大数据视角下的高校智慧课堂建设

摘要：高校智慧课堂是高校信息化建设的一个重要方面，文章探讨了如何利用大数据来建设智慧课堂。分析了大数据在高校智慧课堂建设中的作用，并提出从加强信息化基础设施建设、搭建大数据平台、重构课堂教学、制定制度规范、提高教师信息素养等方面来建设智慧课堂的策略。

关键词：大数据;智慧课堂;建设

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）16-0136-02

1 前言

高校智慧课堂是当前高校教育信息化研究的热点和关键问题，它将技术与课堂教学融合，通过改变教学方式，变革传统的单向教学，提供互动式学习资源，构建出信息化和个性化的课堂学习环境，提升课堂教学的智慧化水平。

随着信息技术的深入发展，人类社会从信息时代迈向大数据时代。在大数据背景下，通过网上评价，及时检验课堂教学效果，开展基于大数据的动态学习，建立基于学习数据分析的智慧课堂系统，从各方面给师生提供便捷有效的教学环境和策略，进而打造更智能、高效的课堂，培养学生的学习能力、创新意识和创造能力，促进学生的个性化成长与全面发展。

2 高校智慧课堂

高校智慧课堂是在智慧教育的背景下衍生出来的，当前，教育界对高校智慧课堂的概念尚无统一标准， 学者们分别从不同角度对高校智慧课堂进行阐述。孙曙辉等人分别从教育视觉和信息化视觉定义智慧课堂，认为教育视觉的智慧课堂注重学生个性化的培养，信息化视觉的智慧课堂更关注技术在课堂的应用[1]。唐烨伟等人认为智慧课堂是依托信息技术，具有提高学生学习效率，能让学生获得良好学习体验的课堂[2]。马剑飞认为智慧课堂以学生为主体，教师要分析了解学情，师生要协同合作完成教学[3]。

高校智慧课堂建设是高校信息化建设的重要组成部分，在高校课堂教学和创新型人才培养方面具有举足轻重的作用。高校智慧课堂将最新的信息技术手段运用于课堂教学，构建出智慧的学习空间，解决当前高校课堂教学中存在的问题，打造智能、高效的课堂，实施精准化、个性化的全过程教育教学，注重学生个性化和创造力的培养，促进学生个性化成长，培养创新型人才[4-5]。

3 大数据在高校智慧课堂建设中的作用

大数据是一种分析和挖掘海量技术，大数据可以在众多领域获取信息并加以分析，大数据时代的到来意味着学习方式的改变，也将进一步促进智慧教育的发展。

3.1提高工作效率

高校智慧课堂建设对高校课堂教学具有重要的促进作用。基于大数据的视角开展高校智慧课堂建设，利用大数据技术对海量数据的分析，转变教师的教学理念和学生的学习理念，提升信息的共享的程度以及服务的高效性，满足师生、员工不同的个性化需求，为全校师生员工提供全方位的服务，解决各类学习的实际需求。同时推进课堂各类信息的不断更新与实时交换的速度，使得教学更加科学、高效、灵活，教学管理沟通更加顺畅，从而提高工作效率。

3.2促使课堂教学精准化、个性化

利用大数据的信息零距离和用户去中心化特征，高校教师在智慧课堂中可以使用相关工具、系统、资源来精准地获取所需要的相关教学信息，并能够将获取的信息资源贯穿课堂教学的各个方面，满足学生不同的个性化需求，实现因材施教，促使学生自主成长，激发学生的创新能力，使课堂成为一个人才培养的自组织系统。

在大数据技术背景下，根据学生学习行为数据的分析，实时掌握每个学生课前、课中、课后的学习情况，为学生精准推送适合其自身学习的资料和信息，可以做到有的放矢，实施精准化教学，真正实现因材施教。

同时，利用数据挖掘技术，分析出不同学生群体中的特点和差异，如可以评估学生的学习发展情况和学科兴趣。以此为基础设计学习场景，能够更好地激发学生的学习兴趣，教师可以不断优化教学模式，提高工作效率，不断提高课堂教学效果。

