中小学人工智能课程精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇中小学人工智能课程，期待它们能激发您的灵感。

篇1

人工智能的迅速发展将深刻改变人类社会生活、改变教育教学。2020年2月26日，教育部在印发的《2020年教育信息化和网络安全工作要点》第24条“培养提升教师和学生的信息素养”中明确提出：完善义务教育阶段课程设置，加强信息科技教育。建设普通高中人工智能样板实验室，保障中小学校具备开设人工智能课程的环境条件。开展人工智能相关教学与师资培训，搭建区域间人工智能教学成果交流平台。继续推进中小学人工智能教育课程建设、应用与推广工作。中小学人工智能教育课程包(初中版和高中版)和支持服务系统并推广应用。

我校是青岛市人工智能实验学校。在工作中我们借助教研、教学平台，积极推动人工智能课程开展和教师教研、集备工作，根据兴趣导向、应用驱动，学用结合，强化实践的原则，组建了实验班，按照上级对于高中段开课部署每两周开设1课时，开展人工智能教育教学工作。

在课堂上组织实验班的学生观看了人工智能的《开学第一课》，主要是“什么是人工智能”、“如何制造人工智能？、“New Google AI Can Have Real Life Conversations With Strangers”等内容，很有收获。但是在观看过程中发现很多的人工智能相关联的知识，比如JAVA、大数据、Python、人工智能、物联网、数据分析、H5/WEB前端、嵌入式、Linux、C语言、单片机、C++等解根本看不懂，发现自己的很多方面都需要补课，不然每次培训老师讲解的专业东西还是理解不了，这对于我们教师和学生都是一个难点。也断断续续参加了各种形式的培训，和同仁们交流起来总体感觉是没有系统化，特别是参加了祁荣斌博士组织的磨课，和同事们讨论起来感觉层次太高，有些内容也是理解不了！学生和学生的学习和生活环境比较起来也存在地域差异性导致了学生接受人工智能相关教育程度深浅不一，而且面向高中生的课本难度很大，很希望能有个机会从零基础开始系统化学习人工智能，这样才能更好的教好学生，这一点线下交流的时候是很多老师的心声，期望能在领导和专家的引领下实现。

通过断断续续的学习，比如Python基础知识，由于实战少，只能阅读别人的文章里附带的相关算法的实现代码，这样的学习效果不明显。很多算法的实现，难以从代码级去理解其设计思路；对于很多算法比如随机森林，决策树，SVM等常见算法，虽然看了相关文章很多遍但是还是一知半解的。

篇2

人工智能技术及其应用的发展历史虽然只有短短的50余年，但是它作为信息技术的前沿领域，对社会经济和发展的影响却越来越大。在基础教育课程改革的大潮中，许多国家意识到基础教育领域开展人工智能教育的必要性，努力把人工智能列入技术类教育的教学内容中。作为师范类院校，教授人工智能课是有必要的。? 

（1）为部分优秀的学生将来做更深入的研究打坚实的基础。在面向知识经济的今天，研究获取、表示和使用知识的人工智能学科越来越受到人们的重视。目前人工智能研究被列为中国高技术领域的重点之一。以专家系统为代表的智能化系统在信息技术中也占有重要地位。因此在高等教育中开展人工智能教育和智能化系统的研发，不仅是计算机科学的应用，也是促进各学科服务于国民经济发展的必然趋势。为使人工智能的理论、方法和技术的研究与应用普及和深入，教育重心必须要下移，即从研究生教育向本科教育普及。开展本科层次人工智能普及教育的有效途径之一是在本科高年级开设相关选修课。开展人工智能教育，不仅能够更好地发挥高等院校的育人和科学研究功能，而且能为学生拓宽专业路径，扩大自主学习空间和发展个性创造条件，同时也为营造一个使学生不仅有宽厚、扎实的理论基础，且具综合分析和解决问题能力的环境。? 

（2）为将来从教的学生积聚大量的知识。英国早在1999年，人工智能课程已经作为选修课出现在中学的信息与通讯技术（ICT）课程中。许多中小学还通过机器人竞赛活动来激发中小学生学习人工智能的兴趣，使学生不仅提高了用信息技术解决问题的能力，而且培养了多种思维方式，获得了更多的创新空间。美国现行的中学信息技术课程设置中，将人工智能的内容作为“媒体与技术”层面对12年级学生的要求。澳大利亚的部分中学开设的信息处理与技术课程，人工智能、信息系统、算法和程序设计、社会和伦理道德、计算机系统分别作为5个主题共同构成了该课程的教学内容。在该课程的大纲中规定，人工智能部分的教学内容在高中第3学期为12年级的学生开设，教学时间为10周。? 

在我国，多年以来中学奥林匹克信息学竞赛中一直包含有人工智能相关的题目，涉及启发式搜索、博弈、智能程序设计等问题。2003年4月，我国教育部正式颁布《普通高中技术课程标准（实验）》，首次在信息技术科目中设立了“人工智能初步”选修模块，标志着我国高中人工智能课程的正式起步。? 

我国的新课程标准颁布后，教育部评审并通过了分别由教育科学出版社、广东高教出版社、地图出版社、上海科技教育出版社和浙江教育出版社出版的5套高中《人工智能初步》教材，并开发了相应的教辅材料，包括教师用书和配套光盘等。为了配合中学人工智能课程的实施，国内也推出了一些适合中学生学习与体验的人工智能软件和网络资源。另一方面，一些高校的本科生、研究生也逐步关注中学人工智能教育的开展并将其作为毕业论文的研究选题。一些师范院校适应形势要求，已为师范生开设了与此相关的选修课程。? 

2 人工智能的教育及教学条件现状? 

通过对本人多年的教学过程进行总结，我校的《人工智能》课程教育现状可总结为如下几点：? 

（1)理论知识充裕。但与实践相脱节，特别是在智能科学技术的教育教学方面。尽管知识面相当广泛，而人工智能理论的普及教育以及智能技术的开发与应用仍然十分滞后。? 

(2)同其它普通高等院校一样，在本校，人工智能技术的研究与应用尚未普及，甚至比不上其它院校。这不利于培养学生的科研兴趣及创造精神。? 

（3）缺乏配套实验教材，实验教学内容缺乏，无法培养学生的研究能力和创新能力。只有开设实验项目，才能使人工智能的相关知识具有研究性和综合性。? 

（4）对中小学智能教育的深度及教学方式、教学特点缺乏研究。做为师范类院校，我认为在对学生进行基础知识教育的基础上，要紧抓中小学智能教育的特点对师范类学生进行相关的教育与培训。? 

相对于教育现状，我校的《人工智能》课程教学条件现状要稍好一些，其状态如下：? 

（1）教材使用国家级规划教材，此教材非常系统地介绍了人工智能的基本原理、方法和应用技术，适合本科及研究生使用。在我们的授课过程中，也会适当为学生提供相关的国内其他先进教材，如中南大学蔡自兴教授的《人工智能及其应用》等。? 

（2）为了促进学生自主学习，我们准备了多种类型的扩充性学习资料，加强学生主动学习的意识，包括：课程相关杂志和书籍目录，以及部分重要的参考文献，与人工智能相关的网络资源如优秀BBS、新闻组、网址等。 它们包括了大量的文献资料、本领域研究的前沿动态等。 使用表明，学生非常乐于查阅这些资源。 使学生能通过使用这些资源进行一些人工智能程序设计，探讨一些问题，在课堂讨论中展示他们的收获。? 

(3）校园网的普及与不断优化使本课程有优良的实践性教学环境，能充分满足教学需要。我们拥有较充足的多媒体教室和网络教室，为实现本课程教学提供了物质保障。在网络资源建设方面，全校办公室、教室、学生宿舍和教师宿舍都以宽带网相连，这些硬件设备对本课程教学发挥了重要作用，使本课程教学质量得以明显提高。? 

3 人工智能教学方法及手段的改革? 

针对我们现在所采取的教学方法，我认为存在许多不足，如教学方式比较单一，教学内容偏重理论讲解等，为此，提出以下教学方法的改革：? 

（1）通过多种途径激发学生的学习兴趣。课程的学习效果，直接受到学生兴趣和参与意识的影响。一般来讲，《人工智能》作为一门前沿课程，开始学生学习兴趣很大，当开始接触到抽象理论知识及部分算法时，学生往往感到不易接受。 我们通过各种途径和方法， 激发和培养学生的学习兴趣，包括鼓励学生参与某部分知识的扩充性资料查找,预留一定时间请学生负责对此内容进行讲解，布置学生对某个基本成型的实验进行纠错及验证，降低问题解决的难度。学生因此产生兴趣从而做更深度研究。? 

(2）进行启发式教学。 我们可以尝试在教学过程中不断提出问题请学生思考，启发学生求解这些问题，鼓励学生提出自己的猜想和解决方案，然后摆出教材中的解决方案，并与同学所提出的观点进行分析和比较，这足以加强学生学习的主动意识和参与意识，提高学生学习的积极性。? 

(3）课堂辩论与交互式教学。 组织课堂辩论，讨论的议题可定位为譬如人工智能是否能超过人类智能等有争议的问题。学生通过对这些问题展开激烈争论，激发了学习潜能，明确了学习目标。当然师生间的交流方式还有很多，如邮件互发、QQ留言等，也可在课程网站中的互动平台进行交流。? 

(4）分层次因材施教。 在授课过程中，通过对每个具体学生的学习进度、课堂作业情况进行及时评估，对学生提出进一步的学习建议和指导， 实现个性化的教学。 对优秀学生探讨，可以在教学设计和实验设计中要求其选作部分探索性、创新性的功课和实验，以发挥学生个性优势。对于有意于将来从事中小学教育的学生可以在机器人及人工智能技术发展现状等知识层面对其做问题讲解。而那些看似缺乏兴趣的学生，我们可以用多媒体手段如播放人工智能相关电影及科学小片引起其兴趣，实行逐步引导的教学过程。? 

另外，我们可以尝试双语教学。 采用中文教材和讲授的同时，注重在课程中的关键词同时用英文表示，并适当指定英文参考短文和英文参考书。使学生能够接触国外文献资料，加深对学习内容的理解，获得更宽广的知识。我们也可以在教学内容安排上，注重理论联系实际，将一些人工智能网络上的虚拟实验给学生进行课外上网练习，从而使学生了解算法的具体运行过程， 通过参与达到知识的理解，掌握基本方法和技术。? 

 

根据现有的条件，我们在教学中可以采用多媒体教学和网络课程教学相结合的方法，充分利用多媒体的丰富表现形式，利用网络课程的交互性、情景化等特点，构筑以学生为主体的《人工智能》课程现代教学模式。 对于抽象知识，可通过动画和视频演示，通过声音和图像展示人工智能的历史、人物和前景，做到学生直接而深刻地看到知识的内涵外延。网络课程能较好地实现交互并使学习过程情景化，通过网络课程的课堂练习和章节练习，教师可以评价学生的学习情况，并给学生提出学习建议，从而提高学生的研究力和创新力。我们也可以给学生播放中学《人工智能》课程课堂教学录像，以使学生看到初高中学生的知识范围及深度；同时给学生播放现有的《人工智能》科学成果，让学生看到理论背后的实践；也可以播放科幻片，激发学生想象的翅膀从而有兴趣把人工智能作为将来深造的方向。《人工智能》是一门较新的课程，改进教学方法和手段不仅要靠教师，也应增加硬件设备的投入。如果人工智能能采用智能辅助教学系统或机器人辅助教学过程逼真、形象，一目了然，这样可大大提高学生的学习效率，尤其是提高学生的观察判断能力、发现问题和解决问题的能力。? 

4 人工智能实践教学设计的探讨? 

我们可以在教学过程中，适量开设一些实验和设计，提高学生的动手能力，并加深他们对理论知识的理解，降低理论的抽象度，提升理论的实用性。在近两年的教学过程中，我们会适量加入一些人工智能语言的教学过程。例如，在讲解了“野人与传教士过河”等问题后，我们可以让学生使用Visual Prolog或者C ?++?对算法进行实现；在讲解 TSP 问题的遗传算法解决案例后，指出编码方案、初始种群大小、进化代数、交叉率变异率等因素对求解结果的影响，并要求学生通过实验的方式来分析、理解这些问题，并提出“寻找更有利的解决方案”等问题。把学生的兴趣激发后，为解决这些问题，学生会在课外主动查阅相关文献、相互讨论以实现他们所设计的方案，这样既培养了学生善于钻研和勇于创新的精神又提高了学生的实践与创新能力。? 

