课堂智能互动反馈软件文档格式.docx
- 文档编号:18242213
- 上传时间:2022-12-14
- 格式:DOCX
- 页数:25
- 大小:342.14KB
课堂智能互动反馈软件文档格式.docx
《课堂智能互动反馈软件文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《课堂智能互动反馈软件文档格式.docx(25页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
2.本项目非常注重每个学生的发展,无论是喜欢举手回答问题的学生还是不希望引起别人关注的学生,都必须参与课堂互动,有效地解决了教师和学生之间互动交流的难题。
3.本项目强调问题的反馈,使教师的教学活动成为具有目标指向性和针对性的指导,教师借助后台软件的支持,及时收集学生的学习情况,动态地调整教学方式和进度,从根本上提高了教学质量。
4.本项目实现了教学结构和模式的创新。
课堂变成了教师与学生之间互动的场所,教师必须能够高度把握教学内容,针对学生的疑惑,具备准确、到位地解析和归纳的能力,从而达到一种“醍醐灌顶”的效果。
这种教学结构和模式的翻转,不仅创新了教学方式,而且建立起比较彻底的“以学生为中心”的教学方式。
在这种模式下,学生真正成为学习的主体,教师则是学生学习的组织者、帮助者和指导者。
5.本项目对互联网+教育的教学形式进行了探索。
这个时代最不应该被辜负的,是科技的进步。
更为重要的是,中国的教育如何能使用互联网技术,更上一个台阶。
本项目结合移动互联网技术与智能终端技术,构建基于智能终端的移动课堂学习从而满足当下移动课堂教学的实际需求。
1用户需求分析及项目背景
1.1互动课堂背景
随着数字化校园、电子书包等构架级项目的推进,互动课堂在教育界已逐渐为人们所接受。
博雅新创科技有限公司成立于2002年,是国内知名的IT产业行销机构,互动教学云平台服务商;
其作为苹果在教育行业的核心代理商,2010年初就开始进行iPad在教育教学上的应用研究,通过与苹果(中国)高斯以及北京师范大学现代教育学院的合作,将教育信息化引入到了教育的核心阵地,实现了未来智慧型教室环境的搭建;
将信息技术与教学融合,使信息走入学科,真正与学科融合。
信息化项目的推进,必将影响中国未来教育的发展,加快教育改革的步伐。
在这场改革中,我们必须坚持以人为本,以先进教育理论创新为先导,以学习方式和教育模式创新为核心,进行各种教育教学研究,探索信息化对教育昌盛革命性影响的新思路。
1.2课堂教学现状
学校教育的核心是课堂教学,课堂教学能够使学生获得知识和技能,促进思维的发展。
在我国的课堂教学中,教学活动基本秉持着以“教师为中心”的教学原则,教师讲授新知识前,对学生是否已经掌握已学的知识没有前测;
讲授新知识后,因为没有实时的监测和反馈机制,教师无法及时得到学生的反馈信息,课上只能“按部就班”开展教学活动,造成学生的知识漏洞积攒越来越多,学生的学习兴趣越来越低,甚至有的学生直接放弃了课程的学习,缺乏师生间的课堂互动和学生学习信息的即时反馈,导致教学效果长期处于不理想状态。
目前,国内各中小学的授课形式以板书为主,尤其是在偏远山区教学设施更是落后,常见的板书设备如图1所示。
图1传统教学
传统的教育,一个老师只能走进一个教室,学生只能在固定的时间上课,学生也只能固定到被指定的某个学校去上课,教学的工具就是课本和笔,以及黑板和粉笔。
所以,教育领域,比任何领域都更加欢呼移动互联时代。
因为,它改变了教育的开放性,改变了教育的透明性,改变了教育的共享性以及改变了教育的全球性。
国内各大高校以多媒体教学为主,多媒体教学设备如图2所示。
图2多媒体教学
