交互設計的相關理念在課堂教學中的應用

劉建華 朱蕾 顧蓉

摘要：為了提高課堂教學效果和黏度?？偨Y了互聯網及計算機技術在教學工作中的應用，分析了課堂教學的變化，將交互設計的相關理念，即通信技術理論和心智模式理論應用在課堂授課中，探討課堂教學的效果。豐富了課堂教學形式，提高了課堂教學效果。交互設計理念的運用，提高了課堂教學效果，增強了課堂教學的黏度，為強化線下課堂教學方式提供參考。

關鍵詞：交互設計 課堂教學 通信技術理論 心智模式 教學效果

中圖分類號：：G642.1

文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069 （2020） 09-0131-03

引言

隨著互聯網及計算機技術廣泛應用，教育類線上課程的建設得到了蓬勃發展，各高等院校陸續開辟了網絡學習的途徑，如慕課、微課等一系列的教學模式逐漸應用在教學過程中[1-2]。這些網絡課程教學平臺的特點，是利用學生業余時間，運用互聯網技術，與學生在網絡上進行課程互動，完成教學內容?；ヂ摼W技術的應用，使課堂教學方式發生了巨大變化。那么，充分利用互聯網技術，加強線下課堂教學的作用與效果，則是目前教師面臨的關鍵問題。因此，本文針對課堂教學方式，分析了互聯網及計算機技術在教學中的作用及影響，將交互設計的通信技術理論和心智模式的基本理論應用在課堂教學中，以提高課堂教學效果，為課堂教學的發展提供參考。

一、互聯網及計算機技術在教學中的應用

（一）多媒體技術的應用

多媒體技術是計算機技術的產物，利用計算機將信息通過文本、圖形、圖像、聲音、動畫或者視頻等多通道進行傳播，從而實現人機交互作用的技術。多媒體技術目前已經普遍使用在教學過程中[3]，將黑板、粉筆的平面教學立體化，通過圖片、音頻、視頻以及動畫模擬等形式，利用電腦、電子白板等技術設備，生動、形象、直觀地將信息展示在學生面前，課堂內容豐富多彩，調動學生的聽覺、視覺等感官，使學生對信息及知識的學習過程達到了事半功倍的效果。因此，多媒體技術已經成為目前課堂教學過程中不可或缺的一部分。

（二）互聯網技術的應用

互聯網技術以計算機技術為基礎，為實現多個計算機之間傳輸數據而開發建立的一種信息技術，已經滲透到了社會生活的各個方面，也進入了教育教學領域。先后出現了精品課程網絡平臺、共享資源課程平臺、慕課、微課等網絡教學資源，利用互聯網的高效、快捷、方便傳播的特點，將課程的部分資源上傳網絡，從而實現了優質教育資源的共享。學生可以利用課余時間，在網絡上進行同學之間的交流、討論，以及師生之間的探討、答疑，完成了人與人、人與機器之間的多向交互、實時溝通，因而，互聯網技術與教育相結合成為目前教育模式的主要方向[4]。

（三）移動互聯網的應用

移動互聯網是利用智能移動終端，通過移動無線通信方式進行各種業務和服務的新興技術，它將互聯網技術與移動通信技術相結合在一起，方便、快捷地進行網絡活動。智能移動終端設備包括手機和平板電腦等設備，已基本普及到各個群體，而年輕用戶是主要群體，特別是大中專學生。因此，利用移動互聯網技術，實現隨時隨地學習的教學模式大量涌現出來，比如各種教育類APP、微信公眾號、小程序等學習程序，學生通過智能手機或平板電腦隨時進行學習，這種移動學習方式已經成為了目前高校大學生所樂于接受和喜愛的學習交互方式[5]。

移動互聯網技術為教學提供了良好的載體基礎，移動互聯網教育將有更大更廣的應用，為教育教學提供全新的操作模式。

二、課堂教學的主要變化

多媒體、互聯網技術在教學中的廣泛應用，使課堂的教學模式發生了巨大變化。

（一）課堂授課靈活度增大

隨著越來越多的課程開展了精品課程、網絡共享課程的建設，以及慕課、微課的大力推廣，課堂教學模式變得多樣、靈活。首先，對于網絡學習的教學內容，不同的學生掌握程度不同，其學習的深度及廣度對課堂授課的內容選擇及知識點的講授將產生重要的影響，教師必須靈活地調整每—次課的授課形式及教學內容，以期與大多數學生的學習進度同步。其次，網絡課程資源豐富，為了獲得更好教學效果，教師需要結合授課的內容，選擇、優化網絡資源，合理、有效地搭配不同技術進行教學，做到與學生的關注點、興趣點一致，以激發學生學習的積極性，從而建立良好的師生互動關系。

