徐春霞

摘 要：近年來(lái)，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式受到教育領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，并取得了較為顯著的成效，不僅推動(dòng)了教學(xué)理念、教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方法的變革，還促進(jìn)了教育公平化?，F(xiàn)代信息技術(shù)的運(yùn)用是“翻轉(zhuǎn)”得以實(shí)現(xiàn)的保障，但目前在翻轉(zhuǎn)技術(shù)上還存在著平臺(tái)建設(shè)相對(duì)滯后、視頻源質(zhì)量參差不齊和終端硬件設(shè)備功能繁雜等問(wèn)題。云智慧教育平臺(tái)解決方案根據(jù)老師的學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的需求，設(shè)計(jì)八大子系統(tǒng)，主要包括：一課一網(wǎng)備課系統(tǒng)、智能組卷系統(tǒng)、答題卡智能生成系統(tǒng)、批量智能批閱系統(tǒng)、教學(xué)管控平板電腦系統(tǒng)、智能平板授課系統(tǒng)、微課視頻點(diǎn)播系統(tǒng)和在線練習(xí)測(cè)試系統(tǒng)。這一系統(tǒng)有效地促進(jìn)了翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施?？梢灶A(yù)計(jì)，人工智能浪潮的興起將重塑翻轉(zhuǎn)課堂的新形態(tài)，為翻轉(zhuǎn)課堂提供新的操作平臺(tái)，進(jìn)一步促進(jìn)教育教學(xué)的個(gè)性化、精準(zhǔn)性、自適應(yīng)性和普適性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；信息技術(shù)；教育平臺(tái)；人工智能

中圖分類(lèi)號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2018）23-0058-04

Abstract： In recent years， the flipped classroom teaching model has attracted wide attention in the field of education， and has achieved remarkable results. It not only promotes the reform of teaching concepts， teaching models and learning methods， but also promotes the fairness of education. The application of modern information technology guarantees the realization of "flip". However， there are still some problems in the flip technology， such as the lag of platform construction， the uneven quality of video sources and the complicated functions of terminal hardware. According to the needs of teachers and students in the teaching process， Cloud Intelligence Education Platform Solutions design eight subsystems including the preparation lesson system with a lesson on one network， the intelligent system with generation of test papers， the intelligent generation system of question cards， the batch intelligent marking system， the tablet computer system of teaching control， the smart tablet teaching system， the VOD system of micro-class video and online exercise test system. This system has effectively promoted the implementation of flipped classroom. It can be predicted that the rise of artificial intelligence will reshape the new form of flipped classroom， provide a new operating platform for flipped classroom， and further promote the development of individualization， accuracy， adaptability and universality of education and teaching.

Keywords： Flipped classroom； information technology； education platform； artificial intelligence

一、概述

近年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展和國(guó)家對(duì)教育信息化的大力支持，信息技術(shù)與教育教學(xué)的融合日漸深入，其中以翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom 或 Inverted Classroom）的影響最為廣泛。翻轉(zhuǎn)課堂充分體現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)特有的“開(kāi)放”“共享”的理念，突破了傳統(tǒng)教育觀念的束縛，推動(dòng)了教學(xué)理念、教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方法的變革，不僅提升了教育教學(xué)質(zhì)量，還促進(jìn)了教育的公平化。2011年加拿大《環(huán)球郵報(bào)》將翻轉(zhuǎn)課堂評(píng)為影響課堂的重大技術(shù)變革。盡管如此，截至到目前學(xué)術(shù)界對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂也沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定義，比較簡(jiǎn)單樸素的定義是：將在傳統(tǒng)教室中發(fā)生的教學(xué)活動(dòng)與教室外發(fā)生的活動(dòng)進(jìn)行調(diào)換。[1]目前，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的高校和中小學(xué)校都在嘗試將翻轉(zhuǎn)課堂的理念應(yīng)用到日常教學(xué)中。在實(shí)施過(guò)程中，多數(shù)采用讓學(xué)生提前觀看錄制好的微視頻進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，然后在課堂上老師進(jìn)行輔導(dǎo)和解疑。這種教學(xué)模式改變了人們所詬病的課堂上老師“滿(mǎn)堂灌”，課后學(xué)生死記硬背的傳統(tǒng)教學(xué)模式，有效激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，增強(qiáng)了師生間的交流互動(dòng)，顯著提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。[2]