参考文献：? 

［1］ 熊德兰,李梅莲,鄢靖丰.人工智能中实践教学的探讨［J］.宿州学院学报,2008(1).? 

［2］ 何元烈,汪玲.“Visual C ?++?”在“人工智能”教学中的应用与探讨［J］.广东工业大学学报:社会科学版,2008(8).? 

篇3

构建未来学校形态，营造智能校园环境

升级优化基础设施。福田教科院附小大力推行教育管理数字化，构建具有附小特色的“掌上附小”教学管理系统，建设了附小特色数字中心机房，实现评价系统云处理，学生学业成绩大数据综合平台分析，优化完善学校教学资源库，学科资源覆盖率达90%以上。基于5G技术，一方面完善校园安全管控信息化建设，提升校园实施视频监控水平；另一方面，以“5G+互动教学”推动教育教学模式创新，鼓励跨校区课程协同共享，“自动跟踪录播教室”“未来阅览室”等先进的信息化设施陆续启用。目前学校已实现教育管理数字化应用全覆盖。重构创新教学空间。重构后的福田教科院附小具有五种空间形式：一是“研学创中心”，是基于项目式学习、问题探究、满足高水平学习者（教师、学生）能力的学习研究创新的空间；二是“学科大观园”，以学科核心素养为基础，构建学科教学情景空间、全学科班级图书角，在真实空间中感受学科魅力；三是“学校文化长廊”，利用此空间打造智慧图书馆、校园历史博物馆，凝聚、展现附小校园文化；四是“创意盒子”，这是一个创新型的孵化器，在此空间师生可以参与各种科技类创新项目，实现“让创意可见，让思维有型”；五是“云上学院”，搭建自选式创新学习超市，组建项目化学习网络社区空间。

引领规划整体设计，打造前沿智慧课程

两年来，学校先后邀请了20多位教育教学、信息化水平前沿的专家为全校教师量身定制项目化及学科融合课程培训计划，积极引导各学科探索开发“信息化特色课程”“AI+”特色课程，充分利用学校信息化教学空间，根据教学大纲要求，开展智慧科技特色校本课程，并探索开发科技与五育融合课程。重塑年级组内各学科相对独立的形态，形成五育融合教研共同体，打通学科之间的壁垒。五育融合理念下的课程融合，是基于知识、经验、社会需求的融合。将其形成“学科+”的课程形态，即“学科+学科”“学科+生活”“学科+社会”“学科+活动”等课程形态。

AI赋能智慧教学，创设育人新生态

信息技术赋能学科教学。深圳教育以教育部信息化“双区”建设为有力抓手，以信息技术深化教育教学改革，不断探索新型教与学模式。信息技术赋能学科教学一直是刘锐娟倡导的教育教学方式。认知科学与智能技术的结合将使教与学变得多元化，并且可进行低成本、高效能的个性化定制，帮助学习者设计更有效的学习策略。2021年，福田教科院附小成功申报国家级课题《信息技术赋能学科教学与区域教研的实践研究》。同时，福田教科院附小以青年教师“青蓝杯”基本功大赛和骨干教师“红烛杯”教学展示为契机，通过公开课、录像课、微课录制等活动，激发更多教师利用信息技术手段，在学习空间、教学方式、学习内容和学习方式上实现教学模式的创新。学生方面，学校积极普及人工智能课程，探索人工智能教学的路径和策略，以期实现提升学生信息素养、普及全民智能教育、培养人工智能人才的目标，为促进中小学人工智能教育、推动教育教学改革和创新发展提供参考。智能体育守护生命本色。深圳市福田区是中国教育科学研究院的综合改革实验区，福田教科院附小是全区首批参与中国教科院的重点课题《中国学校体育智慧系统研究》的学校，学校多年来一直坚持致力于智慧体育探索研究，实施青少年健康体能促进与干预方案。2021年12月，刘锐娟亲自主持的中国教育科学研究院《中国青少年健康体能研究》课题项目子课题《“双减”背景下对智慧体育校园构建的研究》顺利开题。2022年1月，以学校为牵头单位的“智能体育学生数据分析与教学应用实践共同体”项目荣耀入选教育部“2021年度教育信息化教学应用实践共同体项目”。基于学校智能教学基础和理念，刘锐娟在体育科组率先尝试依托AI技术精准监测与评价学生的体能训练，利用运动数据采集装备+综合管理平台，通过学生佩戴的传感器设备，实时采集每位学生运动过程中的心率及运动负荷情况等数据，对潜在的运动风险进行实时的评估与预警，把学生的体质数据形成电子成长档案，为教师设计合理的体育课程提供参考，为学生的体质健康保驾护航。多样态教学促进学生个性化发展。一是在线教学求质量，创新课堂新生态。在常态化疫情防控和泛在学习普及的双重背景下，在线教学模式应运而生，从学生学习需求出发，搭建适合学生学习的平台，采用个性化的学习模式，提供全程化的学习支持服务，以提高学生学习效率。二是探索混合式教学模式，推进泛在化学习发展。项目化混合式研究团队结合学段特点、学校校情，以调查研究作为基础，以教师培训、课程实践、评价改革作为抓手，以项目化课程为载体，以混合式教学为手段，在校内进行探索实验。

多元评价，看见动态成长

篇4

关键词：边疆地方高校；现代教育技术专业；培养目标；课程设置优化

一、边疆地方高校现代教育技术专业培养目标的重新定位

做好学科专业建设，首先就是明确培养目标，也就是要培养什么样的人。边疆地方高校的现代教育技术多设为专科专业，主要培养的是边疆地方所需的现代教育技术应用型人才。不论是本科还是专科，教育技术学科的人才培养目标一直以来都存在一个比较突出的问题，就是比较“全”，也就是要求所培养的人才是一个“全能人才”，既懂教学又懂技术，既懂科研又懂管理。这样定位出来的培养目标，必然导致后面课程的设置也是非常全面，学生在学习的时候就感觉什么都学，但又什么都学不好。针对这种情况，结合边疆地区教育信息化发展的现状，在进行人才培养方案修订时重新对专业培养目标进行了定位。本专业培养主动适应社会主义经济文化建设和九年义务教育需要的，具备良好的人文、科学及专业素养，具有敬业精神、创新意识、实践能力和可持续发展潜力的，能够为地方区域性经济和社会事业发展服务的从事小学（或初中）信息技术课程教学、校园教育资源开发与应用、教育影视与多媒体作品制作等工作的应用型人才。南国农先生曾对教育技术学专业的培养目标进行了阐述，他认为“教育技术学专业要培养的，是本学科领域既懂教育又懂技术的创造型人才，主要是四种人：教学人员———中等学校信息技术课教师；技术人员———教育软、硬件开发人员；科研人员———新理论、新技术、新产品研究、设计人员；管理人员———电教机构、网络教育系统等管理人员。”[1]专业的培养目标不可能完全涵盖这四种人才，边疆地方高校应根据地方发展的实际需求来设定培养目标。对于边疆地区来说，中小学信息技术教育相对落后，极需能够从事中小学信息技术教育的教师，因此将培养目标主要放在能够从事小学（或初中）信息技术课程教学的人才培养上，也就是南国农先生提及的“教学人员”。对于专科层次的学生，这种培养目标的定位应该是恰当的。正如王竹立教授在《衰落，还是兴盛？———关于教育技术学科前景的争鸣与反思》一文中指出：我国目前教育技术人才培养分为专科生、本科生、硕士研究生和博士研究生等不同层次。应根据市场的需求，来确定不同层次的人才培养目标。例如，“一般的中小学需要既能讲授信息技术课程，又能从事计算机和网络设备与平台维护的技能型人才；在线教育企业和各级教育信息化部门需要懂得教育技术和教育信息化基本理论，具有一定的设计、开发与管理能力的人才；高等院校和学术单位需要具有较深厚教育技术理论素养、对教育教学问题有深刻认识和洞察力的研究型人才。”[2]边疆地区整体教育信息化发展较为滞后，以培养学生信息素养为目标的课程主要由中小学信息技术课程来承担。因此，对于边疆地方高校来说，培养能够承担边疆地方中小学信息技术教学的教师应是现代教育技术专业最重要的培养目标。在这个培养目标中，还涉及到了校园教育资源的开发与应用、教育影视与多媒体作品制作等，这与前述并不矛盾，因为教育信息化时代要求所有学科的“教学人员”都要具备这些能力。

二、边疆地方高校现代教育技术专业课程设置的调整与优化

明确专业培养目标后，就要建立相应的专业课程体系，也就是要让学生学什么。对于边疆地方高校的现代教育技术专业来说，其培养的学生可以说是边疆地区教育信息化的主力军，他们既要懂教学又要懂技术。因此，在课程设置中，主要包含四个方面的课程内容：一是专业教育类课程，二是技术类课程，三是通识类课程，四是实践类课程。人才培养目标重新明确后，对课程设置尤其是技术类课程进行了较大的调整与优化。在重新调整后的课程设置中，教育类课程增加了《新技术新理念在教育教学中的应用研究专题学习》，该门课程主要是针对新技术新理念在教育教学中的应用研究进行分专题学习，例如人工智能技术、虚拟现实技术、SMART理念等在教育教学领域中的应用研究，旨在通过专题学习的方式，让学生了解前沿技术在教育教学领域中的应用。技术类课程调整比较大，主要体现在以下四点：第一是在原有课程的基础上结合发展的需要进行名称和内容的改变，如将《Flash多媒体课件设计与制作》课程调整为《二维动画创意设计》。从目前课件制作和使用方面的实际情况来看，大多数教师还是采用PowerPoint软件来制作，甚少有使用Flash软件来制作教学课件的。从以往的教学情况来看，使用Flash软件制作课件一是费时二是学生最终学下来的效果并不理想，制作出来的Flash课件的质量甚至还不如用Power-Point制作的课件。但Flash这个软件在制作教学资源方面也有其长处，比如制作一些具有教育意义的动画短片或一些需要具体形象化的教学内容演示动画，基于这样的一些考虑，故将这门课程进行了名称的更换，同时课程内容也有所相应变化，更多注重的是学生在教学资源上的创意设计。另外，考虑到课件制作是现代教育技术专业学生必须掌握的技能，故将这部分的内容开设在《信息化教学资源设计与制作》这门课程中，这门课程主要涉及PowerPoint课件、微课等的设计与制作，尽可能使教学内容符合当前教学资源的设计制作需要。《现代教育技术综合实训》调整为《现代教育技术学科实践项目专题》，前者主要是以指导学生毕业设计为主进行教学，后者将结合中小学校信息化教育的变化来设置实践专题，如创客教育等。第二是新增了一些课程。如《Python程序设计语言》，开设这门课程主要是考虑到边疆地区中小学校今后信息技术课程内容的变化（当前有些发达地区的中小学校已经开设了Python这门课程），现代教育技术专业学生尽早掌握这门语言的学习对于他们今后的职业生涯会有一定的帮助。第三是调整部分课程的课程类型，并重新梳理内容。如《网络教育应用》这门课程之前是选修课，且以理论为主，调整后将其保留并设为必修课程，且以实践操作为主，如校园网的设计、开发与维护，慕课平台的搭建等。第四是删减技术类的选修课程，原课程设置中有多门选修课程且有些课程之间是有重复的，如《电视节目编导与制作》、《教育电视节目制作》这两门课程对于现代教育技术专业来说，最主要是掌握教育电视节目的制作（主要以与教育教学有关的微电影的制作为主），且在必修课程中已有《摄影摄像技术及后期编辑》作为前期课程作支撑，所以不需再设置《电视节目编导与制作》，同时将《教育电视节目制作》改为《教育类微电影制作》。原课程体系中技术类选修课程太多，且课程与课程之间的联系不是很紧密，导致学生学得杂而又学得不精，故最终只保留了四门技术类的选修课程。通识类与实践类的课程根据学校的要求基本没有做调整，只是根据相关规定，在实践类课程增加了第二课堂教学实践（主要包括综合素养模块、社会实践模块、创新创业模块等）。

