未來教室建設及教學模式探究

【摘要】：未來教室也被稱作是智能教室或智慧教室，是一種新型的多功能教室。未來教室在硬件建設的基礎上，更重要的是構建適合在未來教室中實施的教學模式。筆者根據自身研究，提出未來教師硬件建設方案，并在此基礎上提出與之相符的教學模式。

【關鍵詞】：未來教室;硬件建設;教學模式

引言

面對社會發展對教育提出的種種挑戰，傳統的教學環境和教學模式已不能夠完全適應這種變化的需求，因此加強對現有教學環境和教學模式變革和創新的研究已經成為一種必然。未來教室的建設不僅有助于學生的發展，也能為教育事業的發展做出貢獻。未來教室就是集多媒體技術、網絡技術及其他技術與一體的多功能教室，其中的設備有多重選擇方案，根據不同角度所選不一。

1未來教室的概念及特征

未來教室也被稱作是智能教室或智慧教室。2012年教育部關于印發的《教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）》指出：“推進信息技術與教學融合。建設智能化教學環境，提供優質數字教育資源和軟件工具，利用信息技術開展啟發式、探究式、討論式、參與式教學，鼓勵發展性評價，探索建立以學習者為中心的教學新模式，倡導網絡校際協作學習，提高信息化教學水平。”[1]

從國內未來教室的研究者來看，華東師范大學張際平、陳衛東等認為，未來教室將以人本主義、互動、環境心理學等相關的理論和信息、智能、人機互動等技術為支持，以互動為核心，構建能充分發揮課堂主體的主動性、能動性，和諧、自由發展的教與學的環境與活動。黃榮懷等[3]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。

發達國家為未來教室的研究較為成熟，將先進的科學技術融入到教室的設計與建設中。日本東京大學的“未來教室”基于一種理想的自由式教育理念，該教室配備有可自由組合課桌[4]、手寫式的智能電腦、電子白板、應答器、四臺無線投影儀等，這些先進配置能有效支持多種有意義的主動學習，如討論、小組工作及展示匯報等。

筆者認為，未來教室也是進行教學活動的場所，設計重點在于為教師、學生創建靈活且多用途的場所。下面筆者根據自己對未來教室的理解提出未來教室的硬件軟件建設方案。

2未來教室設備的建設

2.1設備技術

未來教室同樣是進行教學活動的場所，除普通教室具有的功能外，還需在此基礎上增加、優化教學功能。

目前，未來教室的建設一般包含大顯示屏，對教室全自動監控與錄播的智能錄播系統：錄播服務器、視音頻信號采集系統、攝像跟蹤定位系統;教師端設備：電子白板、實物投影機、觸控筆記本電腦等;學生端設備：內置有各種學習資源和學習軟件的電子書包/平板電腦、應答反饋系統等。

未來教室的建設就是支持教師教的活動與學生學的活動以及師生交互活動，因此筆者從教師、學生及師生交互三方面提出建設方案。

2.1.1對教師活動的支持設備

（1）大屏交互顯示屏

大屏交互顯示屏的作用與黑板相似，但功能遠比黑板強大。筆者認為未來教師中的顯示屏應該是大屏的、交互的。大屏是為了讓顯示更輕松、創設情境更真實，交互是教師可以根據自己意愿多內容呈現教學內容。大屏顯示屏在設計上還需實現在可操作空間內的移動，以便教室根據自身喜好及科目要求，變換顯示屏的位置。

（2）音頻傳輸支持設備

方便教室清楚地將自己的話語傳輸給學生，教室可以根據自己的習慣及實際情況對設備的使用進行選擇，盡可能地滿足教室的多樣化需求。

（3）數字化控制臺

對學生的一些情況進行實時監控，并了解學生的學習情況，對教室內數字化資源建立連接，以及對教室中設備的控制，進行智能化管理。

（4）錄播技術

錄播技術起源于微格教學，在中國最早廣泛使用錄播技術的是高等院校。在信息技術條件支撐下，錄播技術不僅可以用于教師個體，還可以利用它生成的大量資源，開展教師和學生的教與學行為分析，乃至從學生的考試成績總體分析中反溯求解教師群體教學行為的原因。此外，還可以利用大數據的思維方式，為政府進行教育教學的改革提供服務。

2.1.2對學生活動的支持設備

（1）數字化的教材

學生在未來教室中使用的數字化教材主要有三種形態：一是以MPR為基礎的有聲教材。二是以學生移動終端為使用媒介的電子教材。三是在學生教材上可以直接使用三維立體技術。

（2）可移動且數字化的課桌椅

來教室中的課桌椅應當是可以拼接和自由組合的，便于師生、生生之間的交流互動。數字化的課桌椅表現在：一是在課桌椅中可以配置數字化芯片，記載學生的生理變化，提示學生不正確的坐姿等;二是將人手一機的移動終端展現在課桌上，讓學生個體之間及與教師的互動演變為學生小組與小組之間及與教師的互動。

2.1.3師生交互設備

（1）網絡環境

一般而言，智慧教室的網絡環境包括有線網絡環境和無線網絡環境，而無線網絡環境又可分為無線局域網和無線傳感器網絡[6]。無線局域網和無線傳感器網絡分別負責智慧教室中的高速網絡應用業務和智能環境監測調控等實時的數據傳輸交換。無線局域網主要作為有線局域網的延伸，在某些特殊的場合下已經可以取代傳統的有線局域網。當今無線傳感器網絡逐漸走向網絡化、高速化、智能化，無線傳感器網絡的這種特性對于識別學習情境、監控學習環境提供了有力保證[6]。

未來教室中的網絡建設使得其中的設備活躍起來，仿佛被賦予了生命一般，未來教室中的網絡建設是不可少的一部分，可以方便學生在未來教室中利用自己的設備實現與其他設備的結合使用。

3基于未來教室的教學模式設計

建設未來教室的目的是為了提高教學效率、教學質量，培養學生的自主能力與創新能力。未來教室建設好之后，關鍵還是在此基礎上實施什么樣的教學模式。毫無疑問的是，未來教室的建設主要是以學生的學為主的。

情景能引發學生進行探究活動，培養學生的創造性思維。在未來教室中，一方面充分利用媒體技術與泛在網絡技術創設情境，另一方面由教師引導搜索豐富的學習資源，結合傳統教室中的探究學習特點，讓學習者自由的進行探究和協作學習，并對探究和協作的整個過程進行記錄并存儲。

4總結

未來教室的建設會繼續成為熱點，主要還是需要根據實際情況進行合適的選擇，最大化地發揮未來教室的優勢，教室需要改變自己的教學理念，加強多媒體技術的使用能力，不要讓未來教室成為擺設。把未來教室充分利用起來，會將教育信息化推向更高的點，也使學習更加輕松愉快。

參考文獻：

[1]教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）[J].中國教育信息化，2012，08：3—12.

[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]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.

[4]宋衛華.未來教室的構建及應用探討[J].數字社區，2.

[5]康靜.多屏顯示技術在未來教室中的應用前景[J].大視野，2014，（7）：2.

[6]丁書林.構建未來教室：裝備技術應用的探討[J].大視野，2012：2-3.

[7]江豐光，孫銘澤.未來教室的特征分析與建設[J].新思維，2014，（9）：3-5.

[8]黃偉進，陳彭，袁曉斌.未來教室中情境-探究式教學模式探究[J].山東廣播電視大學學報，2014，（4）：4.

[9]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，（23）：1-2.