現(xiàn)代信息技術(shù)的運(yùn)用是課堂得以“翻轉(zhuǎn)”根本保證。[3]在翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)用于教學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程的“技術(shù)”，既包括有形的硬件和軟件“物化技術(shù)”，如以多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)為核心的物化技術(shù)形態(tài)；也包括無(wú)形的“智能技術(shù)”，如包括學(xué)習(xí)過(guò)程設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)策略、學(xué)習(xí)活動(dòng)、技巧和方法等。[4]但不可否認(rèn)的是我國(guó)翻轉(zhuǎn)課堂的發(fā)展仍處于摸索階段，不論是實(shí)施理念還是軟硬件技術(shù)以及教師的自身素質(zhì)等諸多方面都還面臨著不少的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的有效實(shí)施還有各方面共同努力，除了轉(zhuǎn)變教育觀念外，高效學(xué)習(xí)環(huán)境的搭建、學(xué)習(xí)資料的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)、高度專(zhuān)業(yè)化的教師都是翻轉(zhuǎn)課堂順利實(shí)施的關(guān)鍵因素，特別是在信息技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面，應(yīng)該讓教學(xué)變得更加高效，減輕從教者的負(fù)擔(dān)，為師生提供更完善的教學(xué)體驗(yàn)。

二、現(xiàn)有翻轉(zhuǎn)課堂技術(shù)支持體系存在的主要問(wèn)題

目前，國(guó)內(nèi)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過(guò)程中所使用的技術(shù)支持體系主要包括兩大類(lèi)：一類(lèi)是學(xué)校和專(zhuān)業(yè)公司合作開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用平臺(tái)，該類(lèi)平臺(tái)主要應(yīng)用在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域；另一類(lèi)是借助一些公共平臺(tái)開(kāi)發(fā)出的應(yīng)用系統(tǒng)，大部分高校和職業(yè)院校教師使用該類(lèi)平臺(tái)。[5]雖然支撐翻轉(zhuǎn)課堂發(fā)展的技術(shù)體系取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但仍然存在不少妨礙其實(shí)施的技術(shù)壁壘，主要表現(xiàn)在：

（一）平臺(tái)建設(shè)相對(duì)滯后

目前，翻轉(zhuǎn)課堂的運(yùn)用還缺乏高效的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，各個(gè)學(xué)校采用的運(yùn)作方式差別很大。有使用普通視頻文件分發(fā)的原始方式，有借助優(yōu)酷等第三方公共視頻平臺(tái)的，也有采用中國(guó)大學(xué)慕課網(wǎng)等平臺(tái)的，甚至有借助微信平臺(tái)的。這些運(yùn)作方式在一定程度上滿(mǎn)足了學(xué)生觀看微視頻的需求，部分也有較完善的交流溝通機(jī)制，但這些平臺(tái)并不能高效地服務(wù)于翻轉(zhuǎn)課堂，比如，慕課專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站雖然是專(zhuān)業(yè)性的平臺(tái)，但由于其定位于面向大眾的學(xué)習(xí)平臺(tái)，并不適用于課程教學(xué)。另外，運(yùn)用現(xiàn)在平臺(tái)不僅原始的文件分發(fā)費(fèi)事費(fèi)力，而且第三方平臺(tái)又往往信息繁雜，影響學(xué)生的注意力。