篇5

关键词：问题学生；学生数据分析；教育教学；教学质量

一、教学改革背景

因材施教长期以来备受教育界的推崇，但是其实施有大的难度[1]。在教育教学中，教育人员难以全面准确地了解学生，导致对学生教学和管理效率低、难度高。以问题学生为例，其是指那些与同年龄段学生相比，由于受到家庭、社会、学校等方面的不良因素的影响及自身的因素，从而导致在思想、认识、心理、行为、学习等方面偏离常态，需要在特殊帮助下才能解决问题的学生[2]。主要表现在品德、学习、行为、心理等方面，如大学生中较为常见的心理健康问题和厌学问题[3]。下面以大学生心理健康为例展开讨论。研究数据表明，大学生心理问题严重影响大学生的健康，据统计有20%至30%的大学生存在心理问题，其中有10%的心理问题障碍严重，直接影响日常学习和生活，严重的心理健康问题甚至引起校园暴力和自杀行为[4]。并且，心理健康与学生自身的出勤率、考试成绩等客观指标存在密切的关系。丁澍等基于某重点理工类高校2002级学生入学时的心理健康调查表结果及大学成绩，用数理统计方法分析入学时的心理状态等属性数据对大学各个时期平均成绩及各类课程平均成绩的影响[5]。结果表明：存在心理问题的学生成绩显著低于正常学生，心理健康是大学阶段取得较好成绩的重要保证。考试成绩的波动会极大影响大学生的心理健康，而心理健康反过来又阻碍了考试成绩的提高。目前各大高校对大学生的心理健康问题均投入了大量的人力物力[6]。以笔者所在的深圳大学和武汉大学为例，主要包括：辅导员、班主任、心理班委、心理健康咨询中心等。但是，这些基于人力的管理模式存在以下几点问题：（1）学生基数庞大，有限的人力难于顾及到所有的学生。高校的师生比基准为1：14，但较少高校能符合这一标准。针对专任教师数量超过1000名的重点大学统计结果表明，245所中仅有41所（占比16.7%）大学师生比在1：14之内，其余83.3%的高校高于此数。投入到大学生心理健康问题上的师生比则更少[7]。（2）管理人员难于获取到学生的全部信息，依靠人力检查的方式对大学生的判定较为困难。（3）发现学生心理问题具有迟滞性，发现时学生已经具有了很严重的心理问题。（4）作为最为了解和关心学生本人的父母等亲属往往被排除在外，构成了严重的信息不对称[8]。以上各种因素减弱了高校对心理健康问题学生教育教学效果。随着现在计算机技术的迅速发展，互联网、人工智能等计算机数据处理技术可以自动、快速、准确地提取和分析数据中所隐藏的信息，从而提高人类进行管理和决策的效率[9][10]。如何准确高效的评价、分析、预测一名学生的状态，从而对学生进行有差别化的管理教育，是高等教育长期以来存在的难点问题。启发于以上分析，本文提出基于学生数据分析的教学改革，该系统以学生的客观数据为主要输入，学生的主观数据为次要输入，对学生的思想、认识、心理、行为、学习等方面进行全面的分析，实时输出学生全方位的分析结果，进而将结果数据反馈给辅导员、班主任、学生家长等，使得学校人力和学生家长互享学生信息，达到防患未然、降低问题学生比例、提高学校教育教学效果。

二、学生数据分析系统

本部分主要简介学生数据分析系统的框架，如附图所示。该系统框架可以根据教学中的需求，扩展到更加多样化的数据输入和输出结果。该简化框架主要分为以下几个部分：系统输入、学生数据分析、分析结果、结果接收端。

（一）系统输入

系统的输入可以来自于学校现有的学生管理平台接口。主要有智能签到、作业成绩、实验成绩、考试成绩、身体健康状况等客观数据，以及主观评价等主观评价信息。1.智能签到。学生课堂的出勤率是衡量学生课程学习质量的很重要的因素。研究表明问题学生的出勤率大大低于平均出勤率[11]。目前大部分高校学生课堂出勤率主要靠教师在课堂上人工统计完成，占用了大量的授课时间。而企业中采用的非常完善的指纹签到或者WIFI签到系统，如指纹签到机和阿里钉钉，将会为高校提供可靠高效的统计数据。且系统可以实时地将学生课堂出勤情况反馈给学生家长，在家长的帮助下完善对学生的监督。2.作业成绩。作业成绩作为衡量学生课堂上课质量的另一个重要指标，可以用来衡量学生知识接收效果，可以用来预测学生的挂科率，并可以为班主任、辅导员等提供重要的信息参考。3.实验成绩。类似于作业成绩，实验成绩作为衡量学生课程实验的一个重要指标，可以用来衡量学生知识应用的效果。4.考试成绩。考试成绩作为最为重要的学习衡量指标，不仅反映了学生某门课程最终的学习效果，还可以根据具体某门课程反映学生在学习中碰到的难点。这给系统的综合分析提供最为重要和直观的客观指标。5.健康状况。身体等健康因素往往严重地影响学生的学习状态，并最终产生严重的后果。因此，其也是系统的重要客观数据输入。6.主观评价。A-E五点指标都是学生学习指标的客观数据。但是，在很多情况下，客观数据并不能全部地反映学生存在的问题。因此，系统需要某些的主观评价信息作为补充，如：学生关系、业余活动情况等。

（二）数据分析

数据分析是该系统的核心，其以系统输入为处理对象，并从附图中的历史数据库获取历史信息，综合采用深度学习、大数据处理等计算机技术，实时产生详细的分析结果。

（三）分析结果

该部分简要介绍学生数据分析模块的输出结果。其中包含挂科率、出勤率等客观指标，以及学习效果指标、心理健康指标等非直观分析结果。1.挂科率。该输出主要对学生所有课程的挂科率提供客观的统计数据，也可以提供学生某门课程挂科率的预测数据，起到对学生、学校、学生家长的警示和参考作用。2.出勤率。调查研究表明，出勤率与大学生成绩之间存在密切的关系[11]。该输出主要对学生所有课程的出勤率提供客观的统计数据，起到对学生、学校、学生家长的警示和参考作用。3.学习效果指标。根据系统的输入，综合的分析学生目前的学习状况。包含学生的学习投入、学习效率、学习中碰到的难点等，起到对学生学习、学校管理、教师授课、学生家长监督重要的参考作用。4.健康指标。根据系统的输入，综合的分析学生目前的生理和心理状况，包含学生生理健康状态、心理问题几率、心理问题倾向等，起到对学生、学校、教师、学生家长的警示和参考作用，以期防患于未然，降低问题学生的比例。

（四）结果接收端

1.学生。大学生自我认知的内部差异比较大，表现为不同性别、年龄、年级、政治面貌、生源地的大学生在不同的维度上的差异。可以选择性地将部分信息定期推送给学生，让学生对自身有很好的认知作用。2.教学人员。可以选择性地将信息分享给辅导员、班主任、课程老师、心理咨询中心等教学人员。教学人员可以因材施教、防患于未然地对学生进行课程、心理辅导监督，改善学生学习效果，降低问题学生概率，从而从总体上提高教育教学效率和质量。3.管理人员。将数据分享给学校的管理人员，使得学校对学校的教育教学效果和质量有很好的认识和监督作用，用于持续改进学校的教育教学方法。必要时采取有效及时的管理手段，解决教育教学中出现的突发问题。4.学生家长。正如前文所述，学生家长对于学生的了解和关心程度远远高于教育人员。但是目前学生家长，尤其是大学生家长，了解学生状况的渠道只能来自于学生自身的片面信息，严重的缺乏信息渠道。针对云南在校90后大学生与父母的交流现状的问卷调查显示[8]：86.53％的学生会选择用电话与父母沟通；51.84％的学生每周都会与父母联系；29.8％的学生会假装同意父母的观点；23.7％的学生与父母存在沟通障碍时会选择放弃。因此将信息及时反馈给家长，可以在家长的参与下对学生的学习、心理、行为等方面上的监督。从而改善学生学习效果，降低问题学生概率，从总体上提高教育教学效率和质量。

篇6

[关键词]未来课堂；智慧学习环境；智能学习空间；设计

[中图分类号]G420 [文献标识码]A [文章编号]672-0008（2012）05-0042-08

一、引言

以计算机、通信、人工智能等为标志的信息技术快速发展及在教育教学领域的应用，使得我们传统的课堂也渐渐从普通教室转变为技术增强教室（Technology Enhanced Class-room）从单一技术的教室应用转变为泛技术的教学环境。这既是科学技术发展的必然结果，也是社会发展对技术教育教学应用的应然要求。正如美国前副总统阿尔·戈尔所说：“美国的每一个孩子都应当接受21世纪的教育，都应当使用21世纪的技术。”当今。我们所面临的学习者被称为是网络一代/数字后代（Digital Generation/Digital Natives），这一代的学习者正以与他们的父母截然不同的方式学习、玩乐、沟通、工作以及创造社群，他们利用网络，毫不费力地突破了地域和时间的限制，利用指尖横跨世界。他们崇尚自由和选择权，追求个性化，喜欢交谈、讨厌说教、天生就善于协作，他们会仔细监督你和你的组织，坚持做正直的人，就算是在上班或是上学。他们也想过得有趣些。速度才是生活的常态，创新就是生活的一部分。时代的发展要求我们培养出富有创造力和创新精神的学习者。课堂是教学的主阵地，理想的课堂应是互动的，知性灵动的天地。这些都需要我们改变现有的课堂的物理架构和教学样式。

从技术教育应用的历史来看，教育技术的发展史其实就是技术发展及其在教育教学领域应用的历史。技术的层出不穷，改变了信息的呈现、传输和存储，也改变了人类对于信息的获取和处理方式，但技术的不断推陈出新，同时也给教学者和学习者带来了很大的挑战，他们需要不断地去熟悉这些新技术，并将这些技术有效地应用于教与学的过程。幸运的是，随着社会对人的关注，技术也越来越智能化，从过去以技术为中心转向以人为中心，使人可以从繁杂的技术操作中解放出来，实现与技术、资源最为自然、和谐的交互，将自己的注意力集中于学习过程。借用环境行为学、社会学等学科的观点，“人塑造了环境，环境也塑造了人”。提高课堂主体对自身及其所处教与学环境的认识，建立和谐的人与环境之间的关系，是未来课堂研究的一个重要主题。

目前。国内外关于未来课堂（教室）研究已经引起了各国政府、全球知名企业、高等学校、科研院所以及中小学校等机构的关注，未来课堂设计与应用已经成为了教育技术学研究的一个新领域。

二、未来课堂的特性及教与学的特点

（一）未来课堂的概念界定及特性

关于未来课堂的界定，国内外的文献中目前尚无统一的论述，对于未来课堂，从名称上有“未来教室”和“未来课堂”两大类。

Clayton M.Christensen.Michael B.Horn and Curtis W.Johnson在“Disrupting Class”一书中指出，未来课堂是一个集成了技术与软件。提供给学生一些替代方法和选择以达到规定的目标的课堂。它们鼓励形成一个让学生一起工作计划，分享经验和教训和进行概念化的学习，而不是单纯记忆一些信息的环境。

美国的《每日论坛》报在其“Classroom of the Future，Here，Now”一文中指出，未来的课堂是一个学习环境，采用创新的教育活动，从课堂管理到教学的所有方面提高对技术的使用。它能使教学者和学习者成为优越的学习环境的一部分。

台湾的陈曼萃认为，未来教室是指这样一种教室环境，教学上，希望由过去单向的讲授教学。转变成为师生互动的学习模式，引发及提高学生的学习兴趣，并进而启发学生的创意与思考：同时。让学生有更大的自由可以依自己的喜好选择学习及进行探索的方式，以多元的管道汲取知识。包括使用各类的硬件载具，如计算机、学习机、电视、手机、电子书等。

台湾的赖阿福认为，未来教室可定义为一个高度信息化、互动性强、整合性佳的教学与学习环境，适合进行信息融入教学、数字学习，教师可运用多元教学策略在讲授、评量、诊断、互动、讨论、探究等教学过程中，除了能强化教学效能及学习成效外，亦能提升学习者的关键能力（包含问题解决、创意思考、批判思考、沟通表达、信息应用等能力）。

