智慧教室構(gòu)建與應(yīng)用探討

摘 要：近年來(lái)，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和教育理論的進(jìn)步，世界各國(guó)越來(lái)越多地倡導(dǎo)ICT（即信息、通信、技術(shù)）與教室的深度融合，以構(gòu)建全新的教室學(xué)習(xí)環(huán)境來(lái)提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率。多媒體教室及其裝備將向全數(shù)字化、互聯(lián)網(wǎng)化的智慧教室方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智慧教室;構(gòu)建;應(yīng)用

0、引言

在國(guó)家的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020）》中明確提到，國(guó)家大力提倡建設(shè)智能化教學(xué)環(huán)境，提供優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源和軟件工具，探索現(xiàn)代信息技術(shù)與教育的全面深度融合，充分發(fā)揮教育信息化在教育改革和發(fā)展中的支撐與引領(lǐng)作用，引領(lǐng)教育理念和教育模式的創(chuàng)新。雖然，目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)學(xué)校也都啟動(dòng)了智慧教室的建設(shè)，但大部分都停留在理論階段或正處于建設(shè)初級(jí)階段，缺乏全面實(shí)踐。并且大多數(shù)的智慧教室都存在交互性不足，教學(xué)效果欠佳等問(wèn)題。所以，對(duì)智慧教室的構(gòu)建與應(yīng)用進(jìn)行探討十分必要。

1、智慧教室構(gòu)建

目前，智慧教室在建設(shè)中尚無(wú)國(guó)家和行業(yè)規(guī)范，廠家各行其是。2018 年7 月出臺(tái)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《智慧校園建設(shè)框架》中對(duì)智慧教學(xué)環(huán)境建設(shè)進(jìn)行了勾勒，但對(duì)智慧教室體系架構(gòu)、要素內(nèi)容和判斷標(biāo)準(zhǔn)并沒有明確界定。部分產(chǎn)業(yè)內(nèi)知名公司爭(zhēng)相發(fā)布智慧教室解決方案和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，也都是從商業(yè)利益出發(fā)，其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性和規(guī)范性還有待商討。另外，不少學(xué)校在構(gòu)建智慧教室時(shí)，也是為彰顯辦學(xué)特色、突出政績(jī)工程，只愿意在看得見的“顯績(jī)”上下功夫，不愿意對(duì)耗時(shí)耗力的數(shù)據(jù)工程進(jìn)行投入，是重實(shí)體輕數(shù)據(jù)。本文認(rèn)為數(shù)據(jù)工程應(yīng)是智慧教室的核心，在硬件基本滿足的條件下，應(yīng)加大對(duì)數(shù)據(jù)工程的建設(shè)，數(shù)據(jù)工程是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。為此，本文提出幾點(diǎn)建議，具體如下。

（一）在硬件建設(shè)上，針對(duì)不同學(xué)科特點(diǎn)及實(shí)際教學(xué)需求，可以建設(shè)不同功能和類型的智慧教室;例如，本校某錄播教室如圖1所示。對(duì)于需要開展討論的課堂，可通過(guò)環(huán)境的改造建設(shè)小組互動(dòng)研討教室; 對(duì)于需要在課堂中開展交流的學(xué)科，可建設(shè)能異地交流、實(shí)時(shí)互動(dòng)的遠(yuǎn)程互動(dòng)教室; 對(duì)于有微課、MOOC 建設(shè)任務(wù)的教師，建設(shè)高清錄播教室; 對(duì)于開展混合式教學(xué)模式的教室，可建設(shè)能課堂翻轉(zhuǎn)、角色互換的網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)教室等等。

（二）在數(shù)據(jù)建設(shè)上，數(shù)據(jù)建設(shè)包括收集積累和篩選甄別等，學(xué)校應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身的需求制定特色建設(shè)內(nèi)容。在服務(wù)平臺(tái)層建設(shè)中，特色功能選擇上要貼近本校教學(xué)和管理現(xiàn)實(shí)需求，按照系統(tǒng)化思路，區(qū)分教學(xué)和管理兩大功能，合理設(shè)置建設(shè)項(xiàng)目，按照模塊化的思維，統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口，同步實(shí)施，確保所有數(shù)據(jù)庫(kù)最終成為相互聯(lián)通、互相耦合的緊密整體;要牢牢把握住數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的核心地位，大量引進(jìn)精品公共平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，全力培育自建學(xué)科專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，以學(xué)科專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)為重點(diǎn)，按照自下而上的步驟，根據(jù)課程內(nèi)容、學(xué)科方向等，逐步完成內(nèi)容體系構(gòu)建。為師生提供信息幫助和支持，完成教學(xué)和管理的各項(xiàng)任務(wù)。

2、智慧教室應(yīng)用

當(dāng)前，智慧教室建設(shè)與應(yīng)用正處于認(rèn)識(shí)碰撞期，從信息技術(shù)角度理解，“智慧”指技術(shù)上的智能化，智慧課堂則是利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)信息化、智能化、構(gòu)建富有智慧的課堂教學(xué)環(huán)境，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生的智慧生成。所以，對(duì)智慧教室的應(yīng)用，本文認(rèn)為重點(diǎn)應(yīng)在智慧的“智”字上下功夫，即加大以下應(yīng)用。