（二）視頻源質(zhì)量參差不齊

現(xiàn)在翻轉(zhuǎn)課堂使用的微視頻源多種多樣，有的是授課老師自己錄制的，有的是從網(wǎng)上下載的，也有來(lái)自其他學(xué)校老師分享的。由于大多數(shù)老師的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)并不足以支持制作高質(zhì)量的授課視頻，視頻質(zhì)量很難得到保證，影響了翻轉(zhuǎn)課堂的效果。

（三）終端硬件設(shè)備功能繁雜

在使用翻轉(zhuǎn)課堂時(shí)，目前多數(shù)學(xué)校以傳統(tǒng)的PC機(jī)為主，也有部分學(xué)校借助智能手機(jī)或平板電腦。這些設(shè)備大多功能比較完善，價(jià)格也比較昂貴，除了能運(yùn)行翻轉(zhuǎn)課堂所需的軟件外，還支持游戲、影視等功能，自制力不強(qiáng)的學(xué)生容易受到干擾，影響正常的學(xué)習(xí)過(guò)程。

三、翻轉(zhuǎn)課堂技術(shù)支持體系的研發(fā)與設(shè)計(jì)

為了保證翻轉(zhuǎn)課堂的有序、高效的推廣實(shí)施，推動(dòng)教學(xué)模式的改革，需要進(jìn)一步完善技術(shù)支持體系，打造更加高效便捷的軟硬件平臺(tái)。技術(shù)支持體系的研發(fā)應(yīng)既要參考國(guó)外的運(yùn)作模式，也要密切聯(lián)系我國(guó)的具體國(guó)情，同時(shí)還要充分體現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂的本質(zhì)要求。不僅在自主學(xué)習(xí)、練習(xí)測(cè)驗(yàn)、交流溝通、數(shù)據(jù)分析、用戶(hù)安全等方面能夠適應(yīng)翻轉(zhuǎn)課堂的要求，還要在微視頻錄制、資源分發(fā)、效果評(píng)價(jià)等方面有完善的解決方案。

基于以上認(rèn)識(shí)，本文提出翻轉(zhuǎn)課堂技術(shù)支持體系研發(fā)與設(shè)計(jì)的框架與思路。

（一）翻轉(zhuǎn)課堂技術(shù)支持體系的總體框架

根據(jù)教師在教學(xué)過(guò)程中的需求，翻轉(zhuǎn)課堂技術(shù)支持體系共包括八大子系統(tǒng)：一課一網(wǎng)備課系統(tǒng)、智能組卷系統(tǒng)、答題卡智能生成系統(tǒng)、批量智能批閱系統(tǒng)、教學(xué)管控平板電腦系統(tǒng)、智能平板授課系統(tǒng)、微課視頻點(diǎn)播系統(tǒng)和在線練習(xí)測(cè)試系統(tǒng)。

云端采用運(yùn)行Linux（CentOS）系統(tǒng)的集群式服務(wù)器架構(gòu)，在全國(guó)主要機(jī)房部署高性能公共服務(wù)器的同時(shí)也將服務(wù)器部署到合作學(xué)校，并且各大服務(wù)器保持實(shí)時(shí)同步，協(xié)同處理。服務(wù)器保存了全部的資源、用戶(hù)數(shù)據(jù)，并對(duì)龐大的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。資源展示與應(yīng)用方面采用最流行的B/S架構(gòu)，依托HTML5技術(shù)實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)大量的交互應(yīng)用，同時(shí)還要開(kāi)發(fā)相對(duì)應(yīng)的移動(dòng)端APP，使得用戶(hù)能隨時(shí)隨地請(qǐng)求云端資源和云端計(jì)算結(jié)果。智能閱卷部分是結(jié)合掃描儀和閱卷系統(tǒng)完成的，掃描儀是根據(jù)批閱需求專(zhuān)門(mén)定制的硬件支撐設(shè)備，主要是將答題卡掃描成可識(shí)別文件并上傳到服務(wù)器，識(shí)別和處理是由云端程序完成的，完美實(shí)現(xiàn)一鍵批閱。同時(shí)定制開(kāi)發(fā)一套基于Android操作系統(tǒng)的平板電腦系統(tǒng)，主要解決現(xiàn)有的翻轉(zhuǎn)課堂硬件終端昂貴，功能雜亂容易導(dǎo)致學(xué)生注意力不集中等問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的更好整合和展示。系統(tǒng)融合了云計(jì)算的理念，分散于全國(guó)各地的服務(wù)器是整套系統(tǒng)的核心，服務(wù)器保有大量的資源和提供復(fù)雜的數(shù)據(jù)運(yùn)算，通過(guò)PC端瀏覽器和移動(dòng)端手機(jī)APP進(jìn)行資源和運(yùn)算結(jié)果的展示。

