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摘要：文章通過分析教育學、地理學及信息技術的最新發展，提出了整合智慧學習環境與高校地理教學的途徑。主要包括：基于已有的教學實習資料及地理數據庫，建設高校地理教學資源庫；利用3S技術、人工智能和人工現實技術，構建虛擬學習情景；利用新一代信息技術來建設慕課、微課課程和開展示范應用；綜合運用慕課、微課和翻轉教學的混合學習開展高校地理教學，為智慧學習環境與高校地理教學的系統整合提供參考。

關鍵詞：智慧學習環境；高校；地理教學；整合

0引言

隨著現代信息技術的不斷發展，國內外對教育信息化的重視程度不斷提高，以互聯網產業化、人工智能為代表的第四次工業革命給學校教育教學的發展帶來了新的機遇和挑戰。2018年3月，教育部等五部門出臺的《教師教育振興行動計劃（2018—2022年）》提出：“充分利用云計算、大數據、虛擬現實、人工智能等新技術，推進教師教育信息化教學服務平臺的建設和應用，推動以自主、合作、探究為主要特征的教學方式變革”。2018年9月，教育部出臺的《關于實施卓越教師培養計劃2.0的意見》指出：“推動人工智能、智慧學習環境等新技術與教師教育課程全方位融合，充分利用虛擬現實、增強現實和混合現實等，建設開發一批交互性、情境化的教師教育課程資源”。然而，傳統的教育教學如何適應現代信息技術的發展？在智慧教育背景下，如何充分利用現代信息技術，建設優質的教師教育課程資源？如何選擇優化的教學模式，促進學習者的全面發展，做到以人為本？這些是當前迫切要回答的問題。通過瞄準智慧學習環境與地理教學的整合，基于教育學方法論，并借鑒地理學及信息科學等相關學科思想和方法，結合慕課、微課、翻轉學習等，探索智慧學習在高校地理教學中的應用，探討智慧學習環境與高校地理教學的整合，研究成果對推進高校教學改革，提高教學質量具有重要的理論及實踐意義。

1智慧學習環境與高校地理教學

信息技術與學科課程整合的方式主要是課程信息化［1］。然而，地理學是研究行星地球表面的科學，又是研究關系、強調位置和考察分布的科學［2］。與其他學科相比，地理學具有明顯綜合性、區域性和時空多維性的特點。

1.1現代信息技術與地理教育教學

作為現代信息技術與教育發展高度融合而產生的新型模式，智慧教育代表了未來教育發展與改革的方向。智慧教育是通過構建智慧學習環境，運用智慧教學法，促進學習者進行智慧學習［3-4］。智慧學習是通過物聯網技術、大數據系統和人工智能技術等來全面感知學習情境、識別學習者特征，提供合適的學習資源與便利的互動工具，從而有效支持人們的終身學習、職業發展和自我價值的實現。智慧學習在歐美、日本等發達國家已經得到初步應用。例如，美國北卡羅來納州格雷漢姆小學開展了教育云計算項目。目前，國內正在掀起基于智慧學習的教育課程改革的熱潮。關于智慧學習的研究主要涉及智慧學習環境、智慧學習學術平臺、智慧學習資源、智慧學習模式、智慧學習體驗、智慧學習服務等方面［5-7］。與地理學的綜合性和區域性相對應，地理學的研究對象極其復雜；而基于“互聯網+教育”的慕課、微課教學及學習不受時空限制，讓學習者能根據自身條件開展地理學習，對于提高地理教學效果具有重要意義。探索慕課、微課課程在高校地理教學中的應用，是高校地理課程改革研究的一個重要內容［8-9］。

1.2混合教學與地理教學模式

教學模式是在一定教育思想、教學理論和學習理論指導下為實現教學目的而形成的具有理論性、系統性、操作性的穩定結構形式，是將教學方法、教學組織形式、教學手段融為一體的綜合策略體系［10］。建構主義認為，學習的過程是主體在與客體的交互作用過程中實現知識建構的過程。在這個建構過程中，主體的一些知識被內化為主體自身的一部分，成為主體解決類似問題的個人知識和智慧。大型開放式網絡課程（MOOC）最早是由加拿大學者DaveCormier和BryanAlexander在2008年提出的，有助于學習者在全球范圍內選擇優秀在線課程資源及促進教師與學生在課堂教學中角色的徹底轉變，形成以學生為中心的教學方式和提高教學質量與效果等。MOOC是國際高等教育發展的新趨勢，對高校課程學習的影響極大［11-12］。隨著MOOC的興起，翻轉課堂便以SPOC（SmallPrivateOnlineCourse）的形式在高等教育中風靡［13-14］。翻轉課堂（FlippedClassroom）是將“課上傳授知識、課后內化知識”的教學過程，轉變為“課前傳授知識、課上內化知識”的教學過程。翻轉課堂通過學生的自主學習，實現“自下而上”的認知提升和“自上而下”的思維創新，革新教育理念，關注學習思維，培養學生的創新素養和創造性思維能力［15］，尤其適合綜合性較強的地理學教學的實施。因此，結合MOOC和翻轉課堂，探討智慧學習環境下的混合學習，實行創新驅動的高校地理課程智慧教學，是當前教學改革研究的一個熱點方向。

