高校多媒體教室向智慧教室轉型探究

劉圓月，劉林林

(1.浙江師范大學 信息傳播實驗教學中心，浙江 金華 321004；2.延安市柳林中學，陜西 延安 716000)

高校多媒體教室向智慧教室轉型探究

劉圓月1，劉林林2

(1.浙江師范大學 信息傳播實驗教學中心，浙江 金華 321004；2.延安市柳林中學，陜西 延安 716000)

通過剖析高校多媒體教室存在的諸多問題，梳理當前智慧教室相關研究和應用，對高校智慧教室作出新的定義，認為高校多媒體教室有必要向智慧教室轉型。從多媒體教室的設備、管理和教學3個維度為切入點，提出高校應該構建一種理想的智能—智慧教室即Smarter教室，并提出轉型模式即Smarter模式，以期使智慧教室最終能服務于高校學生的“學”。

多媒體教室；智慧教室；Smarter模式

0 引言

知識化、信息化、全球化對高校教育與發展造成全方位的影響，高校教育只有變革，才能適應不斷變化的環境和學校持續發展的要求[1]。在新媒體、新技術對高校教育信息化的沖擊下，智慧教育的發展，必須首先部署好數字化環境和設備[2]。多媒體教室作為高校最直接最主要的教學環境和場所，對其環境和設備進行合理的改進和改善甚至是重新布局，正是當下智慧教育對教學環境所提出的新挑戰。自2012年9月全國教育信息化工作會議以來，黨中央、國務院高度重視教育信息化，并在十八屆三中全會上，首次將教育信息化寫入中央全會決議，明確指出“構建利用信息化手段擴大優質教育資源覆蓋面的有效機制，逐步縮小區域、城鄉、校際差距”的重要任務。多媒體教學環境建設被納入“全面改薄”底線要求。多媒體教室作為高校最重要的教學環境，是數字化校園的基建。隨著物聯網人工智能、云計算和數據挖掘等技術的不斷發展和成熟，智慧教室必將成為未來教學環境的重要發展方向。部分發達國家如美國、英國、澳大利亞、新加坡和日本等已開始嘗試建設智慧教室，以期為學校師生提供智慧化的、數字型的不易出錯的智慧學習環境。目前，對智慧教育的關注點主要聚焦在環境建設和設備改進的教育基礎建設上，智慧教室也因此成為高校數字化建設的聚焦點。究竟何為智慧教室？滿足高校教育又需要什么樣的智慧教室？逐漸成為當下高校關切和需要具體落實的首要問題，多媒體教室的轉型對智慧教室有著不同尋常的意義。

1 多媒體教室轉型背景及意義

以浙江師范大學為例，當前高校多媒體教室存在如下幾個方面的問題：

(1)教室環境物理布局問題。當前多媒體教室的物理環境仍是在“八燈四壁兩簾一黑板”的普通教室基礎上，加多媒體設備如計算機、投影機、功放等構成。絕大部分教室其講臺和課桌椅都是固定不可移動的。以浙江師范大學為例，近300間的多媒體教室，60座以上的教室幾乎全是不可移動的固定桌椅，只有少部分外國語學院的小教室是可移動桌椅。因此，要在這樣的多媒體教室里開展較為豐富的教學活動是相對困難的。

(2)多媒體設備與課堂實時交互矛盾。目前，大多高校多媒體教室是建立在易管理少操作的基礎上，將教室里所有電子設備集中在一個網絡中央控制器，然后通過連線外置一個小的控制面板，就可以通過一鍵上下課的操作將所有設備開啟或關閉，盡管該技術已在某種意義上為教師節省了開、關設備的時間，但對課堂的實時交互并沒有起到任何作用，多媒體設備所能提供的教學支持仍然停留在投影顯示、功放擴大和放送聲音，對教師與學生的教學活動不能起到支持和助推作用，電灌式授課方式在某種程度上助長了教師對課件的依賴，削弱了師生課堂氛圍的良好營造。當下多媒體設備與課堂互動需求之間的矛盾日益凸顯，對該矛盾任之不顧，將會削弱整個高校課堂教學的質量和效果。

(3)課件資源獲取障礙。在多媒體教室中，教師主要通過兩種方式獲取課件資源：一種是移動硬盤或U盤拷貝，另一種是網絡條件允許的情況下通過郵箱或云盤下載。通過長期觀察，教師主要選擇移動硬盤或U盤拷貝課件資源，這種方式雖然相對網絡下載要可靠穩定，但其對工作計算機有相當多的安全隱患。每間多媒體教室使用率非常高，安排在高校多媒體教室的課程每一天甚至每兩節課都不一樣，不同的教師攜帶各自的移動硬盤或U盤上課，排除個人丟失不說，對多媒體計算機不停的插拔拷貝，又到別的教室或其它計算機終端使用，勢必會將病毒等攜帶到多媒體計算機上，易導致計算機系統崩潰，無法正常開展教學活動。而利用網絡通過郵箱或云盤下載課件資源，同樣存在較多問題，網絡的不穩定性使教師無法下載課件資源，大大縮減了有效課堂授課時間。