台湾资策会在“2009年的数位典藏与学习之产业发展与推动”计划中提出，未来教室为将新兴的数位教学终端设备与数位内容进行整合，辅以适当的教学模式与方法，发挥Ac-tive Learning（主动学习）的成效，培养学生高层次能力的教育体系与环境。未来教室即是将科技工具运用在教学上，且强调团体的交互式教学。并以学习者为中心设计教材，创造出协同合作之虚实整合学习环境。

台湾的《启动学习革命》一书中认为，“未来教室=无所不在的学习环境+电子书包+随意教室+远距实验室+高互动教室+相连教室”。在未来教室里，无处不可以学习，还可以跨班际、校际甚至国际进行交流。

未来教室是指将高新技术融入教育，创造全新的互动教育环境。未来教室的目标能力是培养学生的分析力、创新力，教学方式是多向的，以学生为中心进行学习，学生能够进行主动、探索性学习。

未来教室是一个集多媒体教室、计算机教室、微格教室、校园电视台等多种环境为一体的新形式教学环境，其中使用了包括电子白板、数字笔、电视（显示）墙、无线网络、数字摄像在内的多种技术，让学生充分体验到计算机技术发展所带来的便利。体验到利用新技术进行学习盼快乐。

未来教室便是利用先进的新一代信息科技，改变传统学校教室的学习环境，建立师生间双向互动的教育学习模式，不但能刺激学生学习动机与创新、探究之精神。更让教师能够丰富教材内容以及轻松教学。未来教室应该是一个广义的概念，包括教师的教学工具、学生的学习环境等。

英特尔全球教育总监Brian Gonzalez认为，未来的课堂是“颠倒的课堂”。是指教育者赋予学生更多的自由。把知识传授的过程放在教室外，让大家选择最适合自己的方式接受新知识；而把知识内化的过程放在教室内，以便同学之间、同学和老师之间有更多的沟通和交流。

王珠珠认为，未来教室是一个以学生为中心的教学的、鼓励学生多方面的进步的，是一个能够展现、呈现或者使用、分享或者多媒体的，应该是能够合作研究，能够便于信息交流的，应该是批判性思考，并且能够主动的计划和行动的这样一个真实和虚拟环境的整合的这样一个环境，或者叫结合的一个环境。

宋卫华认为，未来教室是一种利用电子白板技术、投影技术、智能空间技术、无线射频技术、物联网技术等手段，在现代创新教育理念的指导下，构建出以培养学生21世纪创新技能为目的，以互动为核心，能够激发学生学习兴趣，促进学生协作、探究学习的一种教室环境。

杨宗凯教授认为，未来的教室一定是云端教室，包括电子课本、电子课桌、电子书包、电子白板等，在资源方面，由模拟媒体到数字媒体，再到网络媒体，资源最终都在教育云上，内容达到极大丰富，从而满足个性化的学习。

通过对上述定义进行分析，可以看出，目前，已有对未来课堂（教室）的界定一个共有的趋势是关注于利用新兴的技术创建一个教与学的环境，促进学习者的学习和相关技能的培养。综合以上学者对未来课堂（教室）的概念界定研究，本文认为，未来课堂（Future Classroom/Classroom of the Future）是相对于传统和现代课堂而言的，是以人本主义、互动、环境心理学等相关理论和智能空间、云计算、人体工学等技术的支持下，以互动为核心，以充分发挥课堂组成各要素（人、技术、资源、环境和方法等）的作用，实施教与学，以促进人的认知、技能和情感的学习与发展的教与学的环境与活动。

未来课堂的特性主要体现在未来课堂的人性化、混合性、开放性、智能性、交互性和生态性等方面。人性化主要体现在技术设计与应用上。更多地体现以人为本的精神：混合性则主要体现在未来课堂可以实现多种教与学活动的混合，正式学习和非正式学习结合，虚拟课堂和现实课堂的混合。不同交互类型的混合等：开放性主要体现在课堂教学组织形式的开放以及教学资源的开放：智能性则体现在未来课堂应是一个智能化的学习空间，具有自然便捷的交互接口，以支持教与学主体方便地获得未来课堂设备的服务：生态性则体现在未来课堂应是一种平等、和谐、开放的生态系统。

（二）未来课堂教与学的特点

未来课堂的教与学的过程是以学生为中心的、自主的、个性化的。在学习内容上，不管是哪个领域。都要学习批判性思维、复杂问题的解决、合作以及多媒体通讯等21世纪的专业知识与能力：从技术对学习的促进方式上看，作为以泛技术环境为特征的未来课堂，可以通过不同技术来支持不同类型的学习，多媒体的呈现形式、网络资源和网络社群可以为学生的学习创造机会：从学习的时间和场所上看，学生可以随时随地按需学习，技术为按需学习和全方位学习搭建了关键性的桥梁。使学习资源通过正式学习和非正式学习得以有效利用：从学习主体的广泛性角度看，未来课堂则是提供了灵活的信息呈现方式、学生知识表征方式和活动参与方式，体现为所有课堂教与学主体提供服务。使所有人都能够得到合适和有效地支持。

三、未来课堂：智慧学习环境

智慧学习环境目前也已开始受到教育技术学界研究者的关注，《开放教育研究》杂志从2012年开始开辟“智能学习环境”专栏，北京师范大学教育学部知识工程研究中心和加拿大Athabasca（阿萨巴斯卡）大学计算机和信息系统学院也联合主办了“北京师范大学一阿萨巴斯卡大学首届“智慧学习环境国际研讨会”。

智慧学习环境是数字学习环境的高端形态，是社会信息化背景下学生对学习环境发展的诉求，也是有效促进学习与教学方式变革的支撑条件。智慧学习环境的目标是使得学习场所能够感知学习情景，识别学习者特征，提供合适的学习资源与便利的互动工具，自动记录学习过程和评测学习成果，以促进学习者有效学习。

智能空间（smart Space）是智慧学习环境的一种实体形式，也是智慧学习环境实现的基础，是嵌入了计算、信息设备和多模态的传感装置的工作或生活空间，具有自然便捷的交互接口。以支持人们方便地获得计算机系统的服务。智能空间作为信息时代的产物是具有动态、主动、可思维、开放、多变等特性的建筑空间。

参照NIST（美国国家技术标准研究院）给出的智能空间具备的功能和为用户提供的服务标准，我们认为，作为智能空间的特定应用形式，未来课堂也应是一个智能学习空间，它应包括能识别和感知课堂主体以及他们的动作和目的，理解和预测这些主体在完成教与学任务过程中的需求：课堂主体能方便地与各种信息源（包括设备和数据）进行交互：他们所携带或使用的移动设备可以无缝地与未来课堂这一智能学习空间的基础设施进行交互：未来课堂能够提供丰富的信息显示：提供对发生在未来课堂中的经历的记录，以便在以后检索回放：支持未来课堂中多人的协同工作以及与远程用户的沉浸式的协同工作等。

智能学习空间还是一个富交互环境，在未来课堂这一智能学习空间中，大量的计算设备、多模态交互技术模块、情景感知（Context Awareness）模块被嵌入并隐藏在实际的物理环境中这些模块互相协作并能主动为用户提供服务，使得智能空间拥有立体、连续的交互通道。按照智能空间发展的这三个阶段，从独立的智能空间一开放的智能空间一智能社区的演变。不同的智能学习空间之间也应该能够自发地发生交互。当一个空间的资源无法满足用户的需要时。智能空间应该根据用户的要求向临近的空间发出请求来完成用户的任务。

目前，国内外对智能学习空间的研究主要集中于有关智能教室的研究，笔者曾在智能教室的研究现状与未来展望一文中。对智能教室研究的国内外现状进行了系统的综述。目前如清华大学的Smart Classroom，Dell公司的intelligentclassroom，卓越电子的智能教室等。

也有学者从各自角度提出了关于智慧（能）学习环境的构想。钟国祥等提出，智能学习环境是从建构主义学习理论、混合学习理论、现代教学理论出发，以学习者学习为中心，由相匹配的设备、工具、技术、媒体、教材、教师、同学等构成的一个智能性、开放式、集成化的数字虚拟现实学习空间，认为其既支持学习者学习的自主建构，又提供适时的学习指导。马来西亚学者Chin认为，“智慧学习环境是一个以信息通信技术的应用为基础、以学习者为中心的且具备以下特征的环境：可以适应学习者不同的学习风格和学习能力：可以为学习者终身学习提供支持；为学习者的发展提供支持。黄荣怀等人认为，智慧学习环境是一种能感知学习情景、识别学习者特征、提供合适的学习资源与便利的互动工具、自动记录学习过程和评测学习成果，以促进学习者有效学习的学习场所或活动空间。

在这些现有的项目中，尽管各个项目关注点会有差异，但是其核心思想是一致的，就是技术整合于教室及教学活动，为课堂教与学活动的顺利开展，及为学习者提供良好的个性化学习支持，注重学习者创新能力及创新精神的培养提供@技术、环境、人、资源各主体相互协调的智能学习空间。

在未来课堂研究方面，笔者曾利用质性研究法和文献研究法，对目前网络上公开的44篇中小学生所写的关于未来教室（课堂）的作文利用质性分析软件Nviv08.0软件进行了内容分析。提炼出当前中小学生对于未来课堂的想象与期望。基于作文内容分析建立的未来教室特点模型，如图1所示。

从模型图中研究者可以发现，学生们对于未来教室（课堂）特点的认识，主要体现在智能的、高科技的、人性化的、灵活的、有趣的、自由调节的、使用便捷的、安全的、心情愉悦的、生态的、环保的、无尘的等概念中。

另外，笔者基于对于未来课堂的定位和特性、学生理想中的未来课堂和未来课堂的目标进行分析的基础上，还采用了专家意见征询法，对来自于教育学、教育技术学、计算机科学与技术、建筑学、心理学等领域20位专家，对于未来课堂的认识进行了意见征询，借此构建了未来课堂的模型，如图2所示。

从未来课堂模型中。可以看出。未来课堂的设计主要从课堂环境设计和课堂教与学的活动设计两方面入手。未来课堂要能促进学习者的学习与发展，应使学习者在未来课堂中能够实现快乐学习和高效学习。而要做到这一点，需要学习者在未来课堂中进入到一个积极的心流状态。从心流理论研究可以得出，要使学习者获得这种心流状态，需要从学习环境和活动两方面进行考虑。其中环境部分包括未来课堂的物理环境和学习支持平台。物理环境中，未来课堂给课堂主体提供了高交互的教与学设备。能够有效支持课堂主体对于学习资源的获取、处理和呈现。智能环境控制则给课堂主体提供了良好的外在环境，从光、温、声、背景音乐、空气质量等方面根据课堂的实时状态进行调节。创意空间布局则主要考虑给学习者提供更为人性化的桌椅设施，以及根据教与学活动的需要能够方便实施桌椅的组合，形成学习小组，以利于小组学习活动的开展。

未来课堂中教的活动、学的活动和评的活动都是基于未来课堂云学习支持系统来实施的，所有学习资源的提取及课堂教学过程中生成的资源均来源于或进入到可进化的学习资源库中。课后的活动是课中教与学活动的延续，教师可以利用课堂实录系统记录的视频和学习支持平台记录的教学生成性资源进行分析，反思自己在教学过程中的经验和不足之处，并撰写反思，与同行交流，也可利用学习支持平台对学生在作业过程中提出的问题进行辅导交流。学生在课后也需要对自己的学习过程进行反思，撰写反思日志，并利用交互学习终端完成系统根据自己的学习情况推送的个性化作业。

未来课堂学习支持系统是未来课堂模型的重要支持部分，主要可以基于泛在网络实现高互动教与学设备、智能环控设备的接入与控制，支持未来课堂教与学等活动的开展。教师、学生可以通过交互终端接入未来课堂学习支持系统，进行教与学的活动实施，教研员、学校管理者、教师同事、家长等也可以接入未来课堂学习支持系统，参与教与学的过程，了解学与教的情况。

