摘 ?要：隨著“云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動計算、虛擬仿真技術(shù)、3D打印”等新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)代經(jīng)濟社會各行業(yè)加快信息化建設(shè)步伐，社會整體信息化程度不斷加深，同時，信息技術(shù)對高校教育的革命性影響也日趨明顯，高校自身的信息化水平已經(jīng)成為衡量高等院校教學(xué)和科研綜合實力的重要指標(biāo)?，F(xiàn)在，高校越來越重視信息化建設(shè)工作，學(xué)校信息化建設(shè)主要包括：信息管理水平、信息服務(wù)范圍和服務(wù)能力。智慧教室是現(xiàn)代信息技術(shù)與高校教育融合的必然產(chǎn)物，其頂層設(shè)計是信息技術(shù)在高校教育中的應(yīng)用創(chuàng)新和集成創(chuàng)新。文章探討對于解困目前智慧教室建設(shè)的諸多問題、消除多媒體教學(xué)面臨的困境、促進學(xué)生創(chuàng)新能力的提高，以及變革信息時代教與學(xué)的方式具有重要意義。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng);信息化;智慧教室;研究與建設(shè)

中圖分類號：G647 ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2021）18-0055-04

Abstract： With the continuous emergence of new technologies such as "cloud computing， big data， Internet of things， mobile computing， virtual simulation technology， 3D printing" and other new technologies， the pace of informatization construction in various economic and social sectors has been accelerated， and the overall informatization level of society has been deepened. At the same time， the revolutionary impact of information technology on college education is becoming increasingly obvious. The informatization level of colleges and universities has become a measure of colleges and universities At present， colleges and universities pay more and more attention to the information construction， which mainly includes information management level， information service scope and service ability. Smart classroom is the inevitable product of the integration of modern information technology and university education， and its top-level design is the application and integration innovation of information technology in university education. This paper is of great significance to solve the problems in the construction of smart classroom， eliminate the difficulties faced by multimedia teaching， and promote the improvement of students' innovation ability and change the teaching and learning methods in the information age.

Keywords： internet; informatization; smart classroom; research and construction

一、智慧教室發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀80年代以來，結(jié)合信息化技術(shù)智慧教室建設(shè)發(fā)展迅速，智慧教室既是物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術(shù)與現(xiàn)代教室相結(jié)合的代名詞，也是現(xiàn)代教室發(fā)展模式轉(zhuǎn)型升級的結(jié)果。智慧教室建設(shè)不僅可實現(xiàn)教室環(huán)境的溫度、濕度、空調(diào)、CO2、通風(fēng)等進行智能控制，同時可對光照度與燈光、投影機的使用與幕布/窗簾/照明等教學(xué)環(huán)境進行監(jiān)測，更可基于動態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析和“云+端”的運用，實現(xiàn)教學(xué)環(huán)境自動化、評價反饋即時化、交流互動立體化、資源推送智能化，構(gòu)建大數(shù)據(jù)時代的信息化課堂教學(xué)模式。由此可見智慧教室的發(fā)展，可滿足當(dāng)前及未來十年內(nèi)教育發(fā)展的進步，推動高校人才培養(yǎng)模式的發(fā)展規(guī)劃，能夠引領(lǐng)未來高校教學(xué)模式、教學(xué)方法與教育內(nèi)容。

基于OBE 理念的《本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案》施行，教育教學(xué)改革正在各大高校如火如荼地進行?；谶@種理念，提倡以預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出為中心，組織、實施和評價教育的全新教學(xué)結(jié)構(gòu)模式，強調(diào)教育的主動性和參與性，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、解決實際問題能力和創(chuàng)新能力?，F(xiàn)代教育始終堅持以學(xué)生為中心、以成果為導(dǎo)向，引導(dǎo)人才培養(yǎng)方案持續(xù)改進。智慧教室能推動高?，F(xiàn)行的教學(xué)方式，發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變，由課堂“教師中心型”轉(zhuǎn)向“上下聯(lián)動型”，集中授課轉(zhuǎn)向小班教學(xué)。因此，各高校都在努力建設(shè)互動式、智能化、開放型、多樣性的智慧教室，以實現(xiàn)教學(xué)空間與教育理念、模式和教學(xué)方法、教學(xué)管理的雙向促進。

二、智慧教室建設(shè)目標(biāo)