1.3智慧學習環境與地理教學的系統整合

以往智慧學習環境運用于地理教學方面的研究往往過于注重技術層面，多側重于智慧學習環境單個方面的研究，而在學生的學、教師的教及其與現代信息技術的整合等理論方法方面較為不足。另外，以往信息技術與地理教學的整合主要是與多媒體、地理信息系統（GIS）、遙感（RS）和全球定位系統（GPS）等的整合［16-17］。然而，當前信息技術發展如人工現實、人工智能與地理教育教學的整合方面研究有限［18］，智慧學習環境下學習者的潛能未能得到充分體現。人工現實技術在地理學的時空多維性表達方面具有明顯優勢。因此，如何整合智慧學習環境與高校地理教學，開展地理課程慕課、微課研究，建設地理教學資源庫，構建虛擬學習情景，系統推動地理教學改革，是當前智慧學習環境與高校地理教育教學整合的一個重要思路和方向。

2智慧學習環境與高校地理教學整合途徑

智慧學習環境包含3個重要的組成部分：智慧教育技術、智慧學習及智慧教學。借助Web技術、人工現實等技術，本文從教學資源、課程形式、教學模式優化等方面提出實現智慧學習環境與高校地理教學整合的路徑。

2.1基于WebServices的分布式地理教學資源庫的構建

要發揮地理教學信息化、網絡化、開放化的優勢，就必須有豐富的教學信息資源的支持。地理教學資源庫能為學生在網絡上進行自主學習及教師組織教學材料提供支持服務。因而，地理教學資源庫是信息技術與地理課程整合的基礎。通過分析建構主義、人本主義學習等教育理論，提出利用3S技術、WebServices技術構建分布式高校地理教學資源庫，進而實現智慧學習環境與高校地理教學的系統整合。

2.2基于人工現實、人工智能等技術的虛擬學習情景的構建

人工現實技術不僅為學習者提供生動、逼真的學習環境，還豐富了教與學的表現形式，對調動學習者的學習積極性、突破教學的重難點將起到積極的作用。從建構主義理論出發，本文提出基于人工現實、人工智能等技術，利用三維仿真建模工具軟件MultigenCreator和C語言構建地理虛擬學習情景，這為搭建智慧學習環境，實現智慧學習環境與高校地理教學的整合提供基礎。

2.3高校地理慕課、微課網絡課程開發及應用示范

慕課與微課是當前教育教學領域的熱點，正越來越多地運用于高等教育教學活動中，取得了較果。本文提出在已有地理數據及教育教學資料基礎上，結合地理學課程特點，各高校通過開發地理學微課與慕課網絡示范課程，建設網絡課程平臺，實現初步應用和示范研究，進而揭示和輔助解決學生學習過程中存在的問題，促進智慧學習環境與高校地理教學的整合。

2.4結合慕課、微課和翻轉教學的混合學習在地理教學中的應用

教學模式的選擇通常與教學目標、教學內容、學習者的特征選擇及教師的自身特點有關。隨著信息技術的發展，學習呈現出多元化的趨勢。在此背景下，混合學習成為教學改革的研究熱點和發展方向之一。通過設定合理的信息化學習方式，結合慕課、微課地理課程和翻轉教學的特點，開展混合教學在高校地理教學中的應用。借此分析自主學習、協作學習等教學模式在智慧學習環境下的實用性，尋求提高高校地理課程教學質量，揭示和解決學生學習過程中存在的問題，實現智慧學習環境與高校地理教學的高效整合。

3結語

隨著新一代信息技術的快速發展，高校地理課程教學與信息技術整合是人才培養、素質教育和教學發展的需要。當前智慧教育的核心技術主要包括物聯網、云計算、大數據、泛在網絡等［19］。如何實現智慧教育發展背景下高校地理課程教學與現代信息技術的有效整合，是擺在高校教學改革領域的重要課題。然而，由于地理課程本身及教師、學生自身特點等因素的影響，高校地理課程教學與現代信息技術的整合往往具有高度復雜性。本文針對當前理論前沿，提出開發地理慕課、微課網絡課程并進行應用示范；促進慕課、微課和翻轉課堂的混合學習方法在地理課程中的應用；基于人工現實、人工智能等技術構建虛擬學習情景；基于WebServices構建分布式地理教學資源庫，從而促進智慧學習環境在高校地理教學的實踐應用。

參考文獻

［1］徐萬胥.信息技術與課程整合的理念與策略［J］.電化教育研究，2003（2）：54-57.

［2］李容全，邱維理.地理學的特點［J］.地理與地理信息科學，2006（6）：79-82.

［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