因此，基于移動互聯網技術，課堂授課過程中，師生之間、同學之間的交互模式應多樣化，以更好地適應課堂授課靈活度的增大。

（二）課程學時分配的變化

在高校課程教學建設體系中，課程計劃及規劃也同時發生了變化。慕課及網絡課程線上輔導等項目的研發，使得在培養計劃中對更多的課程設置作了相應的調整。在大力鼓勵線上與線下混合式教學模式下，增加了線上課程教學學時，課堂面授學時在逐年減少。那么，在有限的學時內，教師需要從學生的具體情況、個體差異與個性特點出發，有的放矢地開展教學工作。同時，積極換位思考，合理安排教學內容，有效利用互聯網技術，積極地調動學生參與熱情，提升課堂教學氛圍，是促使課堂教學高效化、豐富化的主要思路。這也是以“學生發展”為中心，構建高效課堂必須遵循的核心原則[6-7]。

那么，基于交互設計相關理念，針對課堂授課的變化，合理利用移動互聯網技術，采取更好的課堂互動模式，將是增強課堂授課教學效果的重要方法。

三、交互設計相關的理念

交互設計的核心理念是以“用戶”為中心，注重“用戶體驗”與“信息傳遞”，是研究用戶的認知和行為規律的一門學科[8]，并通過不同方式實現信息流通，獲得體驗愉悅的設計。那么，交互設計中的兩個基本理念，即通信技術理論和心智模式理論，是影響信息流通、體驗效果的關鍵[9]。

（一）通信技術理論

Claude Shannon[10]指出通信過程是通信雙方其中—方能夠精確地或近似地再生另—方發出的消息，并針對這一基本問題給出信息的定量描述。他提出通信系統包括五大部分，即信息源、傳達器、通道、接收器和目的地。在互動溝通的過程中，接收信息的一方通常只依照本身的認知和經驗來解讀所接收到的信息。課堂授課過程，就是教師與學生之間的信息傳遞及溝通、互動的過程。

（二）心智模式

心智模式[11]是人類對個人、他人、情境、物件、組織、環境以及世界所持有的一種印象、直覺、故事想象和假設。當人面對未知的事物或知識時，通常會通過觀察、揣測，根據經驗得出判斷。而不同角色的人，在面對不同境遇時，只能夠通過各自所見的不同暗示和信息，建立一個自認為合理的心智模式，借此推測如何理解和判斷各自不同的行為。

而在信息傳遞的過程中，發布者和接受者均依照本身的心智模式對于所處的狀態進行臆測，推斷下一步應該采取的步驟和反應。那么，實現兩者心智模式的相近或相同，信息互動的理解誤差將大大降低，也是“以用戶為中心”的思想充分體現。課堂教學過程中，教師和學生是通過各自建立的不同心智模式進行理解和分析同一個知識點的。

四、課堂教學中交互設計相關理念的應用

為了提高課堂教學效果，開發靈活的課堂授課方式，將交互設計相關基本理念運用到了課堂教學過程中。

（一）通信技術理論在課堂中的應用體驗——彈幕互動

目前，教室授課方式大多采用多媒體教學方式，信息源包括聲音、文字、圖片，影像視頻及動畫等通道傳遞給學生，充分應用了盈余設計方法，信息傳達的效果很好。然而，多媒體技術的應用歷經了數年，通過調查、走訪及聽課調研發現，多媒體方式已為師生所熟知，并業已習慣此類課堂模式，而互聯網技術的普及，使學生已經不再滿足于此類固定多媒體課件方式。因此，為了提高學生聽課的積極性，增加課堂授課黏度，必須從信息源進行改進。

根據通信數學模型，教師講授的內容是信息源，學生的耳朵和大腦是信息接收者。教師的嘴和聲帶是傳達器，聲波為信號，通過空氣通道傳送，經過過濾其他雜信源產生的干擾信號，進入學生耳朵，即接收器，然后，信號經過大腦處理變成信息，也就是學生對教師講授的知識的認知和理解。信息由教師發布，最后到達學生大腦，即信息傳播的目的地。在這種的模式下，教師為課堂主體，學生為被動接受信息者，而雜信源通常使學生在聽課過程中注意力不集中，刷手機、犯困打瞌睡現象頻發。為了改善課堂授課現狀，在課堂中使用了彈幕互動。

