基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下智慧教室構(gòu)建的探索和思考

◆張 蕾

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基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下智慧教室構(gòu)建的探索和思考

◆張 蕾

（深圳市第一職業(yè)技術(shù)學(xué)校 廣東 518000）

伴隨教育與信息技術(shù)的日漸融合與創(chuàng)新發(fā)展，基于智慧教室為軸心的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)與應(yīng)用已受到教育界的高度重視與關(guān)注。本文首先簡(jiǎn)要分析了智慧教室的概念，探討了智慧教室與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化教室、多媒體教室間存在區(qū)別的主要特征，此外，結(jié)合智慧教室的總體設(shè)計(jì)思路及所需注意事項(xiàng)，設(shè)計(jì)歸納了智慧教室的總體架構(gòu)，結(jié)合高校實(shí)況，分別從軟硬件方面探討智慧教室的協(xié)同實(shí)現(xiàn)路徑。

互聯(lián)網(wǎng)+；智慧教室；軟硬件；設(shè)計(jì)

0 引言

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，高校怎樣深入促進(jìn)教育信息化的發(fā)展及教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，乃是當(dāng)前更為有效、全面推進(jìn)教育與信息技術(shù)相交融及實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的重要機(jī)遇。至此，建立更為優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)環(huán)境，乃是變革教與學(xué)方式的內(nèi)在條件與基礎(chǔ)，而智慧學(xué)習(xí)環(huán)境則為信息技術(shù)大發(fā)展框架下的必然趨勢(shì)，較大程度影響著教與學(xué)；在整個(gè)教室信息化建設(shè)中，智慧教室乃為其最新動(dòng)態(tài)，同時(shí)也是一種具有內(nèi)在典型性的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。

1 智慧教室的概念與特征

相比于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化教室與多媒體教室，智慧教室主要存在如下特點(diǎn)：（1）教材多媒體化。可提供豐富且智能化的學(xué)習(xí)教材，有助于開(kāi)發(fā)學(xué)生智力，提升其總體學(xué)習(xí)效果。（2）資源共享化。構(gòu)建更為寬泛的學(xué)習(xí)資源環(huán)境，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)時(shí)空的有效擴(kuò)展，另外，還能緊密整合校內(nèi)外資源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化推送、資源共享及數(shù)據(jù)互通等，有力突破傳統(tǒng)課堂限制與弊端。（3）教學(xué)多樣化。能夠提供高效的信息獲取及友好、自然且便捷的人機(jī)交互，可實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為軸心的各種教學(xué)模式，進(jìn)而提升協(xié)作、討論及學(xué)習(xí)效率。（4）學(xué)習(xí)個(gè)性化。提供快捷而又方便的學(xué)習(xí)分析技術(shù)及學(xué)習(xí)支助服務(wù)，實(shí)現(xiàn)非正式與正式學(xué)習(xí)的融合及線上與線下的結(jié)合，能夠?yàn)槊课粚W(xué)習(xí)者提供更為個(gè)性化、實(shí)用性學(xué)習(xí)。（5）活動(dòng)協(xié)作化。學(xué)生在課堂當(dāng)中，除了能看、能聽(tīng)之外，還能與教師及其他同學(xué)開(kāi)展互動(dòng)與交流，使得課堂參與感更強(qiáng)，教學(xué)活動(dòng)由此而變得更為協(xié)作化，有助于課堂活躍氛圍的調(diào)動(dòng)。（6）網(wǎng)絡(luò)泛在化。泛在網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)物理空間與信息空間的和諧對(duì)接，無(wú)論任何人、任何物、任何地點(diǎn)還是任何時(shí)間，均能夠?qū)崟r(shí)且順暢通信，均能運(yùn)用合宜的終端設(shè)備連接網(wǎng)絡(luò)，從中獲取個(gè)性化且?guī)в星皵z性的信息服務(wù)。

