中職學校智慧教室建設的若干思考

摘 要：智慧教室是指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。在物聯網、云計算、大數據等新興信息技術推動下，智慧教室能給教學形式、教學內容、教學組織帶去豐富多變。構建智慧教室需遵循操作簡易化、利用最大化、定位清晰化、設計時代化、對接順暢化等原則。智慧教室架構設計應包含硬件設施層、應用中間層、綜合管理層、終端服務層力求布局合理，滿足硬件和軟件聯動的需要，實現學生智慧的學，教師智慧的教，管理人員智慧的管。

關鍵詞：中職；智慧教室；建設

在《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》文件的指引下，中職教育作為我國職業教育的中堅力量，以不斷利用先進的技術設備，改善教學條件，改進教學方法，改變學生思維模式為己任，逐步推進教育現代化。如何利用信息化理念和技術手段，打造高水平、高智能和高實用的教室，對學校的教學環境進行優化與重構，已經成為了當代教育技術研究的重要領域。

1 智慧教室概念及其現狀

1.1 智慧教室概念

智慧教室是指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，它是在物聯網、云計算、大數據等新興信息技術推動下的教室信息化建設的新形態。智慧教室不僅學生學習知識的場所，也是怎樣學習的地方。

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。

1.2 智慧教室建設現狀

智慧教室的前身是多媒體教室。由計算機、投影儀、影像設備及系統軟件組成的多媒體教室改變了以往的“一支粉筆打天下”的傳統教學，數字化的教室為多媒體教學提供了支持。在多媒體教室時代，教師依舊是課堂的主體，知識傳播偏單向。隨著物聯網、云計算、大數據等新興技術的普及，各種傳感器和學生的移動終端互聯成為可能，智慧教室應時而生，在智慧教室中，教學活動中的數據信息實時上傳到后臺，及時比對和處理，為課堂教學提供支持。國外研究中，蘋果公司的“明日教室”、微軟資助的“未來課堂”、加拿大麥爾大學的智能教室比較出名，國內研究中，華東師范大學的“未來課堂”，清華大學的“智能教室”等項目反響很大，杭州市丁蘭實驗中學、上海信息技術學校等學校的智慧教室也具有代表性。

智慧教室一定程度上解決了“教室為主導、學生為主體”的課堂定位，使得教學活動的信息流由原來的星型結構變成了網狀結構。

2 中職學校智慧教室建設的必要性

近年來，中職學校數字化教學設備逐漸豐富，但由于進場批次不一，廠家各異，設備互聯不足，給使用者增加了負擔。多媒體教學設備使用中，投影顯示、功放擴大使用頻率較高，教室和桌椅布置固定不可移動，要開展多樣化的教學活動相當困難。建設智慧教室顯得尤為必要。

1）空間布局智慧化。智慧教室學習區域多功能，學習形式多樣，桌椅組織靈活，能支持小組互助、自主探究等多種學習活動。

2）內容呈現智慧化。智慧教室中的多屏顯示系統、豐富的教學工具，使得教學內容呈現符合人體體驗，圖文音頻交互使用，給學生提供了多感官刺激，能激發學習興趣。

3）互動交流智慧化。智能錄播系統跟蹤教學軌跡，智能終端為學生提供學習環境和資源支持，教師在教學過程中可以及時的分組教學，個性化指導，及時反饋系統讓所有學生參與互動，師生、生生交流更加順暢。

4）多元評價智慧化。由于整合了云平臺、大數據、物聯網技術，評價可以是學生自評、同輩互評，也可以是師生互評，專家介入。教學評價貫穿于整個教學活動中，實時顯現，便于教學活動調整方向。

3 中職學校智慧教室建設的幾點思考

3.1 中職智慧教室設計的原則

構建智慧教室，應遵循“共享信息、統一標準、統籌規劃、整合資源、分步實施”的指導思想。并同時滿足以下原則：

1）操作簡易化。無論是怎樣的新進教育信息手段，需要帶給教室的是方便省時，如果智慧教室操作繁瑣，給教師增加了負擔，智慧教室的推廣就會受到阻力。操作簡單，一鍵式啟動最容易讓師生接受。

2）利用最大化。智慧教室是在多媒體教室基礎上引入物聯網、云計算、大數據等技術形成的。所以在建設智慧教室的時候應該綜合利用既有的資源，如投影儀、計算機、音響等，不能產生浪費。

3）定位清晰化。智慧教室是教學活動的場所，兼顧記錄、收集、存儲授課過程和內容，智慧教室有錄播存儲、燈光控制、安全防盜、智能互動、考試評價等多種功能，在建設智慧教室的過程中，需要多方論證，定位清晰，既要保證建好的教室實用性，也要留有開放接口和拓展空間，便于后期改進。

