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摘要：文章通過(guò)分析教育學(xué)、地理學(xué)及信息技術(shù)的最新發(fā)展，提出了整合智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與高校地理教學(xué)的途徑。主要包括：基于已有的教學(xué)實(shí)習(xí)資料及地理數(shù)據(jù)庫(kù)，建設(shè)高校地理教學(xué)資源庫(kù)；利用3S技術(shù)、人工智能和人工現(xiàn)實(shí)技術(shù)，構(gòu)建虛擬學(xué)習(xí)情景；利用新一代信息技術(shù)來(lái)建設(shè)慕課、微課課程和開(kāi)展示范應(yīng)用；綜合運(yùn)用慕課、微課和翻轉(zhuǎn)教學(xué)的混合學(xué)習(xí)開(kāi)展高校地理教學(xué)，為智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與高校地理教學(xué)的系統(tǒng)整合提供參考。

關(guān)鍵詞：智慧學(xué)習(xí)環(huán)境；高校；地理教學(xué)；整合

0引言

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)外對(duì)教育信息化的重視程度不斷提高，以互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化、人工智能為代表的第四次工業(yè)革命給學(xué)校教育教學(xué)的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。2018年3月，教育部等五部門出臺(tái)的《教師教育振興行動(dòng)計(jì)劃（2018—2022年）》提出：“充分利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等新技術(shù)，推進(jìn)教師教育信息化教學(xué)服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)和應(yīng)用，推動(dòng)以自主、合作、探究為主要特征的教學(xué)方式變革”。2018年9月，教育部出臺(tái)的《關(guān)于實(shí)施卓越教師培養(yǎng)計(jì)劃2.0的意見(jiàn)》指出：“推動(dòng)人工智能、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境等新技術(shù)與教師教育課程全方位融合，充分利用虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)等，建設(shè)開(kāi)發(fā)一批交互性、情境化的教師教育課程資源”。然而，傳統(tǒng)的教育教學(xué)如何適應(yīng)現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展？在智慧教育背景下，如何充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，建設(shè)優(yōu)質(zhì)的教師教育課程資源？如何選擇優(yōu)化的教學(xué)模式，促進(jìn)學(xué)習(xí)者的全面發(fā)展，做到以人為本？這些是當(dāng)前迫切要回答的問(wèn)題。通過(guò)瞄準(zhǔn)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與地理教學(xué)的整合，基于教育學(xué)方法論，并借鑒地理學(xué)及信息科學(xué)等相關(guān)學(xué)科思想和方法，結(jié)合慕課、微課、翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)等，探索智慧學(xué)習(xí)在高校地理教學(xué)中的應(yīng)用，探討智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與高校地理教學(xué)的整合，研究成果對(duì)推進(jìn)高校教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量具有重要的理論及實(shí)踐意義。

1智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與高校地理教學(xué)

信息技術(shù)與學(xué)科課程整合的方式主要是課程信息化［1］。然而，地理學(xué)是研究行星地球表面的科學(xué)，又是研究關(guān)系、強(qiáng)調(diào)位置和考察分布的科學(xué)［2］。與其他學(xué)科相比，地理學(xué)具有明顯綜合性、區(qū)域性和時(shí)空多維性的特點(diǎn)。

1.1現(xiàn)代信息技術(shù)與地理教育教學(xué)

作為現(xiàn)代信息技術(shù)與教育發(fā)展高度融合而產(chǎn)生的新型模式，智慧教育代表了未來(lái)教育發(fā)展與改革的方向。智慧教育是通過(guò)構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，運(yùn)用智慧教學(xué)法，促進(jìn)學(xué)習(xí)者進(jìn)行智慧學(xué)習(xí)［3-4］。智慧學(xué)習(xí)是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)和人工智能技術(shù)等來(lái)全面感知學(xué)習(xí)情境、識(shí)別學(xué)習(xí)者特征，提供合適的學(xué)習(xí)資源與便利的互動(dòng)工具，從而有效支持人們的終身學(xué)習(xí)、職業(yè)發(fā)展和自我價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。智慧學(xué)習(xí)在歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)得到初步應(yīng)用。例如，美國(guó)北卡羅來(lái)納州格雷漢姆小學(xué)開(kāi)展了教育云計(jì)算項(xiàng)目。目前，國(guó)內(nèi)正在掀起基于智慧學(xué)習(xí)的教育課程改革的熱潮。關(guān)于智慧學(xué)習(xí)的研究主要涉及智慧學(xué)習(xí)環(huán)境、智慧學(xué)習(xí)學(xué)術(shù)平臺(tái)、智慧學(xué)習(xí)資源、智慧學(xué)習(xí)模式、智慧學(xué)習(xí)體驗(yàn)、智慧學(xué)習(xí)服務(wù)等方面［5-7］。與地理學(xué)的綜合性和區(qū)域性相對(duì)應(yīng)，地理學(xué)的研究對(duì)象極其復(fù)雜；而基于“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的慕課、微課教學(xué)及學(xué)習(xí)不受時(shí)空限制，讓學(xué)習(xí)者能根據(jù)自身?xiàng)l件開(kāi)展地理學(xué)習(xí)，對(duì)于提高地理教學(xué)效果具有重要意義。探索慕課、微課課程在高校地理教學(xué)中的應(yīng)用，是高校地理課程改革研究的一個(gè)重要內(nèi)容［8-9］。