（一）“智”在數(shù)據(jù)處理上

智慧教學(xué)資源不同于簡(jiǎn)單的大數(shù)據(jù)，是通過(guò)算法和整合對(duì)教學(xué)內(nèi)容篩選后的一種支持性信息，是智慧教室的衡量標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)運(yùn)用得越充分，智慧等級(jí)越高;在教學(xué)資源調(diào)用、選擇、提供、展示、處理等方面對(duì)教學(xué)給予更高的支持。

（二）“智”在環(huán)境調(diào)控上

智慧的環(huán)境調(diào)控是智慧教室最直接的展現(xiàn)形態(tài)和最基本的功能要求，對(duì)教室的自然環(huán)境信息進(jìn)行精準(zhǔn)采集，對(duì)投影機(jī)亮度、教室的溫度、濕度、照度、氧含量等環(huán)境要素，按照有利于教學(xué)的原則，根據(jù)教學(xué)需要和人體生理需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)試，用最快速、穩(wěn)定的手段帶來(lái)無(wú)感化調(diào)控，打造沉浸式高效率的教學(xué)環(huán)境，讓教與學(xué)始終處于一種穩(wěn)定而又舒適的環(huán)境中。

（三）“智”在分析決策上

通過(guò)對(duì)教學(xué)和管理活動(dòng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、歸納和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)效果、設(shè)備使用情況、教室使用頻率等情況的評(píng)估，按照類比、對(duì)照等關(guān)系，根據(jù)教學(xué)和管理的需要，為決策者提供以大數(shù)據(jù)為背景的決策參考，是智慧教室最重要的表現(xiàn)形式。

（四）“智”在教學(xué)支持上

對(duì)教師，為備課提供數(shù)據(jù)、案例和專業(yè)資料支持，為授課提供隨機(jī)信息幫助，促進(jìn)其教案水平、授課技巧和教學(xué)效果提高;對(duì)學(xué)生，為自主學(xué)習(xí)提供信息庫(kù)、試題庫(kù)、結(jié)果評(píng)判等，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效果及時(shí)驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及時(shí)顯現(xiàn)等。具體表現(xiàn)為：

（1）教學(xué)資源智慧匹配

根據(jù)課程內(nèi)容和課堂教學(xué)進(jìn)度實(shí)時(shí)匹配案例、數(shù)據(jù)，通過(guò)便捷交互手段迅速完成特定內(nèi)容選取，通過(guò)友好直觀的方式迅速呈現(xiàn)，為課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和自主學(xué)習(xí)提供高效精準(zhǔn)的信息服務(wù)。

（2）教學(xué)情境智慧感知

在物聯(lián)網(wǎng)和傳感技術(shù)的幫助下，對(duì)教師和學(xué)生教學(xué)過(guò)程中行為、語(yǔ)言和座位布局等進(jìn)行分析，自動(dòng)判斷組訓(xùn)方式，提供適應(yīng)特定場(chǎng)景下的環(huán)境適配和信息保障。

（3）教學(xué)數(shù)據(jù)智慧分析

對(duì)海量數(shù)據(jù)資源的整合分析，根據(jù)信息調(diào)用的頻度、教學(xué)的偏好和設(shè)備調(diào)用的次數(shù)等各類因素，為管理者、教師和學(xué)生提供特定的數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化教學(xué)和管理。

（4）教學(xué)設(shè)備智慧管理

按教學(xué)計(jì)劃啟停設(shè)備、按使用時(shí)間設(shè)置保養(yǎng)任務(wù)、根據(jù)使用環(huán)境判斷應(yīng)用狀態(tài)、智能分析使用偏好，大幅降低管理的人工成本，大幅提高保障效益，提供更加人性化的應(yīng)用服務(wù)。

（5）教學(xué)效果智慧評(píng)估

具備主動(dòng)評(píng)價(jià)、綜合比對(duì)、智能分析等功能，將教師和學(xué)生的行為數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，對(duì)教學(xué)模式和教學(xué)效果進(jìn)行分析，幫助教師和學(xué)生找到不同課程內(nèi)容最優(yōu)教學(xué)方式。

3、結(jié)束語(yǔ)

智慧教室建設(shè)是教育信息化建設(shè)發(fā)展的產(chǎn)物，是一種全新的教學(xué)模式，本文通過(guò)對(duì)目前智慧教室建設(shè)與應(yīng)用的分析，給出了幾點(diǎn)未來(lái)智慧教室建設(shè)的建議，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)領(lǐng)域的研究者和師生提供一定的幫助，促進(jìn)智慧教室建設(shè)的完善，智慧教室的建設(shè)依賴于高度發(fā)達(dá)的信息技術(shù)，也將隨著信息技術(shù)手段的迭代更新不斷進(jìn)步，具備豐富知識(shí)容量和聰明決策機(jī)制的教室，將帶來(lái)教學(xué)領(lǐng)域新的變革。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃榮懷，胡永斌，楊俊鋒，等. 智慧教室的概念及特征[J].開放教育研究.2012（2）：22-27.

[2] 殷斌.智慧教室建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向，現(xiàn)代信息科技，2018 ，2（12）：135-137.

作者簡(jiǎn)介：

田勝軍（1966-）， 男，土家族， 湖南張家界人， 吉首大學(xué)副教授 ，碩士，現(xiàn)主要從事大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)及校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理研究等.