康樂
(楊凌職業技術學院 陜西省咸陽市 712100)
在各大院校的教育教學中,建立智慧教室已經是大勢所趨的現象,通過多媒體等硬件設備與互聯網相連接,使智慧教室的優勢逐漸展現出來,有利于提升高職生的自主學習能力以及創新等能力,通過智慧教室的教學模式,可以從多個途徑展開教學,但在實際的操作中,智慧教室也存在著一定的不足之處,通常在各大院校的教育教學中,由于建立智慧教室的配套資源不足和設備維護效率低等問題,導致智慧教室的教學難以順利開展。
智慧教室屬于典型的智慧學習環境模式,是通過多媒體與互聯網的結合方式構建出來的一種新型教學教室,這種新型的教室包含了實際的物理空間以及虛擬的數字空間,通過云計算技術以及智能技術進行輔助教學,確保了教學資源的內容以直觀的方式呈現給學生,有利于學生直接的獲取相關的學習資源,在智慧教室的教學活動中,通過智能化和人工化的模式,給學生提供了人性化以及智能化的互動空間,并通過學習交流的方式促進了學生的最終學習成績[1]。由于智慧教室具有資源豐富、技術先進、教學方法多樣化以及良好的互動性等特點,因此在教育教學中有著純天然的優勢,智慧教室利用互聯網進行教育教學,故學生可以利用智慧教室在學習上進行探究,通過智慧教室,可以使學生和老師可以進行充分有效的互動溝通,由于智慧教室中的設施比較完善,無論是聽、說、讀、寫等教學方法,在智慧教室都可以開展,同時智慧教室還具有記錄課堂教學的視頻錄制功能,所以老師可以通過觀看自己教學記錄從而反思自己在教學中的不足之處,而學生也可以通過觀看解決課堂學習中不懂的問題,不僅如此,智慧教室還具有現場網絡直播的功能,對于有空閑時間的家長也可以通過網絡直播的方式觀看孩子的學習情況,對老師的教學工作提出建議,同時又能督促孩子的學習。
在智慧教室中,一般有九個控制系統,只有當這九個控制系統具有相應的穩定性后,才能確保教育教學的質量,因此在建立智慧教室的時候,首先就是要確保的原則就是智慧教室的穩定性,只有良好的穩定性才能推動智慧教學的開展,以及后續的發展[2]。為了確保智慧教室的課堂活動需求,所以智慧教室的各個設備系統應該具備穩定運行的特征,通過對多媒體、云計算、智能技術的結合構建的智慧教室,最終確保各大院校智慧教室的教學質量,通過硬件與軟件設計的互相結合,確保了智慧教室的知識講解的深入人心。

