智慧教室構(gòu)建與應用探討

摘 要：近年來，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和教育理論的進步，世界各國越來越多地倡導ICT（即信息、通信、技術(shù)）與教室的深度融合，以構(gòu)建全新的教室學習環(huán)境來提高學習質(zhì)量和效率。多媒體教室及其裝備將向全數(shù)字化、互聯(lián)網(wǎng)化的智慧教室方向發(fā)展。

關鍵詞：智慧教室;構(gòu)建;應用

0、引言

在國家的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020）》中明確提到，國家大力提倡建設智能化教學環(huán)境，提供優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源和軟件工具，探索現(xiàn)代信息技術(shù)與教育的全面深度融合，充分發(fā)揮教育信息化在教育改革和發(fā)展中的支撐與引領作用，引領教育理念和教育模式的創(chuàng)新。雖然，目前國內(nèi)大多數(shù)學校也都啟動了智慧教室的建設，但大部分都停留在理論階段或正處于建設初級階段，缺乏全面實踐。并且大多數(shù)的智慧教室都存在交互性不足，教學效果欠佳等問題。所以，對智慧教室的構(gòu)建與應用進行探討十分必要。

1、智慧教室構(gòu)建

目前，智慧教室在建設中尚無國家和行業(yè)規(guī)范，廠家各行其是。2018 年7 月出臺的國家標準《智慧校園建設框架》中對智慧教學環(huán)境建設進行了勾勒，但對智慧教室體系架構(gòu)、要素內(nèi)容和判斷標準并沒有明確界定。部分產(chǎn)業(yè)內(nèi)知名公司爭相發(fā)布智慧教室解決方案和建設標準，也都是從商業(yè)利益出發(fā)，其設計標準的科學性和規(guī)范性還有待商討。另外，不少學校在構(gòu)建智慧教室時，也是為彰顯辦學特色、突出政績工程，只愿意在看得見的“顯績”上下功夫，不愿意對耗時耗力的數(shù)據(jù)工程進行投入，是重實體輕數(shù)據(jù)。本文認為數(shù)據(jù)工程應是智慧教室的核心，在硬件基本滿足的條件下，應加大對數(shù)據(jù)工程的建設，數(shù)據(jù)工程是重點，也是難點。為此，本文提出幾點建議，具體如下。

（一）在硬件建設上，針對不同學科特點及實際教學需求，可以建設不同功能和類型的智慧教室;例如，本校某錄播教室如圖1所示。對于需要開展討論的課堂，可通過環(huán)境的改造建設小組互動研討教室; 對于需要在課堂中開展交流的學科，可建設能異地交流、實時互動的遠程互動教室; 對于有微課、MOOC 建設任務的教師，建設高清錄播教室; 對于開展混合式教學模式的教室，可建設能課堂翻轉(zhuǎn)、角色互換的網(wǎng)絡互動教室等等。

（二）在數(shù)據(jù)建設上，數(shù)據(jù)建設包括收集積累和篩選甄別等，學校應當根據(jù)自身的需求制定特色建設內(nèi)容。在服務平臺層建設中，特色功能選擇上要貼近本校教學和管理現(xiàn)實需求，按照系統(tǒng)化思路，區(qū)分教學和管理兩大功能，合理設置建設項目，按照模塊化的思維，統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口，同步實施，確保所有數(shù)據(jù)庫最終成為相互聯(lián)通、互相耦合的緊密整體;要牢牢把握住數(shù)據(jù)庫建設的核心地位，大量引進精品公共平臺數(shù)據(jù)庫，全力培育自建學科專業(yè)數(shù)據(jù)庫，以學科專業(yè)數(shù)據(jù)庫建設為重點，按照自下而上的步驟，根據(jù)課程內(nèi)容、學科方向等，逐步完成內(nèi)容體系構(gòu)建。為師生提供信息幫助和支持，完成教學和管理的各項任務。

2、智慧教室應用

當前，智慧教室建設與應用正處于認識碰撞期，從信息技術(shù)角度理解，“智慧”指技術(shù)上的智能化，智慧課堂則是利用先進的信息技術(shù)手段實現(xiàn)課堂教學信息化、智能化、構(gòu)建富有智慧的課堂教學環(huán)境，最終實現(xiàn)學生的智慧生成。所以，對智慧教室的應用，本文認為重點應在智慧的“智”字上下功夫，即加大以下應用。