2 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下智慧教室的構(gòu)建

2.1智慧教室的設(shè)計(jì)構(gòu)思

構(gòu)建智慧教室，大體上需遵行“共享信息，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)籌規(guī)劃，整合資源，分步實(shí)施”的指導(dǎo)思想，這樣不僅能夠保障系統(tǒng)的可維護(hù)性、易用性、可靠性及先進(jìn)性，而且還能保證系統(tǒng)的可管理性、可伸縮性、可擴(kuò)展性及服務(wù)支持能力。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，需注重如下內(nèi)容：（1）著眼于空間設(shè)計(jì)與技術(shù)設(shè)計(jì)，構(gòu)建一個(gè)諸如人、資源、技術(shù)、環(huán)境等均能和諧融合的教與學(xué)環(huán)境；（2）結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)及學(xué)校性質(zhì)，促使智慧教室對(duì)于各教學(xué)應(yīng)用模式均可適用；（3）對(duì)接于學(xué)校當(dāng)前的教學(xué)資源、教務(wù)系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)及校外資源，實(shí)現(xiàn)信息的共享利用及互聯(lián)互通；（4）運(yùn)用云中心平臺(tái)，能夠更好的解決充斥在教育信息化當(dāng)中的諸如“共享難實(shí)施”、“應(yīng)用難推進(jìn)”及“資金難籌措”等問(wèn)題；（5）模塊化處理，便于智慧教室功能的的完善，有助于教學(xué)效果的提升。

2.2智慧教室的建設(shè)

智慧教室的建設(shè)架構(gòu)進(jìn)行細(xì)分，即（1）基礎(chǔ)設(shè)施層。能夠?yàn)橹腔劢淌姨峁┩晟魄矣直匾挠布h(huán)境，包含有基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、物聯(lián)網(wǎng)感知系統(tǒng)、視頻會(huì)議系統(tǒng)、多媒體教學(xué)系統(tǒng)、教室基礎(chǔ)設(shè)施、信息發(fā)布系統(tǒng)及互動(dòng)錄播系統(tǒng)等。（2）應(yīng)用支撐層。此層乃為智慧教室建設(shè)架構(gòu)的核心，多通過(guò)云中心平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各種軟件系統(tǒng)的整合，達(dá)到各應(yīng)用系統(tǒng)的集成與貫通，構(gòu)建數(shù)據(jù)統(tǒng)一與共享的智能信息平臺(tái)；負(fù)責(zé)人員與管理、服務(wù)間，人員與資源間，設(shè)備間，設(shè)備與人員間的分析計(jì)算與運(yùn)行控制；能夠統(tǒng)一管理現(xiàn)有的信息數(shù)據(jù)，以此為智慧教室提供網(wǎng)絡(luò)安全、儲(chǔ)存及計(jì)算等服務(wù)，按需分配信息資源。（3）綜合管理層。以應(yīng)用支撐層所提供的保障與支撐為依托，利用能夠統(tǒng)一權(quán)限管理、統(tǒng)一認(rèn)證及統(tǒng)一門(mén)戶(hù)的可視化綜合管理平臺(tái)，將全新運(yùn)行模式提供給智慧教室的管理、服務(wù)與環(huán)境等，此外，還具有十分強(qiáng)大的伸縮性、移植性，能夠較好的保障綜合教學(xué)信息化。（4）綜合服務(wù)層。各個(gè)用戶(hù)可運(yùn)用諸如自助終端、平板電腦、臺(tái)式電腦、智能手機(jī)等設(shè)備，在任何通信方式、任何地點(diǎn)及任何時(shí)間內(nèi)，訪問(wèn)教學(xué)資源，處理各種教學(xué)任務(wù)，交互性好。

3 “互聯(lián)網(wǎng)+”結(jié)合智慧教室的模式運(yùn)用

3.1硬件設(shè)施的運(yùn)用

首先，著眼于空間布局、新技術(shù)植入兩方面，把諸如遠(yuǎn)程互動(dòng)教學(xué)、無(wú)線投影、設(shè)備自動(dòng)化控制、課堂教學(xué)錄播及多屏顯示等先進(jìn)技術(shù)，以及諸如多樣的色彩調(diào)節(jié)、動(dòng)態(tài)課桌椅組合及分布式空間布局等空間布局等，緊密融合于智慧教室的教室端，始終遵循按需搭配、注重互動(dòng)的基礎(chǔ)準(zhǔn)則，結(jié)合學(xué)生特征及學(xué)科特點(diǎn)，經(jīng)各設(shè)備之間的搭配與組合，使智慧教室營(yíng)造出多形態(tài)交互教學(xué)模式，如遠(yuǎn)程互動(dòng)教學(xué)、互動(dòng)交流、小組討論及精品課程錄制等，構(gòu)建起常規(guī)與特色相融合的教學(xué)體系。其次，智慧教室中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)感知系統(tǒng)，除了能夠進(jìn)行本地智能控制，還能為遠(yuǎn)程的維護(hù)與管理，提供所需的硬件支持，比如光照、溫濕度等傳感器，能夠智能控制環(huán)境；藍(lán)牙適配器可實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自動(dòng)考勤；特高頻標(biāo)簽?zāi)軌蜻M(jìn)行設(shè)備的資產(chǎn)管理；光照傳感器可記錄投影機(jī)燈泡的使用時(shí)間等。再次，校園覆蓋有線無(wú)線網(wǎng)，能夠緊密對(duì)接物理空間于信息空間，學(xué)生與教師不管在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間，利用恰當(dāng)?shù)慕K端設(shè)備，均能夠與人與物實(shí)時(shí)、順暢通信。最后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，將智慧教室的教師端接入校園網(wǎng)，便能夠?qū)崿F(xiàn)智慧教室的硬件環(huán)境的構(gòu)建工作。