4 利用大数据建设高校智慧课堂的策略

利用大数据建设高校智慧课堂是一项系统工作，需要从加强信息化基础设施建设、搭建大数据平台、重构课堂教学、制定制度规范、提高教师信息素养等多方面去协同推进。

4.1加强智慧教室信息化基础设施建设

实现智慧教室需要一定的基础设施保障条件，首先，高校要制定适合的智慧教室建设方案，立足于学校师生的实际需求，采购方便课堂师生互动、生生小组讨论的桌椅设备，以及师生需要的教学设备[6]。其次，智慧教室依赖信息技术，应配置有电脑、智慧黑板、小组云桌面终端等智能设备，也要有连接教学资源和智能设备的网络，实现资源的交换和信息的共享，以及课堂摄像和感知设备，可以随时获取到教学过程中各种有用的信息。

4.2搭建大数据平台

智慧教室的大数据平台是一个集数据采集、整合、挖掘、预测于一体的智慧平台。利用互联网感知技术、云计算、人脸识别技术、智能设备采集学生线上线下的学生学习和行为数据。建立数据管理平台，对接与学生有关的各个应用系统以及感知设备，存储获取到的大量的结构化、半结构化、非结构化的数据，对异常、冗余数据进行清洗、转换处理，对无用数据进行删除、粉碎处理，保障数据的质量和安全，并要实时监控到数据的来源、去向、处理过程。

在大数据时代，数据资源的价值得到了进一步的凸显，各大高校应充分利用这一技术，对学生行为数据深度挖掘，用直观的数据分析不同学生的特点和发展规律，制定合适的教学方案，精准了解学生的学习情况，给予学生适当的反馈和建议，推送个性化的学习资料和信息，培养学生的创新思维。用大数据技术获得全面、精准、高质量的数据，为智慧课堂教学决策提供支持，提高教学质量和学生学习效果为高校教学改革提供新思路。

4.3重构课堂教学

通过转变教学理念、重构教学目标、创新教学设计、优化教学场景来重构课堂教学。要把以教师教为中心逐步过渡为以学生学为中心，要注重考虑学生的可接受性，学生的兴趣、爱好动机和情感等，同时注重知识本身的价值取向。学生不应是被动的、机械的学习，学生要做好课前预习，进行自主学习和个性化学习，课堂主要进行协作探讨和研究，要尽量选择开放性、发现性和创造性的问题进行研究，创设适合学生学习的信息环境，为学生设计合理的学习情境，营造良好的课堂教学氛围。

智慧课堂要更注重教学过程，可根据课堂状态实时调整教学思路和教学方案，接受课堂中出现的“意外”，最终突破预设的目标枷锁，激发学生的学习热情。智能课堂教学目标的重构不仅改变了教学过程，也改变了整个教育的过程。智能课堂以培养学生独立思考和创造能力为宗旨，促进学生全面的和个性化的发展。

同时要激发学生的学习动机，改善学生的学习环境，营造积极的学习氛围。通过大数据的分析，向不同的学生推送有吸引力的、能够促进其主动完成的学习任务。从学生的认知特点出发，鼓励学生主动求知，提高学生的自学意识、协同探究意识，增强学生的学习动力。例如可以开展一些能提升教学效果的分组学习，根据掌握的学生信息，对不同认知水平、不同性格的学生进行“随机”分组，使学生优势互补，共同探究，共同完成任务，真正实现“因材施教”。

4.4制定制度规范

2017年12月8日，习近平总书记在十九届中央政治局第二次集体学习发表重要讲话，强调大数据是信息化发展的新阶段，随着互联网的迅速普及，信息技术交汇融合于人类生产和生活的各个方面，所产生的数据呈现爆发式增长，数据体量大、类型繁多，对国家经济的发展、人民的生产和生活等方面都产生了重大的影响，要切实保障国家数据安全。《中华人民共和国网络安全法》和《中华人民共和国数据安全法》的颁布，为净化网络安全和保护数据安全提供了有力的政策支持和法律保障。