(4)管理界限模糊。管理界限模糊是高校多媒體教室普遍存在的問題。完善的多媒體教室管理應該將教室物理環境管理、教室硬件設備管理、軟件維護，甚至課件資源的有效管理和應用都歸類到多媒體教室管理中去，加大管理人員隊伍，細化管理職責。高校多媒體教室硬件設備配置繁雜，其中計算機、投影機、中控系統、幕布、攝像頭、音頻設備、桌面控制面板等，每一樣設備都要求有精確的最佳配置參數，各設備不僅價格昂貴，使用壽命短，而且只要課堂上需要多媒體設備，就需要各設備同時運行、協調工作，出現任何一處故障就會牽一發而動全身，影響到整個多媒體課堂的順利進行。單單負責硬件設備的管理員就得兼顧多重工作任務，包括及時發現、排除并維護和維修所有設備的各種故障，以確保所有設備的穩定運行，盡可能延長其使用壽命。因此，管理界限的模糊對有效的課堂教學時間有非同尋常的意義，細化并歸類管理任務，明確落實管理責任人，并將具體管理明細標識到教室里，方便授課教師能立刻獲取信息從而節省課堂可利用時間。

2 智慧教室與Smarter教室

狹義的智慧是指高等生物所具有的一種基于神經器官的高級綜合能力，包括感知、知識、記憶、理解、聯想、情感、邏輯、辨別、計算、分析、判斷、文化、中庸、包容、決定等多種能力。在心理學術語中，“智慧”是感覺到記憶再到思維的一個過程，行為和語言是智慧的結果，感覺、記憶、思維、語言、行為的整個過程稱為智能過程。

國內外有諸多學者從不同角度對智慧教室進行定義和闡述。黃榮懷[3]等通過分析多媒體教室存在的困境，認為其仍然是一種 “電灌”式教學環境，即“計算機+投影”的教學環境，未能真正從傳統的“人灌”即“黑板+粉筆”給師生帶來更有效的教學環境，認為智慧教室是能優化教學內容呈現、便利學習資源獲取、促進課堂交互開展，具有情境感知和環境管理功能的新型教室,是一種典型的智慧學習環境。張亞珍等[4]通過對近年來國內外智慧教室的研究評論，從環境、工具、技術、學習支持幾個維度定義智慧教室，認為智慧教室是物理環境上舒適適合學生學習，人際環境上滿足師生交互，資源環境上能實現個性化推送和共享，工具方面智能化，學習支持方面上能滿足線上線下、非正式學習和正式學習相結合的個性化需求，認為智慧教室是智能化信息技術與課堂學習環境結合的產物。王曉晨等[5]認為，智慧教室是從多媒體教室發展而來，智慧教室以自動感知、識別、互聯、設備便攜等特征，并將智慧教室分為增強課堂互動的、以交互式白板為中心的智慧教室；評估學習成果的、以“點點按”學生回饋設備為中心的智慧教室；促進個性化學習的、以平板計算機為中心的智能教室。王麒和陳衛東等[6]認為智慧教室仍然是一個多媒體教室，能夠為教學者提供視頻投影、互聯網接入和DVD、錄像回放等功能，便于教學者快速獲取高質量多媒體教學材料，還提供了在線課程展示所需的媒體設備。張亞珍等[4]通過研究國內外對智慧教室的研究，從環境、關系、資源及工具支持幾個維度著眼，認為智慧教室在物理環境上能根據溫度、濕度、學生人數自動調節教室的溫度、濕度、照明和色彩，適合學生學習；在人際環境上強調和諧、平等，促進互動；在資源環境上，實現個性化推送和資源共享，消除信息孤島；在工具上，提供豐富和智能的學習工具，開發學生潛力和提高學習效果。經過閱讀國內外研究文獻，認為理想的智慧教室最終要實現的是教學智慧、管理智慧，更深層次的是學習智慧。

綜上所述，智慧教室仍然是一種多媒體教室。針對高校多媒體教室現狀，智慧教室的構建應該建立在多媒體教室改建和重建的基礎上，能做到成本最小化、設備智能化、操作簡單化，滿足課堂互動，滿足高校課程體系差異性的分層分類、按需而建的多種智慧教室的組合，兼顧實用性和普遍易用性的較為智慧的智慧教室，稱之為Smarter教室。以浙江師范大學為例，Smarter教室從傳統多媒體教室的改建和重建基礎上實現。理想的Smarter教室基于穩定的有線或無線網技術，滿足教室環境中對所有設備的網絡穩定需求，在此基礎上，根據課堂需求，滿足師生對便攜設備的靈活選擇，使教學環境為課堂多樣化活動的開展提供更多的選擇余地。如某學科課堂需要交互情景多，可以建設以交互設備為主的智能-智慧教室，某學科課堂需要更多的自主學習和個性化學習，則可以選擇以手持便攜式設備為主的智能-智慧教室，而某學科課堂需要試聽效果和評價課堂學習的，可以選擇以網絡中央控制為主、功放設備、物理電氣設施完善的智能-智慧教室。本文提出的Smarter教室是主要為滿足課堂互動、管理智慧化及全校普遍實用性的多媒體教室。