可进化的学习资源库是未来课堂学习支持系统的重要支撑。因为在未来课堂教与学的过程中有许多新生成的资源，而且未来课堂中的学习需要有情境性、适应性的资源，需要为学习者进行个体学习时所需的个性化学习资源需求提供支持。根据不同的要求，提供随需应变的学习资源服务。在未来课堂中，学习者需要的不是泛泛的学习资源，而是需要应时的、与学习目标、教与学内容相关的、能够切合学习者所处当前语境的资源。可进化的学习资源优势便在于它解决了资源的应时性。使学习资源有了适应性的特点。由于在未来课堂中，随着课堂主体与资源的交互，不断有新的生成性学习资源产生，也就是说学习资源能在与课堂主体进行交互的过程中，吸收资源使用者的集体智慧得以不断进化，这样就使得原本传统的静态化、结构封闭、内容更新迟缓的学习资源需要转变为动态生成、持续进化发展、结构开放的学习资源。不断保留在使用和交互过程中产生的生成性信息作为资源进化的养料，体现资源进化和学习者知识建构的历史路径，满足资源自身生命进化的需求。未来课堂中学习者的学习过程不仅仅是学习者与学习资源的交互，更重要的是在参与学习的过程中，吸取教学者、其他学习同伴、远程学习者或专家等人的智慧，建立起学习者学习的社会认知网络，收获持续获取知识的“管道”。透过学习资源在学习者、教师等人之间建立起动态的联系，共享学习过程中的人际网络和社会认知网络，满足社会化学习的需求。

由上可见，未来课堂是一个智慧学习环境，智能性是未来课堂的重要特性之一，未来的课堂应是这样一个富有技术、充分体现技术、人和谐交互的智慧学习环境。这个环境的组成既包括未来课堂物化形态上所呈现的智能学习空间，同时还包括在这个空间中对课堂主体所进行活动的智慧性支持。在这个环境中，技术也已成为一个具备一定智能的主体，与其他主体能够进行良好的互动，共同促进未来课堂教与学效率的提高。

四、未来课堂的智慧性体现

基于泛技术环境的支持，未来课堂的目标是旨在构建一个自然、和谐互动的学习空间。促进学习者进行个体学习和社会化学习，进而促进学习者的发展，在空间设计上也应能够体现绿色、环保，从信息化设计到体验性设计。

未来课堂作为一个智慧学习环境。其智慧性主要体现技术层面、环境层面和资源和服务层面等方面。

（一）技术层面——应用大量的智能技术

未来课堂作为一个泛技术支持下的教学环境，应用了大量的智能技术，主要实现信息的记录、传输、编辑的智能化，主体之间交互的多元化、便捷化。如RFID技术、泛在网络技术。智能学习空间（Smart learning space）是嵌入了计算、信息设备和多模态的传感装置的教学与学习空间，具有自然便捷的交互接口，以支持课堂主体方便地获得计算机系统地服务。人们在未来课堂里的学习过程就是使用计算机系统的过程，也是人与计算机系统不间断的交互过程。在这个过程中，计算机不再只是一个被动地执行人的操作命令的一个信息处理工具。而是协作课堂主体完成教与学任务的帮手，是人的伙伴，交互的双方具有和谐一致的协作关系。这种交互中的和谐性主要体现在人们使用计算机系统的学习和操作负担将有效减少，交互完全是人们的一种自发的行为。自发（spontaneous）意味着无约束、非强制和无须学习，自发交互就是人们能够以第一类的自然数据（如语言、姿态和书写等）与计算机系统进行交互。

（二）环境层面——实现智能环境

未来课堂中应用了许多电子设备，要做到环境的智能化，需要使电子设备消失在用户环境中，因此。需要“虚拟设备”来支持课堂主体与消失了的电子器件间的自然交互。通过智能化、个性化和相互连接的系统和服务创造所需的环境和功能。以此提高人们利用环境学习的质量。

空间可以感知人的存在。根据不同的人，空间就会有不一样的改变。

智能环境控制系统主要基于RFID等的物联网技术对课堂内的光、电、声、温根据学习者学习的需要进行控制，可以根据课堂外的光照条件调节照明，季节气候的不同调节温度，根据课堂内的声场环境调节声音系统等。如图3所示。

环境必须能识别生活在其中的人，适应他们，并从他们的行为中学习，可能的话还要具有情感。在环境智能的世界里，由组网的智能设备组成的电子系统将集成到人们的环境中，并为人们提供随时随地所需的信息、通信、服务和娱乐等服务。设备还能进一步适应甚至预备人们的需要。环境智能将以完全不同于现在的手柄式或固定的电子盒的方式出现。这些新系统将自然地融合到周围的环境中，并可以产生更为自然和隐含的交互方式。

智能环境重要的技术特性主要包括嵌入式（Embeded）。许多组网设备被集成到环境中。环境感知（context Aware）系统能识别你和你所处的环境上下文，个性化（Personlized）系统能调整自身以满足你的需求，适应性（Adaptive）能发生变化以响应你。预备（Anticipatory）系统无需有意识的干涉便能提前准备好你所想要的。

（三）资源层面

未来课堂可以通过云资源支持平台、智能课堂实录系统和交互白板实现资源的智能实时录制和资源存储。

智能课堂实录系统可以对课堂中的学习者的学习过程，包括自我学习和小组协作学习等过程进行记录，储存于云端资源服务平台中。可供学习者课后进行学习过程的回放，反思支持。

课堂智能实录系统是未来课堂物理架构的重要组成部分，实录系统能够自动跟踪课堂主体的状态和活动，自动调整镜头的景别。及实现聚焦和拾音电平的调整。并处理好不同摄像机之间的录制画面的同步。可以实现多摄像机、多场景切换式拍摄。

（四）服务层面

未来课堂应为课堂主体而建，终极目标在于促进学习者的个体学习和社会化学习，以促进学习者的发展，是一个充分发挥课堂主体的主动性、能动性，和谐、自由发展的教与学的环境与活动。未来课堂应为课堂教与学活动的实施提供完善的支持与服务。要实现这种支持与服务。需要未来课堂能够根据课堂实时情境。判断出课堂主体的需要，为教师和学生实现教与学过程的智能分析，资源的智能推送等。从而为每一个学习者能够实现个性化学习提供可能。

五、未来课堂——智慧学习环境的实现技术

未来课堂作为一个智慧学习环境，其实现技术主要包括硬件技术和软件技术两个层面，其中硬件技术主要包括所有设备之间的智能互联技术、多功能交互设备技术；软件技术则主要是指各主体间的信息的智能传输技术、控制技术及推理技术等。

（一）硬件技术层面

要使得未来课堂成为一个智慧学习环境，需要有硬件技术的支持，这些硬件技术主要包括物联网技术、多功能交互设备技术等。

1.物联网技术

未来课堂是一个泛技术环境，是一个技术增强型课堂。未来课堂的物理架构是指在泛在网络环境支持下，由多屏显示、活动桌椅、智能环境控制系统、桌面平板电脑、无线反馈系统、视讯会议系统、智能课堂实录系统等部分构成。从未来课堂的物理架构可以看出在课堂中应用了许多新的技术，但这些技术在未来课堂中不应该是单独存在的客体，而都应成为彼此之间信息互通的主体，成为未来课堂的有机组成部分。目前，实现要实现这些设备之间的无缝链接，主要可以采取物联网技术来完成。

物联网（TheInternet of things）的定义通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备。按约定的协议。把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

从课堂教与学主体进入课堂开始，其身份信息将自动被读取。相应的设备都会根据读取的主体信息调节相应的设备状态。给主体提供相应的支持。以符合个性化学习的需要。体现所有学习主体的学习机会平等性、学习方式多样性、学习模式灵活性。

基于物联网形成的无缝学习环境和泛在网络技术可以让所有学生和教育工作者随时随地使用综合性的学习基础设施。

2.多功能交互设备技术

除了物联网技术以外，未来课堂的主要特性是其互动性，要实现各主体之间的良好互动。需要有多功能交互设备技术的支持。如多功能交互笔。多触点交互显示技术等。

在未来课堂这样一个包括多种显示设备的三维交互空间中。用传统的鼠标键盘进行交互是相当繁琐的。每个显示设备都需要单独配备鼠标或键盘，对于不熟练的计算机用户来说。这种交互方式效率很低。对某些操作，例如绘制图标。即使是熟练的计算机用户用鼠标和键盘也很麻烦。清华大学研究者设计实现了一种多功能交互笔uPen，它是一个具有压力传感器的触摸笔，可以发射激光，笔身上还有激光发射和鼠标左右键共三个功能按键。结合触摸板和计算机视觉技术。用户利用一只uPen就能够以便捷的方式在课堂中与各种显示设备进行交互。这种笔势交互的模式摆脱了鼠标键盘，使用户在课堂的各个位置都能与显示设备交互，而且交互方式统一便捷。每一支uPen在使用过程中能向系统发送惟一的ID信息。为多支uPen同时工作提供了基础。结合室内定位系统，就能够确定使用人员的当前交互状态，为系统的主动服务和用户相关的过程记录提供了可能。

多点触控技术是一项由电脑使用者透过数只手指达至图像应用控制的输入技术。它是采用人机交互技术与硬件设备共同实现的技术，能在没有传统输入设备（如鼠标、键盘等）的情况下进行计算机的人机交互操作。多点触摸交互技术能支持同时多点触摸输入，使得触摸手势输入和多人协作交互成为了可能，可以提高交互的智能性、协作性和自然性，也推动了人机界面逐渐由图形用户界面（GUI）向自然用户界面的转变。将双手的手势动作定义成人们在日常生活中常用的自然动作并用来操作计算机，可以大大减少操作者的认知负担，降低学习操作的门槛。触摸手势交互作为一种更自然的人机交互方式，它符合用户的认知，提高了交互的自然性。

为满足人们简单、自然、友好、一致的人机交互需求，利用人在现实生活中的劳动技能和操作技巧，提高交互的自然性，该平台以用户为中心。相对于单手操作。双手交互不单是输入通道上的增加，而且体现了双手合作的特点，提高输入带宽和工作效率，使得传统的图形界面交互能够和双手多指交互相结合达到优势互补。如国防科学技术大学研发的基于手势的多指触摸协作交互平台。解决了多点触摸识别与定位、触摸手势识别、多人协作交互等关键技术，利用先进的光感应触控手段，实现了双手多指触摸操作的人机交互。开发了基于双手自然手势进行触摸交互的通用支撑软件，支持多人协作交互。通过触摸屏在图形界面上实现了一种自然、简单、高效的人机交互。支持自然手势的双手多指触摸人机交互系统，在触摸精度、显示面积和显示方式上与国际同期同类技术相比具有明显优势。

（二）软件技术层面

未来课堂设备的配置和连接从硬件技术层面来讲创建了智慧学习环境的物理基础，但要使其真正发挥各自的作用。成为一个智慧学习环境。则需要相应软件技术支持。这些软件技术主要是指各主体间信息的智能传输技术、控制技术及推理技术等，具体包括人工智能技术、上下文感知计算技术、和谐交互技术、计算机视觉识别技术和无缝数据管理技术等。

1，人工智能技术

人工智能技术是当前信息技术教育应用的一个研究热点，基于人工智能技术开发的智能教学系统使得计算机软硬件系统能够更好地服务于学习者的学习过程。以智能专家系统ITS（Intelligent Tutoring Systems）为例，ITS是一种能仿真人类教师的计算机教学系统，以学习者为主设计的教育软件，它能感知学习者的学习状态，而提供适合学习者程度及喜好的指导、决定学习者模块内容及选择特殊设计以辅助学习指导及练习（Shute&Psotka.，1995）。ITS利用AI技术推论学习者的学习状况、理解状态及分析学习者特质，进而决定教学的内容、时间点、与方式。这不但塑造了一对一教学的理想环境，同时也提供了针对不同学习者需求，量身定做的适性化（adap.tive）学习内容。ITS以学生模型（Student Model）、教学模块（Pedagogical Module）、领域知识（Domain Knowledge）、接口模块（Interface Module）四个组件来达成上述的各项功能。[删

在未来课堂中，学习者除了可以和实体课堂内的教学者、学习同伴进行互动外。还可以和学习支持系统中的智能型人进行互动，获得个性化的学习支持，智能性人中的“教学人”可分为“协助教学事物人”及“实际进行教学的仿真教学人”两种。台湾学者陈鸿裕的研究指出，协助教学事物的教学人主要的工作有：（1）自动负责同伴间的联络；（2）自动检视并提示学习进度；（3）自动收集课程的相关信息。而“实际进行教学的仿真教学人”则是代替教师实际进行教学的人，大部分的系统皆是以一个动态的3D人像作为沟通接口。以运用虚拟实境中丰富的沟通形式。与学习者在网络的虚拟实境中互动。