（二）翻轉(zhuǎn)課堂技術(shù)支持體系的架構(gòu)

為了給翻轉(zhuǎn)課堂提供高效便捷的應(yīng)用平臺(tái)，云智慧教育平臺(tái)的技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)如下：

1. 云端建設(shè)和硬件設(shè)備。服務(wù)器的部署方式是公共服務(wù)器+合作學(xué)校內(nèi)部服務(wù)器的兩方面部署，公共服務(wù)器保存了所有的云端資源和用戶(hù)數(shù)據(jù)，校內(nèi)服務(wù)器同步保存學(xué)校需要的資源和校內(nèi)師生數(shù)據(jù)。服務(wù)器運(yùn)行Linux系統(tǒng)，提供HTTP、數(shù)據(jù)庫(kù)、教育系統(tǒng)、數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)分析等多種服務(wù)。公司與合作廠商研發(fā)了專(zhuān)用掃描儀、平板電腦移動(dòng)終端等硬件設(shè)備。數(shù)據(jù)展示有web網(wǎng)頁(yè)、手機(jī)APP、定制平板等多種方式。這種設(shè)計(jì)具有以下四方面的優(yōu)點(diǎn)：

第一，公共服務(wù)器能為全國(guó)所有用戶(hù)提供服務(wù)；校內(nèi)服務(wù)器將資源同步到校內(nèi)局域網(wǎng)，部分功能由本地服務(wù)器完成，能為學(xué)校提供最優(yōu)的應(yīng)用體驗(yàn)和數(shù)據(jù)安全保護(hù)，同時(shí)減少公共服務(wù)器的壓力；

第二，服務(wù)器運(yùn)行的是CentOS操作系統(tǒng)。具有安全性高、運(yùn)行穩(wěn)定、執(zhí)行效率高、管理維護(hù)方便等優(yōu)勢(shì)。

第三，與合作廠商研發(fā)的智能硬件設(shè)備完美的解決翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施中的硬件需求，硬件專(zhuān)門(mén)定制，具有用戶(hù)體驗(yàn)好、效率高、成本低等優(yōu)勢(shì)。

第四，基于HTTP協(xié)議的B/S軟件架構(gòu)具有無(wú)需安裝，更新簡(jiǎn)單，只需要瀏覽器就能完成所有交互。手機(jī)APP能隨時(shí)隨地進(jìn)行交互。定制平板是專(zhuān)為云教育系統(tǒng)研發(fā)的智能終端，能實(shí)現(xiàn)所有的交互。