随着融合创新发展的不断推进,出现了多媒体教室,减少了老师的工作负担。
然而,与传统课堂教学相比,多媒体教学形态只是改变了信息呈现方式,对教学过程中的教学交互方式、教学管理与评价过程的改变有限,对师生之间的交互关系及效果反馈几乎未能改变,同传统课堂一样,师生之间的交互关系在课堂之外难以发生。
国内外学者都在致力于研究课堂反馈设备,目前加拿大应用于课堂互动教学的反馈设备--I-clicker。
它主要用于实现选择题互动功能。
老师可以及时得到学生掌握知识点的情况,通过让学生通过使用I-clicker进行选择,最后将结果投影到多媒体上。
老师通过观看学生的正确率,了解学生的理解程度,选择是否需要加深该知识点。
但该设备只能用于选择功能,无法完成简答题,且需要批量投出,后期维护费用也不低。
I-clicker如图3所示。
图3I-clicker
国内,浙江理工大学教授将弹幕式多媒体用于课堂,学生的提问以弹幕的形式出现在多媒体屏幕上,该教育模式容易分散学生注意力,所有问题显示在屏幕上,容易降低课堂效率,而且签到没有定位功能,在课堂监管上存在一定的缺陷。
弹幕式多媒体教学图如图4所示。
图4弹幕式多媒体教学
移动通讯网4G已全面覆盖我国,5G、北斗的到来更是为信息技术的发展提供了平台,高速无线网络在家庭、学校和办公区域大量被应用,移动技术和无线通信技术已经迅速变为现代移动信息通信的主要技术发展动力。
考虑到智能手机在校园学生中间的普及使用率非常高,可以大大降低学校购买互动反馈系统硬件设备的费用,节约学校成本。
1.3教育信息化的需求
《国家教育事业“十三五”规划》中,提出了全力推动信息技术与教育教学深度融合的改革发展目标。
提出了以下若干建设举措:
(1)推进“网络学习空间人人通”,形成线上线下有机结合的网络化泛在学习新模式;
引导学校与教师依托网络学习空间记录学生学习过程,进行教学综合分析,创新教学管理方式;
(2)鼓励学校利用大数据技术开展对教育教学活动和学生行为数据的收集、分析和反馈,为推动个性化学习和针对性教学提供支持;
(3)支持各级各类学校建设智慧校园,综合利用互联网、大数据、人工智能和虚拟现实技术探索未来教育教学新模式。
《全球教育展望》杂志中说,未来教育的时空变革表现有三个方面。
第一,由“隔区时空”走向“互联时空”,第二,由“同一时空”走向“个性时空”,第三,由“单一时空”走向“多元时空”。
未来的教育应该会是学生个性化学习,具有多元的选择和开放互联的学习方式。
由此可见,教育信息化已经不再是以往人们认为的传统教育的信息化,而是新型信息化教育,并在发挥越来越大的作用。
在政策的倡导下,顺应技术的发展,满足教育变革的需求,支持学生及时反馈的教学产品顺应而生,以期让学校轻松地实现智慧教学支撑环境,开展“互联网+教育”教学新模式,提高教学质量和教学效率。
1.4使用需求
软件开发前的需求分析是软件质量保障的重要一环。
对系统进行需求分析是为了知道系统要实现什么,预计釆用怎样的方法和技术,预期达到怎样的目标。
需求分析的任务就是依据当前用户系统中的逻辑模型并将其实例化,从而为实现最终目标奠定基础。
为了更好的服务师生,在本软件开发之前,特地进行了针对老师和学生对新教学形式的需求进行调研。
对于老师而言,调研需求如下:
(1)能够减少教师简单重复工作的时间,比如统计学生签到。
(2)实用性强,操作难度小。
(3)及时收集学生反馈信息,能够随时调整教学内容的深浅和进度。
(4)能够把学生的表现转化成定量化的数据,是评价学生学习情况的良好参考。
(5)互动反馈信息有效,如果是没有目的性、没有成长性的互动,大家会被互动信息所淹没,最后发现老师自己没有进步,发现学生也没有进步。
对于学生而言,调研需求如下:
(1)对于不会的知识点,能够及时得到老师的讲解。
(2)上课要克服自己的害羞心理,从而导致不愿上课及时和老师沟通。
(3)能够得知自己的学习情况,从而对自身有更清晰的了解,然后不断调整自己的学习方式,不断提高。
学生是一个家庭的未来,因此,本项目还针对家长群体进行了教学需求调研,通过问卷调查的方式,得到了最直接的结论:
家长最关心的是孩子的学习效果而不是学习工具的好坏。
1.5市场潜力调查
如今,信息化技术已经渗透到社会的各个方面。
教育领域中,一场信息化的颠覆性变革正悄悄地发生着。
课堂反馈是有效实施数学化课堂教学的重要组成部分。
“互联网+”时代的到来,极大地促进了课堂反馈机制的发展,从技术的角度上对课堂教学进行了革命性的影响。
第七届亚洲地区数字化学习国际研讨会中,有关研究人员指出,在国外已经有很多高校采用了实时反馈技术实现课堂及时反馈来提高教学的互动性,而这一类研究,可以帮助老师及时了解学生的学习状态,允许学生使用系统设备提交反馈信息,即使安静的学生也可以“告诉”老师是否掌握了知识。
现有的课堂实时反馈技术大部分通过有线或远红外方式实现学生反馈信息的传递过程,学校在课堂教学中引入这类技术时,一套设备只能配置在一个教室内,没有可重复使用性,就如来自新加坡陈驾生医院的李女士在分析传统课堂反馈系统优缺点时所提出的:
用于实现课堂互动反馈的设备有一个共同缺点,那就是硬件维护费高。
就在人们不断研究如何利用技术改善课堂反馈的时候,信息技术领域也发生着惊人的变革。
年联合手机相关企业形成“开放手机联盟”,自此,android智能手机(简称智能机),以其实用性、易用性以及强大的可扩展性等优点走入人们生活,给用户带来了全新的移动互联应用体验,并在短短几年内得到飞速发展,2012年,著名的互联网市场研究公司对美国android市场占有量进行统计,其中,5月份智能机占有份额为50.1%,9月份为52.2%。
这一具有时代性标志的电子产品的出现,给我们的生活和学习带来了翻天覆地的变化。
智能机自带的无线通信功能、蓝牙模块使其不但可以是通信网络中的终端,也可以是中继,甚至可以是信源。
一方面是实时反馈技术在课堂教学应用过程中存在的诸多问题及发展瓶颈,另一方面智能机在各种出人意料的领域大放异彩。
而且目前移动通讯网4G覆盖我国大部分地区通过4G手机均可接收信号使用,高速无线网络在家庭、学校和办公区域大量被应用,移动技术和无线通信技术已经迅速变为现代移动信息通信的主要技术发展动力。
时下,上网也逐渐成为中小学生们学习和生活不可或缺的重要手段。
在学校网站上下载作业,在QQ群里讨论功课以及上网搜寻资料等等已成为中小学生们学习和生活的习惯。
可以说,随着时代的变迁和高科技的发展,以及家庭电脑和网络越来越普及,网络已成为中小学生们学习和生活中的好帮手。
通过网络,既有利于同学与同学之间的互相讨论、互相学习、互相交流,取长补短,共同学习,共同进步,不但有利于提高中小学生上网学习和交流的能力,帮助孩子增长知识、开阔视野、启迪智慧,而且还能更有效地刺激孩子们的求知欲和好奇心,更能有效地养成中小学生独立思考、勇于探索的良好行为习惯,全面教育和培养祖国未来的建设者和接班人。
同时,还可进一步增强与老师以及父母之间理解、沟通与交流,让他们健康茁壮地成长。
因此,考虑到以Android智能手机为首的移动终端设备在校园学生中间的普及使用率非常高,可以大大降低学校购买互动反馈系统硬件设备的费用,节约学校成本。
2软件的研究与开发
2.1产品定位
互联网+下的教育核心是建立互联网教育的生态圈,互联网+教育创新是围绕教育需要、需求出发。
本项目针对现在部分教育的观念、教育方式还在采用过去“陈旧”的模式,很难适应新的教育理念和方式的问题,以及学生个性化的知识需求以及教育工作者的个性化需求对于服务商而言很难快速响应,无法解决教育学资的矛盾问题进行探索性的创新。
