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文科院校智慧教室功能需求调查分析 —— 以中南财经政法大学为例

2018-12-21

      摘要:随着信息技术的不断发展,知识获取和传授方式、教与学等关系都发生了重大变化,高校的课堂教学对教室的功能服务也有了新的要求。文章基于教师和学生的双视角,采用问卷调查和访谈的方法,从教室空间设计、信息技术支撑、教学功能服务和教学资源需求等多个维度出发,对智慧教室的功能需求进行调查分析,以期为高校智慧教室提供设计依据和建设参考。

  一、研究背景

  随着信息技术的不断发展,人们工作、生活以及沟通交流的方式发生了翻天覆地的变化。学习作为适应时代变化的根本手段,也发生了重大的变化。[1]以“翻转课堂”、“移动教学”为代表的多种混合教学模式在高校不断地应用和发展,对高校课堂教学环境提出了新的要求。混合教学模式强调以学习者为中心,开展基于问题或项目的探究性学习活动,以及以任务驱动为导向的教学活动。当前,多媒体网络教室作为高校主要的教学环境,在教室物理空间布局、教学内容呈现、学习资源获取和课堂教学互动等方面存在缺陷与不足,而智慧教室作为一种典型的智慧学习环境,是高校教育信息化发展到一定阶段的内在诉求,是当今智慧学习时代的必然选择。[2]目前,高校正在积极进行各类智慧教室的建设和探索,如何建设智慧教室,建设什么样的智慧教室是高校管理者和智慧教学工作者必须正视的现实问题。

  中南财经政法大学是一所以经济学、法学、管理学为主干,兼有哲学、文学、史学、理学、工学、艺术学等九大学科门类的人文社科类大学。学校正积极建设智慧教室、创客工坊等多种智慧学习环境,目前已建成一间智慧教室,于2017年9月投入使用。本文以中南财经政法大学的智慧教室和部分在校师生为研究对象,通过问卷调查和访谈调查,对智慧教室的功能需求进行调查分析,希望能够及时掌握高校师生对智慧教室功能和服务的需求情况,为文科类高校的智慧教室建设提供参考与借鉴。

  二、调查设计与实施

  1.调查对象与调查方法

  本次调查选取了中南财经政法大学在2017-2018学年两个学期使用过智慧教室的7名教师和207名学生作为调查对象,调查对象所在专业涵盖了法学、金融学、管理学和外国语等多个学校主干学科专业。

  调查方法采用问卷调查和访谈调查相结合的方式,其中对207名学生采用问卷调查法,对教师采用访谈调查法。

  2.调查内容设计

  调查内容以中南财经政法大学现有智慧教室的功能为基础,结合文科高校学科特点,通过查阅文献、调研兄弟院校智慧教室建设情况,从智慧教室空间设计、信息技术支持服务、智慧教学功能与教学服务、学习资源支撑服务四个维度对调查内容进行设计,并制订调查问卷和访谈提纲。

  智慧教室空间设计方面包含了教室的装修效果、桌椅选型、电子显示大屏、学习设备供电接口以及灯光、音响效果等几部分内容;信息技术支持服务方面包含了设备物联管控、网络接入、无线网覆盖、教学情境感知及教学活动录制等几部分内容;教学功能与教学服务作为智慧教室的核心功能,是整个问卷调查内容的关键部分,依据教学活动的开展环节,又将其细分为三个部分:课前预习、课中的课堂教学活动和课后复习;学习资源支撑服务方面包含了学习资源需求类型和提供方式等内容。

  调查问卷针对学生设计,侧重于对学生进行学习活动时的需求调查,以客观问题为主,在部分客观问题中增加了“智慧教室功能补充”、“选择此选项的原因”等主观性的选填选项。对现有智慧教室的问题、改进建议以及对学校后期智慧教室建设意见等问题采用了问答题型。访谈提纲是针对授课教师设计的,提纲侧重于对教师备课、开展教学设计、组织课堂教学活动、指导学生开展学习活动时的智慧教室功能需求调查。

  3.调查的实施

  调查问卷发放前,随机选择了一部分学生做小范围的测试,征求他们的意见,在个别概念表述和选项设置上做了适当的修改。正式调查问卷一共发放207份,实际回收问卷175份,有效问卷173份,回收率84.5%,问卷有效率98.9%。组织教师访谈7次,整理出访谈记录7份。采用Excel 2016对调查问卷数据进行了统计处理。