2. 微課視頻。微課視頻是翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施的重要部分，在當(dāng)前情況下，可以聘請(qǐng)優(yōu)秀的一線教師，按照省份、年級(jí)、學(xué)科、章節(jié)、知識(shí)點(diǎn)等類(lèi)別，有針對(duì)性的錄制全系列高質(zhì)量的學(xué)習(xí)視頻，形成連貫的教學(xué)體系。每節(jié)微課在5～30分鐘，循序漸進(jìn)地進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的講解，微課還有配套的練習(xí)題，供學(xué)生進(jìn)行自我檢測(cè)與提高。微課視頻支持web網(wǎng)頁(yè)、手機(jī)APP和定制平板等多種終端設(shè)備。與此相配套，同時(shí)研發(fā)一系列的微課視頻錄制軟件和上傳、審核、分發(fā)系統(tǒng)。以讓更多的優(yōu)秀教師參與到微課視頻的錄制和分享中，不斷擴(kuò)充云端微課資源。該設(shè)計(jì)具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：一是微課視頻點(diǎn)播系統(tǒng)作為翻轉(zhuǎn)課堂的重要部分，為學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)提供了有效的途徑。為學(xué)生自主學(xué)習(xí)，和老師授課提供了大量資源。每一節(jié)微課視頻都有嚴(yán)格的質(zhì)量把關(guān)，確保學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性和準(zhǔn)確性；二是多種終端設(shè)備的支持為學(xué)生學(xué)習(xí)微課視頻提供了更廣闊的途徑，減少了硬件設(shè)備的限制，讓更多的學(xué)子能有機(jī)會(huì)體驗(yàn)到優(yōu)質(zhì)的教育資源。

3. 練習(xí)與測(cè)驗(yàn)。翻轉(zhuǎn)課堂綜合解決方案中與作業(yè)和批改相關(guān)的功能是由在線練習(xí)測(cè)試系統(tǒng)、智能組卷系統(tǒng)、答題卡智能生成系統(tǒng)、批量智能批閱系統(tǒng)共同組成。設(shè)計(jì)理念是將作業(yè)與考試結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)“作業(yè)考試化、考試作業(yè)化”，讓學(xué)生隨時(shí)隨地都能練習(xí)，并能得到完善的題目解答、統(tǒng)計(jì)分析。

服務(wù)器有大量的練習(xí)題目、名校名卷，并對(duì)每道題都配備了完善的文字解析，部分題目還有名師講解的視頻。在web網(wǎng)頁(yè)、手機(jī)APP和定制平板學(xué)生可以隨時(shí)選擇相應(yīng)的學(xué)科、知識(shí)點(diǎn)和題目類(lèi)型進(jìn)行習(xí)題練習(xí)，練習(xí)提交后能對(duì)本次做題情況進(jìn)行評(píng)分，根據(jù)近期的測(cè)試數(shù)據(jù)能幫助學(xué)生找出薄弱的知識(shí)點(diǎn)，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)提高提出意見(jiàn)。

老師可以通過(guò)智能組卷系統(tǒng)挑選出合適的題目，組成課前預(yù)習(xí)測(cè)試、作業(yè)、考試等多種用途的試卷，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分發(fā)給學(xué)生，或者生成可打印的文件用以打印試題，系統(tǒng)還能生成配套的答題卡。學(xué)生做完題目后通過(guò)云平臺(tái)提交給老師，客觀題能自動(dòng)批改評(píng)分，主觀題可批改后自動(dòng)識(shí)別得分結(jié)果，也可在線進(jìn)行批改。批改后的成績(jī)能生成詳細(xì)的報(bào)表，針對(duì)練習(xí)結(jié)果進(jìn)行有效分析，指出班級(jí)學(xué)生的薄弱地方，為老師的下一步教學(xué)工作提供參考信息。

智能批閱系統(tǒng)是針對(duì)大規(guī)模紙質(zhì)試卷批閱研發(fā)的軟硬件結(jié)合的系統(tǒng)，由云端的識(shí)別系統(tǒng)、批閱系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)和智能掃描儀組成。試卷可以是合作出版商印刷好的發(fā)行版，也可以是通過(guò)系統(tǒng)在線生成的打印版，試卷支持題卡合一、題卡分離等多種樣式，A4、A3、16K、32K等多種規(guī)格，每張?jiān)囶}和答題卡都印有二維碼。填涂好的試題經(jīng)過(guò)掃描儀生成可識(shí)別格式的文件上傳到云服務(wù)器，在服務(wù)器端進(jìn)行答題卡的識(shí)別分析和統(tǒng)計(jì)計(jì)算，并將詳細(xì)結(jié)果通過(guò)web網(wǎng)頁(yè)和手機(jī)APP反饋給用戶(hù)。該設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：

