谈信息技术改革创新教育教学模式思路

摘要：根据《国家教育事业发展“十三五”规划》的内容提要，鼓励教师利用信息技术提升教学水平、创新教学模式，政策要求把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，将信息技术作为提高教学质量的重要手段，提倡在教学活动中广泛采用信息技术，逐步实现教学及管理的网络化和数字化。

关键词：信息技术；教学环境；元数据；创新教学模式

1信息技术提升教学水平和创新教学模式的意义与作用

党的十八大以来，我国在教育信息化方面取得了长足的进步，特别是在“宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通”，建设教育资源公共服务平台和教育管理公共服务平台的“三通两平台”的大背景下，优质教育资源覆盖面不断扩大。支撑教育改革发展的能力显著提升，融合应用的理念广泛传播，普遍用、经常用、深度用逐步成为课堂教学的新常态，逐步探索并形成了有中国特色的信息化发展道路[1]。教育部关于印发《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》的通知中明确指出：“以教育信息化带动教育现代化，破解制约我国教育发展的难题，促进教育的创新与变革，是加快从教育大国向教育强国迈进的重大战略抉择。教育信息化充分发挥现代信息技术优势，注重信息技术与教育的全面深度融合，在促进教育公平和实现优质教育资源广泛共享、提高教育质量和建设学习型社会、推动教育理念变革和培养具有国际竞争力的创新人才等方面具有独特的重要作用[2]”。

2信息技术提升教学水平和创新教学模式的方法

2.1高等教育是培养创造性人才的基石

作为培养创造性人才的孵化基地，高等教育应对传授已有知识为目的的教育观念和教学方法进行改革，转变为以培养学生创新精神和自主学习能力为目的的创新教育。遵循“教师主导，学生主体”的教学原则，强调教育教学工作的最终成效是：学生学到了什么，而不是教师教了什么，所对应衡量的标准就是：对学生素质的提高产生了什么影响。现代高等教育是培养创造型人才的基石，教学的内容和目的应该全面贯彻以人为本的思想。既要有利于教师创造性地教，又要有利于学生主动、积极地学[3]。通过现代教育技术实现互动授课和在线网上课程的翻转课堂等混合式教学模式，从而提高在校大学生课堂的主动参与度，同时培养学生的创新精神和实践能力，最大限度地发挥学生的主观能动性和创造性，使学生朝着主动学习、自主学习和个性化学习方向发展[4]。

2.2信息技术在创新教学模式中的有效应用

随着教育信息化2.0时代的到来，智慧教室的建设与应用方兴未艾，涌现了许多基于网络技术、设备智能管控技术、环境智能感知技术、物联技术以及大数据分析等全方位多维度的教室硬件环境的构建，力求达到为教授不同课程的教师提供不同专业内容且独享的教学环境。通过提供教室智能管控、课堂互动教学、教学过程督导、大数据分析与可视化操作的一体化平台，最终实现智慧教学环境、智慧教学模式、智慧教学评估三个维度的一体化教学环境模型构建(见图1)。信息技术是实现智慧教学环境建设的根基，通过教学设备控制、环境设备控制、投屏显示控制、跨屏教学互动控制等，将智慧课堂的互动、物联网技术、数据源采集等有机融为一体。加之简易地操控体验，为课堂教学营造出相对完美的智慧教学环境，增强学生课堂教学的主动参与程度。智慧教学环境作为支撑起涵盖整个教学环节(课前、课中、课后)的集中服务管控平台，为课堂授课提供了丰富的软硬件和数据支持，可以满足师生课前数据共享(预习)、课中教学互动(学习)、课后教学分析(评估)的需要。通过大数据的分析整理，为上层教学管理的教学分析和教学督导提供动态、直观的数据信息，一方面帮助任课教师改进教学方法，实施个性化教学，提高教学质量和评估教学效果；另一方面也可以帮助学生实现自我认知和评价，推动学生自我导向式学习，最终提高学习效率。

3信息技术促进高校智慧教室环境建设

3.1智慧教室是现代信息技术的整合与应用

高校智慧教室环境建设是基于互联网、局域网以及物联网，以智能教学终端、教学资源服务平台和可视化集中管控平台为基础，通过系统应用及软硬件工具实现整个校园在互动教学、微课制作、资源共享等教学应用领域的信息化改革，同时也是促进高校进一步提升教育教学信息化水平的集中体现。为了遵循人才培养规律，打破“以教师为主体”的教学模式，引进先进教育教学方法，通过课堂上师生实时互动的多媒体授课方式，实现全新的教育教学方法，使得“以学生为主体”的课堂授课成为可能。解决了单项教学的弊端，推动形成互动研讨式教学、沉浸体验式教学及专业个性化教学的教学模式，从而最终实现教育信息化对高素质人才培养的目标[5]。

3.2高校智慧教室建设的内容

智慧教室建设的内容应该包含三大基础组成部分：智慧教学综合服务平台、智慧教室综合管控平台、智慧教室数据治理平台。

3.2.1智慧教学综合服务平台制订符合教学活动需要的教学环节及流程并与课程资源中心(MOOC，SPOC)相对接。在后台对教学过程进行全方位的数据解析，并将结果提交给任课教师和各级教学管理、教学督导，以便后期做出行之有效的教学改革方案。其中，应包括教师的备课流程和学生课前预习内容；课上互动研讨式教学(分组讨论、课堂试卷、问题汇总分析)；课后对学生作业问题的统计汇总；以及课堂学情汇总分析等相关子模块[6]。

