多校區(qū)智慧教學(xué)技術(shù)保障體系的構(gòu)建

賈亞剛 王彥 吳偉

摘?要：近些年，隨著新興技術(shù)的快速發(fā)展以及信息技術(shù)與教育融合的不斷深入，推進(jìn)了線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式改革，各高校也相應(yīng)加大了智慧教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)的投入和相應(yīng)管理體系建設(shè)的探索。作為多校區(qū)高校，上述兩個方面的建設(shè)都有著獨(dú)特之處并面臨著更為復(fù)雜的局面。此次研究以北京聯(lián)合大學(xué)智慧教學(xué)技術(shù)保障體系的構(gòu)建為例，從系統(tǒng)環(huán)境建設(shè)和管理應(yīng)用兩個角度進(jìn)行設(shè)計和總結(jié)，并形成一套可行的實(shí)施模式，旨在為各高校后期此類技術(shù)保障體系建設(shè)提供參考和幫助。

關(guān)鍵詞：多校區(qū);智慧教學(xué);技術(shù)保障體系

一、智慧教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)和管理的現(xiàn)狀

近些年，以云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等為代表的信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及教育信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，涌現(xiàn)了大量以智慧教學(xué)應(yīng)用為主題的產(chǎn)品和整合方案。與此同時，隨著教育教學(xué)改革的不斷深入，加大了教師對各種新興教學(xué)模式的探索，使得他們對教學(xué)環(huán)境改變的愿望更加迫切。隨著《中國教育現(xiàn)代化2035》《加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化實(shí)施方案（2018—2022年）》等文件的出臺，智慧教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)已成為現(xiàn)代化教育發(fā)展的必然趨勢。近年來，各高校也迎來了智慧教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)的熱潮，但目前大多數(shù)學(xué)校仍處在探索的階段，缺少大規(guī)模和整體性智慧化建設(shè)及管理的成功案例。通過同類高校智慧教室建設(shè)經(jīng)驗(yàn)及市場調(diào)研情況來看，智慧教室發(fā)展至今，盡管已由智能化硬件升級階段向智慧化整體整合階段轉(zhuǎn)變，但它的建設(shè)還未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，大部分智慧化產(chǎn)品及方案理念超前，技術(shù)與時俱進(jìn)，造成了成熟度不高以及以技術(shù)驅(qū)動教學(xué)的局面。同時，也缺乏相應(yīng)系統(tǒng)的管理和技術(shù)保障，難以形成有效的線上線下教學(xué)的結(jié)合和發(fā)揮應(yīng)有的環(huán)境特點(diǎn)。

二、多校區(qū)智慧教學(xué)技術(shù)保障體系構(gòu)建面臨的問題

北京聯(lián)合大學(xué)作為多校區(qū)的高校，學(xué)校有著集中與分散相結(jié)合的辦學(xué)特點(diǎn)，其智慧教學(xué)技術(shù)保障體系的構(gòu)建也面臨著由此特點(diǎn)產(chǎn)生的諸多問題，無法進(jìn)行統(tǒng)一性的建設(shè)和管理。具體來說主要體現(xiàn)在以下四個方面：

第一在需求方面，由于多校區(qū)的性質(zhì)，每個校區(qū)所包含學(xué)院的學(xué)科專業(yè)不同，教學(xué)模式與手段存在著很強(qiáng)的學(xué)科特點(diǎn)，因此，他們對于教學(xué)環(huán)境要求的側(cè)重點(diǎn)有著較大差異;

第二在教室環(huán)境方面，由于校區(qū)間的教室布局以及基礎(chǔ)環(huán)境各不相同，也限制了統(tǒng)一性建設(shè);

第三在系統(tǒng)和數(shù)據(jù)方面，由于智慧教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用的差異性，導(dǎo)致各校區(qū)相應(yīng)軟硬件無論從品牌、模式以及技術(shù)應(yīng)用上都有可能存在較大的不同，資源和管控難以集中，需要多次整合建設(shè);

第四在管理和應(yīng)用方面，管理分散，缺乏有效的技術(shù)支撐。各校區(qū)的管理力量及水平上存在差異，大部分對于智慧教室的管理只能采用兼職的模式，無法從根本上引導(dǎo)和保障教學(xué)人員對于先進(jìn)技術(shù)的駕馭。