第一，作業(yè)與批改圍繞學(xué)生和老師形成了一套功能完備的軟、硬件作業(yè)解決方案。學(xué)生可以隨時(shí)隨地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行練習(xí)測(cè)試，鞏固所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)和學(xué)習(xí)新的知識(shí)。老師通過(guò)云系統(tǒng)簡(jiǎn)化了作業(yè)的布置、分發(fā)、批改和統(tǒng)計(jì)的過(guò)程，在課前預(yù)習(xí)、作業(yè)練習(xí)、考試檢測(cè)等方面都能有效提高師生的效率。

第二，針對(duì)紙質(zhì)試卷的智能批閱系統(tǒng)徹底改變了傳統(tǒng)的批閱模式，每張?jiān)嚲矶加∮卸S碼，真正做到無(wú)需配置、識(shí)別率高、支持混合掃描，依托強(qiáng)大的云技術(shù)，批閱速度達(dá)到了兩分鐘批閱九個(gè)班級(jí)。批閱系統(tǒng)既能批閱客觀題也能批閱主觀題。除了支持網(wǎng)上生成答題卡外還可以與出版商合作預(yù)先印刷成冊(cè)的學(xué)習(xí)參考書(shū)。掃描儀的作用是生成可識(shí)別數(shù)據(jù)并上傳到云端服務(wù)器，對(duì)掃描儀的要求非常小，而且不需要安裝各種驅(qū)動(dòng)及軟件，降低了成本，增加了效率，使得掃描儀對(duì)于任何學(xué)?；蛘邆€(gè)人都能承擔(dān)得起。

第三，云端平臺(tái)有著強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析能力。老師、學(xué)生的每一次練習(xí)情況、作業(yè)情況、掃描結(jié)果都在云端保存。通過(guò)對(duì)龐大數(shù)據(jù)的分析和整合，能準(zhǔn)確地分析出學(xué)生學(xué)習(xí)的薄弱環(huán)節(jié)、班級(jí)的整體情況、在班級(jí)和學(xué)校的排名情況等多種數(shù)據(jù)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和老師的教研提供更多的參考依據(jù)。

4. 交流和溝通。促進(jìn)師生及時(shí)有效的溝通和交流是翻轉(zhuǎn)課堂的關(guān)鍵。借助翻轉(zhuǎn)課堂綜合解決方案中的“名師答疑”系統(tǒng)，學(xué)生可以將自主學(xué)習(xí)和平時(shí)學(xué)業(yè)中遇到的疑惑在平臺(tái)上進(jìn)行提問(wèn)，對(duì)于學(xué)生提出的問(wèn)題老師會(huì)給予細(xì)心的解答。當(dāng)然，學(xué)生提出的問(wèn)題不僅僅是學(xué)習(xí)方面的，生活、心理等各個(gè)方面的疑惑都能在這個(gè)欄目中得到解答。系統(tǒng)優(yōu)化了排序算法，確保每一個(gè)學(xué)生提出的每一個(gè)問(wèn)題都能得到及時(shí)有效的解答。該項(xiàng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是：一、“名師答疑”系統(tǒng)對(duì)于學(xué)生線上的交流和溝通具有重要作用，為許多學(xué)子解決了大量的疑惑；二、每天都有大量的問(wèn)題提出并被解答，任何學(xué)生都可以查看解答的過(guò)程和結(jié)果，老師和學(xué)生都有較高的積極性。