使用课堂即时反馈系统提高老师与学生的互动积极性,培养学生的学习兴趣,增加学生课堂参与度,创建气氛和谐宽松的教学课堂。
现代课堂不再是传统课堂中“老师传授,学生接收”的单向交流的课堂,而是学生主动参与课堂,老师与学生双向互动,刺激学生自主学习,主动思考问题。
每一位学生利用手机答题后,答案将会被记录到教师端计算机系统中,课堂答题环节结束后,学生端系统会反馈学生的答题结果,学生可以通过自己的安卓设备来查看自己的答题情况,在课堂中学生对于自己的知识点掌握状况的评价主要通过答题的正确与否,较高的正确率可以建立学习的信心,较低的通过率可以促使学生反思自己学习方法,且即时的答题结果反馈,使得学生察觉对于课前预习和课后复习是非常有必要的。
在课堂教学期间内,任何学生有疑问的地方,都可以在手机端进行匿名举手,当教师端后台进行数据处理发现有三分之一的同学在三分钟内有疑问时,软件会自动推送警告,此时老师可选择跳过,可自主选择是否调整授课进度。
当显示半数及以上的同学在三分钟之内存在疑问,此时,软件会强制教师停止授课三分钟,ppt页面强制停止播放,三分钟过后,由学生端进行操作继续上课。
教师端系统将学生答题正确率以及知识点掌握程度的数据即时反馈给老师。
老师根据系统的反馈能够观察各个学生的学习情况,简单直观,一目了然,即时地了解到课程掌握情况,且可根据数据分析结果获知学生是否掌握知识点,是否可以进入下一个知识点的学习,教师可即时地调整自己的授课进度、授课内容。
2.2开发平台介绍
系统使用的开发框架共有三个:
基于微软公司提供的类库的MFC开发环境、基于Android平台的开发环境与基于J2EEWeb的开发环境。
教师服务端使用MFC类库,开发软件采用Microsoft推出的C#编程语言,C#是由C和C++衍生出来的一种安全的、稳定的、简单的、优雅的面向对象编程语言。
它在继承C和C++强大功能的同时去掉了一些它们的复杂特性(例如没有宏以及不允许多重继承)。
C#综合了VB简单的可视化操作和C++的高运行效率,以其强大的操作能力、优雅的语法风格、创新的语言特性和便捷的面向组件编程的支持成为.NET开发的首选语言,C#开发环境如图5所示。
图5C#开发环境
学生答题端以Android智能机为平台,因此开发环境基于Android操作系统,Android应用层开发语言使用Java,其语言风格简易,并且可移植性高,是一门流行的面向对象的设计开发语言。
本系统在进行学生答题端开发时,开发软件使用Java环境下的Android开发工程,其开发环境如图6所示。
图6JavaAndriod开发环境
2.3软件设计的流程图
图7课堂智能互动反馈软件流程图
3软件操作说明
该软件一共两个界面,以教师身份登录后显示教师界面,以学生身份登录后显示是学生界面,登录界面如图8所示。
图8登录界面
课堂刚开始,老师登录系统,点击考勤,然后输入考勤数字,点击确定,生成考勤码。
学生登录系统,输入老师提供的考勤码,点击确定,完成考勤。
老师所在系统自动统计考勤学生总数,并输出未签到学生。
老师在讲课过程中,需要与学生互动时,点击师生互动,选择互动形式--选择题或简答题,并发送在线选择题或简答题,学生点击老师发送的在线互动题,输入自己的答案,教师系统中会显示学生答案,如图9、图10、图11、图12、图13所示。
图9教师端选择题展示
图10学生端选择题目展示
图11教师端题目完成情况展示
图12教师端简答题展示
图13学生端简答题展示
在老师讲完知识点后,就可以采取选择或判断题方式来了解学生对该知识点的掌握程度。