  三、调查数据分析

  1.智慧教室空间环境

  教室的物理环境是课堂教学活动开展的基础条件。问卷调查结果显示(如图1所示):学生对智慧教室的空间设计与装修美化、可移动桌椅和电子显示大屏等需求比较强烈,有84.4%的学生表示十分喜欢现有智慧教室整体布局,有91.3%的学生对可以随意移动和组合的桌椅表示“十分需要”,“坐上去很舒服”是影响他们选择的重要因素。随着手机、平板、笔记本电脑等电子设备在课堂上使用频率的大幅度提升,对于为学习设备提供供电接口方面,有88.4%的学生表示“十分需要”。而学生对教室中灯光亮度优化和音响效果提升“十分需要”的占比分别为55.5%和62.4%,“一般需要”的占比分别为31.2%和28.3%,这说明学生对教室内灯光和音响效果的要求不断提高,但不是刚性需求。对于电子大屏的需求也十分明显,“十分需要”和“一般需要”的占比也分别达到了71.1%和27.2%。

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  在教师访谈方面,7位教师均表示对教室环境装修、配备移动桌椅和显示大屏有很强烈的需求,可移动桌椅和电子显示大屏对开展分组教学很有帮助,对案例分析和实验实践课程的帮助尤其明显。在教学内容展示方面,有教师提出,电子显示大屏虽然有电子黑板的功能,但在书写的便捷性上还存在一定的提升空间,建议保留传统黑板(白板),增加实物投影,兼顾更多需求,为教师授课提供更多选择。另外,7位教师都提出了智慧教室容纳人数的问题,鉴于现有智慧教室只能容纳40人,多数课堂由于选课人数过多规模过大而无法使用,建议建设不同规格和规模的智慧教室。

  数据表明,随着社会的发展和人们生活水平的提高,师生对学习环境舒适度的要求越来越高,对新的教学设备设施的接受度都很高,对新技术介入课堂教学的作用持肯定态度。但要求设备和技术的提供应结合师生的实际需求来确定。

  2.信息技术支持服务

  信息技术对教育教学的支撑功能是智慧教室的重要特征。调查问卷结果显示:分别有84.4%、91.9%和90.2%的学生对教室设备进行物联管控、无线网接入和教室环境质量监控等信息技术基础功能需求强烈,特别是针对教室环境改善方面,部分学生强烈建议教室加入新风系统来保证教室空气质量。在教学情境感知、教学活动记录等信息技术教学支持功能方面,分别有82.1%和78.0%的学生表示“十分需要”。不难看出,学生对各项信息技术支持服务需求十分一致,均表现出高需求性,而表示“不需要”的学生占比都在6.4%以下。

  数据表明,被称为“数字原住民”[3]的当代大学生,受到互联网的多年“侵染”,对信息技术的需求已深入“骨髓”,他们是信息技术的追捧者,希望将更多的信息技术应用到智慧教室中去。

  在教师访谈方面,大多数教师对无线网接入、物联控制等信息技术功能表示有一定的需求,对教与学活动的情景感知功能以及教学活动记录功能,需求强烈。同时,多位教师提出智慧教室还应提供丰富的设备互联方式和接入接口,提高对多种自带设备的兼容性。比如,提供更多U盘、笔记本的接入接口或接入方式。另外,有两位教师提出智慧教室应充分发挥信息技术的集成功能,接入第三方平台或系统,比如集成QQ、微信等社交工具或金融系统的虚拟交易工具等。

  3.教学功能与教学服务

  师生对智慧教室提供教学功能与服务的需求是本次调查分析的重点。在课前和课后的学习环节上,调查问卷结果显示(如图2、图3所示):学生对课前的学习指导建议和课后的学习情况查看需求比较强烈,分别有89%和88.4%的学生对这两项功能表示“十分需要”。对推送预习材料、课前摸底测试以及课后练习等功能,学生虽有需求,但表示“十分需要”的学生所占比例并不突出,分别有71.7%、65.3%和63.6%的学生对这三项功能表示“十分需要”。而对于课后的课堂录像回放功能,仅11.6%的学生对此功能表示“十分需要”。