三、多校區(qū)智慧教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)建

智慧教學(xué)系統(tǒng)是由智慧教室和其相應(yīng)管理應(yīng)用系統(tǒng)組成。智慧教室的概念模型內(nèi)容可概括為內(nèi)容呈現(xiàn)、環(huán)境管理、資源獲取、即時互動和情境感知五個維度，這五個維度正好體現(xiàn)了智慧教室的特征，因此，也可稱為“SMART”概念模型。[1]由此可以看出，以智慧教室為核心的智慧教學(xué)環(huán)境系統(tǒng)建設(shè)其是一種由多個功能系統(tǒng)集合并緊密聯(lián)系而形成的綜合性體系，它的建設(shè)是一項復(fù)雜的信息系統(tǒng)工程。面對著多校區(qū)智慧教學(xué)環(huán)境建設(shè)中的問題，筆者以北京聯(lián)合大學(xué)為例，主要從系統(tǒng)整體構(gòu)架、實(shí)施過程、系統(tǒng)整合及共享三個方面進(jìn)行設(shè)計。

（一）系統(tǒng)整體架構(gòu)的設(shè)計

為使智慧教學(xué)系統(tǒng)能夠真正在教學(xué)中發(fā)揮重要作用和得到高效管理，其建設(shè)必須是緊緊圍繞著“為誰培養(yǎng)人、培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人”這個教育的根本問題展開，建立在學(xué)校頂層設(shè)計的基礎(chǔ)上，以實(shí)際需求并結(jié)合學(xué)校多校區(qū)的特點(diǎn)為原則。通過參考以往系統(tǒng)建設(shè)和管理經(jīng)驗(yàn)，多校區(qū)智慧教學(xué)環(huán)境系統(tǒng)建設(shè)采用分層次建設(shè)的模式，具體分為兩個層面：一是按照學(xué)校統(tǒng)一智慧教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)構(gòu)架、應(yīng)用管理協(xié)議和數(shù)據(jù)要求，各校區(qū)建立符合自身需求和特點(diǎn)的智慧教室及相應(yīng)的管理、應(yīng)用系統(tǒng);二是建立校級智慧控制中心，完成全校智能管控、資源存儲和應(yīng)用、數(shù)據(jù)分析及展示等。兩個層次的構(gòu)建相互關(guān)聯(lián)，它們的數(shù)據(jù)、資源共享，應(yīng)用和管理采用分級、分權(quán)限的方式。多校區(qū)智慧教學(xué)系統(tǒng)整體構(gòu)架設(shè)計如圖1所示：

（二）系統(tǒng)建設(shè)實(shí)施過程的設(shè)計

智慧教學(xué)系統(tǒng)的概念無論對于一線教學(xué)人員還是管理人員來講并不清晰，特別是教師很難從實(shí)際的教學(xué)與其相結(jié)合起來，存在大量的誤解現(xiàn)象，更不用提及對其建設(shè)的需求了。面對多校區(qū)智慧教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)的需求獲取應(yīng)該采用多種方法及方式進(jìn)行：第一，建立相應(yīng)試驗(yàn)性質(zhì)的案例，進(jìn)行全校范圍的概念的宣傳、普及及體驗(yàn)，從實(shí)際使用中得到反饋意見，獲取需求;第二，加強(qiáng)智慧教室各功能系統(tǒng)與實(shí)際教學(xué)場景及模式的研究，將技術(shù)與教學(xué)相聯(lián)系起來;第三，采用調(diào)查問卷、訪談、聽課的方式，在各校區(qū)教師和學(xué)生中收集需求，有側(cè)重點(diǎn)地進(jìn)行分析;第四，實(shí)地調(diào)研及統(tǒng)計，充分了解各校區(qū)教室的特點(diǎn)、使用效率及相應(yīng)的基礎(chǔ)環(huán)境等情況。整個建設(shè)過程中，需求存在著一定的變化性，對它的分析及整理需要不斷地更新與完善。

信息系統(tǒng)的建設(shè)不是一蹴而就的事情，特別是多校區(qū)智慧教室的建設(shè)，復(fù)雜程度更高，不能一步到位，需要分階段完成，具體來說，多校區(qū)智慧教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)可分為以下四步：第一步，以主校區(qū)為啟動點(diǎn)，試驗(yàn)性建立一批具有基礎(chǔ)性功能的智慧教室，并以此總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、推廣宣傳、收集需求并整理、調(diào)整建設(shè)方案;第二步，在各校區(qū)建立試點(diǎn)，匯總需求，并進(jìn)一步完善建設(shè)方案;第三步，構(gòu)建統(tǒng)一智慧教學(xué)控制中心系統(tǒng)，并分批次建立智慧教室，總結(jié)反饋意見，并逐步完善系統(tǒng);第四步，整合數(shù)據(jù)及應(yīng)用，完善校級平臺，構(gòu)建分級、分權(quán)限的管理體系。作為多校區(qū)模式下智慧教學(xué)環(huán)境系統(tǒng)的建設(shè)，貫穿始終都需對資源及系統(tǒng)的共享與整合進(jìn)行規(guī)劃與完善，這樣才能保障最大程度地統(tǒng)一，避免財力及資源的浪費(fèi)。

