王成梁 戴堅(jiān) 李穎欣 金洲

摘要：隨著信息技術(shù)和多媒體手段飛速發(fā)展，傳統(tǒng)教室已經(jīng)無(wú)法滿足實(shí)際教學(xué)的需求。因此，基于前人對(duì)智慧教室組成架構(gòu)的理論研究和實(shí)踐，結(jié)合職業(yè)教育適應(yīng)性和實(shí)用性的教學(xué)特點(diǎn)，提出了由基本模塊和拓展模塊組成的，具備高性價(jià)比、高靈活性和高適應(yīng)性的可拆卸式智慧教室模型。此模型既能有效契合當(dāng)下職業(yè)學(xué)校對(duì)智慧教室的推廣需求，更能推動(dòng)職業(yè)教育信息化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智慧教室;可拆卸式;SMART概念模型;職業(yè)教育;建構(gòu)主義

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2022）06-0159-02

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

1 背景

近年來(lái)，在國(guó)家頒發(fā)的《教育信息化“十三五規(guī)劃”》《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》等文件中，對(duì)傳統(tǒng)多媒體教室的智慧化構(gòu)建均有所重視。其中職業(yè)教育因其教育教學(xué)具有多實(shí)操、多情境等特點(diǎn)而對(duì)智慧教室提出了更急切的訴求。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)中職智慧教室的功能及特征進(jìn)行了有益的探索。Michelle Lui等通過(guò)兩次實(shí)驗(yàn)證明了沉浸式模擬對(duì)理解較難概念的促進(jìn)作用[1]。王雪花認(rèn)為中職智慧教室的空間應(yīng)靈活多變，需要具備較高的技術(shù)性和相對(duì)的隨意性，將封閉式空間變?yōu)榻换ナ娇臻g[2]。賈亭渝等認(rèn)為通過(guò)教學(xué)活動(dòng)中主體、環(huán)境、技術(shù)、資源等元素的互動(dòng)來(lái)推進(jìn)中職教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是中職智慧教室應(yīng)具備的功能[3]。

可見(jiàn)，中職智慧教室應(yīng)具備較強(qiáng)的靈活性和交互性，能夠?qū)崿F(xiàn)改變空間布局、方便師生互動(dòng)、幫助學(xué)生學(xué)習(xí)等功能。但是，當(dāng)前學(xué)者們構(gòu)建的中職智慧教室不具有針對(duì)性，可能無(wú)法滿足一些專業(yè)的教學(xué)需求和老師的個(gè)性化需求，如何使中職智慧教室兼具普適性和針對(duì)性是目前亟需解決的問(wèn)題。

2 設(shè)計(jì)思路和理論基礎(chǔ)

2.1 SMART模型

黃榮懷等提出的智慧教室SMART模型[4]維度全面，在智慧教室構(gòu)建過(guò)程中，起到了方向性指導(dǎo)和理論支撐的作用。

在SMART模型中，環(huán)境管理主要體現(xiàn)在智慧教室的硬件要求上，與情境感知收集到的智慧教室內(nèi)部信息相互支撐;在情境感知的輔助下，環(huán)境管理可以實(shí)現(xiàn)將教室軟硬件設(shè)備、教學(xué)相關(guān)資源的監(jiān)控和管理。情境感知維度包括對(duì)教室環(huán)境的感知和對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)狀況的感知。

剩余維度中，內(nèi)容呈現(xiàn)表征的是智慧教室呈現(xiàn)課程所需教學(xué)信息的能力，具體內(nèi)容包括所展示的教學(xué)內(nèi)容及其呈現(xiàn)方式;資源獲取則關(guān)注能否高效地從大量資源中定位課程所需的資源;及時(shí)交互體現(xiàn)的是智慧教室與參與課堂活動(dòng)者交互的能力。

