范自強

摘要：智慧教室是一種典型的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，是高校智慧校園建設(shè)的內(nèi)在訴求。本文首先在研究智慧教室的“SMART”概念模型、特征，課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)變革的具體抓手后，提出了西京學(xué)院智慧教室的設(shè)計思路，并簡要介紹了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。其后從智能實施、智能評價、智能決策三個方面詳細介紹了所建成智慧教室實現(xiàn)的特色功能。最后根據(jù)近兩年的使用情況，總結(jié)了存在的主要問題，并提出了改進思路。

關(guān)鍵詞：智慧教室;交互式;問題;改進思路

智慧教室是一種典型的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，是高校智慧校園建設(shè)的內(nèi)在訴求。隨著智慧校園的深入建設(shè)，形式多樣、功能各異的智慧教室陸續(xù)建成。西京學(xué)院于2017年以試點建設(shè)項目形式建設(shè)了一間交互智慧教室，經(jīng)過兩年的使用，總結(jié)了交互智慧教室的特色和使用過程中發(fā)現(xiàn)的問題，在分享、探討的同時也希望這些經(jīng)驗?zāi)芙o其他高校一些借鑒。

一、智慧教室研究

國內(nèi)較早采用的智慧教室概念是黃榮懷等提出了的“SMART”概念模型，他講述了智慧教室的五個特征即內(nèi)容呈現(xiàn)（Showing）、環(huán)境管理（Manageable）、資源獲?。ˋccessible）、及時互動（Realtime interactive）、情景感知（Testing），簡寫為“SMART”概念模型。何克抗認為智慧教室因具有教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析，可以幫助教師有效開展包括智能決策和智能實施的智能化教學(xué)，對學(xué)生做出客觀、全面、真實的評價，這也是智慧教育三個顯著標志。課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)變革是學(xué)校教學(xué)結(jié)構(gòu)變革的核心內(nèi)容，是實現(xiàn)教育信息化的關(guān)鍵。

隨著小組協(xié)作、翻轉(zhuǎn)課堂等多種教學(xué)模式的不斷提出，原來以知識傳授為主的“秧苗式”教學(xué)環(huán)境無法滿足當前課堂教學(xué)在功能多樣性方面的實際需求。

二、智慧教室設(shè)計及構(gòu)成和功能介紹

（一）系統(tǒng)設(shè)計及構(gòu)成

系統(tǒng)設(shè)計主要圍繞課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)變革中教師和學(xué)生角色的轉(zhuǎn)變落地，既充分發(fā)揮教師主導(dǎo)作用，又突出學(xué)生的主體地位;既能輔助教師智能決策、智能實施、智能評價，又能增強學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動性、互動以及小組協(xié)作性，加強學(xué)生對知識點及場景的真實體驗感，將以記憶為主的知識掌握逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐园l(fā)現(xiàn)、感知為主的知識建構(gòu)。

系統(tǒng)構(gòu)成包括：交互式教學(xué)系統(tǒng)、交互顯示系統(tǒng)、常態(tài)錄播系統(tǒng)、智能集中控制系統(tǒng)、智能教評系統(tǒng)。

（二）特色功能介紹

（1）在智能實施方面：教學(xué)系統(tǒng)與學(xué)校數(shù)據(jù)中心完成對接，便于課堂考勤;學(xué)生可自帶平板、筆記本等掃碼進入課程系統(tǒng);教師可采用線上備課、移動教學(xué)、互動教學(xué)、研討式教學(xué)、小組展示、自由展示等多種授課方式結(jié)合，實現(xiàn)線上線下混合式教學(xué);學(xué)習(xí)中心學(xué)生課前可預(yù)習(xí)，課中可隨機分組，互動研討，隨堂測試，課后可回看課程內(nèi)容。交互顯示系統(tǒng)實現(xiàn)了30臺學(xué)生PAD、4臺75寸觸控智能輔助教學(xué)一體機和135寸英國進口教師主教學(xué)觸控墻的同屏顯示、分組投屏切換等。常態(tài)錄播系統(tǒng)采用高清錄播單元實現(xiàn)四路高清自動和手動錄制;生成標準MP4文件，供后期編輯或上傳到平臺進行點播。智能集中控制系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)管控單元，設(shè)置上課模式、下課模式、參觀模式等，不同的模式開啟或關(guān)閉相應(yīng)硬件設(shè)備、燈光及窗簾，方便了任課教師和管理人員。