（三）數(shù)據(jù)和應(yīng)用的共享設(shè)計

數(shù)據(jù)共享是多校區(qū)系統(tǒng)建設(shè)需要重要考慮的問題，它關(guān)系到數(shù)據(jù)是否統(tǒng)一、管理是否能夠分層、資源使用是否合理等眾多問題。在智慧教學(xué)環(huán)境系統(tǒng)的建設(shè)中，重點(diǎn)應(yīng)考慮共享的環(huán)節(jié)主要包括數(shù)據(jù)的對接、資源與功能的統(tǒng)一管理和應(yīng)用等。

1.數(shù)據(jù)的對接

數(shù)據(jù)是支撐智慧教學(xué)各系統(tǒng)正常運(yùn)行、統(tǒng)計、分析、展示等的基礎(chǔ)，在多校區(qū)智慧教學(xué)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)對接主要涉及三個部分內(nèi)容：第一部分是接收來自學(xué)校數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的人員相關(guān)信息和教務(wù)管理系統(tǒng)中的課表相關(guān)信息等的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并將這部分?jǐn)?shù)據(jù)推送至各校區(qū)智慧教學(xué)各系統(tǒng)及教室端設(shè)施;第二部分是接收來自各校區(qū)智慧教學(xué)系統(tǒng)及教室的狀態(tài)、使用、學(xué)情等運(yùn)行數(shù)據(jù);第三部分是公共教學(xué)平臺，如MOOC/SPOC平臺等的教學(xué)數(shù)據(jù)與校內(nèi)智慧教學(xué)系統(tǒng)的共享，具體數(shù)據(jù)路徑如圖2所示：

從圖中我們可以看出，用于接收與推送數(shù)據(jù)的這個中心環(huán)節(jié)是由智慧教學(xué)系統(tǒng)中的可視化數(shù)據(jù)中心模塊來負(fù)責(zé)完成的。

2.資源與功能整合

在各校區(qū)智慧教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)的同時，站在學(xué)校層面的管理及運(yùn)行的角度下，還需要統(tǒng)籌考慮建設(shè)整體性的功能系統(tǒng)，其中包括統(tǒng)一的資源存儲與應(yīng)用系統(tǒng)、遠(yuǎn)程交互系統(tǒng)、遠(yuǎn)程管控及可視化數(shù)據(jù)展示中心等。它們涉及了來自各校區(qū)智慧教室產(chǎn)生的多媒體資源的共享應(yīng)用、音視頻信號的采集、控制系統(tǒng)的對接以及數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化采集與分析等系統(tǒng)整合工作。

四、多校區(qū)智慧教學(xué)系統(tǒng)管理保障體系的設(shè)計

多校區(qū)智慧教學(xué)系統(tǒng)的管理涉及的信息系統(tǒng)種類和數(shù)量都超過以往系統(tǒng)，并且還要面對多校區(qū)管理分散及不平衡等不利因素，為此將會帶來巨大的工作量及難度。面對上述眾多問題，本文從建立完善的管理體系、提高管理水平與能力、加強(qiáng)交流與完善系統(tǒng)三個方面進(jìn)行了設(shè)計，以提高管理效率及運(yùn)行效果。

（一）建立完善的管理體系

對于多校區(qū)系統(tǒng)的管理應(yīng)重點(diǎn)考慮分層次管理的模式，即以校區(qū)各自管理相應(yīng)智慧教室及其系統(tǒng)為主，學(xué)校負(fù)責(zé)整合應(yīng)用的管理，并逐步建立從培訓(xùn)、跟蹤、保障、反饋、完善的管理運(yùn)行體系。此外，還應(yīng)制訂多種應(yīng)急方案，以保障智慧教學(xué)系統(tǒng)的順利運(yùn)行。

（二）提高管理水平與能力

面對綜合性較強(qiáng)的智慧教學(xué)系統(tǒng)的管理必須依靠較為豐富的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)能力，因此，提高管理人員專業(yè)水平與能力至關(guān)重要，主要有兩個方面措施：一方面是要求管理人員應(yīng)參加到智慧教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)中，了解各個系統(tǒng)的建設(shè)方案與功能情況，能夠做到第一時間判斷問題的來源;另一方面，加強(qiáng)管理人員業(yè)務(wù)的學(xué)習(xí)及技術(shù)探討，提高專業(yè)知識水平及拓寬視野。為保障兩方面措施實(shí)施到位，學(xué)校管理人員在智慧教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)前期，多次深入相關(guān)制造單位、展覽展會、兄弟院校等進(jìn)行參觀、交流、調(diào)研，結(jié)合學(xué)校各校區(qū)的實(shí)際需求，確定建設(shè)方案。在建設(shè)過程中，管理人員分階段進(jìn)入建設(shè)場所中，實(shí)地了解系統(tǒng)的構(gòu)造架設(shè)。施工完成后，學(xué)校及各校區(qū)管理人員與建設(shè)單位工作人員充分交流、學(xué)習(xí)，并進(jìn)行實(shí)際操作，以保證對系統(tǒng)各功能的熟練使用。