2.2 建構(gòu)主義教學(xué)觀

智慧教室具備高度情境化教學(xué)，因此其構(gòu)建基于建構(gòu)主義教學(xué)觀。建構(gòu)主義興起于上世紀(jì)后半葉，比較關(guān)注學(xué)習(xí)的主動(dòng)構(gòu)建性，即教學(xué)僅僅只起到構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境的作用，學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體，應(yīng)該努力去培養(yǎng)自己組織構(gòu)建知識(shí)的能力[5]?；赟MART模型的可拆卸式中職智慧教室以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)展開(kāi)，從為學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)提供便利的角度出發(fā)，進(jìn)行智慧教室的構(gòu)設(shè)，著重考慮建構(gòu)主義教學(xué)觀對(duì)智慧教室構(gòu)建的指導(dǎo)。

建構(gòu)主義教學(xué)觀指出，教學(xué)不再是將現(xiàn)有的、精確的知識(shí)傳達(dá)給學(xué)生，而是幫助學(xué)生回憶起已掌握的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)其成長(zhǎng)，并在此基礎(chǔ)上加以重新組織。這就要求我們?cè)谶M(jìn)行智慧教室的構(gòu)建時(shí)，要考慮如何才能促進(jìn)學(xué)生對(duì)原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行回憶，來(lái)幫助當(dāng)下的學(xué)習(xí)。

情境性是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀的重要特征之一，該特征指出能讓知識(shí)生存的活動(dòng)，具備可感知、高度具體化和情境化的特點(diǎn)，不可能獨(dú)立于情境而抽象存在，因此在構(gòu)設(shè)智慧教室時(shí)我們應(yīng)該把教室的功能設(shè)計(jì)與情境設(shè)計(jì)聯(lián)系起來(lái)，使得智慧教室具備建設(shè)多樣化情境的能力。

3 智慧教室具體方案設(shè)計(jì)

基于SMART模型的可拆卸式中職智慧教室（如圖1）依照SMART模型，篩選并搭建出智慧教室的基本模塊，并結(jié)合中職教育中以實(shí)踐任務(wù)為導(dǎo)向的教學(xué)方式，基于建構(gòu)主義理論，根據(jù)不同課程的特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)符合課程需要的拓展模塊，使得智慧教室在盡可能小的改動(dòng)下滿足盡可能多的課程需求。

智慧教室的構(gòu)建過(guò)程中，面對(duì)不同的課程，對(duì)智慧教室有不同的訴求，因此我們面對(duì)不同課程時(shí)需要對(duì)智慧教室進(jìn)行一定的修改和拓展。同時(shí)，由于不同專業(yè)不同課程的智慧教室存在著一些共有的要求，即幾乎所有智慧教室在某些方面是具有共性的，基于此，我們把智慧教室的整體組成拆分成兩個(gè)模塊：基本模塊和拓展模塊。

基本模塊是智慧教室基本的組成部分，這個(gè)部分能夠滿足大部分課程教育教學(xué)活動(dòng)的一些基本功能，開(kāi)展基本的教學(xué)活動(dòng)。

拓展模塊是針對(duì)某類專業(yè)或某類課程，在基本模塊之上，根據(jù)該專業(yè)或課程的特點(diǎn)和需要，拓展智慧教室的功能和組成。

3.1 依據(jù)SMART模型設(shè)計(jì)基本模塊

基本模塊主要是實(shí)現(xiàn)教室基本功能的模塊，涉及維度較多，因此可以根據(jù)黃榮懷等人提出的SMART模型[6]來(lái)設(shè)計(jì)，從五個(gè)維度依次展開(kāi)。

內(nèi)容呈現(xiàn)維度主要考慮視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)。視覺(jué)設(shè)計(jì)可以在教室前方和兩側(cè)均配備電子屏或智能仿真黑板，電子屏的亮度可根據(jù)環(huán)境智能調(diào)整。聽(tīng)覺(jué)設(shè)計(jì)通過(guò)調(diào)整教室內(nèi)音響設(shè)備的布局和依據(jù)環(huán)境智能化調(diào)整實(shí)現(xiàn)，目的是讓教室內(nèi)各處的收音均衡。