2.上下文感知计算技术

上下文感知是智能空间的重要特征。是提高计算系统交互智能性的核心技术。上下文感知计算是指利用上下文信息自动为用户提供适合当前课堂教与学情景的服务和支持。它主要涉及上下文信息的感知和表述、上下文建模和推理、上下文感知的应用等方面的内容。

上下文是指任何可用于表征实体状态的信息，这里的实体可以是个人、位置、物理的或信息空间中的对象。在实际应用中，上下文的种类可归纳为计算上下文、用户上下文及物理上下文等。上下文可分为低层上下文和高层上下文两个层次，低层上下文是指直接从相应的传感器获得的上下文：高层上下文和低层上下文往往是相互关联的，一般来说是根据低层上下文进行逻辑推理得到的。由于高层上下文更能体现用户主体的意图。因此人们对高层上下文更感兴趣。它成为判断用户主体当前意图，为用户主体提供相应服务和支持的重要依据。

3.和谐交互技术

未来课堂通过开发和集成先进的和谐交互技术，为学习者提供一个高效的信息获取、交流的工作空间。从而促使显著提高学习、讨论和协作效率。

在未来课堂中，多种来源的相关信息将集成显示在课堂的三维物理空间中，课堂教与学的主体可以在多个显示表面上以自然便捷的方式直接与信息系统交互。或与远程的专家或学习伙伴进行充分的协作交流，整个互动过程还将被自动存放为可索引的学习记录或参考案例。未来课堂这一智能学习空间是一个典型的多用户和谐人机交互环境，目标是促使学习者在复杂的情况下尽快地理解和掌握当前形势并快速地做出合理地决策。关键是要为开放式信息集成、多用户自然交互提供支撑技术。

基于普适计算的智能学习空间技术，能营造全方位信息显示与和谐交互环境，将大大提高教与学过程的快速性和可靠性。

4.计算机视觉技术

在未来课堂这一智慧学习环境中，人的行为识别理解、物品识别与定位，以及场景恢复等问题都需要利用计算机视觉技术作为主要或者辅助手段来解决。计算机视觉是用计算机或机器对生物视觉的仿真。是一门综合性的学科，它包括计算机科学和工程、信号处理、物理学、应用数学和统计学，神经生理学和认知科学等。计算机视觉就是用各种成像系统代替视觉器官作为输入敏感手段，由计算机来代替大脑完成处理和解释。计算机视觉的最终研究目标就是使计算机能像人那样通过视觉观察和理解世界。具有自主适应环境的能力。

在未来课堂中，用到的与计算机视觉相关的技术主要有图像处理、图像识别和图像理解。图像处理技术把输入图像转换成具有期望特性的另一幅图像，图像处理主要利用图像处理技术进行预处理和特征提取：图像识别是指根据从图像抽取的统计特性或结构信息，把图像分成预定的类别，图像识别主要用于对人的动作、物品等的识别与定位等；图像理解不仅描述图像本身，而且描述和解释图像内容所代表含义，图像理解主要用于对场景的理解和对人的行为和意图的识别等。

5.无缝数据管理技术

从用户的角度来看，进入未来课堂后，不同计算设备上的信息被放置在一个系统中，用户无需关心信息的上传和下载，只需利用下文介绍的多功能交互笔就能在不同显示设备上方便地显示、切换、标注这些信息，使得用户的注意力能主要放在讨论和信息理解的过程中，无需过多理会计算系统的细节。远程用户被允许接入未来课堂后，也能利用无缝数据管理模块来提供和共享信息。

在多种显示设备集成的智慧学习环境中，课堂教学主体可以通过物理环境（如墙面、桌面）、日常用具（如笔、激光笔），新型信息设备（如PDA、麦克风阵列），以及语音命令等自然便捷的方式与信息系统交互，无需依赖传统的鼠标键盘，以使对计算机不熟练的人员也能够直观地访问、处理信息。原型系统主要通过语音命令和多显示表面上的笔式交互提供直接的支撑技术。

除了以上的硬件技术及软件技术外，未来用在未来课堂这一智慧学习环境中的技术还可能包括增强现实技术（AR）、多模态信息融合、自动记录决策过程、内容增加技术（如把有意义的元数据添加到现有的音频和视频内容中）、新的压缩和表现技术（使音频和视频能实时地产生复合型媒体）和适应技术等，以支持未来课堂用户主体和课堂技术、资源和环境间的自然交互等等。

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第一部分总体思路

2020-2021第一学期我校教学工作的总体思路是：在学校党总支的坚强领导下,紧密围绕市县教育部门工作重点，创新工作思路，继续落实推进“向班级管理要质量、向年级调控要质量、向规范教学要质量、向教研活动要质量、向归纳总结要质量、向三段学习要质量、向信息化教学要质量”总思路，努力完成本学期既定教学任务。

第二部分主要任务

一、紧密围绕“立德树人”核心，实施五育并举，以全力提高教学质量为核心，以全面侧重毕业年级教学，总结2020年中考备考经验，扬长避短，优化整合九年级教学师资队伍，以2021年中考新目标为基准，全面提前教学规划和阶段检测训练，全力做好新年度教学及中考备考工作，实现中考上线32%,上线人数360人。

二、持续推进“互联网＋教育”工作，推进“人工智能助推教师教学发展”工作，

三、继续强化备课组实效；全面停止纸质教案设计，推进导学案、预学案，抓实课前课中课后三段，落实教学导学案研究和学生合作学习模式；整合改进教师教学教研模式，积极参加贺兰一中“互联网+教育”联盟各项教研活动，提升教研实效；

四、实施骨干教师考核管理，提升和发挥各级骨干教师教学示范及教学指导作用，促进学校教育教学质量向好发展。

五、全面开展人身安全教育、预防教育、消防避险等综合安全教育，促进未成年人思想道德教育提质有效。

第三部分 工作重点

一、持续推进教师队伍建设

一是严抓教师职业道德建设。严格执行中小学教师职业行为“十不准”；严格落实师德师风考核要求，推动师德师风建设上台阶。加强学校思政史教师队伍建设，召开思政课教学工作专题会议，加强学生思想道德、国家观念、民族理念教育，开展人身安全教育、预防教育、消防避险等综合安全教育。

二是运用考核机制发挥骨干示范作用。结合全县骨干教师工作实效考核，严格执行骨干教师考核方案，以骨干教师示范课、教研讲座、试题命题、教学指导、课题研究等活动考核进行量化绩效，按效取酬，规范教师队伍管理，充分发挥优秀教师引领示范作用。

三是开展课堂教学评比活动。根据各年级教学特点，开展各类教学新技术支持下的示范课、汇报课、评比课；举行第二期互联网技术背景下虚拟现实技术培训和青年教师课堂教学大赛，推进“微课制作”、腾讯课堂等线上技术培训交流学习；促进年青教师信息化条件下的教学技能掌握和教学能力再提升。

四是继续推进青年教师培养。在已经开展的“互联网+教学”教学助手运用系列活动基础上，继续推进青年教师的培养，在新技术下集体备课、班级管理、教学技术运用、家校合作等方面开展培训，力求出成效，见效果。

五是树立风清气正教育风气。坚持教学成绩和教学实效与绩效考核与评优评先挂钩，突出教学实效，尊崇奉献精神；倡导争先创优，积极进取，学人之长、补己之短、共同进步的良好教学竞争风气。

二、强化常规管理促规范

一是强化教学管理。根据自治区教研室新制定的《义务教育阶段学科课堂教学基本要求》《义务教育阶段学科课堂教学评价标准》进一步规范课堂教学要求和评价标准，增强课堂责任意识，提升课堂教学实效；杜绝私自调课、旷课、迟到、早退、中途离堂等现象；敢管敢抓，坚持谁的课堂谁负责，谁的问题谁解决；坚持提前候课制，教师提前1分钟进教室，不迟到，不拖堂。坚决杜绝教师讲课的随意性和课堂组织失控现象，确保各项教学工作科学、有序进行。

二是加强听课指导。主管教学的教学副校长学期听课总数不少于30节，教务主任、教科室主任听课不少于20节；骨干教师、备课组长听课15节；其他行政领导学期听课不少于10节；普通教师听课不少于10节，青年教师听课不少于20节，其中一师一优课部级、省级优课15节。

三是加强检查力度。坚持教务处、年级部检查双轨并行，将每天检查早自习、下午辅导课、晚自习教师到岗情况并与教师考核挂钩；采取当天通报，一周一汇总，一月一核算的方式，督促教师加强课堂管理。

四是坚持教学研究。定时提请学校党总支、校委会定时召开教学工作、年级管理、成绩分析专题会议，推进七八九年级教学、管理、成绩、学情等信息互联互通，发现问题、分析问题，解决问题，补足短板，改进工作，提升实效。

三、推进教学教研出实效

一是提升教研质量。继续推进和加强备课组建设，推进备课组由教科室、年级部并行管理模式，教科室监督指导引领教研，年级部侧重教学质量的统筹实施，行政领导参与联系指导，名师骨干示范带动，多措并举，协同提升、多维一体提升教学教研实效。

二是提升教学实效。抓实课前课中课后三段，落实课堂学生小组合作学习，实行主要学科教学导案、学案制，进行教师课前布置，学生课前预习，课上练习，当堂复习小结测试，形成学生带着问题来上课，课堂里面能消化，课后复习能巩固，单元测试来提高有效体系。七年级主要抓好入学新生学习习惯养成，实现小初衔接适应；养成各学科学习习惯；持续推进“互联网＋教育”工作，推进“人工智能助推教师教学发展”试点，推进智慧教学实验；抓实课前课中课后三段，推进导学案、预（自）学案教学，借助“洋葱数学”“一起中学”“智学阅读”、语文诗词学习视频等教学平台开展课前预习及巩固，全面提升学生学习实效，夯实学科基础。

三是抓好检测备考。加大八年级中考检测生物、地理课目教学，强化训练，适时调整课时，全力抓好教学，为结课测试打好基础。抓好各学科的阶段检测、训练，及时了解、掌握、总结教学情况；严把单元检测、期中、期末等考试试卷命制和质量分析关，试卷必须由年级学科市县骨干教师命制或审阅；重视考的质量分析，测试成绩必须进行年级分析，找差距，寻根源。

四是开展导学案教学。践行翻转课堂教学理念，抓实教学三段实效。抓实课前课中课后三段，推进信息化条件下导学案、预学案教学，抓实课前课中课后三段学习实效，有目的的开展各学科比学习、比进步、赛成绩，促提升活动。

五是落实联系制度。将行政领导参与指导备课组活动纳入考核；树立行政领导是联系指导的学科成绩提升责任人的理念，牢固树立全校上下人人关心教学，人人参与教学，人人服务教学理念。改变行政领导联系指导学科教研空挂名，不到位，无实效、两层皮，考好考坏与己无关系的怪现象；

六是遵循实际原则。遵循“低起点、小步子、多活动、勤反馈”的原则，围绕“教什么，考什么；学什么，讲什么；讲透、学透、练透、巩固好”的思路，狠抓学生良好学习习惯养成，紧扣课本教材不放松，推行高效学习，小组合作学习，培养学生语文、英语学科大声诵读，主要学科记录学习笔记的习惯；抓实抓好阶段小测反馈，查漏补缺；教师要主动多做标准试题，把握重难点检测的题型、广度和走向，以试题有效指导练习，已达到巩固和提高教学质量的目的。

七是立足实情，以“慢、稳”为主基调，做好衔接过渡。七年级起始年级，学生来源复杂，新教师多，学生之间学习能力差异较大，同时学生在学习环境、学习方式方法、课程作业、交友处事、心理适应转变等方面都会存在很多困难，班级管理紧扣“精细、和蔼、耐心、肯定、鼓励、指导、帮助、引领”的原则开展工作；课堂教学紧紧围绕“低、少、慢、稳”教学主基调，切实做好小初过渡衔接工作，即，课堂难度要求低，讲授内容少，作业布置少，课堂节奏慢，课堂整体把控稳；加强对学生学习方法的耐心指导，指导新生学习习惯养成，通过有目的、规范性、引领性活动帮助同学们快速实现小初衔接适应；帮助同学们适应初中课堂学习要求，养成各学科学习习惯，有效提升成绩。

