智慧課堂在現代教育中的應用

徐子聞

摘 要：課堂教學環節是學生接受系統教育最重要的一環，做好教學互動環節，是掌握好教學環節的質量，提高教學水平的關鍵。現行的教學過程中，傳統的教學模式存在諸多問題。提問互動環節和課堂小測試的環節中，教師給出簡單選擇后，學生舉手或者口頭回答，不能獲得準確的統計數據，教師只能根據大體情況來判斷是否進行教學，沒有準確的數據，更不能考慮后期的數據挖掘和數據統計工作。傳統的教學方式已經不適應現代化教學的需要，基于信息教育技術的新型現代化智慧課堂系統在逐步的推廣運用。智慧課堂作為一種新型的教育形式和現代化教學手段，給教育行業帶來了新的機遇。本文從總體概述、建設原則、技術線路和網絡部署四個方面對智慧課堂在現代教育中實際應用作了一個介紹。

關鍵詞：智慧課堂，數據挖據，信息教育技術

2010年國家發布了《國家中長期教育改革和發展規劃綱要 （2010-2020年），把教育信息化納入國家信息化發展整體戰略。強調充分利用優質資源和先進技術，整合現有資源，構建先進、高效、實用的數字化教育基礎設施。加快終端設施普及，推進數字化校園建設，加強網絡教學資源體系建設，開發網絡學習課程。建立數字圖書館和虛擬實驗室。建立開放靈活的教育資源公共服務平臺，促進優質教育資源普及共享。

為響應國家十二五號召，充分利用優質資源和先進技術，整合現有資源，構建先進、高效、實用的數字化教育基礎設施。加快終端設施普及，推進數字化校園建設，加強網絡教學資源體系建設，開發網絡學習課程。建立數字圖書館和虛擬實驗室。建立開放靈活的教育資源公共服務平臺，促進優質教育資源普及共享。各院校都加快了對智慧課堂的建設。

一、智慧課堂總體概述

智慧課堂是基于豐富的數字教學內容和精品課程資源上，利用信息化手段和智能終端載體，在課前、課中、課后進行社交、互動、自主式的學習，形成豐富內容資源個性化推送、師生互動，智能分析的信息化學習環境。

智慧課堂軟件系統是在無線局域網環境下實現課堂管控、交互教學的多媒體教學應用系統;由課堂服務系統、短焦距投影、電子白板、無線網絡、平板電腦設備、教師端應用軟件、學生端應用軟件組成。

學校及學校以外的教學資源數字化內容管理，按照學科及知識體系目錄結構化，根據知識點碎片化，形成以視頻、圖片、音頻、文檔相關聯的內容資源庫;通過題庫測試系統實現學生學習的查漏補缺知識還原;該平臺對接數字校園信息系統，對教室備課、課堂教學及學生課外學習起到支撐作用;電商交易功能實現校內數字精品資源對外共享市場運營收益。

智慧課堂是一個綜合性方案，它是基于課前、課中、課后數字內容資源服務社交互動學習的現代化學習平臺，它的目的是塑造一種多媒體、師生互動，智能分析的信息化豐富式學習環境，通過平臺豐富的多、形態的、針對性的數字內容學習資源實現這種環境的構建，課堂硬件設施及軟件僅僅是其中提示課堂教學效率及效果的最基礎的一環，教師與學生在課堂的高效互動，教師的課堂管理、備課、布置作業，學生課上課后的學習記錄、學習數據分析等等都需要軟件的支持。通過以上的設計數字內容加微視頻的自主學習知識體系，提升和部分取代面對面授課，打造形成基于師生和數字內容直接的高效、互動、虛擬輔助多場地的無處不在的移動學習環境。

智慧課堂軟件系統是在無線局域網環境下實現課堂管控、交互教學的多媒體教學應用系統，由Windows操作系統下運行的教師端、Android操作系統下運行的學生端組成。該系統融合了數字化、網絡化的先進思想，突破傳統課堂、傳統電子課堂對時空的限制，既實現傳統課堂教學中教師與學生、學生與學生間的交流，又符合電腦教學輕松、互動的自身特點。目前，智慧課堂可以分為智慧課堂、課程管理、班級管理、資源管理、HTML5交互式跨平臺精品課件加工及展示系統，實現課堂革新。