1.2混合教學(xué)與地理教學(xué)模式

教學(xué)模式是在一定教育思想、教學(xué)理論和學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的而形成的具有理論性、系統(tǒng)性、操作性的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形式，是將教學(xué)方法、教學(xué)組織形式、教學(xué)手段融為一體的綜合策略體系［10］。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)的過(guò)程是主體在與客體的交互作用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)知識(shí)建構(gòu)的過(guò)程。在這個(gè)建構(gòu)過(guò)程中，主體的一些知識(shí)被內(nèi)化為主體自身的一部分，成為主體解決類似問(wèn)題的個(gè)人知識(shí)和智慧。大型開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)課程（MOOC）最早是由加拿大學(xué)者DaveCormier和BryanAlexander在2008年提出的，有助于學(xué)習(xí)者在全球范圍內(nèi)選擇優(yōu)秀在線課程資源及促進(jìn)教師與學(xué)生在課堂教學(xué)中角色的徹底轉(zhuǎn)變，形成以學(xué)生為中心的教學(xué)方式和提高教學(xué)質(zhì)量與效果等。MOOC是國(guó)際高等教育發(fā)展的新趨勢(shì)，對(duì)高校課程學(xué)習(xí)的影響極大［11-12］。隨著MOOC的興起，翻轉(zhuǎn)課堂便以SPOC（SmallPrivateOnlineCourse）的形式在高等教育中風(fēng)靡［13-14］。翻轉(zhuǎn)課堂（FlippedClassroom）是將“課上傳授知識(shí)、課后內(nèi)化知識(shí)”的教學(xué)過(guò)程，轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢n前傳授知識(shí)、課上內(nèi)化知識(shí)”的教學(xué)過(guò)程。翻轉(zhuǎn)課堂通過(guò)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)“自下而上”的認(rèn)知提升和“自上而下”的思維創(chuàng)新，革新教育理念，關(guān)注學(xué)習(xí)思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)和創(chuàng)造性思維能力［15］，尤其適合綜合性較強(qiáng)的地理學(xué)教學(xué)的實(shí)施。因此，結(jié)合MOOC和翻轉(zhuǎn)課堂，探討智慧學(xué)習(xí)環(huán)境下的混合學(xué)習(xí)，實(shí)行創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的高校地理課程智慧教學(xué)，是當(dāng)前教學(xué)改革研究的一個(gè)熱點(diǎn)方向。

1.3智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與地理教學(xué)的系統(tǒng)整合

以往智慧學(xué)習(xí)環(huán)境運(yùn)用于地理教學(xué)方面的研究往往過(guò)于注重技術(shù)層面，多側(cè)重于智慧學(xué)習(xí)環(huán)境單個(gè)方面的研究，而在學(xué)生的學(xué)、教師的教及其與現(xiàn)代信息技術(shù)的整合等理論方法方面較為不足。另外，以往信息技術(shù)與地理教學(xué)的整合主要是與多媒體、地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）等的整合［16-17］。然而，當(dāng)前信息技術(shù)發(fā)展如人工現(xiàn)實(shí)、人工智能與地理教育教學(xué)的整合方面研究有限［18］，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)者的潛能未能得到充分體現(xiàn)。人工現(xiàn)實(shí)技術(shù)在地理學(xué)的時(shí)空多維性表達(dá)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。因此，如何整合智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與高校地理教學(xué)，開(kāi)展地理課程慕課、微課研究，建設(shè)地理教學(xué)資源庫(kù)，構(gòu)建虛擬學(xué)習(xí)情景，系統(tǒng)推動(dòng)地理教學(xué)改革，是當(dāng)前智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與高校地理教育教學(xué)整合的一個(gè)重要思路和方向。

2智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與高校地理教學(xué)整合途徑

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境包含3個(gè)重要的組成部分：智慧教育技術(shù)、智慧學(xué)習(xí)及智慧教學(xué)。借助Web技術(shù)、人工現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，本文從教學(xué)資源、課程形式、教學(xué)模式優(yōu)化等方面提出實(shí)現(xiàn)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與高校地理教學(xué)整合的路徑。

