智慧教室支持的聽障大學生課堂教學模式研究

張艷瓊 胡作進 韓庠

［摘 要］ 智慧教室是個性化教學、教學創新應用的基礎設施，是現代化管理、基于數據做出決策的有利助手。通過從分析智慧課堂的技術特征入手，針對高校聽障大學生課堂教學需要，構建智慧課堂教學模式，即課前要求學生自主學習和學情診斷，課中根據數據推送做到差異化教學，課后進行強化練習和拓展提升。實踐結果表明：基于智慧課堂的教學模式，能夠優化學習過程，活躍課堂氣氛，激發聽障大學生的學習興趣，提高學習效果。

［關鍵詞］ 智慧教室；聽障大學生；教學模式；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、大數據、物聯網等新興技術為基礎，依托各類智能設備及網絡，積極開展智慧教育創新研究和示范，推動新技術支持下教育的模式變革和生態重構”［1］。傳統多媒體教室及其裝備將向全數字化、互聯網化、智能化方向發展，其特征主要體現在交互化、網絡化、智能化等方面。自20世紀90年代中后期我國開始大力推進教育信息化以來，許多學校已從早期主要關注教育信息化的軟、硬件設施建設和教學資源開發的數字化教育建設階段，轉入以智慧教室和智慧校園建設為標志的智慧教育階段。這兩個階段的最大區別在于學習環境有了根本性改變——由數字化學習環境變成智慧學習環境。

陳衛東認為“技術不能自動改變教學效果，真正影響教學效果的是教師的教學模式”［2］。教學模式既是影響教學成功的關鍵要素，也是影響智慧教室未來發展的關鍵要素。智慧教學是智慧課堂的中心環節，是實現智慧教育的重要載體。李紅美等人構建了面向智慧教室的教學應答系統（Audience Response Systems，以下簡稱ASR）支持下的互動教學課前、課中、課后一體化教學模式和互動反饋教學結構模式，并將構建的模式應用于高中數學和高中歷史課程的教學［3］。蔣立兵等人以高校教學視頻為分析對象，利用自主設計的課堂教學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改革具有重要的價值［4］。晉欣泉等人基于智慧課堂教學理論框架及其5J模型，由課前精心設計、課中精致教學、課后精益輔導三個教學環節構成智慧課堂教學模型［5］；張新改對英語智慧課堂的建構及教學活動三階段進行分析研究［6］；劉邦奇等人基于智慧課堂構建由平臺層、數據層、組織層、操作層、目標層組成的“因材施教”教學模式結構框架，并在此基礎上提出智能技術支持的“新三段十步”教學流程［7］。劉哲雨等人從教育神經科學視角下剖析了心流體驗的促發條件，從積極滿足心流前兆、高效維持心流體驗、科學評估心流結果三個方面展開智慧教學活動設計［8］。

通過對文獻的梳理發現，在對智慧課堂實現技術進行研究的同時，對智慧課堂教學流程、教學模式的研究也逐漸增多，這也反映出當前我國智慧教學的發展逐漸向技術應用轉變，從教師教學信息化向教師的教與學生的學雙向融合、互動的智慧性方向發展。雖然研究成果不斷豐富，但較少有學者關注聽障大學生的課堂，并將智慧教育的研究成果應用到聽障教學領域。從聽障智慧教學方面來看，目前仍有一些問題亟待解決。主要是：（1）教師的教學理念落后和改革意愿不強。雖然大部分教師贊成大學課堂應從“教為中心”轉向“學為中心”，但是在聽障課堂教學變革上花費的時間精力不足。同時，大部分聽障教學的教師缺少開展課堂教學變革的能力，尚未掌握“學習中心課堂”的教學設計、教學實施與教學評價技能。（2）適用聽障翻轉課堂的課前學習資源缺乏。目前，適用健聽大學生的MOOC資源非常豐富，為開展翻轉課堂等創新智慧教學提供了便利的資源。而適用于聽障大學生的學習資源卻非常少，極大地阻礙了聽障智慧教學開展，陷入“無米之炊”的尷尬境地。（3）新興信息技術與課堂教學缺乏深度融合。有些學校對智慧教學設施投入很大，建設較多智慧教室，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化信息呈現，主要利用它來輔助教師的“教”，在利用智慧教室支持學生的學、促進課堂互動交流、支持即時教學評價等方面較為欠缺。那么，如何在聽障大學生的課堂上實施“以學生為中心”的課堂教學模式，如何強化信息技術在聽障課堂教學中的深度應用，如何激發高校從事聽障教學的教師更新教育理念，創新教學方法、教學模式，促進教師教育教學水平的提升——圍繞這些問題，本研究從智慧型教師角度出發，以聽障大學生為主體，針對高校聽障信息技術課程的理論部分教學需要，基于智慧教室構建了一種凸顯未來課堂特征的教學模式，以指導教學實踐，具有一定的現實指導意義。

