智能教室建設(shè)的探索與構(gòu)建

關(guān)長杰 長春大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心

1 智能教室的技術(shù)特征

智能教室的快速發(fā)展，得到了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)用層、感知層、網(wǎng)絡(luò)層的技術(shù)開發(fā)，通過RFID技術(shù)與傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)了以網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為主控單元的系統(tǒng)優(yōu)化配置。在無線網(wǎng)、電信網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入之后，可以建立更為完善的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)。最終達(dá)到人機(jī)交互的功能輸出，而這樣的技術(shù)支撐，也是智能教室的整體構(gòu)建方向。在其理論模型的框架結(jié)構(gòu)中，學(xué)生在智能教室中的學(xué)習(xí)或?qū)嶒?yàn)等一系列操作，得到了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)的支持，因此能夠更加便捷的實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的下載、連接、表達(dá)、闡述，其圖文信息或動(dòng)態(tài)教學(xué)信息的更新頻次有所增強(qiáng)，打破了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的時(shí)空束縛。因此，智能教室的最大特征在于充分發(fā)揮多種技術(shù)的整合優(yōu)勢(shì)，并將這種優(yōu)勢(shì)作為指導(dǎo)學(xué)生不斷自學(xué)和拓展學(xué)習(xí)資源的功能輸出，完善教學(xué)模式的升級(jí)與革新。

2 構(gòu)建智能教室的建設(shè)原則

2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)教學(xué)資源與學(xué)習(xí)資料

構(gòu)建智能教室是提高現(xiàn)代化教學(xué)手段的必要發(fā)展趨勢(shì)，而應(yīng)用智能教室不僅要從技術(shù)本身的先進(jìn)性方面進(jìn)行考察，同時(shí)需要綜合評(píng)估智能教室是否完成了教學(xué)內(nèi)容的快速輸出。而學(xué)生如果在智能教室中并未達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)成效，也可以認(rèn)定智能教室的本質(zhì)功能和優(yōu)勢(shì)并未完全發(fā)揮。為此，在構(gòu)建智能教室的過程中，必須實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)的基本條件。以教學(xué)單元的視頻功能為例，視頻主要播放的教學(xué)信息，必須以學(xué)生當(dāng)前的實(shí)際情況為依托，合理評(píng)估并審核視頻學(xué)習(xí)資料是否達(dá)到了突出專業(yè)特色的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)也要以便于學(xué)生理解的效果，完善并補(bǔ)充多種教學(xué)功能，進(jìn)而達(dá)到充分發(fā)揮職能教室的教學(xué)優(yōu)勢(shì)。

2.2 實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)的課堂教學(xué)優(yōu)勢(shì)

智能教室雖然是結(jié)合了多項(xiàng)系統(tǒng)功能的先進(jìn)技術(shù)，但是仍然無法取締教師在教學(xué)過程中的重要位置。如果單純依靠智能教師的技術(shù)功能，而不進(jìn)行教學(xué)引導(dǎo)，學(xué)生的理解程度與體驗(yàn)效果反而會(huì)有所下降。因此，在構(gòu)建并開發(fā)智能教室的過程中，必須充分衡量人機(jī)互動(dòng)模式，并以教學(xué)單元的完成度與適應(yīng)度作為最根本的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，從而驗(yàn)證智能教師的應(yīng)用效果。在構(gòu)建方向上，應(yīng)當(dāng)以教學(xué)系統(tǒng)、LED顯示、人員考勤等多種系統(tǒng)模型為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用多種技術(shù)完善人機(jī)互動(dòng)的教學(xué)模式，最終在智能教室的輔助下，優(yōu)化課堂教學(xué)時(shí)效性。

3 智能教室的綜合系統(tǒng)功能構(gòu)建策略

3.1 優(yōu)化教學(xué)系統(tǒng)

智能教室的教學(xué)系統(tǒng)有別于傳統(tǒng)意義的多媒體教學(xué)模式。多媒體教學(xué)在利用投影設(shè)備之后，能夠形象的輸出圖文信息，獲取影像教學(xué)資料。而智能教室的教學(xué)系統(tǒng)則是在此基礎(chǔ)之上，融入拾音器、公放設(shè)備、無線麥克、問答器、以及配套控制軟件系統(tǒng)，從而支持所有電子教學(xué)設(shè)備的綜合運(yùn)用，進(jìn)而達(dá)到一體化控制與輸出的智能系統(tǒng)功能。在每一個(gè)桌位上都可以設(shè)置問答器設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)以電子設(shè)備為載體，突出師生互動(dòng)機(jī)制的教學(xué)優(yōu)勢(shì)。

3.2 設(shè)置LED顯示系統(tǒng)

目前在多數(shù)校園中仍然使用了幕布作為投影輔助設(shè)備，雖然也能夠直接反映出教學(xué)資料的相關(guān)信息，但是圖像清晰度和后期維護(hù)成本依然較高。而智能教室的發(fā)展在結(jié)合了LED顯示設(shè)備之后，可以完善并規(guī)避投影設(shè)備的維護(hù)問題。LED設(shè)備也可以安裝在普通教室的黑板之上，將課程名稱、到課率、專業(yè)教學(xué)方向、微課內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)等相關(guān)信息充分呈現(xiàn)。而且在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷升級(jí)之后，部分LED顯示設(shè)備也可以輸出教室溫度、光線、二氧化碳濃度等信息。類似功能在智能實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)設(shè)計(jì)中表現(xiàn)出了實(shí)用性較強(qiáng)的使用功能。

3.3 補(bǔ)充人員考勤系統(tǒng)

以往時(shí)期智能教室的概念僅針對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)，而在設(shè)計(jì)考勤功能上略有不足。而智能教室的發(fā)展突破了這一技術(shù)性限制。通過利用RFID考勤機(jī)，并識(shí)別校園一卡通的身份信息之后，便可以對(duì)應(yīng)學(xué)生信息完成考勤任務(wù)。而這樣的構(gòu)思設(shè)計(jì)，也在很大程度上降低了人為考勤的誤差，并提高了考勤效率。同時(shí)在多數(shù)智能教室配備了WiFi無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋后，考勤系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)也能夠完成信息對(duì)接與設(shè)置，因此能夠進(jìn)一步驗(yàn)證學(xué)生的身份信息。更好的規(guī)避了學(xué)生逃課、竄課等現(xiàn)象，在教學(xué)管理方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)語

綜上所述，智能教室是現(xiàn)代化教學(xué)體系中最為重要的組成部分，其技術(shù)本身的先進(jìn)性與現(xiàn)代化程度都是衡量與評(píng)估智能教室應(yīng)用效果的必要性指標(biāo)。在開發(fā)并構(gòu)建相關(guān)系統(tǒng)功能時(shí)，需要注重教學(xué)輸出信息的配置情況，并關(guān)注人機(jī)互動(dòng)的效果。通過綜合運(yùn)用教學(xué)系統(tǒng)、LED顯示系統(tǒng)、以及人員考勤系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)智能教室的多項(xiàng)功能輸出，并輔助教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)水平的穩(wěn)步提升。

[1]張培.“智能教室”支持下的化學(xué)課堂教學(xué)——以“電解池(第一課時(shí))”為例[J].化學(xué)教與學(xué),2017(10)：24-27.

[2]尤琦涵,陳兆仕,張沁.OneNET云平臺(tái)WiFi遠(yuǎn)程控制的智能教室系統(tǒng)[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2017,17(10)：69-73.

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