老师讲完问题后,点击判断选择,发送在线判断选择,接着学生也点击该界面,输入选择或判断结果,然后老师那边的系统就会对学生的选择判断结果进行归类总结,输出最终结果。
同时,当老师讲完内容后,可以留下一些问题,让学生进行课题小测。
这时,点击课题小测;
接着在线小测,接着学生也打开在线小测界面,输入答案;
全部完成后,老师进行检查评分,评分结束,学生所在小测界面就会显示评分结果。
图14课堂即时反馈页面展示
最后,在课堂结束后,学生可以点击课堂评价,对老师的讲课内容等进行评分,接着老师也点开该界面时,就可看到学生评价结果,从而根据结果对自己的讲课进行适当调整。
4市场销售与营销策略
4.1市场综述
在“互联网+”时代背景下,“互联网+课堂”的兴起为教育信息化的发展注入了强大动力。
“互联网+”行动计划在2015年的《政府工作报告》中被首次提出,当年10月的第十五届中国教育信息化创新与发展论坛更是以“互联网+教育”为主题,探索如何将互联网信息技术和教育进行深度融合。
教育目前受到互联网行业越来越多的关注,而“互联网+教育”将成为教育变革的一个新的契机,一场互联网支撑下的教育信息化颠覆性变革正在悄然发生。
2018年4月13号,教育部发布了《教育信息化2.0行动计划》通知,通知中重点提到构建一体化的“互联网+教育”大平台,至此“互联网+教育”成为教育信息化建设最热的议题。
《教育信息化2.0行动计划》中提到,引入“平台+教育”服务模式,整合各级各类教育资源公共服务平台和支持系统,逐步实现资源平台、管理平台的互通、衔接与开放,建成国家数字教育资源公共服务体系。
教育相关政府/学校以更开放的姿态对待社会各类业态的进入,共建共享优质教育资源,提升教育公平与教育质量,以数据为驱动来提升教学效率和体验。
艾瑞咨询统计及核算数据显示,2019年中国教育信息化整体市场规模预计突破4300亿元,未来两年持续增长但增速趋于稳定。
整个教育信息化市场呈现出市场体量大、市场高度分散、地域性强的特点,垄断型企业尚未出现意味着市场可供攫取的空间非常大,各领域企业伸出触手开始圈地。
现阶段教育信息化行业处于缓慢平稳增长期,企业间竞争加剧的同时合作也不断深入。
新技术带来的产品和服务升级、C端用户付费市场的拓展等都是刺激行业快速增长的机会点。
于此同时,智能手机已经成为几乎所有成年人不可缺少的随身之物,在高等院校学生群体中也是迅速普及。
由于智能手机比电脑更具优势,如它的即时互动性、开放性和方便携带性。
而且,手机的功能越来越丰富,价格越来越低廉,移动网络连接方式越来越便捷,手机里的App及优质学习资源也越来越多样。
这些优势使智能手机在教育信息化变革中发挥着重要作用。
目前市场上还很少出现将智能手机与课堂结合的软件,但从智能手机所占优势来看,其具有强大的应用市场。
因此,在当今智能手机与课堂结合的初期,其具有极大的市场份额和市场需求。
互联网和教育的深度拥抱,不单带来了教育技术的革新,引起了教育观念、教学方式、人才培养过程等方面的深刻变化,也为教育产业带来了一场投融资风暴。
自2012年起,由美国MOOC、可汗学院传来的在线教育融资风暴开始影响中国。
中国互联网行业,电子商务、网络游戏机会已经不多,在线教育成为互联网公司开始关注的行业。
2014年,资本对国内互联网教育关注度的陡然提升,融资金额高达44亿元。
先是阿里巴巴领头国际互联网教育巨头Tutorgroup旗下的VIPABC。
然后YY宣布投资10亿成立100教育,大举进军互联网教育行业。
随后,BAT(XX、阿里巴巴、腾讯)纷纷或内部孵化,或外部并购平台和内容与工具类产品,加速互联网教育行业布局。
2015年1月13日,在线教育领域爆出当年第一起“收购案”,风头正劲的51Talk宣布完成对91外教的整体收购,而2014年一年内51Talk累计融资额达7000万美元。