5. 備課和授課。一課一網(wǎng)備課系統(tǒng)是為學(xué)校教師的備課和授課研發(fā)的一套整體解決方案。云端系統(tǒng)針對(duì)每一節(jié)課、每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都提供了大量的備課素材和精心設(shè)計(jì)的備課模板。老師通過(guò)線上完成課堂備課，并把教案實(shí)時(shí)保存在云端服務(wù)器。上課時(shí)，老師打開(kāi)授課網(wǎng)站便能實(shí)現(xiàn)在線授課，并與學(xué)生進(jìn)行交流互動(dòng)。

該項(xiàng)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：一、一課一網(wǎng)，在線備課，在線授課，所有數(shù)據(jù)都實(shí)時(shí)保存在云端服務(wù)器，只要接入服務(wù)器隨時(shí)都能授課；二、依托強(qiáng)大的云端資源，能展示更多優(yōu)秀的教學(xué)視頻、音頻、圖形，系統(tǒng)還能與學(xué)生進(jìn)行交流互動(dòng)（在學(xué)生使用授課平板時(shí)能進(jìn)行課上實(shí)時(shí)演練、趣味搶答等），增加教學(xué)趣味，更能吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

6. 智能終端設(shè)備。當(dāng)前，翻轉(zhuǎn)課堂難以廣泛推廣的原因之一就是受設(shè)備限制。發(fā)達(dá)國(guó)家的翻轉(zhuǎn)課堂多依托PC終端和一些開(kāi)放智能設(shè)備，但這些設(shè)備一般都是價(jià)格昂貴并且功能繁雜，在應(yīng)用上也會(huì)受到限制。價(jià)格昂貴，體積較大的PC設(shè)備在學(xué)校和個(gè)人家庭難以作為翻轉(zhuǎn)課堂的終端而有效推廣開(kāi)來(lái)，新興的智能手機(jī)等設(shè)備雖然攜帶方便但一般售價(jià)較高。并且PC、智能手機(jī)等功能繁雜，這些設(shè)備上的游戲、影視等對(duì)學(xué)生可能更有吸引力，很容易讓自制力不強(qiáng)的中小學(xué)生受到分心。

翻轉(zhuǎn)課堂綜合解決方案中，我們計(jì)劃打造專(zhuān)門(mén)的個(gè)人移動(dòng)終端——教學(xué)管控平板電腦。平板電腦由專(zhuān)用硬件（由合作廠商提供）和定制系統(tǒng)（教學(xué)管控平板電腦系統(tǒng)）組成。系統(tǒng)由當(dāng)前流行的開(kāi)源操作系統(tǒng)--Android系統(tǒng)定制開(kāi)發(fā)而來(lái)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行底層的定制和管控，去除一些不必要的與教學(xué)無(wú)關(guān)的模塊（例如包安裝模塊，用于apk安裝包的解析和安裝），避免學(xué)生用設(shè)備玩游戲觀看無(wú)關(guān)影視，并開(kāi)發(fā)一系列配套的教育實(shí)用軟件。為學(xué)生提供一個(gè)功能強(qiáng)大的翻轉(zhuǎn)課堂專(zhuān)用個(gè)人學(xué)習(xí)終端。

平板電腦整合翻轉(zhuǎn)課堂相關(guān)系統(tǒng)的各個(gè)模塊，為學(xué)生學(xué)習(xí)微課視頻、在線習(xí)題練習(xí)、解惑交流、上課授課、作業(yè)考試、個(gè)人學(xué)習(xí)分析等提供最有效的幫助。

該項(xiàng)設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)：

第一，自主定制的系統(tǒng)，整合在線教育的各個(gè)方面，優(yōu)秀的用戶(hù)體驗(yàn)。軟件和硬件都是專(zhuān)門(mén)定制，因此具有較高的系統(tǒng)整合度，能夠獲得較好的用戶(hù)體現(xiàn)，平板電腦從系統(tǒng)層去除了游戲、無(wú)關(guān)影音等功能實(shí)現(xiàn)的可能性，有助于學(xué)生專(zhuān)注于學(xué)習(xí)。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)高度發(fā)展的今天，ARM架構(gòu)的移動(dòng)設(shè)備在價(jià)格和性能方面都有較好的表現(xiàn)，平板電腦在保持高質(zhì)量的同時(shí)能做到較低的價(jià)格，使得絕大多數(shù)學(xué)生都能用得起。