環(huán)境管理維度涉及內(nèi)容較多。教室布局管理主要涉及課桌椅的布局;設(shè)備管理則依靠嵌入的芯片將設(shè)備信息統(tǒng)籌到教師電腦上，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)電氣設(shè)備信息進(jìn)行安全監(jiān)控;物理環(huán)境管理可以通過(guò)調(diào)整燈光、窗戶、空調(diào)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。

資源獲取維度的設(shè)計(jì)從資源的廣度和資源獲取的便捷度出發(fā)。將資源按層次展開(kāi)，依次為課堂資源（如課件、課堂錄像）、教材同步資源、相關(guān)圖書(shū)資源、大型資源庫(kù)（如知網(wǎng)），類目清晰，與課程關(guān)系度由十分緊密慢慢遠(yuǎn)離。

及時(shí)互動(dòng)維度包括了師生互動(dòng)和人機(jī)交互。師生互動(dòng)要求學(xué)生端和教師端的平臺(tái)設(shè)計(jì)應(yīng)該具備高度互動(dòng)性和時(shí)效性，能實(shí)現(xiàn)包括舉手、文件資源傳輸?shù)纫幌盗泄δ?人機(jī)交互要求學(xué)生端能夠根據(jù)采集到的信息（如學(xué)生的輸入信息），對(duì)教學(xué)進(jìn)行互動(dòng)反饋。

情境感知維度包括對(duì)物理環(huán)境的感知和對(duì)學(xué)習(xí)行為的感知。對(duì)物理環(huán)境的感知通過(guò)教室內(nèi)傳感器實(shí)現(xiàn)，對(duì)教室內(nèi)重要的參數(shù)（包括但不限于空氣、溫度、光線、聲音等）進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保各參數(shù)保持在合適范圍內(nèi);對(duì)學(xué)習(xí)行為的感知主要依靠相應(yīng)系統(tǒng)記錄下教與學(xué)的過(guò)程，利用相關(guān)設(shè)備記錄下學(xué)習(xí)過(guò)程中各類交互，以達(dá)到監(jiān)測(cè)學(xué)習(xí)效果的目的。

3.2 根據(jù)課程特點(diǎn)設(shè)計(jì)拓展模塊

智慧教室拓展模塊設(shè)計(jì)主要根據(jù)專業(yè)課程的特點(diǎn)，相對(duì)于基本模塊，智慧教室的拓展模塊在對(duì)技術(shù)裝備和系統(tǒng)平臺(tái)提出個(gè)性化要求的同時(shí)，也要求能夠支持情境化、智能化的中職教學(xué)?；谥新毥逃倪m應(yīng)性、中介性、實(shí)用性以及建構(gòu)主義的學(xué)生中心觀，拓展模塊主要考慮設(shè)備改進(jìn)、平臺(tái)優(yōu)化、教室情境設(shè)計(jì)三個(gè)方面。

設(shè)備改進(jìn)：根據(jù)課程不同的性質(zhì)和特點(diǎn)，設(shè)備改進(jìn)往往在電腦配置、座椅本身結(jié)構(gòu)和布局形式這幾個(gè)方面;如數(shù)媒專業(yè)AE等軟件對(duì)電腦配置要求相對(duì)較高;再如涉及團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，需要構(gòu)設(shè)以小組為單位的座椅布局。設(shè)備改進(jìn)主要基于SMART模型中環(huán)境管理維度。

平臺(tái)優(yōu)化：平臺(tái)優(yōu)化的方向主要集中在平臺(tái)的針對(duì)化構(gòu)設(shè)，如計(jì)算機(jī)專業(yè)課程涉及較多的開(kāi)發(fā)環(huán)境、代碼從教室電腦拷貝到個(gè)人PC時(shí)會(huì)出現(xiàn)不兼容等問(wèn)題，同時(shí)也有離開(kāi)教室無(wú)法便捷訪問(wèn)、團(tuán)隊(duì)內(nèi)部互訪困難等不便，因此在教學(xué)時(shí)，可以將開(kāi)發(fā)環(huán)境布局在平臺(tái)上，減少代碼轉(zhuǎn)移的次數(shù)。同時(shí)當(dāng)課程中很多內(nèi)容都需要在平臺(tái)上完成，或需要依靠平臺(tái)提交時(shí)，平臺(tái)的優(yōu)化還可以考慮設(shè)置檔案袋評(píng)價(jià)機(jī)制，記錄學(xué)習(xí)流程，生成不同學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的形成性評(píng)價(jià)。平臺(tái)優(yōu)化主要基于SMART模型中情境感知維度。

