智慧教室的初探

靳旭瑩+馬曉萍+申巍

摘要：隨著計算機技術和現代通訊技術的不斷更新和應用，智慧地球、智慧社會、智慧校園、智慧教育，這些“智慧”名詞也孕育而生。其中智慧教室的研究也日益增多。國內外很多學者從理論和技術角度對智慧教室進行了研究。本文從智慧教室的起源、發展、特征、系統模型方面進行了分析，試圖對智慧教室進行全面探究。

關鍵詞：教室；智慧教室；初探

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）44-0008-03

教室又稱為課室，是學生上課的場所，也是教師講課的主要地點，是學校教育的重要組成部分。在不同的時期、不同的地區對教室的稱呼也不盡相同，在中國古代把教室俗稱之為私塾或學堂，在中國香港把教室稱之為班房。教室的起源最早可以追溯到春秋戰國時期。相傳孔子杏壇設教，收弟子三千，授六藝之學。根據中國現有文獻記載，杏壇可以說是最早有文字記載的教室，之后各種類似教育機構紛紛問世。隨著科學技術的發展與應用，教室的功能、內容和作用發生了巨大變化。此后，各類教室紛紛出現，例如多媒體教室、網絡教室、數字教室、微格教室、語音教室等。這些功能各異的教室，標志著教育教學正朝著專業化、多樣化、智能化、個性化的方向轉變。任何一所學校或是教育機構，授課的場所不再以傳統意義上的教室為主。未來社會對教育教學提出了更多的需求。教室是教學最基本、最常見的場所，要滿足未來教育的需要，教室的功能和作用的改變是個亟需解決的問題。智能教室就是在這樣的情形下孕育而生的。

一、智慧教室的起源及概念

1.智慧教室的起源。智慧教室的提出，最早1988年由羅納德·雷西尼奧提出的Smart-Classroom。但當時由于受到技術和理論發展的制約，智慧教室并沒有引起高度的重視。直到2008年11月，IBM首席執行官在一次演講中第一次提出了“智慧地球”的概念。隨后在英美兩國，紛紛有學者開始從技術角度對智慧教室開展了研究。直至2009年1月，在美國政府的會議上，總統奧巴馬首次積極支持智能教室的建設和開發。有了美國政府的支持，智慧教室的研究在美國迅速推進，并取得階段性成果。之后，世界其他各國的學者們紛紛開始對智慧教室進行了研究。同年8月，溫家寶同志在無錫考察時提出要建設“感知中國中心”。一股“智慧風”旳刮起，為各個技術在教育領域的應用研究開辟了新的道路。隨后智慧城市、智慧校園、智慧教室等概念絡繹出現。

2.智慧教室的概念。就智慧教室的定義而言，不同學者從不同的角度、方面對其進行了定義。對于智慧教室的概念比較有代表性的主要有以下幾種：①黃榮懷等[1]認為在傳感技術、網絡技術、富媒體技術及人工智能技術充分發展的信息時代，教室環境應是一種能優化教學內容呈現、便利學習資源獲取、促進課堂交互開展，具有情景感知和環境管理功能的新型教室，這種教室被稱為智慧教室。②陳衛東等[2]認為智能教室，就是一個能夠方便對教室所裝備的視聽、計算機、投影、交互白板等聲、光、電設備進行控制和操作，有利于師生無縫地接入資源及從事教與學活動，并能適應包括遠程教學在內的多種學習方式，以自然的人機交互為特征的，依靠智能空間技術實現的增強型教室。③聶風華等[3]認為智慧教室是為教學活動提供智慧應用服務的教室空間及其軟硬件裝備的總和。從上述概念的描述中不難看出，所謂的智慧教室的突出特點就是其功能的智慧性。其智慧性不僅僅只是停留在技術層面，更主要的是它還體現了教學策略、教學方法的智慧化，教學內容的個性化需求，學習方式的自主化。在智慧教室中學生可以根據自己的學習需求選擇自己的學習內容、安排學習進度，這樣充分調動了學生的主動性和積極性，滿足了不同學生的不同學習需要，使得我們的教室更具人性化。