現代大學生通常利用網絡平臺獲取信息、發布信息、表達觀點，而且自我及自主意識強，希望獲得認可。為了提高課堂參與度，體現以“學生為中心”的主旨，根據現代大學生的這些喜好特征，并樂于接受體驗式和具有挑戰性的活動，在課堂教學過程中，以多媒體教學為基礎，增加了限時手機互聯、彈幕互動的方式。在授課的同時，打開彈幕程序，學生通過手機，發送自己對課程知識的理解和疑問，還可以互相調侃、吐槽。信息為匿名式發送，激發了學生的熱情，特別是上課不積極互動的部分同學，大大促進了學生參與的熱度。近幾年，在《材料成形技術基礎》課程中試用了此方法，課堂氣氛活躍，討論熱烈，效果很好，保證95%以上學生進行了實時參與，調動了課堂互動的積極性，激發了學生參與課堂學習的興趣，同時，在互動過程中對講授的知識點也進行了強化。

因此，利用移動互聯網技術，基于通信理論，信息源置換，學生變為主體，成為信息發布者即信息源，不僅增強了學生參與意識，加大互動體驗深度，讓學生在互動過程中，獲取良好體驗及挑戰后的成就感，實現了教師與學生之間的良好互動，同時也增進了課堂中同學之間的探討，打造了和諧、奮進、好學的課堂學習氛圍，提升了學生的認同感、歸屬感和成就感。

彈幕的合理使用，充分利用了智能手機的功能，而不是強制限制手機的使用，增進了教師與學生之間的聯系，避免了矛盾沖突，獲得了同學的認可和支持，聽課率及教學效果明顯提高，是進一步增強課堂教學黏度的一種可行性新模式。

（二）心智模式理論在課堂中的應用體驗——引導式測試

高校中的課程設置是根據培養計劃安排，按照不同專業設置課程，并要求在規定學期、規定學時內完成教學任務。教師在課堂講解知識點時，通常根據多年的教學經驗，按照教師的心智模式以及對課程知識體系的理解，安排教學進度及教學內容。而對于不同的學生而言，根據各自的心智模式，理解學習教師發布的信息知識點。由于心智模式的不同，發布的信息與接收的信息可能完全不同。

另外，隨著教育制度改革深入，高考制度采用“3+3”模式，高校招生采取大類招生形式，學生的知識架構已然發生了變化。因此，在根據以往課堂模式進行授課，教學效果將必然受到影響。特別是學科的專業課程，均需要很多基礎課的前期學習，才能很好地延伸理解，但是，通常由于課程學時有限，不同學生的前期基礎課程掌握程度不同，往往很難達到預期的教學效果。

根據心智模式理論，初步了解和掌握學生們對不同課程的認知程度和理解深度，即學生的心智模式，使教師與學生的心智模式相同或類似，成為解決此問題的關鍵。

那么，對于不同知識點，在講解之前，讓學生先進行一個引導式測試問答，內容主要是關于課程所涉及的需要掌握的基礎知識的問卷，首先，了解學生對前期知識的掌握程度及主要疑問，然后，根據測試結果，歸納突出疑點，有效地解決前期知識掌握不足的問題，有的放矢地對知識點進行講授。為了高效快速完成課前測試，開發了測試小程序（如圖1所示），在開始上課前3-5分鐘，學生利用手機進行問答測試，程序統計結果反饋給教師，教師根據測試結果調整授課內容和節奏。

在《材料成形技術基礎》課程授課過程中，板料沖壓加工工藝過程學習時，需要學生首先掌握《材料力學》中材料強度的基礎知識。在正式講解新知識前，對關鍵知識點進行測試，發現大多數學生對塑性變形的性質及應力應變曲線的知識已經遺忘，因此，課堂上對此部分內容有針對性地進行了回顧、擴展、延伸，學生反映對知識的理解更透徹，同時，還達到了理論與實際相結合的教學效果。

因此，有效利用移動互聯網技術，通過課前引導式測試，了解學生的心智模式，有目的、有重點的進行課堂學習過程，在線上與線下結合式教學模式中，不僅充分地利用課堂學時，而且讓知識體系更加融會貫通，也凸顯其在課堂教學過程中重要性。

結論

在互聯網、計算機及通信技術的迅猛發展的環境下，課堂授課的教學方式的改革勢在必行。而交互設計理念的應用，對課堂授課的形式的理解和提高教學效果具有很大影響作用。通過在課堂授課過程中，對通信理論和心智模式的交互設計理論的應用，獲得了較好互動溝通體驗，明顯提高了課堂教學方式的教學效果，為豐富課堂教學模式提供了參考。.

基金項目：2019年長安大學新工科建設項目“基于CDIO理念的工業設計專業人才培養模式探索與實踐”資助，項目編號：300103292504。

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