（一）“智”在數(shù)據(jù)處理上

智慧教學資源不同于簡單的大數(shù)據(jù)，是通過算法和整合對教學內(nèi)容篩選后的一種支持性信息，是智慧教室的衡量標準，數(shù)據(jù)運用得越充分，智慧等級越高;在教學資源調(diào)用、選擇、提供、展示、處理等方面對教學給予更高的支持。

（二）“智”在環(huán)境調(diào)控上

智慧的環(huán)境調(diào)控是智慧教室最直接的展現(xiàn)形態(tài)和最基本的功能要求，對教室的自然環(huán)境信息進行精準采集，對投影機亮度、教室的溫度、濕度、照度、氧含量等環(huán)境要素，按照有利于教學的原則，根據(jù)教學需要和人體生理需要實現(xiàn)自動調(diào)試，用最快速、穩(wěn)定的手段帶來無感化調(diào)控，打造沉浸式高效率的教學環(huán)境，讓教與學始終處于一種穩(wěn)定而又舒適的環(huán)境中。

（三）“智”在分析決策上

通過對教學和管理活動中的數(shù)據(jù)進行采集、歸納和分析，實現(xiàn)對教學效果、設備使用情況、教室使用頻率等情況的評估，按照類比、對照等關系，根據(jù)教學和管理的需要，為決策者提供以大數(shù)據(jù)為背景的決策參考，是智慧教室最重要的表現(xiàn)形式。

（四）“智”在教學支持上

對教師，為備課提供數(shù)據(jù)、案例和專業(yè)資料支持，為授課提供隨機信息幫助，促進其教案水平、授課技巧和教學效果提高;對學生，為自主學習提供信息庫、試題庫、結(jié)果評判等，實現(xiàn)學習效果及時驗證、實驗結(jié)果及時顯現(xiàn)等。具體表現(xiàn)為：

（1）教學資源智慧匹配

根據(jù)課程內(nèi)容和課堂教學進度實時匹配案例、數(shù)據(jù)，通過便捷交互手段迅速完成特定內(nèi)容選取，通過友好直觀的方式迅速呈現(xiàn)，為課堂教學、實驗教學和自主學習提供高效精準的信息服務。

（2）教學情境智慧感知

在物聯(lián)網(wǎng)和傳感技術(shù)的幫助下，對教師和學生教學過程中行為、語言和座位布局等進行分析，自動判斷組訓方式，提供適應特定場景下的環(huán)境適配和信息保障。

（3）教學數(shù)據(jù)智慧分析

對海量數(shù)據(jù)資源的整合分析，根據(jù)信息調(diào)用的頻度、教學的偏好和設備調(diào)用的次數(shù)等各類因素，為管理者、教師和學生提供特定的數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化教學和管理。

（4）教學設備智慧管理

按教學計劃啟停設備、按使用時間設置保養(yǎng)任務、根據(jù)使用環(huán)境判斷應用狀態(tài)、智能分析使用偏好，大幅降低管理的人工成本，大幅提高保障效益，提供更加人性化的應用服務。

（5）教學效果智慧評估

具備主動評價、綜合比對、智能分析等功能，將教師和學生的行為數(shù)據(jù)進行比對，對教學模式和教學效果進行分析，幫助教師和學生找到不同課程內(nèi)容最優(yōu)教學方式。

3、結(jié)束語

智慧教室建設是教育信息化建設發(fā)展的產(chǎn)物，是一種全新的教學模式，本文通過對目前智慧教室建設與應用的分析，給出了幾點未來智慧教室建設的建議，希望能夠?qū)ο嚓P領域的研究者和師生提供一定的幫助，促進智慧教室建設的完善，智慧教室的建設依賴于高度發(fā)達的信息技術(shù)，也將隨著信息技術(shù)手段的迭代更新不斷進步，具備豐富知識容量和聰明決策機制的教室，將帶來教學領域新的變革。

參考文獻：

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

[2] 殷斌.智慧教室建設現(xiàn)狀及發(fā)展方向，現(xiàn)代信息科技，2018 ，2（12）：135-137.

作者簡介：

田勝軍（1966-）， 男，土家族， 湖南張家界人， 吉首大學副教授 ，碩士，現(xiàn)主要從事大學計算機教學及校園網(wǎng)網(wǎng)絡管理研究等.