智慧教室在高校教學管理模式下的探索

鄭玉清　劉瑾

摘要：本文以高校多媒體教學建設為出發點，討論了傳統多媒體教室與智慧教室使用功能上的不足，介紹了智慧教室的概念及發展現狀，結合物聯網技術，提出智慧教室系統建設的構想，歸納總結了系統功能需求。

關鍵詞：多媒體教室；智慧教室；物聯網

1引言

隨著高等學校不斷擴大的招生規模和新興專業的設置，高校教室的高效管理、資源的合理配置及其現代化建設成為教育界和社會各界關注的熱點。在物聯網快速發展的背景下，增強高校教室的管理水平和提高教室資源的利用率，滿足高校授課等室內活動的多樣性需求，成為教室管理信息化和現代化的關鍵問題。

實際上，未來的教室發展趨勢得到了廣泛關注，在外文文獻中常用“smart classroom”、“Intelligent Classroom”等，中文文獻中常出現“智慧教室”、“智能教室”、“未來教室”等詞語。

2多媒體教室的現狀：

多媒體教學是教育技術應用于教學的主要形式之一，是教育信息化、現代化的標志。通過對國內多所高校多媒體教室的運行管理狀況的調研，并結合我校的實際情況，對現狀分析如下：

2.1呈現形式單一

多媒體呈現形式單一，妨礙了學生對內容的及時消化。投影機是教師展示教學內容的主要媒介，替代了過去的黑板。在課堂教學過程中，教師利用投影代替板書，將原本寫在黑板上的內容原樣復制到投影上，實際上只是起到了代替黑板的作用，對學生的認知活動并沒有起到作用。

2.2多媒體控制臺及座位位置固定

統一固定的位置布局，不利于多種教學活動的開展。教室大多采用排列式的座位布局，雖然有助于教師課堂講授，但無形中強化了以教師為中心的學習認同心理。不利于多種學習方式如協作學習、探究學習等方式的開展。

2.3多媒體教室功能單一

多媒體教室配備和控制難以滿足學生探究的需要。多媒體教室應當實現多種功能，如廣播教學、學生演示、個別輔導、雙向對講等。但在實際應用中很多功能由于種種原因得不到應用，也就不能完全發揮多媒體教室的優勢。

綜上所述，重構教室環境，創建適合學生學習和教師教學管理的新型教室環境，是一種必然趨勢。

3智慧教室的概念及建設目標

3.1智慧教室的概念

作為智慧教育發展的基礎，智慧教室以“互聯網+”教室的新形式出現在人們眼前。它指的是一種增強型教室，集成高科技軟、硬件設備，實現智能化教室管理，從而有利于資源無縫接入，為各種先進的教學設計提供技術支持。

如今，智慧教室主要是從學習環境和技術裝備來界定。對于智慧教室的管理和應用方面，有些高校充分利用傳感、人工智能和網絡等技術來重構教室環境和組建新型教室。國內外研究結果表明，智慧教室的物理環境有助于促進教學體驗，技術應用和數據管理等方面，同時需要考慮教室外空間環境和技術環境等因素。

3.2智慧教室建設目標

智慧教室教學有四大功能，分別是教學資源平臺、教室后端管理、課堂互動和在線課堂，能充分解決師生以及學生之間不能有效的互動等關鍵問題，為教師和學生提供一種高效的“教”與“學”的模式。作為發展新課程改革理念的產物，主要完成以下目標：

（1）將傳統多媒體教室改造成支持物聯網的智慧教室。

（2）建設以“資源”、“授課”、“互動”、“提前預約”四位一體的教學策略，為學生自主學習智慧發展提供良好的環境。

（3）借此提升學校信息化軟硬件環境。

（4）為學校的發展積累豐富的教學資源。

4智慧教室建設思路

綜合前面提到的智慧教室的概念，可以理解為智慧教室由多個平臺和系統組成。有為師生提供教學資源的教學資源平臺，有為實現設備集中管理、遠程喚醒和監控設備運行情況的設備管理平臺，有為師生提供互動教學的教室互動平臺，還有在線課堂系統等。

4.1系統功能模型

為了體現智慧教室的智慧性，在研發智慧教室系統時，需要有以下幾方面的功能：

（1）室內環境智能感知

（2）室內燈光自動控制

（3）多媒體機柜自動開閉

（4）管理平臺實時信息展示

（5）硬件平臺和其他管理系統的集成智慧教室的系統模型如下圖所示

4.2系統架構設計

如上圖所示，該系統分面向服務的終端層和面向應用的應用層。

（1）面向服務的終端層

用戶通過移動終端、計算機等設備與下層的室內監控系統連接，還可以通過軟件平臺，獲得數據感知，智能控制等功能。通過對室內多媒體機柜、無線接入點，各傳感器設備的連接，來實現對設備的智能控制。

（2）面向應用的應用層

主要是提供室內環境感知、室內燈光、窗簾與教學設備的自動控制。另外，還通過軟件平臺，提供教學設備實時狀態監控等功能。

5結語

教室是學生在校學習的主要場所，對于教學質量的提升，學生學習能力的提高，具有重要的作用。對于智慧教室研究，不僅局限于先進的技術、完善智能的系統，更重要的是如何支持教學活動的開展，進而打造智慧課堂，這也是未來將研究的重點。