二、智慧課堂建設原則

1.開放性與標準化原則

應是一個開放的且符合業界主流技術標準的系統平臺，使網絡的硬件環境，通信環境，軟件環境，操作平臺之間的相互依賴小。

系統建設必須符合我國相關部門制訂的現行標準或即將頒布的最新標準，在統一身份認證中，對安全策略、密碼與安全設備選用、網絡互聯、安全管理等必須符合我國信息安全法律法規。

2.易操作性原則

系統設計重實際、講實用、求實效，滿足教師數字化網絡化備課、授課的實際需求，系統界面簡潔，布局合理，操作簡便;系統建設應遵循易管理、易使用、方便開發、易學習的原則。

3.實用高效、先進可擴展原則

采用云計算技術、移動互聯網、非線性編輯、公式圖形搜索等先進技術;系統建設應實用高效。系統設計必須適應IT技術和學校業務的發展需求變化，系統實施過程中，平臺建設必須適應系統的結構、配置的變化。根據教育行業特性，從教育教學需求角度出發進行設計，解決日常教育管理部門教育教學管理、學校一線教師教學、學生自主學習等需求;

4.可擴充性及易升級性

適應應用不斷拓展的需要，應用平臺的軟硬件環境必須有良好的平滑可擴性。系統建設完成后能夠對支持對原有教學設備如：平板電視、投影機、電子白板等設備進行利用;系統采用標準化接口設計，滿足未來新需求擴展需要。

5.一致性原則

系統的體系設計應遵循統一的標準，要確保各個分系統標準的一致性，整個系統能安全地互聯互通、信息共享。

6.需求、風險、成本折衷原則

系統設計應在需求、風險和成本之間進行平衡和折衷。在滿足系統需求的前提下，選用性價比高的設備，以合理的系統總造價完成項目建設，保證系統的可持續發展同時，要盡量保護學校的已有投資，采用多種集群和高可用機制，具有容錯和容災能力，滿足多種環境下的應用。采用基于令牌的多級安全認證機制和完善的內容審核手段，確保數據傳輸、教學內容和系統處于可靠的安全等級之上。

7.整體規劃設計原則

系統設計應根據校方的要求，為學校以后的數字化校園系統建設保留接口，方便擴展，保證后期建設的順利進行。

8.可管理性和可維護性

整個應用平臺是由多個部分組成的較為復雜的系統，為了便于系統的日常運行維護和管理，要求所選產品具有良好的可管理性和可維護性。另外可管理 性和可維護性還包括對平臺的自身。

三、結束語

通過“智慧課堂”改善傳統課堂教學模式，實現多媒體教學、互動式教學、移動式教學模式，促進教師教學理念、教學方式、教學手段等一系列的變革;提高學生學習興趣，促進學生由被動學習到主動學習的轉變;提高教師教學效率，推進教師從知識的傳授者向知識的引導者角色轉變。

通過“智慧課堂”實現優質教育資源的共建共享與應用，并能產生出具有學校鮮明特色，可為區域內其他學校數字化校園建設學習借鑒的實踐經驗和發展模式，以充分發揮試點學校的示范作用和輻射作用，提升學校的影響力。

參考文獻：

[1]黃解軍; 潘和平; 萬幼川. 數據挖掘技術的應用研究[J].計算機工程與應用，2003，（2）：4-5.

[2]余臘生; 李強. 數據挖掘在質量管理系統中的應用研究[J]. 計算機工程與應用，2010 （10）：26-28.

[3]劉城霞. 基于MS聚類分析模型的數據挖掘應用探討[J]. 計算機與現代化，2012 （04）：127-129.

[4]李玉華; 盧正鼎. 通用知識網格下以用戶為中心的數據挖掘本體研究[J]. 計算機科學，2006，（02）：185-187.

[5]王學軍.數據挖掘技術在企業管理中應用的研究和探索[J]. 商場現代化，2006，（10）：86.

[6]王立偉.數據挖掘研究現狀綜述[J]. 圖書與情報，2008，（05）：41-46.