首先，学生是独立的个体，其个人数据的隐私权应受到保护。学校要尊重学生的数据隐私，听取老师、学生的意见，制定制度规范来合理地挖掘和分析，合理和利用学生行为数据，为智慧课堂教学提供决策支持。其实，要做好数据安全保护，建立数据容灾和数据备份机制。在遭受不法黑客攻击、网络破坏等问题时，可以有效地恢复数据。通过设置防火墙、数字签名等方式，限制数据平台的访问权限，拦截不法访问。利用堡垒机等设备监控和记录维护人员对数据平台、服务器等的操作行为，增强数据安全预警和溯源能力。再次，智慧课堂的内涵决定师生要频繁地上传、下载学习资料和作业，配备相应的安全巡检设备或者杀毒软件，保障师生上传、下载的资料没有病毒、木马等。最后，加强网络安全人才队伍的建设，安全人员要熟知网络安全和数据安全的基本常识，对安全突发事件建立预案处理机制。

4.5提高教师信息素养

高校智慧课堂各种应用、设备的最终使用者是教师，教师在智慧课堂教学过程中要会使用学校搭建的数据平台获取所需的任何教学资料和数据，并能将获取的数据整合应用到实际的智慧课堂教学中，包括教学方案的设计内容、教学情境的创设、与学生的互动沟通。教师要充分了解大数据等智慧课堂建设中的关键技术，掌握数据分析软件的使用。因此，如何提高高校教师的信息素养是当前大数据背景下高校智慧课堂建设过程中很重要的问题。

笔者建议着重从以下几方面提高高校教师的信息素养：一是加强教师的技能培训，实时收集智慧课堂教学过程中的实际问题，组织同行交流、网上交流，或者到智慧课堂建设比较成功的院校进行调研，同时可以聘请专家定期开展大数据相关技术的专项培训，通过多种方式提升教师的信息素养。二是引进大数据相关专业、经验丰富的信息技术人才，让他们在高校的大数据培训、智慧课堂的教学中发挥积极作用。三是激发教师的学习意识，让教师认识到大数据对智慧课堂教学的积极作用，主动地学习大数据技术和信息分析处理能力，积极参与到学校大数据平台的建设中。信息技术的发展日新月异，教师只有不断地学习更新自己的知识面，不断学习钻研新技术，提升自身业务能力，紧跟时代步伐，才能更好地建设智慧课堂。

5 结束语

高校智慧课堂在信息技术深入发展的背景下应运而生，是未来课堂教学的发展趋势，是教育智慧化的重要组成部分，培养创新型人才是智慧课堂建设的目标。智慧课堂的建设依托于大数据、物联网、AI等现代化技术，高校要充分认识到信息技术在高校教学改革中的巨大作用，利用好信息技术，打造更加高效更加智慧的大学课堂。

参考文献：

[1] 孙曙辉，刘邦奇.基于动态学习数据分析的智慧课堂模式[J].中国教育信息化，2015（22）：21-24.

[2] 唐烨伟，庞敬文，钟绍春，等.信息技术环境下智慧课堂构建方法及案例研究[J].中国电化教育，2014（11）：23-29，34.

[3] 马剑飞.普通高中智慧课堂实践研究之数学课堂范式研究——以“三角函数的图象与性质”新授课为例[J].数学大世界（上旬），2017（3）：58，60.

[4] 杨为民，杨改学.从信息化教育的定义解读信息技术与课程整合[J].现代教育技术，2006，16（3）：17-20.

[5] 杨现民.信息时代智慧教育的内涵与特征[J].中国电化教育，2014（1）：29-34.

[6] 俞伟，刘渊.“互联网+”时代“智慧教室”建设的研究与实践[J].教育理论与实践，2017，37（15）：44-46.

【通联编辑：王力】