智慧教室建設(shè)總體目標(biāo)：基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代教育技術(shù)和教學(xué)平臺管理手段，將多媒體教室升級為集互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)、智能化教學(xué)管理、教學(xué)平臺建設(shè)等為一體的新型智慧教室。通過智慧教室建設(shè)，推動高校智慧教學(xué)體系的發(fā)展。

（一）主動的學(xué)習(xí)環(huán)境

隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，新型的多媒體教學(xué)設(shè)備升級必將為師生帶來更加良好的體驗，為教學(xué)提供良好的設(shè)備支撐。傳統(tǒng)的教學(xué)過于注重專業(yè)知識的系統(tǒng)性和連貫性，以教師為主體的“一言堂”教學(xué)方式依然盛行，“教、學(xué)、做”未能充分合一，學(xué)生思維被約束，參與欲望沒有被充分激發(fā)，主動思維、創(chuàng)造性思維得不到有效訓(xùn)練，逆向思維就更談不上，而思維的主動性、創(chuàng)造性甚至逆向性，是學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和行為的必備條件。在信息時代，教學(xué)需要調(diào)整教學(xué)重心、轉(zhuǎn)變教學(xué)手段，將完整的授課和實踐過程與教學(xué)資源相結(jié)合，大力開發(fā)在線網(wǎng)絡(luò)資源，突出教師的引導(dǎo)者角色，注重學(xué)生的個性化培養(yǎng)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與積極性。因此，智慧教室實現(xiàn)了教學(xué)觀念、教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變和提升，實現(xiàn)師生教與學(xué)的充分互動和同步，實現(xiàn)更主動化的教學(xué)環(huán)境，解決教學(xué)工作中的課堂形式、教學(xué)觀念、教學(xué)工具的利用的現(xiàn)實需求。

（二）多元的教學(xué)模式

1. 多元化授課：從教師角度而言，它不再是單向地由教師將掌握的知識傳遞給學(xué)生作為唯一的渠道，而是以學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)為主，教師的作用為輔。從學(xué)生角度而言，則將傳統(tǒng)的被動式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，以任務(wù)（項目）為主導(dǎo)，在教師的輔助下，學(xué)生可以相互協(xié)同，自主進行某個項目的學(xué)習(xí)的過程。學(xué)生通過自我探索、團隊合作、學(xué)習(xí)、實踐，自主尋找問題解決途徑和解決方案，從而達到教學(xué)的目的。融入信息技術(shù)的智能教室是打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)這種單一授課模式的最好方式，現(xiàn)在采用大數(shù)據(jù)、線上、課堂、線下、虛擬仿真等的授課模式是多元化教學(xué)模式的體現(xiàn)。

2. 在進行廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上構(gòu)建多元化的學(xué)習(xí)成果，并建立細化的學(xué)習(xí)成果與課程體系的支撐關(guān)系，同時把學(xué)習(xí)成果指標(biāo)點落實為具體的課程目標(biāo)，確定該課程的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法，改革課程考核方式，最后進行達成度評價，推進課程持續(xù)改進，實現(xiàn)多元化教學(xué)模式的閉循環(huán)。

（三）精準的教學(xué)內(nèi)容評估

對教師的教學(xué)督導(dǎo)工作仍然停留在原始階段，評估體系不夠完善，評估手段匱乏，評估結(jié)果具有一定的局限性，智慧教室的建設(shè)提供了更多的教學(xué)督導(dǎo)形式，實現(xiàn)專業(yè)評估。