（2）在智能評價方面：教評模塊可以為學(xué)生、教師和教學(xué)督導(dǎo)分別提供多維度教學(xué)效果評價。對學(xué)生可從“學(xué)習(xí)進度”“問答活躍”“作業(yè)完成質(zhì)量”等6個指標進行學(xué)習(xí)效果評價;對教師可從“課程資源設(shè)計”“課程資料完善度”“課后作業(yè)布置及批改”等7個指標進行課堂教學(xué)效果評價，各個指標權(quán)重可根據(jù)課程類型靈活設(shè)定;督導(dǎo)可通過遠程線上觀摩，從“教學(xué)內(nèi)容”“教學(xué)方法”“教學(xué)效果”4個指標對課程進行總體評價。

（3）在智能決策方面：教師端可查看線上學(xué)習(xí)平臺對學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的跟蹤分析，引導(dǎo)學(xué)生進行課程學(xué)習(xí)并有針對性地進行課程講解。督導(dǎo)及院系領(lǐng)導(dǎo)可以進行院系、專業(yè)橫向教學(xué)數(shù)據(jù)對比，直觀、即時了解教學(xué)運行狀態(tài)，快速精準定位教學(xué)活動中的短板、問題所在。

三、存在的主要問題

智慧教室正式投入使用后，學(xué)校安排過教學(xué)任務(wù)、多次進行校內(nèi)外培訓(xùn)，在收到使用好評的同時也發(fā)現(xiàn)了一些問題，現(xiàn)提出來，供高校參考。

（1）四臺觸控一體輔助教學(xué)一體機因與控制中心距離問題沒有實現(xiàn)內(nèi)容顯示直接同屏，采用的是第三方軟件方式實現(xiàn)間接同屏，存在同屏不穩(wěn)定現(xiàn)象。

（2）錄播設(shè)備較多，系統(tǒng)尚不支持自動剪輯且未突出“板書”內(nèi)容。

（3）系統(tǒng)提供廠家對于非主打業(yè)務(wù)，在設(shè)備功能性、穩(wěn)定性選型及高集成度上表現(xiàn)欠佳，增加了不必要的維護量。

四、改進思路

（1）在輔助教學(xué)一體機與主教學(xué)系統(tǒng)的同屏問題上，找到HDMI線因距離過遠而傳輸受限的有效解決方案，在硬件底層上解決同屏傳輸問題。

（2）在錄播系統(tǒng)中切實做好必要錄制內(nèi)容的篩選，增加場景功能設(shè)定，既能常態(tài)錄制，又能課程錄制，后臺自動剪輯，視頻清晰文件大小適中。

（3）智慧教室作為整體解決方案，廠家應(yīng)在系統(tǒng)的可用性、穩(wěn)定性和高集成性上解決難點問題。選擇既能滿足用戶需求，穩(wěn)定且便于集成的產(chǎn)品合作，從而有效提高產(chǎn)品一體化程度，提升用戶使用體驗。

（4）西京學(xué)院智慧教室因采用了英國進口的交互顯示系統(tǒng)拉高了系統(tǒng)整體成本，不利于推廣。希望國內(nèi)實力公司能夠提供價廉物美的智慧教室整體解決方案供高校選用。

五、結(jié)語

智慧教室是實現(xiàn)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)變革的有效途徑。智慧教室的落地必須在智能實施上考察系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高集成性;在智能評價、智能決策上考察可用性和易用性，支持與學(xué)校數(shù)據(jù)中心對接;并且總體成本不能過高，以便于推廣使用。

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