2.1基于WebServices的分布式地理教學(xué)資源庫(kù)的構(gòu)建

要發(fā)揮地理教學(xué)信息化、網(wǎng)絡(luò)化、開(kāi)放化的優(yōu)勢(shì)，就必須有豐富的教學(xué)信息資源的支持。地理教學(xué)資源庫(kù)能為學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行自主學(xué)習(xí)及教師組織教學(xué)材料提供支持服務(wù)。因而，地理教學(xué)資源庫(kù)是信息技術(shù)與地理課程整合的基礎(chǔ)。通過(guò)分析建構(gòu)主義、人本主義學(xué)習(xí)等教育理論，提出利用3S技術(shù)、WebServices技術(shù)構(gòu)建分布式高校地理教學(xué)資源庫(kù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與高校地理教學(xué)的系統(tǒng)整合。

2.2基于人工現(xiàn)實(shí)、人工智能等技術(shù)的虛擬學(xué)習(xí)情景的構(gòu)建

人工現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅為學(xué)習(xí)者提供生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，還豐富了教與學(xué)的表現(xiàn)形式，對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性、突破教學(xué)的重難點(diǎn)將起到積極的作用。從建構(gòu)主義理論出發(fā)，本文提出基于人工現(xiàn)實(shí)、人工智能等技術(shù)，利用三維仿真建模工具軟件MultigenCreator和C語(yǔ)言構(gòu)建地理虛擬學(xué)習(xí)情景，這為搭建智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與高校地理教學(xué)的整合提供基礎(chǔ)。

2.3高校地理慕課、微課網(wǎng)絡(luò)課程開(kāi)發(fā)及應(yīng)用示范

慕課與微課是當(dāng)前教育教學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)，正越來(lái)越多地運(yùn)用于高等教育教學(xué)活動(dòng)中，取得了較果。本文提出在已有地理數(shù)據(jù)及教育教學(xué)資料基礎(chǔ)上，結(jié)合地理學(xué)課程特點(diǎn)，各高校通過(guò)開(kāi)發(fā)地理學(xué)微課與慕課網(wǎng)絡(luò)示范課程，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)初步應(yīng)用和示范研究，進(jìn)而揭示和輔助解決學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題，促進(jìn)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與高校地理教學(xué)的整合。

2.4結(jié)合慕課、微課和翻轉(zhuǎn)教學(xué)的混合學(xué)習(xí)在地理教學(xué)中的應(yīng)用

教學(xué)模式的選擇通常與教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)者的特征選擇及教師的自身特點(diǎn)有關(guān)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，學(xué)習(xí)呈現(xiàn)出多元化的趨勢(shì)。在此背景下，混合學(xué)習(xí)成為教學(xué)改革的研究熱點(diǎn)和發(fā)展方向之一。通過(guò)設(shè)定合理的信息化學(xué)習(xí)方式，結(jié)合慕課、微課地理課程和翻轉(zhuǎn)教學(xué)的特點(diǎn)，開(kāi)展混合教學(xué)在高校地理教學(xué)中的應(yīng)用。借此分析自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)等教學(xué)模式在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境下的實(shí)用性，尋求提高高校地理課程教學(xué)質(zhì)量，揭示和解決學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與高校地理教學(xué)的高效整合。

3結(jié)語(yǔ)

隨著新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，高校地理課程教學(xué)與信息技術(shù)整合是人才培養(yǎng)、素質(zhì)教育和教學(xué)發(fā)展的需要。當(dāng)前智慧教育的核心技術(shù)主要包括物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、泛在網(wǎng)絡(luò)等［19］。如何實(shí)現(xiàn)智慧教育發(fā)展背景下高校地理課程教學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)的有效整合，是擺在高校教學(xué)改革領(lǐng)域的重要課題。然而，由于地理課程本身及教師、學(xué)生自身特點(diǎn)等因素的影響，高校地理課程教學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)的整合往往具有高度復(fù)雜性。本文針對(duì)當(dāng)前理論前沿，提出開(kāi)發(fā)地理慕課、微課網(wǎng)絡(luò)課程并進(jìn)行應(yīng)用示范；促進(jìn)慕課、微課和翻轉(zhuǎn)課堂的混合學(xué)習(xí)方法在地理課程中的應(yīng)用；基于人工現(xiàn)實(shí)、人工智能等技術(shù)構(gòu)建虛擬學(xué)習(xí)情景；基于WebServices構(gòu)建分布式地理教學(xué)資源庫(kù)，從而促進(jìn)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境在高校地理教學(xué)的實(shí)踐應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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［3］祝智庭，賀斌.智慧教育:教育信息化的新境界［J］.電化教育研究，2012（12）：7-15.

作者：裴鳳松   單位：江蘇師范大學(xué)