八是发挥信息化教学平台积极辅助作用。借助“洋葱数学”“一起中学”语文诗词学习视频等教学平台开展课前预习及巩固，安排晚自习课堂后20分钟进行“洋葱数学”视频预复习，扎扎实实夯实语数英学科基础。

九是拓展学生时事新闻视野。晚自习6:50-7：30集体收看《新闻联播》，提升学生了解知晓时事能力，拓展学生时事新闻视野。

十是推行“五育并举”，实施素质教育。加大体教融合，分年级分场地分内容开展劳动清单教育。配合开展“七比七赛”德育系列活动。

四、推进互联网运用有创新

一是推进教学新技术迁移。将“停课不停学、离校不离教”空中课堂、网络教学中实践成熟的信息化教学模式迁移到实际教学中，在七八年级走读班级，借用疫情防疫期间 “腾讯课堂”线上教学成功平台，开展走读生在家自习辅导活动。进行“智慧课堂”AR、MR虚拟、半实教学技术前期培训，为“智慧教室”创客教室建设使用做好师资储备。

二是继续充实互联网校本资源。坚持“教学助手”“人人通空间”“云校家”校内及个人空间资源的上传，开展信息化实验创新。关注推进董耀华、曹学文名师空间建设，提升质量，创建品牌。

三是持续开展成绩测评数据分析。继续依托互联网信息技术企业平台，开展成绩测评数据分析。抓实抓好成绩分析工作，考必分析，从试卷质量、课堂教学、学生学习等方面进行精准到位、数据到人，树立大数据分析，信息化助推教师能力提升理念。

四是推进创客活动丰富提质。推进智能机器人课外社团扩面提质，参加区市相关比赛，锻炼并提升机器人社团整体能力。

五、实现教学成绩有提升

一是明确责任目标。以提高教学质量为核心，牢牢扭住中考升学360人目标，签订目标责任书，将中考指标分解到班主任、备课组、责任领导，促使九年级全体教师“心中有目标，眼里有学生，脑中有方法，脚下有行动”，努力完成2021年中考目标任务。

二是抓好临界生提升。牢牢抓住100名临界生，关注激励优秀生，抓住临界生，稳定中职群体生。在有限的复习时段内，提升教学复习实效；通过课堂归纳、习题训练、复习自修、查漏补缺等措施提升升学群体成绩。

三是紧盯中考走向。预计2021年全区中考将遵循教育部“学什么、考什么”的方针进行命题转变，试题回归课本，趋向生活化、实际化，语文传统文化、古诗文；关注体育训练，道德与法治学科时事政治、时事材料分析等方面仍然要加大关注与分析；同时必须加强与县教研室、区市名校银川九中阅海分校、银川二中、唐徕回中的对接交流，掌握跟踪复习走向。

教学工作是学校工作的核心，教研工作是提高教学质量的保证。我们要树立敬畏心、责任心、进取心、诚信心和感恩心，不忘初心，牢记使命，守护良知，敢于担当，全身心的投入到教育教学实践中，以攻坚克难的态度，严格有力的管理，扎实过硬的教学，精益求精的作风,努力实现本学年教育教学工作整体提升。

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热词：大学出版社 在线教育 发展历程 运营模式 着力点

近年来，“在线教育”这一概念已逐渐被大家所接受，无论是中小学生、家长，还是大中专学生、高校教师，都有体验或实施这一新型教育模式的冲动，而各种教育培训机构、互联网企业和风险投资也纷纷投入这片红海，欲抢占先机。大学出版社作为传统的教育内容提供商，如何在在线教育大发展的环境下既能保住自己的固有市场，又能发挥自身优势，开拓新的业务，是一个不容忽视且必须深思的问题。笔者希望通过分析我国在线教育的发展历程，以及成熟的在线教育企业的运营模式，为同行们提供一条可供参考的发展思路。

在线教育发展历程

在线教育概念虽新，却并非新鲜事物。20世纪90年代后期互联网在中国大中城市初步普及后，即有大量资本进入这一领域，但受网络带宽的限制，多数在线教育产品还是文档形式。2000年对于在线教育来说，是一个重要的时间节点。一是这之后出现了“三分屏”形式的网络视频课件，在线教育进入多媒体阶段。二是这一年教育部批准68所高校为全国现代远程教育试点院校，准许开设网络教育学院，颁发网络教育文凭，这块市场规模占据了当时中国在线教育90%以上的市场总量。三是新东方网校于这一年上线运行，标志着传统培训学校开始角逐在线教育市场。之后，由于没有找到盈利模式，在线教育进入徘徊期，整个行业在摸索前进，市场容量虽然也逐年升高，但与迅猛发展的门户网站、网络游戏、电子商务相比，在线教育只能算是一个增长比较缓慢的行业。2010年前后，美国可汗学院的运营模式开始影响世界，而这时候的中国互联网行业，电子商务、网络游戏机会已经不多，在线教育成为投资者开始关注的行业。2012年，还是在美国，三大MOOC（大规模开放在线课程）平台Coursera、Udacity、edX的大规模融资强烈冲击着人们的心理预期，导致国内在线教育市场的发展迎来第二波浪潮。在线教育成为互联网产业的一个细分行业，开始受到互联网巨头（腾讯、网易、百度、新浪）的重视，有数以百计的新兴互联网教育企业进入这个市场。需要注意的是，这一时期在线教育的发展之所以迎来了再次腾飞，互联网思维在其中起到了至关重要的作用。

在线教育运营模式分析

那么，什么是互联网思维下的在线教育？互联网思维下的在线教育，一开始不是以赚钱为目的，而是通过提供获取便捷、用户体验好的免费（或收取少量费用）服务，获得大量用户，待用户量达到一定规模后，可以通过投放广告，或大数据分析预测用户需求，出售方案来获益。这其中最具代表性的当属2012年以来深受广大高校教师和教务部门热衷的MOOC。

在线教育市场主要分为四块，即学前教育、 K12教育（从幼儿园到十二年级高中阶段）、高等教育和职业培训。按照提供内容的不同，在线教育企业可分为两类：一类是内容提供商，一类是平台提供商。

在线教育内容提供商主要提供教学视频、学习工具、文档资料等。教学视频类产品实际上是线下教学课堂向线上的转移，课堂内容没有变化，只是授课形式转移为通过互联网传递视频，这类产品主要由传统教育机构提供。典型代表有传统网校如正保远程和新东方、学而思、沪江网、网易公开课等。学习工具指针对提高学习效率和记忆力、查漏补缺等为学习过程提供辅助的一类学习工具产品。这类产品形态多样，代表性产品包括背单词型产品、题库型产品、笔记型产品等，如拓词网、猿题库等。文档资料主要是以一种学习资料库的形式存在，提供多种多样的学习资料，人们接收信息进而转化为自身的知识和智慧，如百度文库、豆丁网等。

在线教育平台提供商指为教与学提供中介的平台，多为具有互联网思维的线上机构如阿里巴巴（淘宝）、腾讯、百度等主导。他们已拥有巨大的用户流，并有充足的现金流来保证视频带宽的开销，也有技术能力保证多人同时在线视频授课的流畅。

大学出版社如何开展在线教育服务

对于大学出版社来说，开展在线教育具有显而易见的先天优势。一方面，大学出版社作为传统的教育内容提供商，一直与教育内容的创造者即高校教师保持了天然的紧密联系，因此同样也可以转身为在线教育的内容提供商。另一方面，大学出版社多从事教材出版，并由此蓄积了大量的学生用户，这点与百度、腾讯等互联网公司类似，因此，通过合适的手段将这些学生拉到自己搭建的平台上，有了一定数量的用户基数，即可作为平台提供商开展在线教育。大学出版社开展在线教育可以在以下几点发力。

1.高等远程学历教育

根据2014年初《国务院关于取消和下放一批行政审批项目的决定》，取消了对“利用互联网实施远程高等学历教育的教育网校”的审批。这意味着原来被68所大学网院所垄断的在线学历教育的垄断性市场将被攻破，我国将出现上千所可以颁发学历的网络大学。据专家分析，这将催生一个新的100亿元的市场。此外，新网院的产生，必然催生在线教育平台、课程开发、技术服务等，而这又是院校所不擅长的，完全自主开发不太现实，因此采用外包是必然之选。因此，有实力的大学出版社完全可以近水楼台先得月，提前布局，或提供平台和技术，或为网院提供从课程制作到平台运营全方位的服务，从而在这个即将到来的盛宴中分一杯羹。

2.考试培训

虽然高等学历在线教育规模占比最大，但考试培训类在线教育是国内在线教育发展的主流，尤其是K12学习辅导和英语培训，以及各种职业资格考试培训。对于大学出版社来说，开展此类在线教育出发点应是依托高校教师或编者资源，内容与专业相关性低，适合所有专业学生，以便有较大的用户量。比如英语四、六级考试和研究生入学考试全国统考科目的考前在线辅导。大学出版社可以在出版的相应教材上提供学习账号，或作为增值服务巩固已有市场，或收费作为新的利润增长点。

另外，也可以参考猿题库模式。猿题库是一个深受学习者欢迎的智能在线题库产品，具有的智能练习模式能够根据学习者特点，利用人工智能算法实现一对一智能出题，同时，学生也可以利用移动客户端随时随地做题，从而提升学校效率。目前大多数高校都已开发了自己的试题库，但智能化程度较低，大学出版社可以将这些试题库进行二次开发，开发出功能堪比猿题库的产品，既充分利用资源，又与时俱进，迎合市场。

3.通识课制作

在淡化专业、提高大学生科学人文素养的背景下，发展通识教育已成为大多数高校的共识。但大部分高校却面临师资力量不足、教学方法不贴切等问题。正是瞅准了这个商机，超星尔雅开发了众多的尔雅通识课，并已推广到上百所学校。而目前多数大学出版社，还仅仅局限于出版通识课类教材。考虑到通识课有别于自然科学类课程，没有太多需要理解的内容，并且基本不需要师生之间的交流和互动，人文社科背景强大的大学所属出版社可以参考超星尔雅的模式，利用学校的名气和名师的影响力，开发由自己学校名师讲授的通识课，推向市场后，一定会比纸质教材更受欢迎。

4.在线教育交易平台

在线教育交易平台就是教育内容提供商和学习者之间进行交易的一个网上场所。这里的教育内容提供商可以是机构，也可以是个人，比较有代表性的在线教育交易平台是淘宝同学。当下，MOOC这股旋风刮遍了神州大地，广大高校教师的建课热情高涨。通过在网上传播课程，不但向更广大的人群展现了自己的才能，扩大了知名度，并且还可以获取受益。但由个人来搭建这种平台是不可能的，因此对于掌握了上下游资源的大学出版社来说，通过建设在线交易平台，吸引有积累的机构和有名气的教师来开课授课，并从中收取一定的中介费用，不失为一个拓展新业务的好渠道。

结语

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文章编号：1005－6629(2008)05－0053－04中图分类号：G633.67 文献标识码：B

21世纪的课堂是多媒体的课堂，在科学技术发展的今天，教育不再仅仅是“粉笔加嘴巴”的传统模式，现代教育技术必然会引入各学科教学领域，计算机辅助教学(CAI)和计算机管理教学(CMI)已成为世界范围的教育研究领域和未来教学的发展趋势。多媒体计算机辅助教学具有明确的教学目的，能反映教材内容和相应教学策略程序系统，具有综合处理图、文、声、像的能力，使学习者能通过多种感官获取知识，增强理解能力，提高教学效率。帮助解决教学过程中的难点、疑点问题，提高学生的学习积极性和主动性，培养学生的思维能力，达到增强教学效果、提高教学质量的目的。

1计算机辅助化学教学的功能

在大力提倡素质教育的今天，坚持素质教育的基本观点，就在于要面向全体学生，通过个体的发展，实现真正意义上的全面发展，同时帮助学生具备各方面的基本素质，形成合理的素质结构，为学生的未来发展奠定坚实基础。而要实现个体的全面发展，必须立足于学生个体差异、因材施教，使学生不仅要有雄厚的知识基础，还必须掌握获取知识技能的方法，形成自学能力。只有这样，才能适应未来社会不断变化的需要。而计算机辅助化学教学的主要功能，在于它能对素质教育目标的实施提供有益的帮助。