教室情境設(shè)計(jì)：建構(gòu)主義的教學(xué)觀提出“學(xué)生是自己知識(shí)的構(gòu)建者”，因此智慧教室應(yīng)該給學(xué)生一個(gè)構(gòu)建知識(shí)的機(jī)會(huì)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的情境，創(chuàng)造所需的環(huán)境，讓血色原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)得到激發(fā)。教室中的顯示系統(tǒng)、聲音系統(tǒng)、光線和溫度，都可以輔助教學(xué)情境設(shè)計(jì)，如教室四周的墻壁可根據(jù)授課需要改變顏色或呈現(xiàn)實(shí)景圖片。尤其是面對(duì)需要講解一些比較抽象概念（如什么是面向?qū)ο螅r(shí)，情境式教學(xué)更加生動(dòng)。此外，與教學(xué)內(nèi)容契合的情境設(shè)計(jì)具有活躍課堂氣氛、提高學(xué)生課堂參與度等實(shí)際效應(yīng)。

3.3 可拆卸智慧教室的優(yōu)勢(shì)

可拆卸的智慧教室模型相較而言具備以下的優(yōu)勢(shì)：

適應(yīng)性：對(duì)拓展模塊可拆卸的設(shè)計(jì)，可以在對(duì)智慧教室做少量調(diào)整的情況下，滿足盡可能多的課程需要。

經(jīng)濟(jì)性：可以根據(jù)課程特點(diǎn)省去一些用不到的設(shè)備，節(jié)省智慧教室的建設(shè)成本。

靈活性：將智慧教室的組成模塊化，能夠在設(shè)備更新、整體改裝時(shí)更加靈活;如果智慧教室面向的課程種類差別較大，也可以通過(guò)靈活改變拓展模塊滿足實(shí)際的教學(xué)需要。

由于基本模塊和擴(kuò)展模塊針對(duì)方向不同，因此我們需要從不同角度入手來(lái)設(shè)計(jì)中職智慧教室模型。

4 結(jié)論和展望

基于SMART模型的可拆卸式智慧教室以可拆卸為主要特征，既滿足了專業(yè)的個(gè)性化需求，契合了專業(yè)的需要，同時(shí)也降低了建設(shè)成本，提高了智慧教室運(yùn)用的深度和廣度。

但就智慧教室而言，沒(méi)有真正完美的形態(tài)，如目前的智慧教室在傳遞專業(yè)相關(guān)情感態(tài)度和價(jià)值觀方面仍存在缺陷。隨著教學(xué)技術(shù)和設(shè)備革新也越來(lái)越快，也許在未來(lái)，智慧教室將會(huì)有一套更加完整更加具有實(shí)時(shí)性的新興技術(shù)運(yùn)用機(jī)制。

參考文獻(xiàn)：

[1] Lui M，Slotta J D.Immersive simulations for smart classrooms：exploring evolutionary concepts in secondary science[J].Technology，Pedagogy and Education，2014，23（1）：57-80.

[2] 王雪花.面向智慧教室的中職課堂教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D].上海：華東師范大學(xué)，2017.

[3] 賈亭渝，陸宇正，張蓓嘉.面向智慧教室的中職互動(dòng)教學(xué)模式：構(gòu)建與實(shí)踐[J].職業(yè)教育（下旬刊），2020，19（11）：40-48.

[4] 黃榮懷，胡永斌，楊俊鋒，等.智慧教室的概念及特征[J].開(kāi)放教育研究，2012，18（2）：22-27.

[5] 陳琦，劉儒德.當(dāng)代教育心理學(xué)[M].3版.北京：北京師范大學(xué)出版社，2019.

【通聯(lián)編輯：王力】