政策层面出台的利好消息也为资本的狂热注入了一针“强心剂”。
教育部等五部门于2014年12月联合下发的《构建利用信息化手段扩大优质教育资源覆盖面有效机制的实施方案》提出,到2015年,全国基本实现各级各类学校互联网全覆盖,其中宽带接入比例达50%以上;
到2020年,全面完成教育规划纲要和教育信息化十年发展规划提出的教育信息化目标任务。
4.2市场容量
从需求端看,2020年,全国共有各级各类学校53.01万所,比上年增加1.13万所,增长2.17%;
各级各类学历教育在校生2.82亿人,比上年增加660.62万人,增长2.40%;
专任教师1732.03万人,比上年增加59.18万人,增长3.54%。
同时,随着互联网技术的快速发展,智能移动终端设备越来越普及。
目前,移动学习方式已经融入智慧教育,是通过网络进行在线学习的重要发展趋势。
调查发现,近50%的大学生对手机有依赖性,其中36.59%有中轻度依赖性。
70.2%的大学生对手机的依赖,缘于需要通过手机与网络完成相关专业课或选修课的学习。
大学生对于手机的依赖性较高,对于移动学习的需求比较普遍。
而且,据中国互联网络信息中心数据表明,截至2016年,中国网民数量达到7.31亿,其中95.1%通过智能手机上网。
由此可以看出智能手机与课堂结合具有强大的应用市场。
4.3市场优势
“教育互联网”主要强调将已有的教育模式、内容、工具、方法、体系用互联网的手段复制一遍,即简单地“把线下搬到线上”;
而“互联网教育”主要强调在认识教育的本质的基础上用互联网的思维重塑教育模式、内容、工具、方法、体系。
很显然,当前所有在做“在线教育”的创业者其实是在做“教育互联网”。
这是一种很“实在”(上线就开卖视频)但方向错误的做法,可做一时却不能改变未来。
本项目围绕教育的本质,用互联网的思维实现教育的目标。
有如下市场优势:
(1)用人脸识别技术进行身份认证,实现学习跟踪。
互联网教育的目标之一是取代传统教育,我们有必要用一种新的体系来认证个人学历。
而且,采用人脸识别技术能最大程度的提高学生出勤率。
相比于其他课堂反馈软件,签到的漏洞大大减少。
(2)个性化教育。
“因材施教”是无数教育家总结的经验,是教育的内涵和规律,互联网教育更是应该天然地支持个性化。
根据学生的表现和测试的结果,以及听课及时反馈,教师可以进行针对性的辅导。
根据教师端大数据反映出来的学生的特点,教师可以进行个性化的指导。
(3)实时反馈,随时测验。
学而不思则罔,思而不学则殆“,互联网教育天然具有的优势就是可以实时反馈和测试。
当下的各种课堂互动软件更多的是反映题目检测的结果,是学生做题的反馈。
很少能从课堂本身的效果出发,提供真正有效的互动信息。
本项目不仅可以从题目完成结果中挖掘出学生的掌握情况,还能从上课的过程中,及时反映出教学的有效性。
(4)P2P互动。
独学而无友则孤陋而寡闻,用户之间的切磋交流甚至竞争PK都是对学习的促进。
但是,当下的教育软件大多数有很重的社交痕迹,也许一时热闹,但也看到了它被玩砸的未来。
所以本项目用户间的互动功能设置为实时的在线讨论、测试成绩的PK、学习方法的交流等轻量的形式。
(5)沉浸式学习。
不忘初心,方得始终。
当下的教育辅助工具,大多数分为三类,一类是使用微信程序进行教学管理,虽然使用方便,但是,并不利于教学,很多学生会转移学习的注意力。
第二类是教学设备,比如教学表决器。
此类设备虽然避免了学生上课玩手机的现象,但是技术含量不高,实现的功能较少,市场技术又更新换代过快,会造成大量的资
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 课堂 智能 互动 反馈 软件