二、智慧教室的發展

智慧教室的發展主要是以國外發展為主要標志。作為智慧教室發展的代表性國家，英、美兩國首當其沖。然而智慧教室在這兩個國家的迅速發展主要是從2008年開始。從這兩個國家對智慧教室的研究中不難發現，智慧教室的發展離不開智能技術、云計算技術以及物聯網技術的發展。目前國外對于智慧教室的研究以技術研究為主，相關軟件開發、理論研究為輔，其中的理論研究主要是指在智慧教室中的教學模式、教學策略的研究。當前國內智慧教室的研究，從學術論文的發表狀況來看，2008年以前國內智慧教室的相關研究論文較少，平均不超過5篇，2008年以后，文章數迅速上升，特別是近幾年來，年平均超過30篇。[4]盡管研究關注度在逐年提升，但國內對于智慧教室的研究主要停留在理論探討階段，技術方面的研究相對比較少，相關理論的研究也主要以國外理論為主，缺少本土化研究。從技術角度分析，智慧教室的發展離不開相關技術的發展，必須以各種技術為依托。其中涉及到的技術主要有信息傳感技術、計算機網絡技術、人工智能技術、泛在技術、富媒體技術等。這些技術的發展與應用，直接關系到智慧教室的“智慧水平”和“智慧能力”。這些技術的應用，使得智慧教室具有了其他類型教室無法比擬的優越性。智慧教室勢必會成為未來學校教育的主流，逐漸取代傳統教室在教育教學中的作用和地位。

三、智慧教室的特征

筆者采用了文獻分析方法，分析了目前國內外已建成或正在建設的各類智慧教室及其論文，總結了其特征如下。

1.能夠滿足多種的教學模式的需要。目前對于智慧教室的教學模式研究，主要以傳遞—講授、探究學習、小組協作這三種模式為主。這三種模式基本可以滿足不同學習者、不同教學內容的需要。在該教室中，豐富的教學資源為自主學習、小組學習、研究性學習提供了可能。多種先進技術的使用，改變了以往教室的內涵，豐富了人們對教室的認識。教室不再僅僅是知識學習的場所和環境，更是知識建構的幫助者和輔助者。智慧教室讓我們的教室“活起來”了，更加人性化了。

2.具有較強的交互性。智慧教室中的基本設備十分注重人—機、人—人的交互性。從空間布局來講，智慧教室以圓形、扇形布局為主，布局靈活多樣。這種布局方式，從結構上來講，打破了以往教室中師生地位的差異，更加體現了師生在教育中的平等性和互助性。從技術角度來看，智慧教室主要以計算機為中心，利用計算機網絡進行生—生、師—生交互。通過教室這種網絡環境，教師能夠對個別學生提出的問題可以進行在線輔導答疑。而學生對于問題的求解，也不在僅限于教師這一單一層面，在線答疑系統也為人機交互創造了條件。

3.能夠滿足一定的個性化學習需求。在傳統教室中，因為集體教學的限制，絕大多數時間教師的授課都是滿足大多數學生的需求。但在實際中，同班級的學生學習是存在個體差異的，但因為教室環境的制約和條件的限制，學生個性化需求只能在課后實現，在課堂教學中是無法實現的。久而久之，使得我們教育出來的學生就像工廠生產出來的產品一樣，都貼上了統一的標簽，學生的想象力、創造力被抹殺了。智慧教室打破了傳統教室的局限，它完全能夠滿足學生在課堂中的個性化要求。云資源、云服務與學生的筆記本、平板電腦、智能手機等移動終端一起組成了一個個性化學習空間。[3]學生的學習能夠真正實現按需分配，即按照學生的學習興趣、學習風格、學習特征開展個性化學習，把“要我學”轉變成為“我要學”，讓學生在知識的海洋里無盡暢游，享受學習的樂趣。

