摘  要：基于无线网络，利用手机、平板电脑、计算机等设备构建了课堂互动教学系统，实时记录和跟踪课堂教学情况，改进课堂互动手段，提高课堂教学的交互效率。提供手机短信、微信、手机浏览器等多种访问方式；集成课堂点名、课堂应答、授课实时反馈、统计分析、课堂教学展示等功能；构建多维课堂教学评价指标实现教学效果评价。

　　关键词：课堂互动教学 教学系统 课堂点名 课堂应答 教学评价

　　基金项目：本文为重庆市教委高等教育教学改革研究重大项目“利用平板电脑构建课堂教学互动系统提高教学质量的研究与实践”(项目编号：1201013)、重大项目“强化课程教学过程和评价，全面提升学生的综合能力”(项目编号：1201026)和重庆大学教改项目“基于无线网络的课堂应答系统”(项目编号：2014Y24)的研究成果。

　　引言

　　课堂是开展教学活动的主要场所，课堂教学质量对高校实现培养人才的目标有重要的影响。分析当前课堂教学现状后，发现还存在如下问题：①大课教学中维护课堂纪律比较困难，主要涉及学生的出勤率。教师点名占据较长的时间，减少了有效课堂教学时间。②参与课堂互动的学生数偏少。有限的课堂教学时间内，教师不能关注到每个学生，不利于改进课堂教学效果。③课堂教学使用PPT课件后，某种程度上削弱了课堂教学的演化过程。很多情况下需要借助黑板演示推导过程，但是这些过程不能保存下来。

　　针对课堂教学中存在的问题，一些研究者设计出了一些课堂点名系统[1]和应答系统[2-4]。本文作者[5]利用能够收发短信的Android平板电脑设计了一个课堂互动系统，集成了课堂点名和应答功能。通过实践发现，仅使用短信技术实现课堂点名与应答，吞吐量小、效率低、准确率不高。

　　为了解决这些问题，作者继续深入研究，设计了一套集成课堂互动教学系统。集成了手机短信、微信、手机浏览器等访问方式；集成课堂点名、课堂应答、授课实时反馈、课堂教学展示、综合统计分析、教学评价等功能模块为一体；从出勤率、课堂应答效果、授课实时反馈等多个维度评价课堂教学效果。

　　一  业务分析与功能设计

　　1  业务分析

　　集成课堂互动教学系统主要设计目标是优化课堂互动教学手段，实现课堂互动教学过程记录、课堂教学评价，提高学生的课堂参与度和学习积极性，最终提高课堂教学质量。

　　对课堂互动教学系统的需求进行分析，主要包含：

　　(1)能够适应不同的教学网络环境，提供短信、微信、手机浏览器等访问方式。

　　(2)能够实时准确的收集学生出勤数据，实现快速、准确的出勤考核。

　　(3)提供课堂应答功能，准确收集学生对教师提问的反馈信息。

　　(4)进行课堂教学评价，便于教师掌握学生学习动态，优化教学内容，革新教学方法。

　　(5)利用平板电脑便携、书写方便等特点，提供课堂教学板书新途径，记录课堂教学过程。

　　2  系统功能设计

　　(1)课堂点名子系统

　　实现学生的点名签到管理。点名时，首先由教师把系统设置为课堂点名模式。根据当前时间生成一个两位随机数展示给学生，学生把两位随机数和自己的手机号(或者学号)进行简单的加法运算，产生的结果作为令牌发送到系统。系统通过三码验证确定学生是否签到成功，即发送短信的手机号、令牌、系统中登记的学生手机号。如果学生使用大屏智能手机，可以用微信代替短信。如果使用手机浏览器访问系统，进入点名签到Web界面，输入运算后的令牌，提交就可以了。另外，可设置课堂点名时限，一般为2～3分钟，学生必须在规定时间内提交信息；否则，视为迟到或者缺勤。

　　从数据接收速度和吞吐量两个指标衡量，手机浏览器访问Web界面性能最好，其次是微信、短信。大部分学生使用手机浏览器、微信等方式，速度快、又节省费用；少部分学生使用短信。

　　(2)课堂应答子系统

　　该子系统主要实现师生课堂即兴问答互动、课堂在线测试，准确收集学生对教师提问的反馈信息等功能。在应答模式下划分多个问题模式：

　　模式1：教师即兴提问模式。在此模式下，由教师提出问题，学生把答案发送给系统，系统自动判断是否正确。支持单选题、多选题、填空题和程序阅读题。

　　模式2：微试卷模式。此模式下，由教师组织多道题目形成一个微试卷，在课堂上进行测试。

　　模式3：开放问题模式。该模式用于没有固定答案的开放提问，将学生的回答进行分类汇总。

　　模式4：学生提问模式。此模式下，学生可以把问题发送给教师，由教师一一回答。

　　上述各种模式，都可以使用“课堂教学展示”子系统把师生交互结果显示在大屏幕上。教师可以对学生进行分组，问题模式以分组方式工作，学生以组为单位回答问题。

　　(3)授课实时反馈子系统

　　授课实时反馈模式下，教师与学生没有进行直接问答。讲课过程中，学生把听不懂的知识点、疑问等信息发给教师，教师讲课中止时，根据学生反馈的信息进行补充讲解。

　　(4)课堂教学展示子系统

　　在平板电脑上实现电子板书功能。平板电脑手写、批注方便，教师可以在平板电脑上进行书写代替黑板上的推导过程，这些过程记录可以作为图像保存下来，传输到教室PC并投影到大屏幕。教师可以在平板上播放PPT，传输到教室PC；也可以远程控制教室PC上的PPT播放。