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  数据表明,智慧教室提供的学习指导和学习效果反馈功能很受学生欢迎。而课前预习与测试、课后练习等功能,作为混合式教学模式的支撑功能,其需求并不突出,很大原因在于高校的实际教学中,“翻转课堂”等混合式教学模式并没有得到广泛应用,学生对相应功能的需求缺少教学模式的外部激励。对于课堂录像回放功能需求的低迷,原因在于常规的线性复习资料已经不能满足学生的要求,个性化复习资料的提供将是智慧教室功能拓展的一个方向。

  在课中课堂教学环节上,调查问卷结果显示:辅助教学活动开展的功能需求总体偏高,扫码签到、实时推送课件、课堂测验和投屏功能需求普遍强烈,分别有62.4%、74.0%、63.6%和71.7%的学生对这些功能表示“十分需要”。出人意料的是反馈学生学习状态的“标记知识点理解状态”功能却遭受冷遇,仅17.3%的学生表示“十分需要”。对于课堂笔记功能,仅32.4%的学生表示“十分需要”。

       数据表明,学生对课堂的教学交互功能需求都很强烈,教学交互也应是智慧教室功能建设的重心所在。反馈学生学习状态的一些功能受到冷遇,究其原因,则是这些功能缺少来自教师方面的即时反馈,缺少交互性反馈。而对于课堂笔记功能需求偏低,则在于智慧教室系统目前还处于“信息孤岛”状态,在智慧教室里面做的笔记不能在其他地方查看使用,缺少数据共享联通机制。

  在教师访谈方面,7位教师均对智慧教室的课前、课中、课后相关功能表示肯定,特别是对扫码签到、课堂随堂测验、投屏等功能,访谈老师均表示是智慧教室中不可或缺的功能,在保证课堂到课率、集中学生注意力以及分享学习成果方面很有帮助。而在整个智慧教室的教学功能与服务方面,7位老师根据智慧教室的使用体验提出了相关问题和建议:

  (1)智慧教室的功能多而繁杂,软件系统UI设计不够友好,使用体验不好,学习成本很高,变相增加了教师的负担。希望功能可以做到“傻瓜式”、“能立马上手”。

  (2)智慧教室的功能设计多是从设计者的视角出发,不能切实解决教师教学中的痛点,教师使用过程中有很多不便。特别是在课前、课中和课后的教学流程设计上,应符合课堂教学规律,按照课程或学科特点进行设计建设。

  (3)智慧教室的“智慧性”功能不足,缺少教学的大数据分析、个性化教学分析和教学决策分析等人工智能方向的功能。

  4.学习资源支撑服务

  学习资源支撑服务是课堂教学活动的重要保障条件之一。问卷设计的学习资源类型是依据《教育资源建设技术规范》来划分的。[4]调查问卷结果显示(如图4所示),有90.2%的学生表示对在线课程这类学习资源“十分需要”。同时,学生对试题库、试卷库、案例库等能够进行学习效果评价的学习资源的需求也比较高,分别有85.0%、87.3%、82.7%的学生表示“十分需要”。学生对常规的教学素材、文献资料、问题解答和资源目录索引等学习资源有一定需求,但需求不明显,分别有51.4%、50.3%、59.0%和32.4%的学生对这几类资源表示“十分需要”。

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  数据表明,随着微课、慕课、私播课(SPOC)等在线学习资源的“崛起”和普及,支持泛在学习的碎片化学习资源越来越受到学生的喜爱。同样,学生对支持自主学习评价的试题库、试卷库等学习资源的需求量也越来越高。

  在教师访谈方面,多数教师表示高质量的教学素材库、案例库、试题库和试卷集合都是他们迫切需要的。丰富的教与学资源的提供,可以节省教师的时间和精力,帮助教师专注于课堂教学设计。教师还希望智慧教室能够增强课程设计方面资源支持。比如,在课前环节,为教师提供课程教学设计模板或者其他教学设计样例等。另外,教师还提出智慧教室能够提供课堂教学资源的整理汇总功能,比如,将教师在课堂上的随堂测验、课后的作业习题等试题或案例,在课程结束的时候,能够整理成试题库或案例库。

  四、启示与建议

  1.优化教室环境,夯实信息技术支持服务

  智慧教室建设,首要任务是为师生提供一个清爽的教学环境,在桌椅舒适度和教室空间设计上下功夫,引入符合人体工程学的桌椅,设计人性化的教室布局,提供储物柜、展示墙等必要的设施设备,着力优化教室基础设施的使用体验。其次,做好无线网接入等基础信息技术功能的保障,加强物联控制、教学情境感知和记录功能的优化建设,配置新风系统,保障教室内空气质量。同时,提供信息检索、信息交流等多种信息技术工具,在创设教学情境和开展混合式教学方面提供帮助与支持。