（三）加強(qiáng)交流與完善系統(tǒng)

一線教學(xué)人員作為智慧教室的使用者，要讓他們成為智慧教室管理的一員，會起到事半功倍的效果。與其交流和溝通就更為重要，我們需要抓住以下幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)：第一，加強(qiáng)培訓(xùn)，根據(jù)不同的目的區(qū)分培訓(xùn)的方法。對于宣傳性質(zhì)的培訓(xùn)，應(yīng)該從智慧教室的概念入手，以整體性的介紹和功能展示為主;對于使用培訓(xùn)，應(yīng)該站在教學(xué)人員的角度結(jié)合日常的教學(xué)場景與模式的應(yīng)用進(jìn)行說明，并進(jìn)行有針對性使用體驗(yàn)。以北京聯(lián)合大學(xué)為例，近兩年在全校開展培訓(xùn)70余場，參與培訓(xùn)的一線教學(xué)人員約占專職教師人數(shù)的三分之一。第二，深入課堂，實(shí)地了解教室系統(tǒng)功能的使用情況，與教師探討教學(xué)與智慧應(yīng)用的結(jié)合與適用方式，建立了多個相應(yīng)智慧教學(xué)應(yīng)用平臺的微信群，進(jìn)行不間斷答疑和交流，共有千余名一線教學(xué)人員參與討論交流。進(jìn)行問卷調(diào)查，收集教師與學(xué)生使用反饋，總結(jié)并逐步完善系統(tǒng)功能，形成相應(yīng)的培訓(xùn)課件、培訓(xùn)手冊、使用小視頻等。第三，有針對性地排課。智慧教室的預(yù)約排課相對普通多媒體教室也有所差別。普通多媒體教室相關(guān)系統(tǒng)相對較為成熟，教師已基本掌握使用，但對于智慧教室，由于其涉及系統(tǒng)較多、模式多樣，因此，在教師選擇教室之前，需進(jìn)行溝通與參觀，以實(shí)際教學(xué)需求及學(xué)科特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，有針對性地選擇適用的智慧教室。

五、總結(jié)與展望

多校區(qū)智慧教學(xué)系統(tǒng)是一項集中與分散相結(jié)合的復(fù)雜性的系統(tǒng)工程，它的建設(shè)與管理無不體現(xiàn)著其特殊性，我們需要不斷修正、完善思路，使其在教育教學(xué)中貢獻(xiàn)出最大的力量。智慧教學(xué)系統(tǒng)作為新時期技術(shù)與教育深度融合的產(chǎn)物，它的建設(shè)對于教育教學(xué)的改革面臨著機(jī)遇與挑戰(zhàn)。隨著新技術(shù)的發(fā)展，智慧教學(xué)應(yīng)用將向著更加集成化、智能化的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃榮懷，胡永斌，等.智慧教室的概念及特征[J].開放教育研究，2012（2）：1822.

[2]殷斌.智慧教室建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].現(xiàn)代信息科技，2018（12）：135137.

[3]曹雨翱，胡西民，付剛，李丹莎.初探教室智慧化改造及實(shí)踐——以西安工程大學(xué)為例[J].電腦知識與技術(shù)，2019（33）：225226，228.

[4]朱碧月，謝火木，姚斌.高校智慧教室的建設(shè)與實(shí)踐探究[J].中國教育信息化，2018（19）：5255.

[5]曹雨翱，胡西民，付剛，李丹莎.智慧教室“三位一體”模型構(gòu)建及實(shí)踐探索——以華中師范大學(xué)為例[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2019（4）：7581.

基金項目：北京聯(lián)合大學(xué)2020年度教育教學(xué)研究與改革項目“提高SPOC教學(xué)技術(shù)支持能力的策略研究與實(shí)踐”（編號：JJ2020Q018）

作者簡介：賈亞剛（1981—?），男，漢族，北京人，碩士，高級工程師，北京聯(lián)合大學(xué)教務(wù)處現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)中心副主任，研究方向：多媒體應(yīng)用技術(shù);王彥（1985—?），女，漢族，山東人，碩士，工程師，研究方向：計算機(jī)輔助教育;吳偉（1987—?），男，漢族，北京人，本科，工程師，研究方向：視聽工程。