第二，ARM架構(gòu)的平板電腦功耗較低，續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，體積較小，方便學(xué)生隨身攜帶，隨處學(xué)習(xí)。

第三，平板電腦的研發(fā)將使得翻轉(zhuǎn)課堂個(gè)人終端得以廣泛應(yīng)用，為翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施提供了硬件保障，是廣泛推行翻轉(zhuǎn)課堂的重要一步。

四、翻轉(zhuǎn)課堂技術(shù)支持體系的發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前信息技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了新的發(fā)展階段，大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、超級(jí)計(jì)算、傳感網(wǎng)、腦科學(xué)等新理論新技術(shù)日新月異。尤其是人工智能加速發(fā)展，呈現(xiàn)出深度學(xué)習(xí)、跨界融合、人機(jī)協(xié)同、群智開(kāi)放、自主操控等新特征，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域從數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化向智能化加速躍升。[6]人工智能浪潮的興起也為翻轉(zhuǎn)課堂提供了新的操作平臺(tái)，重塑翻轉(zhuǎn)課堂的新形態(tài)，進(jìn)一步促進(jìn)教育教學(xué)的個(gè)性化、精準(zhǔn)性、自適應(yīng)性和普適性發(fā)展，推動(dòng)翻轉(zhuǎn)課堂從“教學(xué)流程的顛倒”轉(zhuǎn)向“技術(shù)支持的教學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性變革”。[7]這種變革將至少體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是智能化。支持翻轉(zhuǎn)課堂的技術(shù)平臺(tái)將越來(lái)越具有智能化，在線學(xué)習(xí)環(huán)境將與生活場(chǎng)景無(wú)縫融合，人機(jī)交互更加便捷智能，智慧教學(xué)將給學(xué)習(xí)者帶來(lái)新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)；二是個(gè)性化?；趯W(xué)習(xí)者的個(gè)人信息、認(rèn)知特征、學(xué)習(xí)記錄、位置信息、媒體社交信息等數(shù)據(jù)庫(kù)，翻轉(zhuǎn)課堂可以借助人工智能程序構(gòu)建學(xué)習(xí)者模型，針對(duì)學(xué)習(xí)者的個(gè)性化需求，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化資源、學(xué)習(xí)路徑、學(xué)習(xí)服務(wù)的人個(gè)推送；三是融合化。翻轉(zhuǎn)課堂和MOOC、微課的融合化趨勢(shì)將日趨明顯，微課是連接MOOC和翻轉(zhuǎn)課堂的橋梁，而MOOC 既可以作為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的資源平臺(tái)，又可以成為翻轉(zhuǎn)課堂網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)協(xié)作平臺(tái)，翻轉(zhuǎn)課堂又深化了微課和MOOC作為教學(xué)資源的屬性，使其在教學(xué)中得到充分利用，發(fā)揮更高的價(jià)值。三者的融合也是信息化環(huán)境下教育教學(xué)創(chuàng)新的一種重要形式。

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[3]卜彩麗，孔素真.現(xiàn)狀與反思：國(guó)內(nèi)翻轉(zhuǎn)課堂研究評(píng)述[J].中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2016，02.

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[6]曾貞.反轉(zhuǎn)教學(xué)的特征、實(shí)踐及問(wèn)題[J].中國(guó)電化教育，2012，07.

[7]周麗娜，李全龍，劉旭東.基于MOOC等網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放資源的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)課程混合式教學(xué)模式研究[J].計(jì)算機(jī)教育，2017，07.