教學(xué)3.0模式下新型智能教室的探究

吳雅韻

摘 要：作者通過在功能設(shè)計、安全和節(jié)能三個層面的探討，對以互動性、個性化和自主性為特點的教學(xué)3.0模式下的新型智能教室升級改造方案提出合理化建議和思路。

關(guān)鍵詞：教學(xué)3.0模式；新型智能教室；設(shè)計

中圖分類號：G434 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）30-0052-02

Abstract： Based on the discussion of function design， safety and energy saving， the author puts forward some rational suggestions and ideas on the upgrading and transforming scheme of the new intelligent classroom under the Teaching 3.0 Model， which is characterized by interaction， individuation and autonomy.

Keywords： Teaching 3.0 Model； new intelligent classroom； design

引言

隨著我國教學(xué)改革的不斷推進，以學(xué)生為中心，以互動性、個性化和自主性為特征的遠程線上（online）和現(xiàn)場線下（offline）相結(jié)合的教學(xué)3.0模式逐漸被引入課堂。教學(xué)從傳統(tǒng)線下課堂延伸至線上自主學(xué)習(xí)。通過互聯(lián)網(wǎng)，學(xué)生利用MOOC（慕課）和Microlecture（微課）等新興教學(xué)手段以互動協(xié)作的方式完成學(xué)習(xí)。在課堂上，教師角色由“講授者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙龑?dǎo)者和協(xié)調(diào)者”，學(xué)生通過自講、討論和思考等探究方式主動地、積極地解決問題，達到知識習(xí)得的目的。教學(xué)3.0模式不僅對師生提出了新的要求，也對與之相配套的實體教室提出了新的標(biāo)準(zhǔn)。下文首先將回顧總結(jié)教學(xué)1.0和2.0模式下教學(xué)場所的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，隨后在功能設(shè)計、安全和節(jié)能這三個方面對教學(xué)3.0模式下新型智能教室的改革進行探究。

1 教學(xué)1.0和2.0模式下教學(xué)場所的發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題

在我國，教室是教學(xué)活動開展的主要場所。根據(jù)教學(xué)需求的不同，教室座位數(shù)由40至100座不等，其布局隨教學(xué)模式的革新而變化。在教學(xué)1.0時代，黑板和講臺普遍位于教室最前方的中央，座位由前至后成橫縱列依次排開，座位間留有過道方便通行，這種“秧田型”（見圖1）編排模式由夸美紐斯提出，其優(yōu)點是減少了學(xué)生間的相互干擾，教師視線控制范圍廣，易于觀察和管理學(xué)生，能有效維護課堂秩序，確保教學(xué)活動按計劃展開。“秧田型”的教室布局突出教師的主導(dǎo)中心地位，滿足了教學(xué)1.0以教師為中心，“師者傳道受業(yè)解惑也”的教學(xué)需求。教學(xué)2.0以網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)為特征并逐漸出現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)課堂。在教學(xué)2.0時代，教師通過PPT、音頻和視頻等多種教學(xué)手段傳授知識，課下學(xué)生利用自主學(xué)習(xí)平臺和自評軟件等新興教輔工具鞏固所學(xué)內(nèi)容并完成課下作業(yè)和測評。在這一時期，為滿足不同類別課程的教學(xué)需求，教室類型呈多元化發(fā)展，出現(xiàn)了多媒體教室、語音室、錄播室等。與教學(xué)1.0相比，教學(xué)2.0模式下教室最大的特點是多樣化電子教學(xué)設(shè)備的落地應(yīng)用。除桌椅黑板外，教室配備有臺式電腦、投影儀、音響等，但在布局規(guī)劃上并無顯著的變化。

教學(xué)1.0和2.0模式下所普遍采用的“秧田型”教室布局存在著兩個突出的弊端。首先，“秧田型”是典型的單一權(quán)力中心即以教師為權(quán)力中心的空間組織形式[1]，學(xué)生容易對站在講臺上的教師產(chǎn)生畏懼感，不利于師生間的溝通與交流。其次，固定的座位對學(xué)生間的討論與合作產(chǎn)生了物理障礙。這種模式下的授課具有凸出的“教師→學(xué)生”單向性特點，降低了學(xué)生參與教學(xué)的主動性，易產(chǎn)生消極怠慢心理，教學(xué)質(zhì)量和效果難以保障。

2 教學(xué)3.0模式下教室功能設(shè)計的探究

教學(xué)3.0模式下的教室是線下（offline）教學(xué)活動開展的主要場所，為教學(xué)活動提供了支持，其功能和設(shè)計一定程度上改變了知識的呈現(xiàn)方式，影響著教學(xué)效果。在教學(xué)改革的推動下，教室的升級改造已成為發(fā)展的必然趨勢。教室功能取決于教學(xué)要求。傳統(tǒng)的教學(xué)方式以教師“滿堂灌”為主，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和主動性下降。而教學(xué)3.0采用線下（offline）物理實體空間與線上（online）網(wǎng)絡(luò)虛擬高度融合的教學(xué)平臺，實現(xiàn)知識體系全閉合的混合式教學(xué)模式[2]。學(xué)生在線下課堂中通過“探究式”的深度互動討論、個人思考與實踐應(yīng)用，實現(xiàn)知識的內(nèi)化和能力化轉(zhuǎn)變，而線上學(xué)習(xí)則以陳述式知識和程序性知識的認知習(xí)得為主。因此在這種模式下的教室應(yīng)具備有高度智能、利于互動和協(xié)作且靈活可塑性強的特點。