4.多樣的內容呈現方式。作為智慧教室的基本設備而言，多媒體設備是其必備。多媒體即聲音、文字、圖片、動畫、視頻的結合體。教學內容的呈現，打破了原有的單一形式。知識的描述從抽樣到具體再到抽樣。這種方式，既培養了學生的思維能力，也改變了學生的認知能力。

5.先進技術的結合體。智慧教室把當前先進的計算機技術、計算機網絡技術、通訊技術、虛擬仿真、人工智能技術，多種技術融為一體，真正體現了現代技術對教育教學的影響。先進復雜技術的應用，讓教室環境充滿了生機，富有活力。這也預示了未來教育的發展趨勢。用現在最流行的話來講，智慧教室代表著現今“高大尚”技術在教育領域中的應用。

但我們也應當看到智慧教室這種先進技術結合體的自身缺點。比如智慧教室從設計到建成，與傳統教室相比，其成本非常高。所以，智慧教室的普及和推廣，會受到各學校教育經費的制約，尤其是中小學校，教育經費相對于高校來說，是比較少的。這樣，對于智慧教室在中小學的建設和使用就會有一定的局限性。

四、智慧教室的系統模型

目前國內對于智慧教室的系統模型比較有代表性的模型是“SMART”模型和“i SMART”兩種。

1.智慧教室的“SMART”概念模型。黃榮懷等[1]認為智慧教室的“智慧性”涉及教學內容的優化呈現、學習資源的便利獲取、課堂教學的深度互動、情景感知與檢測、教室布局與電氣管理等方面的內容，可概括為內容呈現（Showing）、環境管理（Manageable）、資源獲取（Accessible）、及時互動（Real-time Interactive）、情境感知（Testing）五個維度，簡寫為“S.M.A.R.T”，這五個維度正好體現了智慧教室的特征，可稱為“SMART”概念模型。該模型充分體現了智慧教室的“智慧性”特征，同時也強調了傳統教室中教師在其中的主導作用，即對學生的管理和內容的控制性。除此之外，該模型還十分注重學生的個性化需求，它提出要針對學生和外在學習環境進行及時的感知調控，來提高教學效率和學習效率。

2.智慧教室的“iSMART”系統模型。聶風華[3]等從系統組成的角度構建了智慧教室的“iSMART”模型。在該模型中智慧教室由基礎設施、網絡感知、可視管理、增強現實、實時記錄、泛在技術六大系統組成。該模型比較注重智慧教室的基本設備建設，比較詳細地介紹了各個設備的功能和作用，為智慧教室的建設提供了理論依據。雖然該模型和黃懷榮提出的模型有差異，但兩種模型都體現了智慧教室的個性化學習特征。

就目前而言，因為受到科學技術水平的局限，完全意義上的智慧化、智能化還不能夠充分展現出來，這些仍然是我們今后技術研究的重點。作為學校教育中最主要的教學場所，教室的功能和作用會直接影響我們的教學效果和學習效果。智慧教室的研究不能僅僅停留在技術上，更多地應該從技術與教學理論應用結合的角度進行分析，怎樣才能把現有的技術手段在教育教學中發揮最大的功能。同時我們還應該清醒地認識到，再先進的技術手段在教學中始終只是一個輔助的作用。任何媒體和設備都沒有好壞之分，不存在萬能媒體，切忌在實際教學中過分夸大教學媒體的功能，而忽略了教師在教育中的主導性。

參考文獻：

[1]黃榮懷，胡永斌，楊俊鋒，肖廣德.智慧教室的概念及特征[J].開放教育研究，2012，（2）：22-27.

[2]陳衛東，葉新東，張際平.智能教室研究現狀與未來展望[J].遠程教育雜志，2011，（4）：39-45.

[3]聶風華，鐘曉流，宋述強.智慧教室：概念特征、系統模型與建設案例[J].現代教育技術，2013，（7）：5-8.

[4]張亞珍，張寶輝，韓云霞.國內外智慧教室研究評論及展望[J].開放教育研究，2014，（2）：82.

作者簡介：靳旭瑩，講師，碩士學位，新疆喀什師范學院信息工程技術系教師，研究方向教學設計與信息化教育。