三、智慧教室建設(shè)方案實施

根據(jù)智慧教室的建設(shè)目標(biāo)，我們建立了智慧教室的三層模型，把智慧教室分成三部分來進行建設(shè)，見圖1。

（一）智慧教室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

智慧教室深入教學(xué)應(yīng)用場景，更好地整合了教學(xué)空間、環(huán)境設(shè)備，契合教學(xué)應(yīng)用讓教學(xué)管理更簡單，其提倡“高效便捷、使用方便”的思路，為教學(xué)管理者、教師、學(xué)生提供易掌握、有效果及簡單的應(yīng)用體驗，讓教學(xué)設(shè)備功能操作更符合場景，設(shè)備運行更穩(wěn)定流暢。智慧教室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)包括了空間設(shè)計、教學(xué)應(yīng)用功能、相關(guān)支撐軟硬件等。在智慧教室空間設(shè)計中應(yīng)做到：1. 區(qū)域組合構(gòu)思，討論桌組合形成傳統(tǒng)公共授課模式。8塊一體機屏幕置于桌椅后方或者兩側(cè)，推送學(xué)生討論內(nèi)容，同時與教師一體機屏幕互相推送內(nèi)容，形成學(xué)生構(gòu)思相互比較，教師講解場景全過程視頻實時錄播的教學(xué)模式。2. 布線及燈光、音響構(gòu)思。室內(nèi)設(shè)置一套多媒體音響，控制單元放在控制室，室內(nèi)照明采用LED光源，根據(jù)場景的不同色溫及顏色均可產(chǎn)生變化，起到渲染場景的作用。室內(nèi)視頻走線要采用可變組合，屏與屏之間內(nèi)容要可以互相推送。所有走線采用鍍鋅線槽，從防靜電地板下走，便于維護變動。3. 室內(nèi)裝修，地面鋪設(shè)防靜電地板。窗簾采用加厚麻布窗簾，智能控制電動軌道，窗簾起到吸聲降噪的效果。

在智慧教室基礎(chǔ)設(shè)備建設(shè)中應(yīng)包括多媒體互動系統(tǒng)、智能集中控制系統(tǒng)、高清精品錄播系統(tǒng)、遠程教學(xué)等。教學(xué)應(yīng)用功能由高清直錄播模塊、智能集中控制模塊、多媒體互動模塊組成，為課堂教學(xué)營造一個適合教學(xué)、讓師生都喜歡參與的教學(xué)空間環(huán)境。實現(xiàn)了多業(yè)務(wù)一站式極簡操控體驗，支持教學(xué)設(shè)備控制、環(huán)境設(shè)備控制、錄播設(shè)備控制、智慧投屏服務(wù)、跨屏教學(xué)互動等業(yè)務(wù)，見圖2。

（二）智慧教室教學(xué)體系建設(shè)

智慧教室教學(xué)體系的建立，根本性解決了在不同時間、不同地點、不同校區(qū)之間跨區(qū)在線學(xué)習(xí)上課的問題，實現(xiàn)遠程教學(xué)應(yīng)用，擴大學(xué)生聽課范圍，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教師資源最大化。如何加強多媒體教室的建設(shè)和管理工作，已成為高校智能教室教學(xué)體系建設(shè)技術(shù)中心的一項核心任務(wù)，旨在針對現(xiàn)階段教學(xué)體系建設(shè)中普遍存在的系統(tǒng)設(shè)計落后、管理分散和資源不能共享等弊端，在建設(shè)方面就必須結(jié)合本校多媒體教學(xué)及教育技術(shù)建設(shè)和管理實際，運用創(chuàng)新手段在多媒體教室的管理運行模式上進行探索，從而達到完善的智慧教室教學(xué)體系。具體建設(shè)方法如下：

1. 教學(xué)過程數(shù)據(jù)分析，輔助教學(xué)決策，改善教學(xué)質(zhì)量：以課堂教學(xué)內(nèi)容為核心，拓展上課情景和課后輔導(dǎo)的教學(xué)全場景，通過全方位、無感知、即時的教與學(xué)過程數(shù)據(jù)整理與分析，達到對教學(xué)管理者做出科學(xué)合理的教學(xué)決策，進而有針對性地改善教學(xué)內(nèi)容，提升教學(xué)質(zhì)量。

2. 讓教學(xué)評估工作更省心省力、接地氣。通過系統(tǒng)演算自動生成的教與學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容的相關(guān)數(shù)據(jù)分析報告，結(jié)合線上快捷的學(xué)生評教、教師互評、教學(xué)督導(dǎo)遠程評教，讓教學(xué)評估工作更全面、高效、及時、客觀（有據(jù)可依）。

3. 激活錄播價值，課程教學(xué)資源快速沉淀。幫助教師極簡、智能、零門檻地打造精品課程教學(xué)資源，通過智慧教室錄播一體化板塊，一鍵錄播功能，能快速構(gòu)建學(xué)校的優(yōu)質(zhì)共享課程資源，形成線上線下結(jié)合的以專業(yè)課程體系為導(dǎo)向的校內(nèi)專屬慕課平臺。

（三）智慧教室教學(xué)管理平臺建設(shè)

