師生都是信息技術和科技産品的使用者。但是他們都需要學習如何把互聯網和技術融入到課程中。有效融合師生能方便使用的各種媒體,會讓學習和使用變得更簡單。很多教師都在嘗試一些讓學生更積極投入課堂的新方法。我們的教師鼓勵學生在課堂上以及時對答的形式提問,并及時給與解答;或在課堂上将學生分成小組,共同就某個專題進行研讨,然後再回到全班的課堂讨論中。
本文介紹對外經濟貿易大學智慧教室為基礎的教育生态構建,主要基于如何利用信息技術讓學生更便捷地使用新的教學方法投入學習,并且讓教室擁有多種功能來支持不同的教學方式,突破傳統的教師講授、學生聽講的“單一填鴨式”教學模式。
智慧教室實體空間布局與設施
教育學者多林·莫納翰使用過一個詞語——“内置教學法”來說明“教育理念的建築式體現”,即空間設計的方式可以改變在這個空間内的學習。桌椅的不同高度釋放出不同類型的合作和思考模式。我們重新設計的計算機實驗,每一個機位充分利用原有空間的大小,并根據以往課程人數需求情況,最大化兼顧利用率和人體工程學舒适度。每個機器都配備雙屏顯示屏,并配套安裝Wind資訊終端等。
除了傳統的投影幕布、U盤拷貝技術,如今鏡像投射技術發展很快。我們在新建設的實驗室裡面引入MediaSpace,以及AirParrot、E-Zcast等鏡像投射技術,以滿足不同設備的師生在不同的課堂場景進行應用,進一步拓寬課堂分析與展示的渠道,并以其獨特的方式提高内容翻看及分享的效率。MediaSpace融合了家具和媒體,通過這個解決方案,師生隻需把一個MediaSpacePuck連接到電腦的USB端口,就能通過桌上的整合式屏幕展現電腦中的内容。每一個研讨桌配備了兩個顯示屏幕,可以展示相同的電腦内容,也可以展示不同電腦的内容。學生用他們的電腦展現課堂外或課堂内的工作成果,并互相給予意見。引入科技本身不是目的,科技所支撐的教學以及人才培養目标才是根本,這些新的投射設備的引入讓分享變得更簡單高效。
建設小型研讨間,進一步支持案例教學等教學方式。并可以通過360度全方位攝像系統對研讨過程進行記錄,并上傳到Ocale案例教學平台,方便教師事後查閱和指導學生的課後小組讨論情況,或者不同的小組之間交流讨論。這一解決方案有效回應了小組作業搭便車的問題,以及課後學習和技能訓練的效率問題,有效延展課程内容。
在實驗教學樓裡面設計教師開放辦公區,為教師指導學生實驗和研讨的同時,進行辦公和金融數據庫使用,提供便利場所,有效解決高等教育“下課找不到老師”的問題。開放辦公區和研讨室、數據下載區一起,不分專業和年級,同時承載“休閑”功能,形成“創意集市”,重視師生之間、生生之間的交流,創造一種快速傳播思想的文化。
整個建設遵循“從需求中來,到需求中去”的科學建設原則,做好需求管理,避免盲目建設。通過問卷調研、師生訪談、需求分析、方案反複确認與商議、建設并跟蹤反饋等,并直面教學管理和質量監控中的痛點問題,利用信息手段和大數據進行分析。虛拟空間建設
虛拟環境是智慧教室的重要組成部分,也是區别于傳統教室的重要内容。随着越來越多設備與網絡連通,從“課堂講授”到“合作學習”的改變,虛拟空間建設變得越來越重要,需要創造能夠提高易用性、參與度、合作學習的服務未來學習的智慧教室。
建設智慧教室虛拟空間,在教室管理系統和軟件的選擇上,除了引進成熟教學平台,根據教學一線需求與管理經驗進行自主研發是學校智慧教室建設的最大特點。
虛拟空間建設主要包含廣播系統(用于實現教學過程的實時監控,具有鎖定學生屏幕、文件傳輸等功能)、虛拟機系統(可為每個學生分配虛拟計算機系統和空間,解決學生軟件安裝苦惱,學生可以遠程管理自己的虛拟計算機系統,在上面進行計算機編程、寫作業等任務操作)、預約系統(提供24小時自助預約服務)、智能管理系統(為授課教師一鍵控制多媒體設備提供便利,同時完成無線點名、教室多媒體設備集控、遠程控制等功能操作)、靈活的桌面計算機操作系統(OS)調度(管理人員靈活調度課程所需要的操作系統和對應的軟件,為不同課程快速提供穩定幹淨的教學計算環境)。
每個教學空間均安裝廣播系統,實現集中或單層教室或跨樓宇播放和尋呼,保障音質清晰流暢,極大地降低人力成本。