4）設計時代化。智慧教室設計要跟上信息化的標準，接入物聯網、云平臺、大數據、人臉識別等技術，實現物物相連、人物相連，既達到了教學控制和管理的智慧化，也使得智慧教室設計具有前瞻性。

5）對接順暢化。智慧教室應該是開放的教室，便于師生接入筆記本電腦、手機和平板等移動終端，使之與智慧教室自帶的軟硬件形成合力。也應當和學校的資源庫、綜管平臺、保衛系統及其它教學系統保持數據交流順暢。

3.2 中職智慧教室的架構設計

智慧教室架構可以分為四層：

1）硬件設施層，該層為智慧教室提供必需的硬件環境，包括教室基礎設施、基礎網絡設施、物聯網技術感知系統、信息發布和錄播等系統。

2）應用中間層，該層為架構的核心層，通過云中心平臺，整合軟件系統，促進系統間、設備間的數據集成和分析計算，實現智慧教室與學校的教學類系統、教務類系統、安防類系統、資源類系統之間互聯互通和信息共享。

3）綜合管理層，利用應用中間層的保障與支持為依托，基于統一化、可視化的綜合管理平臺，確保智慧教室的良好教學環境，有效提升教學效果。

4）終端服務層，在該層，用戶使用各種智能終端如手機、平板、電腦等設備，隨時隨地的訪問教學資源，實現良好的交互。

3.3 中職智慧教室功能實現的途徑

智慧教室的功能實現需要依靠服務器、燈光、話筒、電子白板、攝像機、電腦、平板、實物展示臺、移動設備、空調、電動窗簾等硬件設備來實現，但實現智慧教室功能必須導入人性化的軟件系統，應主要包括：

1）教務考勤管理系統。智慧教室基于平臺下的教室教務系統管理軟件，可以方便的連入現有的學校教務系統中，進行智慧教室的課表導入，對智慧教室進行預約，實時查詢教室是否正在使用，以便教師教學安排。

2）智能教學系統。智能教學系統主要包括相關設備和考勤系統設備、智能顯示設備等。 實現教學師生在線互動、 資源共享與分發、遠程/本地視頻交流、教學管理與教學設備管控等。

3）設備管理系統?？梢栽诮淌仪昂箝T口各安裝一個一體式特高頻讀卡器，對進出教室的設備進行監控與管理，通過本地有線或無線網絡，以及遠程授權登陸服務器物資管理軟件，實現設備處遠程對教室內設備、儀器的監控與管理。

4）智能環境監測系統，各種傳感器采集的數據通過無線 ZigBee 網絡傳輸到智能網關，實時監測教室實際環境數據，并通過設定相關的條件和電器控制進行聯動，使整個控制更加智能化。

5）智能安防監控系統。教室中安裝煙霧傳感器、門磁傳感器、無線人體感應器、聲光報警器、無線緊急按鈕、燃氣檢測設備，云智能指紋密碼鎖，實現、實時檢測室內的環境信息，顯示結合其他系統。

6）智能電器控制系統。主要包括智能燈光控制、智能空調控制、智能窗簾控制、智能影音系統等。

7）智能門禁監控系統。智能門禁監控系統結合物聯網信息平臺組建的無線網絡、RFID 讀卡器、無線紅外控制套件，實現對課室門禁的智能化管理。

8）智慧教室綜合管理軟件。智慧教室綜合管理軟件緊密結合物聯網技術，提高學生、教師、教室的互聯度，實現物與物的感知、物與人的感知、系統間的實時感知，通過充分利用信息及通信技術，從物聯化、集成化、智慧化出發，提高教學效果，并有力促進教務管理的高效運行；提高學校影響力，使智慧教室成為智慧校園的一部分。

4 結語

教學活動的主體是人，智慧教室的建設歸根結底也要落腳到教學、學習和管理人員。教學人員是智慧教室中從事教學活動的教師，學習人員是智慧教室中進行學習活動的主體，管理人員是對智慧教室維修、監管的服務人員。智慧教室要實現教學人員智慧的教，學習人員智慧的學，管理人員智慧的管。

參考文獻

[1]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.

[2]HATTIE，J.What is the nature of evidence that makes a difference to learning？[A].Keynote address presented at the 2005 Research Conference[C].Lumina Grand Hyatt Hotel，Melbourne，2005：7-9.

[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（02）：22-27.

[4]程敏. 智慧教室的設計與構建[J]. 實驗室研究與探索，2015（06）：248-252.

[5]楊現民.智慧教育體系架構與關鍵支撐技術[J].中國電化教育，2015（01）：77-84.

[6]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（01）：81-91.

作者簡介

孫亮（1982-），講師，碩士，多年從事計算機教學，研究方向為現代教育技術，電子商務。