3 理想轉型模式——Smarter教室

轉型是一個求變的過程，更是一個創新的過程。以浙江師范大學為例，當前多媒體教室中支持課堂需求的設備主要有：得實網絡中央控制系統、投影機、電動幕布、無線擴音系統功放、音響、有/無線麥克風、微型監視器、投影機吊架、多媒體計算機、遠程管理控制端等。多媒體教室的設備運作過程主要依賴得實中央控制系統，將所有設備連接在中控上，通過控制面板實現一鍵開啟所有設備。控制行為主要包括一鍵上下課、投影機的開關、電動幕布升降、功放的開關、聲音的大小調節、計算機視頻信號的切換等。從操作便捷的角度看，這樣的多媒體教室已有智慧的端倪，即通過面板按鈕控制實現相對智能的開啟和關閉，但這樣的智能遠遠達不到智慧，任何支持課堂的智能都要回歸到是否對學生的學習有幫助作用，是否能促進更好的學習。因此，高校多媒體教室的轉型需要求變，需要創新，其創新點就在構建滿足師生教學需求的智能-智慧的教與學的環境，最終實現設備智能帶動教學智慧，教學智慧帶動學習智慧，硬件系統帶動管理智慧，管理智慧進一步服務教與學，管理和設備都最終為教學服務，實現教學智慧化和學習智慧化。

理想的Smarter教室最終服務于學生的“學”。高校多媒體教室不再是傳統意義上只涵蓋各種設備的教室，而是兼顧智能化-智慧化的新型智能-智慧學習環境，即Smarter教室模型(見圖1)。宏觀上看，設備、教學與管理是Smarter教室必不可少的三大要素，三者互相影響、互相作用，并互相支撐，缺一不可，共同服務于課堂教與學的順利開展。Smarter教室模型需要滿足設備智能化教學智慧化、管理智慧化，最終實現學習智慧化。在Smarter教室模型中，首先，設備為教學提供智能化技術支撐，一方面要滿足課堂教學內容的呈現、運作和生成，另一方面輔助教師教學過程的智慧化，幫助學生課堂學習智慧化，突破傳統意義上的課堂教學，課上智慧課堂，課下可提供二次學習提取課堂資源等，而課堂教學的新需求反過來促進設備的更新與升級。其次，設備要為管理員的管理和維護提供技術支持和后臺管理保障，在Smarter教室模型中，管理員對設備的管理也上升到新的臺階，不再是單純的設備維護和檢修，管理員還將管理課程資源的提取和收集，協助教師做好課堂教學的輔助工作，實現智慧化管理。總之，Smarter模型中任意要素所發揮的任意智能-智慧化作用，其最終的服務宗旨都將回歸到學生的“學習”上，最終幫助學生有效開展學習活動。

從普通多媒體教室到Smarter教室轉型，是一個新型的學習環境再生的創新過程，它不再僅僅局限于設備結構等物理上的智能化升級和轉型，還將涉及管理智慧化的轉變和教學智慧化的變革。

4 轉型困境與展望

盡管關注智慧教育的熱度尚在，但智慧教室的真正轉型是一個非常大的工程，不僅僅是教室環境和設備的改善與改進，它涵蓋教學方法、教學內容、教學活動甚至整個教學過程的智慧變革，需要國家及相關部門對教育信息化的扶持，需要技術人員開發先進的智能化教育裝備做支撐，也需要廣大教育人士教學方法的轉變。目前，無線網絡技術的覆蓋和擁堵問題仍無法滿足智慧互動課堂的實時需求，教師和管理人員對新技術、新媒體及新教學法的態度不夠積極，智慧教室所對應的管理后臺以及前端控制體系仍不成熟；并且，智慧教室在國內并沒有通用的普遍認可的建設方案，已建設好的智慧教室存在應用率低等問題，這在智慧教室發展過程中都亟待解決。

圖1 Smarter教室模型

[1] 周頡.高校多媒體教學的現狀研究[J].中國教育技術裝備,2015(12):82-83.

[2] 張立新,朱弘揚.國際智慧教育的進展及其啟示[J].教育發展研究,2015(5):54-60.

[3] 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.

[4] 張亞珍,張寶輝,韓云霞.國內外智慧教室研究評論及展望[J].開放教育研究,2014(1):81-91.

[5] 王曉晨,江紹祥,黃榮懷.面向智慧教室的中小學課堂互動觀察工具研究[J].電化教育研究,2015(9):49-53.

[6] 王麒,陳衛東,葉新東,等.未來課堂視域下的關鍵技術研究[J].中國遠程教育,2012(10):57-64.

(責任編輯：孫 娟)

劉圓月(1985-)，女，陜西延安人，浙江師范大學信息傳播實驗教學中心實驗員，研究方向為智慧教室與智慧教育管理；劉林林(1979-)，女，陜西延安人，延安市柳林中學教師，研究方向為數字化教學。

10.11907/rjdk.162363

G434

A

1672-7800(2017)003-0199-03