二、智慧教學平臺介紹

翻轉課堂（Flipped Classroom）將“先教后學”倒置為“先學后教”，進行了教學流程的逆序創新，促使教與學的方式發生變化。智慧課堂以嶄新的智慧教育理念為指導，積極借鑒翻轉課堂應用實踐的成果經驗，對翻轉課堂進行重塑和升級，突破翻轉課堂的“效果天花板”和“認知天花板”，為當前階段技術支持下的智慧教育提供典型范例［9］。智慧課堂應用資源分層共享、實時內容推送、學習情境采集、智能學習分析、即時反饋評價、協作互動交流和移動通信互聯等技術，促進學習模式變革［10］。

本研究是在醍摩豆（TEAM Model）智慧教學平臺支持下進行。最新的醍摩豆（TEAM Model）智慧教學平臺由教師端HiTeach 5與學生端WebIRS 5等組成，貫穿教學四大環節：（1）教學（e-teaching），激發學習熱情，以學生為中心的現代化教學理念；（2）評量（e-assessing），用數據即時進行評量，掌握吸收程度；（3）診斷（e-diagnosing），自動匯整分析數據，精準點出學習弱點；（4）補救（e-remedition），針對個人弱點進行一對一補救，力求每個學生都能學會［11］。教學過程中運用科技互動工具，激發學生學習興趣，提高教學效果，如圖1。

醍摩豆（TEAM Model）智慧教學平臺貫穿教學前、中、后的學習歷程，關注每位學生學習，非常具有智能性，具體表現在智能決策、智能實施、智能評價等環節。同時，它可以通過人工智能采集課堂交互與教法應用的相關數據，自動生成專業的教學分析報告，實現課堂教學精準研討，輔助教師專業成長。醍摩豆（TEAM Model）智慧教學平臺中的蘇格拉底服務系統［12］，如圖2。

三、聽障大學生智慧課堂教學設計

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

（一）課前階段

課前主要分為自主學習與學情診斷。教師可以采集聽障大學生的學習特征和學習狀態數據進行分析，發布適合他們的自主學習單。自主學習的內容包含微視頻、練習、測試、討論等。在學生自主學習過程中，教師需要加強對學生的指導，重視學生的問題反饋。教師要幫助學生明確自主學習的任務和掌握正確的學習方法，避免有些學生對課前學習不夠重視，達不到課前自主學習的效果。教師要善于發現學生在學習過程中的問題，結合學生通過移動終端完成練習和測驗情況，進行學情診斷，制訂線下課堂的教學目標與任務，擬定適合的教學設計方案。對于聽障大學生來說，自主學習的內容不能太難，否則容易產生畏難情緒，同時，微視頻的設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，才能讓聽障大學生對學習內容產生濃厚的興趣。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分為四個教學微視頻：認識數制，二進制與十進制相互轉換，二進制與八進制、十六進制相互轉換，數據在計算機中的表示。知識點由淺入深，層層遞進。

（二）課中階段

傳統的課堂教學就是教師講，學生聽，教師問，部分代表答，在大學課堂上更容易出現教師“滿堂灌”的現象。在智慧課堂教學過程中，利用信息技術工具能實現全部學生即時的數據統計、分析、決策，真正做到關注每一個學生；同時，還能完成差異化推送任務，真正實現因材施教。

環境創設，主題導入。內容上以學生感興趣的話題、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設環境，導入本節課的教學主題。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系；通過挖掘二進制背后的中國古代文化，激發文化自信，增強對祖國與文化的自豪感，弘揚中華傳統文化，激發學生的愛國主義情懷。

重點講解，知識歸納。學生通過微視頻學習對本節課的知識有所了解，教師需要根據學生的學習情況有針對性地進行重點講解，對重要知識進行歸納，明確學習重點。教師在教授二進制轉十進制時，要歸納二進制轉十進制的方法，按照二進制權值展開求和。

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

差異推送，因材施教。借助信息技術手段，對學生進行實時測試，及時收集測試結果，生成數據分析圖，針對不同掌握程度的學生分組進行差異化教學。即在教學過程中，實時測試評估，及時調整教學策略。在學生掌握二進制轉十進制方法后，進行測試，采用即問即答互動功能，及時收集學生的答題結果，實時生成統計數據圖。根據評估結果，實施差異化推送功能，給予回答正確的學生組推送提高類型的任務，給予回答錯誤的學生組推送鞏固練習類型的任務。

