87-88.

[3] 楊冠英.互動反饋系統（IRS）在課堂教學中的應用研究[D].甘肅：西北師范大學，2013.

[4] 李蕾.基于互動反饋技術下的教學策略[J].教育理論與實踐，2008（17）：51-52.endprint