我们认为，计算机多媒体技术应用于化学教学中具有以下功能：

(1)多媒体集文字、图形、图像、声音、动画、影视等各种信息传输为一体，具有真实感和很强的表现力，可以激发学习者兴趣，引起学习者注意，提高学习者学习化学的兴趣。化学多媒体软件的内容组织上采用了大量色彩鲜明、活泼有趣的音像画面，有助于调动学习者的学习积极性。

(2)可以变抽象为具体，模拟微观世界的化学反应和现象，使教学更加形象、直观、生动，便于学习者理解和掌握。化学是研究原子、分子等微观运动和变化规律的一门学科，对于化学中运动而复杂的微观世界，用传统的教学手段很难使学生理解掌握，而借助计算机的模拟手段，可以使学生比较直观、形象地认识微观粒子的运动，从而对化学变化的本质能一目了然。

(3)可以动态地、对比地演示一些化学现象，有效地控制变化的速度，调节快慢，从而便于学习者观察和思维。有些化学反应瞬间完成，对其过程很难分步观察与判断，通过多媒体技术，教师可以模拟控制反应变化的速度，调整教与学的进度，在教师与计算机的共同启发下，培养学生的能力。

(4)利用多媒体的人机对话、界面友善、超文本、人工智能、可编著工具、方便的外设、虚拟现实等功能，可以使学习者沿着自己的思路，适应自己的需要去发展学习的过程，及时反馈教学信息；可以突出重点，解决难点，增大课堂教学容量，极大地提高教与学的效率。计算机信息贮量大，处理迅速，具有友好的工作界面，方便的人机交互功能，能为学生提供良好的个别化学习环境，使学生能根据自己的学习能力调节学习进度和难度，真正实现因材施教。而教师可以根据学生已有的认识基础，构建问题情境，指导学生独立地上机学习，并辅之以必要的反馈练习，及时肯定或解答，帮助学生总结学习方法，查找学习障碍，逐步提高学生自学能力和处理实际问题的能力。由此可见，计算机辅助教学在提高课堂效率、增大课堂容量、进行全面即时性辅导、减轻学生课业负担等方面，具有明显的优点。

(5)多媒体的各种信息传输手段作用于学习者，可以同时调动视、听、说等多种感官，形成合理的教学过程体系，使学习者在最佳的学习环境中学习，达到教学的最佳效果。多媒体的多感官刺激作用，有利于学生注意力的长期保持和获取知识。

(6)多媒体网络可以缩短时空距离，加强人与人之间的联系，拓展学习者的视野，形成互助合作的良好风气。如电子图书馆和网络的服务，允许用户把信息(电子邮件)传给本系统的其他用户，也可以通过计算机获得图书馆的信息，其好处是不言而喻的。

正如埃斯特伦所说：“计算机能非常直观地、多方面地提供学习经验，这可以使一个年轻人在大约几个月的时间内达到用传统教学方式需几年才可达到的水平”。由于计算机辅助教学具有这些功能，这就决定了它在化学教学中定会发挥日益重要的作用。

2计算机辅助化学教学的现状

目前，计算机在教学上的应用普遍停留在基础知识、文字处理、数据库基础等层次上，计算机在化学教学中的应用还处于发展阶段。究其原因，一是适合中学化学教学的计算机软件不多，目前已有的一些已商品化的化学教学软件也仅停留在初级教学水平，教学针对性不强，而一些水平相对较高的软件价格偏高，脱离了中学师生的承受能力，因此难以在教学中发挥作用。二是市场上的计算机辅助教学(CAI)软件品种单一、 制作粗糙、交互性差、界面不理想、连贯性差,难以形成系列产品，更难以在全国推广。三是现阶段我国中学教师现代科学技术水平普遍偏低，往往是懂化学的不懂得软件编制，许多经验丰富的教师不懂计算机操作和计算机语言，对计算机辅助化学教学焦急万分但无法实现自己的许多设想；而会编制软件的人员却又不甚了解化学教学，即使他们有丰富的编程经验也很难能编制出一个令人满意的CAI课件，这种情况就使得课件设计与制作相脱节，因此很难编制出较为理想的教学软件。

我们认为，计算机辅助化学教学的现状突出表现为以下几方面：

(1)各地区经济发展水平很不平衡，在很多地区存在着资金短缺的情况，很难对计算机辅助化学教学进行深入的研究与开发。

(2)研究与编制力量分散，队伍不整齐。尤其是对计算机辅助化学教学的研究缺乏整体设想与规划，CAI课件难以做到质上的突破。

(3)在突破教学难点上还缺乏好的CAI课件。CAI化繁为简、化虚为实、变乱为明、化难为易等功能开发得远远不够。

(4)加大教学密度、增加信息容量方面的研究做得还不够。利用计算机多媒体技术可以做到高密度的知识传授，大信息量的优化处理，能大大提高课堂效率。从目前已知的CAI课件看，在这方面的研究工作应该加强。

(5)对优化教学过程、反馈教学成果的研究还不够深入。从目前情况看，在进行计算机软件研制和教学实践时，尚不能把握坚持整体观点、重视多样化，贯彻综合观点、力争最优化的方法论原理。

我们认为，在当前课程改革不断走向深入，由应试教育向素质教育转轨的背景下，应该采取措施向课堂40分钟要效率，进一步加强计算机辅助化学教学的研究。在中学化学教学中，要着力发挥CAI的模拟功能、多媒体综合功能、个别辅导功能，要以学生为主体、教师为主导、计算机为辅助手段开展教学活动，要组织力量进行CAI的专题研究，在一定范围内，开展CAI课件的开发与协作，多出精品。建议政府或教育行政部门要做好统筹协调工作，减少个体作坊式的低水平、无序的软件开发状况，同时也可以避免由于重复劳动而造成的浪费。各级教育行政部门和相关学会在协调、引导的基础上，在人力、物力上要对计算机辅助化学教学研究工作给予支持，加强经验交流，做好推广工作。

3 开展计算机辅助化学教学的策略

针对目前开展计算机辅助化学教学的现状，我们认为，必须解决以下四个方面的问题，才能促进计算机辅助化学教学的全面深入开展，提高化学教学质量。

3.1 要解决好教育手段现代化的要求与当前设备落后、资金短缺的矛盾

在课堂教学中使用多媒体技术，就需要有硬件和软件的支持。多媒体软件对硬件的要求较高，设备等需要较大的投资。而目前我国的国情是教学经费不足，教学经费还主要是供给教师工资和学校的日常开支，所以开展计算机辅助化学教学也只能先在经济较为发达、教学条件较好的地区起步，然后逐步推广，同时也希望国家能加大对教育的投入，积极推进中小学实现教学手段的现代化。随着社会进步和物质条件的改善以及计算机的发展，硬件建设问题的解决对学校或是个人来说，也会变得越来越容易。

3.2 要解决好计算机辅助化学教学中的"辅什么”和“怎样辅”的问题

进行计算机辅助化学教学的研究，首先要明确其地位是“辅助”而不是“代替”，不要以计算机辅助化学教学去盲目地代替其他教学手段和方法。

化学CAI课件在课堂上不能替代教师，而是辅助教师进行教学。因此，就不能将化学CAI课件设计编制成课本教材的翻版。就化学学科而言，化学的概念与原理抽象程度较高，物质的微观结构既看不见，又摸不着，单靠语言和文字的描述，很难在学生的大脑中留下深刻的印象；同时有些有毒、有危险的化学药品与化学实验以及常规方法难于实现的化学反应也无法在课堂上向学生演示。因此，从“辅什么”的角度讲，化学CAI课件的内容应为用其他教学方法或手段进行时效果不理想或难于实现的教学问题，如化学反应历程的模拟，原子和分子等微观粒子的运动，电子的空间运动与s、p、d电子云轨道的形状和空间伸展方向，分子结构，晶体结构，离子化合物与共价化合物的形成过程，物质的溶解过程，原电池的形成，有危险的化学实验，不易观察的化学实验，易造成环境污染而学生又必须知道的一些化学实验，用普通方法不易操作和实现的化学实验，现代化科研设备与工艺流程等。诸如此类的知识与内容都是化学CAI课件的可以表现素材，这些内容如果能设计编制成质量较高的化学CAI课件，将会使化学课堂教学效率大大提高，有助于学生把化学中抽象的东西形象化、动态化，使化学教学过程具有更强的教育性、直观性和活泼性。对于“怎样辅”问题，则要求化学CAI课件必须具有可编辑功能，教师可以根据自己的教学经验和需要进行选用和编辑，可以将其随意拆分和组合，使制作出的课件符合自己的课堂设计需要，使化学CAI课件的课程内容有机地成为教师所设计的课堂教学的一个重要组成部分。

我们认为，教师在设计编制化学CAI课件时，还应该特别注意以下几方面的问题：

(1)要注意化学学科知识内容的科学性与可接受性；

(2)要选取教材的重点与难点内容；

(3)要注意符合学习者的认知规律，加强直观性与发展学生思维相结合；

(4)不能用模拟实验代替学生实验，可以通过CAI课件解决局部放大模拟或微观变化、宏观展现问题；

(5)渗透部分教学录像内容，避免花费很多时间和资金放在制作动画内容方面；

(6)化学CAI课件应具有较强的交互性、较友好的界面，并具有可编辑功能；

(7)课件设计与编制要有明确的指导思想和理论基础，要坚持高标准，处理好总体构思与具体设计的关系。

2．3 建立一支合格的编制人员队伍，并对教师开展操作培训

要编制出大量好的化学CAI课件，一定要有一支稳定的高素质的编制队伍，这支队伍的建立需要有教育行政部门和计算机专业人员的共同努力。要努力做到开发与应用并行、专职与兼职并重、教学人员与研制人员并用，形成一个相对稳定的CAI开发、研制、应用的系统。

要使多媒体在教育教学方面发挥更大的作用，必须进一步加强对专业人员计算机知识的培训和计算机人才的培养，使教师特别是青年教师都懂得计算机的基础知识，了解CAI课件的使用，掌握计算机操作方面的基本技术，这样才能把多媒体用于教育教学工作中，也才能与编制人员更好地交流，提出对CAI课件的开发需求。同时，要注意培养懂得化学学科专业知识的计算机骨干力量，能够更多更好地掌握CAI课件开发的技术，努力设计出能把教学工作的需要最佳地表现出来的实用软件。

3.4 建立各省、市乃至全国的信息交流网络

从全国的情况看，各地开展计算机辅助化学教学程度各不相同。有些地区、学校硬件建设已基本配套，但缺少适当的软件，因此设备利用率不高。还有相当数量的地区和学校对化学CAI课件的研究工作相互重复或相近，缺少彼此间的交流与联合，造成人员与资金的浪费。为了能协调好各地、学校对化学CAI课件的研究与制作，有必要建立起一个市级、省级乃至全国的计算机辅助化学教学研究信息交流网络中心，定期交流与探讨对计算机辅助化学教学的研究成果和实践经验。

计算机是现代科学技术的基础和核心。人类已经进入了信息高速公路时代，近30年来世界科学技术90%以上的发现、发展都与计算机技术紧密相连。把计算机引入课堂教学、引进家庭辅导、作为现代化教学技术的重要组成部分不仅有利于加强教学的时代性、竞争性和开拓性，有利于面对新时代的挑战，也有助于学生在学习过程中形成新思想、新观念、新方法，对他们今后成长为高素质的化学人才将发挥重点的积极作用。计算机与基础教育的结合是世界范围内教育改革的一大趋势，我们应该进一步加强对计算机辅助化学教学的研究，促进我国计算机辅助化学教学的深入开展，全面提高化学教学质量。

参考文献：

[1]JeffreyFrates,WilliamMoldrup,Computersandlife-AnIntegrativeApproach,p87,Perntice-Hall,Inc.,EnglewoodCliffs,NewJersey07632.

[2]JeffreyFrates,WilliamMoldrup,Computersandlife-AnIntegrativeApproach,p90,Perntice-Hall,Inc.,EnglewoodCliffs,NewJersey07632.

[3]ThomasY.Crowel,Computersinyourlife,MelvinBerger,NewYork(1981).

[4]V.V.AlexandrovandN.D.Gorsky,FromHumanstoComputers-CognitionThroughVisualPerception,WorldScientificPublishingCo.Pte.Ltd,Singapore(1991).

[5]ImplementingComputerSupportedCooperativeLearning,KogamPageLimited,London(1994).