  2.以需求为导向设计教室功能,降低智慧教室使用门槛

  以不同高校学科特点为基础,以教师和课程设计需求为导向,针对不同课程和教学模式,建设多种形式的智慧教室。特别是在教学模块设置、教学活动逻辑顺序设计等方面应征求一线教师意见建议。另外,降低师生使用智慧教室的门槛,通过优化UI设计和软件操作流程,提供多种形式的使用帮助,降低智慧教室的使用难度和师生的学习成本,避免产生厌烦情绪。优化课前、课中、课后的操作环节,针对不同性质的课程,设计不同的教学设计模板,为教师课前备课和课堂教学提供更多帮助,减轻师生负担。

  3.根据高校课堂实际,建设不同功能层次类型的智慧教室

  首先要根据课堂的选课规模,按照学生人数和功能设备的对应特点,结合不同学生人数的课堂教学特点,设计建设不同学生容纳量的智慧教室。其次,根据教师的应用程度不同,结合教师在传统多媒体教室的设备使用习惯,在智慧教室功能的上做一定的增减,设计建设不同档次的智慧教室。

  4.加强智慧教室的系统集成,强化学习资源支撑服务

  智慧教室应是一个开放、互通、共享的系统平台。智慧教室建设,应根据高校现有系统平台和教学资源的实际情况,整合集成学校教学、教务系统以及其他第三方平台,避免出现“消息孤岛”。比如,智慧教室系统与高校数据中心、教务系统对接,实现统一身份认证和学生选课信息互通共享,以及集成QQ、微信、知乎等第三方社交工具等。

  同时,智慧教室应为教师开展各项教学活动提供相应的教学资源支撑。比如,嵌入高校图书馆数字图书与数据库资源,实现与Blackboard等校本教学平台资源的互通共享,与中国大学MOOC平台、学堂在线慕课平台建立资源共享机制等。

  5.加强智慧教室的“智慧性”功能建设

  “智慧性”是智慧教室区别于其他传统教室的本质表现。智慧教室的“智慧性”建设,首先应引入“语音识别”等比较成熟的人工智能产品,增强课堂教学活动中的人机互动、师生互动和生生互动功能,特别是即时反馈和深度交互功能。其次应加强教学过程中生成性数据收集和分析功能的建设,为课堂教学的形成性评价提供数据支撑。汇集整个教学活动中的各类教与学数据,形成动态数据图表,直观展示学情。对学生全部课程数据进行建模评估,为学生提供综合评价、学习预警以及改进建议,为教师提供多维度的预警学生名单及预警详情,为教学管理者提供教学决策建议等。第三,智慧教室应能够提供教学督导、学生评教等教学管理的功能。

  五、结束语

  智慧教室建设是当下高校教育信息化建设的一个重要主题。此次调查问卷和访谈结果显示,智慧教室应为师生开展教与学活动提供舒适的教学环境、先进的信息技术工具、更强的课堂交互功能以及丰富的教学资源。智慧教室建设应以需求为导向,兼顾多种人群需求建设多个功能层次、多种应用场景、多种技术支撑的“智慧性”教室。

  本次调查由于受到现有智慧教室功能体验的影响,学生对智慧教室的功能有了先入为主的印象,在智慧教室功能的认知上存在一定的偏差,在一定程度上影响到智慧教室某些功能调查的准确性。今后,如何深化智慧教室功能需求分析,落实智慧教室设计建设方案,切实做好智慧教室建设工作,仍需要进行深入的探索与实践。

  参考文献:

  [1]毕新.网络时代:教育如何面对“数字原住民”[N].中国教育报,2016-11-03(005).

  [2]黄荣怀,胡永斌,杨俊峰等.智慧教室的概念及特征[J].开放教育研究,2012(2):22-27.

  [3]曹培杰,余胜泉.数字原住民的提出、研究现状及未来发展[J].电化教育研究,2012,33(4):21-27.

  [4]余胜泉,朱凌云.教育资源建设技术规范简介[J].中小学信息技术教育,2002(Z2):80-84.