何文濤、楊開成和王亞萍在“智慧教室的媒體產(chǎn)品功能在協(xié)作學(xué)習(xí)中的適用性研究”中指出“智慧教室功能的設(shè)計應(yīng)包括硬件配置、空間設(shè)計、資源配置和教學(xué)功能四層次”[3]。下文將以這四個層次為研究框架，依次探究與教學(xué)3.0模式相匹配的智能教室所應(yīng)具備的功能設(shè)計。首先，在硬件配置方面，教室需配備有可移動桌椅，學(xué)生互聯(lián)終端、多角度投影儀（或電子白板）、音響和話筒等設(shè)備。其次，在空間設(shè)計上，桌椅的可移動性滿足了互動型教學(xué)對靈活空間布局的需求。這種開放性的動態(tài)空間設(shè)計為師生提供了多樣化的交流互動模式。動態(tài)開放的空間設(shè)計體現(xiàn)了教學(xué)的公平性，在“秧田型”布局下靠近講臺的 “最佳”位置數(shù)量有限，而在動態(tài)開放的布局下，如“分組型”和“U型”（見圖2和圖3），教師可根據(jù)需求走到每一位學(xué)生身邊進行言語和眼神的互動交流。此外，投影幕布（或白板）應(yīng)放置在每位學(xué)生視線清晰所及之處，并且能夠根據(jù)學(xué)生所在位置的變化而調(diào)整方向和角度。若教室容量大，可通過添置幕布（或白板）保證學(xué)生視野不受阻擋。在資源配置上，根據(jù)學(xué)科、受眾和授課風(fēng)格的不同，產(chǎn)品應(yīng)能夠提供滿足教學(xué)個性化需求且實用性強的資源。產(chǎn)品的知識點激活量、激活貢獻度、多元性貢獻度和功能利用率是評判產(chǎn)品好壞的四個重要指標(biāo)。最后，在教學(xué)功能上，產(chǎn)品需具有豐富的信息感知和加工處理功能，同時具有智能性和高互動性的特點。常見的功能包括電子筆記、協(xié)作交互、同步共享、統(tǒng)計分析、資源搜索、在線練習(xí)、信息反饋等功能。

3 安全考量

教室是人口密集場所，人員和設(shè)備的安全應(yīng)受到足夠的重視。現(xiàn)代化教室往往配備有多臺電器設(shè)備，且常年高負荷不間斷運轉(zhuǎn)，在高溫天氣下，與傳統(tǒng)只配備有桌椅的教室相比，更容易發(fā)生火災(zāi)等突發(fā)事件，因此在設(shè)計教室布局時，應(yīng)著重考慮安全問題。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的朱孔金和楊立中在對“房間出口位置及內(nèi)部布局對疏散效率的影響研究”中指出：“在教室總?cè)萘坎蛔儠r，應(yīng)優(yōu)先考慮過道分布的設(shè)計，過道數(shù)目多，疏散效率高，過道數(shù)目對疏散的影響比過道寬度的影響更為顯著。此外，出口宜設(shè)置在教室側(cè)面，以減少行人運動方向的改變，提高疏散效率”[4]。教室應(yīng)配備有防火門、煙霧報警器和滅火裝置，且桌椅應(yīng)使用耐熱的防火板，危險物品需有明顯標(biāo)記和使用說明。管理部門應(yīng)提前制定突發(fā)事件緊急處理預(yù)案，管理員要具備相關(guān)常識，能夠合理應(yīng)對各類突發(fā)事件，確保教學(xué)活動的順利進行。

4 節(jié)能考量

教室普遍存在能耗浪費現(xiàn)象。在新建和改造教室時應(yīng)將節(jié)能這一因素考慮在內(nèi)。本文提出以下幾點建議供參考：（1）可根據(jù)實際需求，將照明系統(tǒng)、空調(diào)（風(fēng)扇）的開關(guān)更換為聲控、溫控、光控傳感開關(guān)或定時開關(guān)，實現(xiàn)教學(xué)用電優(yōu)化，降低能耗。（2） 推廣并更換節(jié)能燈具，節(jié)能燈功率小、光效高、啟動性能好且正常工作時溫升底。（3） 在保證教室內(nèi)部光照度的前提下，盡量使用自然采光，節(jié)約人工照明能耗；在氣候溫和的季節(jié)應(yīng)多開窗，實現(xiàn)對流自然通風(fēng)。

5 結(jié)束語

教學(xué)3.0模式下的新型智能教室為互動探究式的教學(xué)活動提供了實體場所、功能技術(shù)支持和安全保障，是符合節(jié)能環(huán)保可持續(xù)發(fā)展觀的綠色教室。隨著教學(xué)改革的不斷深化，與之相匹配的教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施將會更加完善，為教學(xué)的發(fā)展提供有力的保障。

參考文獻：

[1]陳廣慧.論秧田型座位安排形式[J].現(xiàn)代教育論叢，2011（9）：42-45.

[2]姜濤.O2O模式3.0時代下學(xué)校教學(xué)的探索[J].中國信息技術(shù)教育，2016（14）：114-116.

[3]何文濤，楊開城，張慧慧.智慧教室環(huán)境下協(xié)作學(xué)習(xí)的行為構(gòu)成及其特征分析[J].電化教育研究，2017（11）：87-95.

[4]朱孔金，楊立中.房間出口位置及內(nèi)部布局對疏散效率的影響研究[J].物理學(xué)報，2010（11）：01-07.