目前，在我國高等教育事業(yè)快速發(fā)展的進程中，教育的主管部門也面臨著日趨嚴格的監(jiān)管壓力，高校對教學(xué)質(zhì)量管理和教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)控要求越來越高，如何對高校的教學(xué)資源、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程、教學(xué)效果、教學(xué)反饋等進行量化管理和教學(xué)評價，合理配置教學(xué)資源、預(yù)測教學(xué)質(zhì)量需求，調(diào)整優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程、客觀評價教學(xué)效果，是當(dāng)前我國高校教學(xué)活動中普遍面臨的問題。

根據(jù)多所高校教學(xué)評估管理系統(tǒng)的規(guī)劃、建設(shè)和實施，結(jié)合多年教學(xué)數(shù)據(jù)建模和數(shù)學(xué)模型分析的豐富經(jīng)驗，推出了領(lǐng)先的“教學(xué)質(zhì)量管理平臺”是高校進一步推動教學(xué)管理的重要手段和方式。它能幫助學(xué)校建立一套先進的高水平、系統(tǒng)完整的教學(xué)質(zhì)量管理和監(jiān)控體系，既可以作為教學(xué)評估專家評估的工作平臺，又能成為學(xué)校日常教學(xué)質(zhì)量管理、教學(xué)評價、監(jiān)控督導(dǎo)的管理平臺，徹底地改變了高校傳統(tǒng)的教學(xué)質(zhì)量管理模式，極大地推動高校教學(xué)質(zhì)量管理事業(yè)，有力地支持學(xué)校教學(xué)質(zhì)量管理的創(chuàng)新能力：

1. 配合上級評估：嚴格按照教育部評估標(biāo)準體系進行配置，充分滿足學(xué)校迎接上級評估的工作需要，為學(xué)校迎接檢查、并順利通過評估奠定堅實的基礎(chǔ)。

2. 持續(xù)改進教學(xué)質(zhì)量：作為日常教學(xué)質(zhì)量管理的工作平臺，持續(xù)主動的監(jiān)控督導(dǎo)教學(xué)資源配置及教學(xué)過程中存在的問題和缺陷，實質(zhì)性提升學(xué)校教學(xué)管理質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

3. 充分展示教學(xué)成果。向社會各界包括考生、家長等展示學(xué)校獨具特色的教學(xué)成果、教學(xué)水平。

4. 為領(lǐng)導(dǎo)決策提供支持。依托平臺建設(shè)的教學(xué)質(zhì)量數(shù)據(jù)中心，探索適合學(xué)校特色的教學(xué)評價模型，尋找教學(xué)質(zhì)量問題的深層原因，為學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)提供量化的教學(xué)管理決策依據(jù)。

5. 推動數(shù)字化校園建設(shè)。本平臺需要集成全校每個部門的綜合性數(shù)據(jù)，將會給學(xué)校信息化建設(shè)帶來新的契機，有效地推動數(shù)字化校園建設(shè)。

智慧教室綜合管理平臺是基于J2EE架構(gòu)的一款純B/S結(jié)構(gòu)的教學(xué)管理解決方案，實現(xiàn)了以教學(xué)策略管理為核心的網(wǎng)絡(luò)化綜合管控系統(tǒng)。管理平臺對教學(xué)設(shè)備管控、教學(xué)過程管理、人員管理，以及門禁考勤、視頻監(jiān)控、常態(tài)化互動錄播、標(biāo)準化考場、班級教學(xué)管理、課表管理、教學(xué)資料工作站管理、LCD通知管理、IP語音對講、公共廣播等系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理來構(gòu)建整個綜合管理平臺，平臺在運行中具有以下幾點優(yōu)勢：

1. 弱項示警——促進學(xué)生全面發(fā)展

以促進學(xué)生全面發(fā)展為中心，根據(jù)學(xué)情分析的結(jié)果進行學(xué)生的弱項提醒和學(xué)習(xí)狀態(tài)警示，激勵學(xué)生自我管理、主動學(xué)習(xí)、提高效率，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

2. 學(xué)習(xí)規(guī)律特點分析——協(xié)助教師優(yōu)化教學(xué)

加強對學(xué)生學(xué)習(xí)認知和學(xué)習(xí)行為規(guī)律的研究，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和潛能，因課制宜選擇課堂教學(xué)方式方法，幫助教師由經(jīng)驗教學(xué)走向精準教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生參與課堂、積極思考。

3. 學(xué)情診斷——輔助學(xué)校教學(xué)管理

通過學(xué)情分析診斷報告，強化高校建設(shè)高水平本科教育的主體責(zé)任，輔助學(xué)校結(jié)合實際進行合理的教學(xué)管理和科學(xué)決策，強化管理服務(wù)育人。