3.2.2智慧教室综合管控平台以学生发展为中心，以“互联互通、资源共享、直播录播线上线下、互联互通、数据为先”的“无界限教学空间”为核心理念，打通教务、学工、一卡通、智慧教室等信息孤岛，将教学资源、教学服务、教学数据融为一体，为教师和学生提供共享、交互、多元的内容展示手段和交互方式，打造智慧教学生态环境。通过创新智慧教学改变原有教学模式，强化师生互动；关联教务系统，统一排课、排考；创造智慧学习空间，激发学习兴趣[7]。基于网络实现针对智慧教室内各子系统设备的整体融合统一管理，包括：录像录播系统、教学设备控制系统、环境感知控制系统、数据采集分析系统。为高校提供智慧教学、在线教学、智能管控、数据矩阵等一体化功能，构建智慧教学环境、智慧教学模式、智慧教学评估三维度一体化的“无界限”教学空间。从而实现教师学生互动的“无界限”，线上、线下时空的“无界限”，台前幕后资源共享的“无界限”(见图2)。运用线上虚拟教室，基于阿里云、腾讯云等大型云计算平台，支持服务器集群化部署，可实现业务的弹性扩容，支持万次以上的并发呼叫，具有互动教学、双师课堂、录播课堂、课件分享、互动白板、在线巡课等功能，线上与线下统一管理，可实现跨教室、跨校区、跨地区的互动教学和资源共享。以智能控制系统为核心，对各类多媒体与物联网环境设备、互动研讨设备、学生自带移动终端等进行统一调度，实现不同场景中显示设备、传感器、智能教学设备、一卡通、多媒体设备等物联网设备的集中管控，为师生提供更智能化、更舒适的教学环境。

3.2.3智慧教室数据治理平台数据治理平台是以用户为中心，以元数据为基础，贯穿信息标准、数据采集、数据标准化、数据质量、主数据管理、数据共享等从源端到数据中心，再到应用端的全过程管理，并通过大数据治理，使用户更便捷、更灵活、更准确地获得大数据资源的能力。以元数据为基础，利用元数据贯穿整个数据共享交换和管理的流程，形成了一套从源端到数据中心再到应用端的全过程管理(见图3)。通过对环境数据、能耗数据、AI课堂等信息的采集，作为学生评价、教学评价、成果评价的依据，再通过多维度数据分析，提出相应的教学优化方案和个性化教学方案，平台结合审核评估、专业评估、院系评估、课程评估以及学校教学质量保障体系建设的要求，建立以教学动态数据监测为基础的高校教学质量保障体系，随时查看评估及审核进度。运用教学评估指标设定预警信息，同时生成教学指标分析报告并随时查看数据对比分析，为教学及教育管理部门在教学质量提升、教学过程监管、资源分配、政策制订等方面提供决策辅助。最终实现教学质量的全面提升。利用采集到的数据，通过灵活、高效、安全、稳定的数据集成和高性能、跨平台、跨系统、可扩展的数据交换，实现各应用系统之间的数据双向交换，一方面帮助学校通过数据驱动业务增长，另一方面帮助学校数据中心提高数据质量，实现数据资源按照信息标准化、规范化的轨迹良性生态循环[8]。

4信息技术对促进教学效率提高的积极作用

利用现代信息技术手段，通过信息技术与学科课程的有效整合实现一种理想的学习环境和全新的、能充分体现学生主体作用的学习方式，从而改革教学结构和教育本质，达到培养具有21世纪能力素质的人才(即创新人才)的目的。教师应该配合现代教育技术人员，积极主动地运用多媒体手段，开展全新的教学活动。随着教师信息技术水平的提高，学生将会受益匪浅。信息技术的日新月异，亦将会引领高校教育的发展，也同时展现了未来教育的美好前景。教育信息化的实现并不是一蹴而就的工作，它需要一个较长的适应性过程，它的发展取决于是否能很好地适应教育环境及如何为教育服务。

5结语

在新形势下，以信息技术的理念引领教育现代化，既要注重提升教育信息基础设施建设水平，又要以加强优质教育资源开发与应用为重点，科学构建区域智慧教育管理信息系统，才能最终走出一条符合当下需要的创新教育教学改革的新道路。

参考文献

[1]张越,许珊珊,黎阳,等.微课教学模式对大学生学习动机的影响研究[J].中国校外教育,2018(10):78-79.

[2］周孔标.现代教育技术应用于教育教学的重要性[J].企业科技与发展,2008(16):187-188.

[3]杨建新,孙宏斌,李双寿,等.美国高校创新教育实验室和社会创客空间考察[J].现代教育技术,2015,25(5):27-32.

[4]邢根生.对现代教育技术与高校创新教育的研究[J].教育现代化,2018(3):132-133.

[5]李阳,于海燕.基于现代教育技术下高校创新教育的方法和策略[J].农业网络信息,2018(5):69-71.

[6]陈影,张爽,张伟宏,等.MOOC+雨课堂混合式教学模式的构建:以护理解剖学教学为例[J].解剖学研究,2019,41(4):332-334.

[7]蒋春林.远程教育资源运用[J].科学咨询:教育科研,2014(12):63.

[8]鲁立军,高江江.以信息技术为导向构建高校智慧教学新模式[J].电子测试,2021(3):127-128.

作者：王彦 鲁立军 田东阳 吴伟 单位：北京联合大学教务处现代教学技术中心