3.2軟件設(shè)施的運(yùn)用

（1）智能化管理系統(tǒng)。此系統(tǒng)能夠可視化管理、聯(lián)動(dòng)管理及網(wǎng)絡(luò)群控各教師當(dāng)中的環(huán)境控制設(shè)備、互聯(lián)教學(xué)設(shè)備及多媒體設(shè)備，此外，還能智能分析資產(chǎn)使用情況、故障診斷情況、故障預(yù)警及狀態(tài)監(jiān)測(cè)等，進(jìn)而全方位智慧管理、動(dòng)態(tài)控制即感知教學(xué)全過(guò)程，保障教學(xué)環(huán)境的和諧性。（2）云桌面系統(tǒng)。在實(shí)際使用中，除了能夠安全防護(hù)數(shù)據(jù)信息，快速加載操作系統(tǒng)之外，還能支持學(xué)生與老師，不管在任何時(shí)間與地點(diǎn)，均能用終端設(shè)備且經(jīng)同意身份賬號(hào)，對(duì)個(gè)人的云桌面進(jìn)行訪問(wèn)；在具體的管理方面，云桌面可支持遠(yuǎn)程可視化的協(xié)助與管理，從而節(jié)省了教室維護(hù)成本，提升了計(jì)算機(jī)管理能力。（3）錄播管理系統(tǒng)。通過(guò)運(yùn)用錄播管理系統(tǒng)，除了能夠全自動(dòng)常態(tài)化采集與錄制高清視音頻之外，還能進(jìn)行課堂教學(xué)多畫(huà)面的輕課件錄制，可結(jié)合學(xué)校自身教學(xué)特點(diǎn)，開(kāi)展教學(xué)評(píng)估與資源共享，把教學(xué)與資源緊密融合，實(shí)現(xiàn)資源的高效運(yùn)用。（4）學(xué)習(xí)資源系統(tǒng)。此系統(tǒng)主要包含有媒體素材、試題試卷、教學(xué)案例、多媒體課件及電子文獻(xiàn)資料等資源，不管是學(xué)生、老師，還是校外人員，只需在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，便可實(shí)現(xiàn)此些資源的共享。（5）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。此系統(tǒng)主要存儲(chǔ)與管理各類(lèi)人員上傳的數(shù)據(jù)、軟件服務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)及錄播數(shù)據(jù)等。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的學(xué)習(xí)，將依托以智慧學(xué)習(xí)環(huán)境來(lái)開(kāi)展，而智慧教室則為此環(huán)境營(yíng)造的內(nèi)在基礎(chǔ)與代表，不僅與人們“任意步調(diào)、任意地點(diǎn)、任意時(shí)間及任意方式”的訴求相適應(yīng)，而且還形成了一個(gè)家長(zhǎng)、學(xué)校、老師、學(xué)生多維度的教學(xué)體系，所以，智慧教學(xué)乃是以“互聯(lián)網(wǎng)+”引領(lǐng)下的教學(xué)模式與理念的創(chuàng)新，有助于信息化服務(wù)教育、信息化服務(wù)教學(xué)及信息化服務(wù)教學(xué)的實(shí)現(xiàn)。

[1]劉冠群.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室一體化現(xiàn)代教學(xué)模式構(gòu)建[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2015.

[2]胡永斌.美國(guó)小學(xué)智慧教室的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)與啟示[J]. 福建教育，2016.

[3]姚方莉.智慧教室環(huán)境下小學(xué)高年級(jí)空間與圖形教學(xué)研究[D].陜西師范大學(xué)，2015.

項(xiàng)目名稱(chēng)：“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下教師隊(duì)伍培養(yǎng)新模式的研究課題編號(hào)：ybfz15137。