教育信息化背景下智慧教室的建設探索與實踐

孔曉宇

（無錫商業職業技術學院，江蘇 無錫 214000）

1 高校課堂模式的現狀

多年來，高校主要使用的是“中控+電腦+實物投影儀”的多媒體教室，建設時間早，設備故障多，維護成本高。在傳統的多媒體平臺上，教師主要使用PPT授課，授課形式單一，缺乏與學生之間的教學互動。多媒體教學難以有效提升教學質量，并且與學校的教務、多媒體管理等方面的業務銜接不足，無法融合學校的教學管理和服務工作，產生資金投入大、效能局限性強、業務無法統籌、日常管理和服務困難等一系列問題[1]。

2 智慧教室建設的意義及其重要性

早在《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》頒布時，國家就明確指出要加快教育信息基礎設施建設。近年來，隨著各高校智慧校園建設的推進，智慧教室作為信息化基礎設施的重要組成部分，對于推進教育信息化向智能和創新發展具有重大的意義。

智慧教室的重要性主要體現在社會、學校、教師、學生等多個方面。對于教師而言，可以充分發揮其教學的主動性，更靈活地應用各種教學資源，從而轉變教學方式，提升教學質量。對于學生而言，改善智能化的教學環境，運用富媒體的教學手段，有利于激發學生的學習主動性和創造性，實現學習的最優化，從而達到學習目的。

3 智慧教室的建設

3.1 智慧教室的建設理念

智慧教室是利用先進的云計算、大數據、移動互聯等技術手段，解決當前教學過程中的互動問題。遵循統一規劃、總體設計的原則，通過移動終端實現師生間的交互、分組討論、移動考勤、移動學習、云評價等功能。在教學活動中增加智能效果，實現教與學的立體溝通與交流，傳統課堂發生結構性變革，實現無邊界課堂。

3.2 智慧教室建設體系

智慧教室是現代教學環境建設的必然趨勢。以無錫商業職業技術學院為例，學校于2020年推進了智慧教室建設項目，建設完成97間智慧教室和1間教學服務中心，采用“86寸液晶觸摸一體機+推拉黑板+智能控制中控+場景采集系統”的智能一體化模式。

3.2.1 教室布局

智慧教室中可以對原有的多媒體教室建設環境進行改造，增加投影設備、監控設備以及教室燈光、窗簾、可移動桌椅，并對其進行智慧融合、集中控制、靈活管理。中控臺改成智慧的云端和終端操作界面，實現一體化控制。同時還進行了教室網絡硬件環境改造，配套的教學資源軟件平臺建設。

3.2.2 交互顯示系統

智慧教室中可以利用現有多媒體設備進行升級改造，常見的交互顯示設備包括投影儀、幕布、電子白板、觸摸一體機，而智慧交互顯示系統—智慧黑板則利用納米涂層及觸摸顯示技術，將交互顯示設備與黑板結合，具備抗暴、防水、防塵、耐用等特性，滿足教學環境高粉塵、高使用頻率、高安全防護的使用需求，與現代化教學場景融為一體。

智慧交互顯示系統可對接教室中控網絡控制功能，通過教師端、云端平臺以及智慧教學管理服務中心的建設，實現設備可視化管理、智能化教室聯動以及云端的智能維護，為未來的發展提供服務。

3.2.3 高清錄播系統

建設和開發優質教學資源，實現優質教學資源交互與共享。全自動高清錄播系統主要用于進行創新課教學、分組討論教學模式的交互課堂教學，由錄播主機完成各子系統的協調工作，完成老師、學生場景及計算機課畫面的采集，配合智能導播及高精度跟蹤系統實現場景的智能導播切換功能。自動跟蹤拍攝老師及每個回答問題學生的正面特寫畫面，還可以同時跟蹤拍攝教室多個黑板區、屏幕區老師及學生的活動畫面，錄播主機將采集的高清視音頻數據流通過網絡進行實時直播、同步錄制存儲，通過云服務器平臺提供直播及資源點播。

3.2.4 遠程互動教學系統

教師通過互動教學客戶端實現與異地學生同步教學，實時課堂面對面的交流，授課老師可以隨時向遠端聽課教室學生提問，聽課教室的學生也可以向主講教室提問，主講老師與遠程的學生通過錄播系統實現遠程面對面的交流。

主講教室的錄播系統中已經具有了互動教學的功能，無須安裝其他軟件就能與遠程教室進行互動，錄播主機互動教學功能直接在錄播的主界面完成，無須切換錄播的軟件界面，也不需要再調用其他的軟件程序，在正常錄制直播的同時就能實現與遠程的互動教學功能。

4 智慧教室建設成效

4.1 互動式教學

“所見即所得，所觸即所想”[2]是智慧教室呈現的實時互動體驗，調動了師生的參與性和積極性，提高了課堂效率。

4.1.1 課前多元化備課

教師備課，一般按照學生課前預習、課上學習和課后練習進行教學設計。教師在家或者教室里都可以打開教學平臺，查看學生的課前預習情況、課后作業情況，根據學生遇到的問題有目的性的備課。

4.1.2 課堂互動教學

智慧教室教學一體機的實現，顛覆了多年多媒體控制臺傳統的教學環境。授課時，教師可自行運用虛擬仿真等多種媒體素材，完成演示、隨堂測驗、互動答題、3D模型演示等多種教學場景，豐富教學內容和形式。

4.1.3 手機互動教學

基于無線同屏技術，教師授課時通過手機上的教學App實現控制課件播放時速、同步教學、管理音頻廣播、解答疑問等移動教學互動場景。

4.1.4 實時互動管理

上課點名，通過教室觸摸一體機上的“超星泛雅課堂”，實現現場簽到。教師可根據需要設置課堂行為管理，如：課堂發言、課堂表現等。在教學過程中，保證授課、互動、測試內容等順利進行，完成課程的教學目標。

4.2 直錄播式教學

在高校的教學計劃中經常會有同一個年級同上一門課的情況，如“計算機信息基礎”“大學英語”等。直播錄播同上一門課是智能教室的擴展應用[3]，只需一位教師即可在同一個時間段內給一個年級的幾百名學生上課，既節約了教師資源，又節約了時間資源。

4.2.1 直播課程

教師在智能教室直播授課，學生可在現場和網絡端觀看直播。

4.2.2 錄播課程

學生可以在任意空閑時間段收看錄制好的課程。

4.3 集控式教學管理

智慧教室整合了門禁系統、監控系統和教學控制系統為一體的集控管理模式，實現遠程對智能教室設備的管理。集控式教學管理讓教學管理可視化，教學質量可監控[4]。

5 結語

智慧教室為師生帶來全新的教學體驗，提高課程教學的有效性，提升了教學質量和水平。伴隨著智慧教室的建造，越來越多的專業和教師已經開始新一輪的信息化教學改革與探索，把新一輪改革的重點放在開發新的數字化教學資源上，以此來全面推動信息化教學改革。