4. 課堂教學(xué)評估——完善教育評價機制

加快教師考核評價制度改革，根據(jù)課堂的師生互動、學(xué)生抬頭率、活躍度等學(xué)情分析報告，實現(xiàn)對教師育人能力和實踐能力的評價與考核，更加突出教學(xué)一線要求，加強高校教師教學(xué)中心建設(shè)。

5. 學(xué)生專業(yè)興趣分析——推進一流專業(yè)建設(shè)

利用學(xué)生在專業(yè)學(xué)科的知識重點、難點、學(xué)習(xí)興趣點的分析，結(jié)合高校學(xué)科專業(yè)特色和優(yōu)勢，及時調(diào)整專業(yè)人才培養(yǎng)方案，定期更新教學(xué)大綱，適時修訂專業(yè)教材，科學(xué)構(gòu)建課程體系，加強專業(yè)質(zhì)量建設(shè)。

6. 學(xué)生個性情感分析——構(gòu)建全方位協(xié)同育人機制

根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、個性、情感的分析，結(jié)合專業(yè)特點、行業(yè)需求，推動與相關(guān)部門合作為學(xué)生提供科學(xué)實踐、就業(yè)崗位推薦、實習(xí)過程管理、大學(xué)生“雙創(chuàng)”等服務(wù)，培養(yǎng)真正適應(yīng)現(xiàn)代經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高素質(zhì)人才。

四、結(jié)論

智慧教室主要具有兩方面的作用，面對教師：

1. 提供了易于應(yīng)用新型教學(xué)模式的場域。為教師提供更適合教學(xué)探索和嘗試的硬件環(huán)節(jié)和軟件服務(wù)，快速方便地制定和設(shè)計線上、線下教學(xué)課程內(nèi)容、開展教學(xué)活動，改變過往的陳舊教學(xué)方式，在全新的教學(xué)空間開展教學(xué)活動，使教學(xué)變成了一場全新的體驗，讓教學(xué)活動更有成效。

2. 教學(xué)工作更快捷高效。一鍵備課、豐富的課堂互動、在線布置和評判任務(wù)等，通過系統(tǒng)提供的這些功能，讓貫穿課前、課中、課后的教學(xué)活動開展更快捷輕松。

3. 快速沉淀精品課程。一鍵錄播幫助教師快速構(gòu)建沉淀優(yōu)質(zhì)課程，輔助申報精品課程。

4. 智能物聯(lián)技術(shù)應(yīng)用，讓管理更容易簡單。教學(xué)設(shè)備狀態(tài)即時反饋、故障即時告警，場景化控制和智能感應(yīng)切換，讓教學(xué)更智能化，使管理維護降低到最小門檻，提升教學(xué)效率。

面對學(xué)生：

1. 全新智慧教室的學(xué)習(xí)環(huán)境及課堂教學(xué)師生互動體驗，讓學(xué)生學(xué)習(xí)更積極主動，從而更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)知識面。

2. 有利于學(xué)生全方位的主動學(xué)習(xí)，讓課程內(nèi)容學(xué)習(xí)更自由。在學(xué)習(xí)設(shè)備（手機、平板、筆記本電腦）的支持下，不受時間、空間的限制，可以隨時隨地、碎片化進行自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生自由掌控學(xué)習(xí)節(jié)奏。

3.及時準確的教學(xué)數(shù)據(jù)分析及教學(xué)和學(xué)習(xí)建議，有利于專業(yè)課程體系的建設(shè)、職業(yè)崗位引導(dǎo)及學(xué)習(xí)各環(huán)節(jié)引導(dǎo)，讓學(xué)生清晰了解課程學(xué)習(xí)方向和進度，讓課程學(xué)習(xí)目標(biāo)更明確。

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基金項目：廣西教育廳2019年度廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項目“全沉浸式VR技術(shù)在地方高校藝術(shù)設(shè)計專業(yè)教學(xué)的改革與實踐”（編號：2019JGA191）

作者簡介：周屹（1976-），男，漢族，四川廣漢人，碩士研究生，副教授，碩士研究生導(dǎo)師，藝術(shù)學(xué)院副院長，中國工業(yè)設(shè)計協(xié)會會員，研究方向：工業(yè)設(shè)計、數(shù)字藝術(shù)設(shè)計。