圖1:智慧教室云系統服務流程圖

圖2:教務系統匹配圖

圖3:多屏互動智慧教室
和傳統的教學相比,智慧教室首先可以滿足老師和學生在教育教學中對資源的獲取性,對于即將進入社會的學生而言,通過網絡信息,實現了對資源的需求性,從而減輕了高職生的學習壓力,在智慧教室的教學模式下,使用智慧教室可以幫助學生掌握搜索、分析問題的能力,在智慧教室的教學管理中,通過對考勤、教學活動、教學資源的管理控制,從而降低了教學的難度和教學失誤,提升了智慧教室的教學流暢性和直觀性,使工作效率得到提升,而且通過遠程控制,實現了師生之間的互相交流,通過網絡點播的方式觀看教學視頻,同時也起到了監督檢查的作用。
隨著互聯網的普及,人們的衣食住行都獲得了極大的便利,無論是生活、學習還是工作,都與傳統的模式發生了顛覆性的改變,因此在教育教學中,建立智慧教室,最先需要建立的就是云系統,通過云桌面的方式代替電腦、多媒體等桌面,利用互聯網開展云桌面的方式,有利于數據的保護,由于云系統的登陸時間、地點都不受限制,所以老師可以隨時隨地的登陸云賬號,在云系統的登陸中,需要進行身份驗證,如果身份驗證不符合,將無法登陸云系統,若身份驗證符合,則可以登陸智慧教室的云系統中,同時受控制的云桌面與智慧教室互相輔助進行教學,可以讓老師及時了解學生的學習狀態,并隨時針對學生不懂的問題進行解答和引導,這就是智慧教室云系統服務的流程,其流程圖如圖1。
傳統的各大院校教育教學中,會有一些課程的錄制來滿足學生的學習需求,但無法滿足大量的視頻課程錄制,使用云系統的智能教室方式,就可以自動化的生成高質量的教學視頻,隨后傳送到云系統的空間中被保存起來,所以無論是老師還是學生,在后續的教學、學習中可以直接通過下載的方式觀看對應的教學視頻資源,教學視頻資源通過采集的方式給每一種視頻添加相應的標簽,通過智慧教室的系統自動化進行分工完成,在拍攝中,通過云系統智能化的操作進行視頻界面切換,有利于教學視頻的采集,最后通過編碼器的自動化編碼進行上傳[3]。
在智慧教室的軟件系統中,還應該包括教務管理系統,通過對教務的對接,實現了教學課程的自動推送功能,其中包括了教學課程的名稱以及相關學生的名單信息等,可以隨時隨地的將學生的相關數據信息發送到教務管理系統中。同時也可以將學生的信息發送到自己的數據庫中,讓學生可以隨時共享自己的學習數據,最終確保數據庫的數據穩定性和可維護性。在教務系統的對接中,通過提供教室的編碼信息從而匹配老師與學生的ID,同時智慧教室系統對考勤數據進行平臺上的智能化管理,為學校提供了分析學生學習情況的依據。教務系統匹配圖如圖2 所示。
通過智慧教室的總控制系統,可以對智慧教室內的學習環境進行檢測,在智慧教室的控制系統中,包含了教學控制系統、LED 顯示控制系統、人員考勤控制系統、資產管理控制系統、燈光控制系統、空調控制系統、門窗監視控制系統、通風換氣控制系統、視頻監控控制系統總共九個控制系統,從而有效的保證學校在智慧教室的學習中擁有一個良好而又高效的學習環境氛圍,使學生在學習中達到一個最佳的學習狀態,有助于學生對專業理論知識的提升,通過最佳的學習環境和學習氛圍,使學生的學習水平達到最佳階段。
在智慧教室的總體控制系統中,智能開關可以調節智慧教室中的燈光亮度效果,確保每一組學生的學習位置具有良好的光源,有利于學生的學習以及視力的保護,在智慧教室中,吊麥通過智能化的分配方式給予每一個小組身邊,可以讓學生隨時回答老師提出的問題,以及向老師提問不懂的知識點[4]。在講臺的位置,老師通過課堂講解,利用智能白板、激光超短焦投影儀的方式進行教學,對于教學中的知識點通過投影儀放在每一組的分組觸摸一體機上,可以保證每一個學生看得到具體的知識點,不會因為距離老師太遠難以看到相關知識點,同時對于特殊的教學案例,老師在智能白板上進行描述指出后,智能白板又可以將老師分析的案例傳送到每一組的觸摸一體機上。在教學中,智慧教室的系統會根據每組學生與老師的距離調整音量大小,確保每一組學生可以聽清楚老師的講話,老師在智慧教室中進行教學,只需要站在智慧一體化講臺上對相關的知識點進行講解,除過特殊的案例需要使用智能白板外,其他的教學知識點老師均可以利用智慧一體化講臺完成,與此同時,在智慧教室中,還安裝有學生攝像機和智能控制主機,智能控制主機的作用是控制智慧教室中的各個設備儀器,確保教學流暢,而學生攝像機的目的是為了記錄整體的課堂教學,有利于課后老師和學生再次回顧當前的課堂教學,因此智慧教室的控制系統如圖3 所示。
在智慧教室的管理維護中,需要專業的人員進行管理和維護,由于在智慧教室的教學中,老師對智慧教室會不斷的提出更多的要求,因此就需要智慧教室不斷的加入新的硬件設備以及新的軟件程序,對于智慧教室的硬件、軟件的維護管理,就需要提升相關人員的意識,在很多各大院校中,對于智慧教室的管理必須由專門的管理人員負責維護和管理,所以這些管理人員必須具備對網絡數據的分析維修能力。在硬件管理上,需要對新加入硬件設備具有保養和維護的技術,當硬件設備出現瑕疵,可以及時對設備進行拆解后維修,而對于軟件的管理,就需要掌握軟件程序的編寫,從而確保軟件設備按照固定的程序運行,管理人員對硬件和軟件進行全方位的控制,最終確保智慧教室的正常運行,實現了智能化管理和解決使用過程中的問題。
在各大院校中開展智慧教室的基礎是依靠當今的網絡信息技術以及智能化設備,因此通過云系統、教務系統、控制系統、管理系統等方式,從而便于查找相關的信息數據,為實現教學課堂以及虛擬教室環境提供了豐富的資源,從而有效的展開相關的教學活動,使學生之間通過高效的協作能力進行學習,最終提升了教學管理水平,使智慧教室發揮出真正的作用。