合作探究，尋找方法。教師通過任務推送下達新的探究任務，指導學生開展合作探究活動，學生進行協助學習后，提交探究成果并展示，教師點評并歸納總結。例如，在教授二進制轉十進制后，下達八進制、十六進制如何轉十進制探究任務和要求，啟發學生如何從二進制轉十進制的方法上遷移到八進制、十六進制，尋找八進制、十六進制轉十進制的方法。由二、八、十六進制轉十進制的方法推導出任意R進制轉十進制的公式。

設置懸念，后續鋪墊。在課堂教學任務達成后，可以通過設置有趣的懸念，為下一節課進行鋪墊，讓學生對下一節課產生期待。例如，在教授完任意進制轉十進制后，講解一個與二進制有關的“撲克牌魔術”的玩法；教師通過向學生展示魔術，激發學生的好奇心，而其中的原理正是下一節課要學習的內容。

（三）課后階段

課后階段主要分為強化練習、拓展提升等。在傳統的教學中統一布置作業，作業批改和反饋都是滯后的，作業講評只是講解共性問題，無法做到個性化輔導。實施智慧教學就完全可以改變這一狀況。智慧教學平臺可以根據學生的課堂表現情況，進行差異化推送作業和復習材料。同時，通過智慧教學平臺還可以實現個別化輔導。學生可以通過平臺向教師請教，反饋自己的學習體會心得等。利用智慧教學平臺可以實現師生、生生互動學習，極大地提高學習效率。

四、教學實施與教學評價

（一）教學實施

本研究的授課對象為南京特殊教育師范學院計算機科學與技術（聽障）專業2203班，共12人；視覺傳達（聽障）專業2203班，共12人；授課內容為任意進制轉十進制。其中，視覺傳達（聽障）專業2203班為實驗班，采用智慧教學的教學模式開展教學活動，計算機科學與技術（聽障）專業2203班為對照班，采用傳統教學設計的形式開展教學活動。智慧教學平臺采用醍摩豆（TEAM Model）智慧教學平臺的HiTeach 5智慧教室系統。學生通過手機掃描二維碼進入智慧課堂，與教師教學用的電子白板聯結為智能教學信息系統。課前，教師提前通過智慧教學平臺為學生提供學習資料，包含自主學習單、按照知識切分的微視頻、討論題和精心編寫的測試卷。學生在指導的時間內登錄系統進行微視頻學習，完成測試卷、討論等。教師在課前一兩天利用平臺的統計分析功能了解學生的預習情況，進行學情診斷，調整教學設計。課堂教學按照上述智慧課堂教學設計課中階段的各個環節開展教學活動。課后測驗結果，讓學生課后進行錯題匯整，再次練習、查看解析，實現學生自主學習與精準復習。

（二）教學評價

教學任務完成后，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，即實驗班學生的平均分高于對照班學生的平均分，見表1。實驗班的標準差為4.522，對照班的標準差為12.731，實驗班學生的成績比較集中，離散程度小；對照組學生的成績比較分散，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生的測試成績存在顯著性差異，見表2。

經過理論分析、課堂觀摩和課堂教學實踐檢驗發現，相較于傳統教學模式，基于智慧課堂的教學模式具有明顯的優勢，體現在即時收集數據，及時調整教學策略，優化學習過程；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、搶權等功能，能活躍課堂氣氛，激發學生的學習興趣，提高學習效果；利用信息技術即時收集全班數據，關注到每一位學生，利用差異化推送等功能，實現因材施教，精準輔導。

五、結論

基于智慧課堂的教學模式不僅記錄了教師在課堂交互與教法應用的相關數據，同時，也真實記錄了學生的學習數據，利用大數據技術和人工智能算法，一方面對每位學生的學習情況進行分析，有助于教師對學生因材施教，差異化教學，個性化輔導，有助于學生自己整理錯題和再次練習，將自主學習與精準復習完美結合；另一方面，可以對教師的教學行為進行分析，自動生成專業的教學分析報告，通過AI技術促進教師的專業成長。聽障大學生因為聽力的缺陷，更需要科學技術手段輔助他們學習并克服與教師之間的溝通障礙。智慧課堂作為一種學習支持技術，它的發展潛力不可估量，值得每一位從事聽障教學的教師去學習、應用和研究，從而打造出聽障大學生的理想課堂。

［參考文獻］

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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）