預約系統在現有的人力情況下保證相關教室和資源的充分開放,同時有效記錄師生使用教室和資源的情況,供數據記錄、行為分析,為教學和管理提供參考。
虛拟機系統打通課上課後雲實驗教學計算平台,極大地降低了實驗室部署虛拟機的管理成本,讓IT管理人員能夠幾乎零成本為師生部署設置個性化學習環境,在現有人力情況下滿足個性化教學需求,進而實現個性化教學方法在課堂的有效落地。通過虛拟機系統,師生可以24小時不受時間空間限制使用實驗室計算資源,極大地提高實驗課程的實踐性。
評估與管理體系建設
智慧教室為基礎的智慧教學、智慧評估和智慧管理四位一體的有效生态系統才能真正實現智慧教室在人才培養上的目标。打造智慧教室的設計中,技術的實現、支持、維護、管理成本和難度是着重評估和考慮的。成本的高低及難易程度直接決定管理人員能否給師生提供一個穩定的、可持續的教學環境,決定管理人員能否為師生提供更多更細緻的教學支持和服務,進而關系到能否激發師生使用這項技術用于教學活動的意願和動力。我們考慮總體擁有成本。如圖2所示。
總體成本中,最重要的是智慧教室的技術支撐服務體系的可持續性,這是決定智慧教室為基礎的未來教育生态系統能夠有效運行的重要因素。我們對智慧教室的技術人員進行多重身份分析,與智慧教室的有效運行相适應。如圖3所示。
打造智慧教室為基礎的未來教育生态系統的設計,向金融專業學生提供基于Python的量化交易課程的教學和培訓,訓練學生用編程進行數據處理的能力。建立師生在使用智慧教室出現問題時尋求幫助的“唯一接口人”機制。這個“唯一接口人”為高水平技術人員,其通過接收師生描述的問題,快速判斷問題産生的原因,并分派相應的技術人員去解決,提升問題解決效率和技術人力資源的運轉效率。
跟蹤反饋與評估是該未來教育生态系統的重要部分。成立專門的研究團隊,研究新技術和新興科技,尋求機會在智慧教室試用;協助教師定位,構建和集成支持多種教學模式的技術;自主研發軟件工具。研究團隊還通過對一線技術人員記錄的智慧教室發生的問題數據庫,以及預約系統、智能化管理系統所收集的行為數據,進行分析,進而找到進一步從根源上解決問題或改善問題的方法。研究團隊緻力于架起智慧教室與有效課堂的橋梁。
使用效果分析
為有效跟蹤智慧教室投入使用的效果,對師生的回訪非常重要。每學期末我們對使用智慧教室教學的師生進行問卷調查、訪談等形式進行效果跟蹤。同時,學校智慧教室建設探索吸引了來自全國各地兄弟院校前來參觀交流,同來訪人員交流的同時也進行問卷調研。
在課程設計與教室選擇上,多數教師出于改變和優化教學方法的目的使用新改造的多媒體小教室,并充分肯定多媒體小教室提供的靈活可變的場所對于開展多種類型的教學模式,如辯論、小組讨論、學生展示和情景模拟等的支持,并認為這是對他們嘗試不同教學方式極大的鼓勵,無縫銜接變換教室格局的實現,讓他們的國際化教學理念有了充分落地的土壤。(見表1)學生在金融創新實驗室的小組寫作讨論各方面都很好,學生的情感和體驗上都展示了積極的一面。
在技術支持與教學體驗上,技術含量高的實驗室,總體的教學體驗反饋也很好,特别是對從技術人員處獲得支持服務方便,教師滿意度非常高。這也充分肯定了我們改革智慧教室、引入技術設備的同時,做好技術使用培訓和後期支持,對技術人員的多重身份充分分析、“唯一接口人”的制度與措施。
從來訪人員中獲得的數據表明,其對智慧教室建設為基礎的四位一體教育生态系統打造印象深刻,且來參觀交流主要目的也是想交流學校如何建設信息化的教學手段。充分反映學校智慧教室建設為基礎的四位一體教育生态系統對全國高校的示範意義。
空間是教育變革的突破口,未來教室生态必須适應未來教育需要,未來教育也需要合适的未來教室生态支持才能有效發展。信息技術發展普及,“互聯網+”時代大背景下,學生的行為和思考方式也被影響。對外經濟貿易大學智慧教室設計與應用的多年探索與實踐,力求讓每一間教室智慧、聯動起來,讓教育教學方法改革有效落地,為新時代人才培養服務,并看到初步成效。未來LSRS、CSRS-S等工具數據的進一步分析将提供更多的科學詢證分析,為智慧教室為基礎的四位一體教育生态系統的人才培養意義提供更有力的理論與實踐支撐。
(作者單位為對外經濟貿易大學)