智慧教室建設實踐與探索*

從傳鋒

重慶師范大學涉外商貿學院 信息技術中心 重慶 401520

2012年，北京師范大學黃榮懷教授在《智慧教室的概念及特征》一文中，首次在國內提出了智慧教室建設的模型，即“SMART”模型。之后國內各學校基本在此框架上根據各自對智慧教室的理解與認識，開展了大量建設與實踐。

1 現階段智慧教室主要特征

（1）支持智慧化的教學服務與管理。借助于Ai行為捕捉終端與教學輔助軟件對教學全過程數據進行提取、分析與應用，能夠實現智慧教學服務與面向過程的智慧教學管理。比如課堂質量分析報告、學生學習情況報告等。無感知數據收集與主動生成數據是智慧教室的智慧性的內在核心特征[1]。

（2）支持智慧化的空間環境控制。通過物聯網、云計算、移動互聯等技術的引入，實現對教室硬件空間環境的智慧化調控與遠程管理等，教室內環境體驗與管理呈現智能化。比如教室環境光自動調控、智能門禁、智能窗簾、智能溫控等。智能環控是智慧教室智慧性的外在的可視性特征。

（3）支持場景的教學互動。通過AI智能終端、交互式大屏、教學軟件形成的立體綜合教學場，支持翻轉課堂、PBL教學等多種教學形態互動。主要應用有快速簽到、隨堂練習、搶答、分組任務等。支持深度互動是智慧教室智慧性的主要應用體現。

（4）支持靈活的空間組合。在空間布局方面，相較于傳統插秧式座位布局，智慧教室具有較大的靈活性與多樣化。主要的形式有信息島型空間、自由拼接組合型空間等。靈活的空間組合是互動教學場景的重要支撐。

（5）支持多種形式的數字資源調度。師生能夠通過互動一體機、智能終端等能夠及時獲取與教學學習相匹配的數字資源，且資源呈現富媒體化，能夠滿足個性化學習場景需求。

2 智慧教室在建設與實踐中存在的問題

由于信息化技術迭代以及對于智慧教室建設的認識問題，導致智慧教室在建設于實踐中出現一些問題，較為典型的如下。

（1）智慧教室的建設偏硬件、輕軟件。在智慧教室建設實踐中，普遍存在重視可視性較強的硬件環境建設，追求形式上智慧教室，比如環境裝修、桌椅布局等，對高新技術的堆疊成為常見現象，教學軟件平臺建設被忽略。直接導致在教學組織中因無平臺支撐，各環節互動銜接性不強，無法實現統一調度，以及教學過程無留存數據或留存數據單一等問題[2]。

（2）智慧教室內部各要素運行數據呈現孤島。無感知、主動式的數據收集、分析、輸出與應用是智慧教室實現智慧性的主要體現，智慧教室運行中與數據相關的主要有三個模塊，第一塊是基于環控管理平臺的硬件環境的運行數據，如門禁開閉數據等，第二塊是基于AI攝像頭的無感知數據，如基于人臉識別的無感知考勤數據等，第三塊是教學軟件數據，比如互動教學中的任務驅動等數據。根據實踐經驗，不借助于智慧校園平臺，很難將這三塊數據有效打通，智慧教室發揮其智慧性還需解決數據孤島問題。

（3）智慧教室的建設的思路需要進一步創新。當前，由于智慧教室建設成本較高，各學校的智慧教室建設主要以試驗性、示范性為主，數量不足，智慧教室在教學中應用還不普遍。因此，對于智慧教室建設，需要通過技術與思路創新來降低成本，以實現智慧教室的普及化。

3 下一階段智慧教室建設方向

根據現有的技術基礎，以及高校對于智慧教室場景的需求，在下一階段智慧教室的建設與實踐發展有以下趨勢：

（1）智慧教室建設與智慧校園建設協調推進。通過智慧校園大平臺建設解決智慧教室內部各要素之間數據孤島問題，并建立與智慧校園其他要素的數據互通，以教學的大數據觀推進智慧教室建設與應用，提升智慧教室的內在智慧性與實用性[3]。

（2）智慧教室建設與網絡學習空間深度融合。以學校為單位，統一智慧教室教學平臺使用規范，以網絡學習空間替換智慧教室內置的教學軟件，以教學大平臺解決教學互動、教學資源管理、教學評價等場景需求，以及解決各小軟件間不能有效銜接的問題。

（3）以5G網絡為支撐的智慧教室教學新場景應用得到實踐。5G網絡的高帶寬、低延遲以及網絡接入的靈活性給新的教學場景設定創造了新空間，比如以智慧教室為中心點，通過5G與遠端設備進行連接的室外、室內同步教學場景，跨校區互動教學場景，家與校同步教學場景等，進一步放大智慧教室的空間概念。

（4）以網絡學習空間為基礎的傳統多媒體教室智慧化改造是新方向。標準的智慧教室建設成本較高，各學校建設的數量不足以支持大范圍的、深度信息化教學需要，基于傳統多媒體教室升級改造一批輕量化智慧教室，對于推進信息化教學更有實際意義。深度互動、學情分析等智慧教室中的關鍵要素，在網絡學習空間中可以一攬子解決。在硬件方面，傳統多媒體教室也具備智慧教室的大屏、網絡環境配置等條件。網絡學習空間可以將學生手持移動終端、教室投影大屏等有效整合，形成“快閃型”智慧教學空間，大大降低了智慧教室的建設成本，使得翻轉課堂、線上與線下互動教學等普遍應用成為可能[4]。