智慧教室建設與應用實例

【摘要】智慧教室概念已被許多學校認可，也做了很多試點教室，不過在高校中大量建設的教室并不多。在2016年暑期上海交通大學建造了8間智慧教室，作為可批量化建造的高校普教教室試點。在本文中主要介紹這些教室所包含的系統功能，教室環境以及教室應用情況。

【關鍵詞】智慧教室

【Abstract】Nowadays，the concept of intelligent classroom is well accepted by many schools. Many intelligent classrooms were built，but they were not applied for general college education. At the summer of 2016，eight intelligent classrooms were implemented in Shanghai Jiao Tong University，these classrooms are used as general college education. In this article，multimedia systems，classroom environment and application of these classroom will be introduced.

【key words】intelligent classroom

【中圖分類號】G434 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）09-0003-02

一、智慧教室建設背景及理念

隨著智慧教室概念的提出，不僅是中小學，高校對智慧教室產生興趣，并嘗試建造。智慧教室的硬件設施越來越完善，互動功能也越來越多樣。建設智慧教室的案例中，智慧互動功能十分明確，增加師生間，學生間的討論，在互動與討論中激發老師與學生的創新思維，從而提升教學質量。上海交通大學作為百年老校，目標為雙一流大學，自然要在智慧教室的建設上做出成績，作為試點，2016年暑假在交大閔行校區中院建造了8間智慧教室。建造這些教室，一方面改善本校課堂環境和軟硬件設施，另一方面通過引入新技術來推動教學形式的改變和提高。通過這兩方面來實現教育質量的提高。在技術和設備的取舍上，以實用，可大量建設為衡量標準。經過反復得修改方案，最終確定了適用于普通高校日常教育，能做到“服務教學、應用為王”的智慧教室方案。在本文中就以這8間教室作為智慧教室的建設實例，來介紹智慧教室的概念是如何落地的。

二、智慧教室主要設備及功能

這8間教室是原本是普通多媒體教室，利用這次機會改造為智慧教室。其中6間是原本100平米的大教室，2間是40平米的小教室。大教室改造為40人的多媒體互動型教室，小教室改造成20人的小面積多媒體討論型教室。

多媒體互動型教室內包含主要系統和設備清單如表1所示：

小面積多媒體討論型教室內主要系統和相關設備清單如表2所示：

投影，擴聲，信號處理，中控系統等多媒體設備和原多媒體教室雖然相似，但都做了升級。例如：

●投影機配備雙投影，用來顯示不同的圖像。

●擴音系統選用了人聲效果更好的吸頂音響，取代原來的普通喇叭。

●圖像信號增多，選用輸入更多的中控設備，方便信號源切換。

●中控平臺不僅是手動開關，與課表對接后，做到上課前，設備準時自動開啟。還可以做到教室的使用率，設備使用時間等數據采集。

與原多媒體設備不同的是增加了6個新功能：

●無線投屏分享：教室內圖像信號不僅包含原來2路信號（臺式機和筆記本），還新增了2路無線投屏信號，以便于課堂上更方便地分享師生手機或筆記本上的內容。

●云錄播：通過安裝自動跟蹤攝像頭，能更好地捕捉到老師的板書、動作和神態。配合高清編碼器，拾音器和錄播系統，可以做到自動錄播課程的功能。

●遠程教學：有部分課程老師或學生不在本地，甚至在國外。這種情況就需要使用視頻會議系統來連接兩地師生，完成教學。

●智能環境控制：通過溫度、濕度和光照感應器，增加了環境與師生間的互動，為上課中的環境調節燈光和溫度，使得教室內環境更舒適。

●考勤系統：教室內配備人臉識別刷卡器，通過刷卡和拍照對學生做簽到工作。替代傳統的點名簽到的方式。同時簽到數據的采集，可以作為提高教學質量的重要依據。

●智能白板和互動電子白板：會議討論教室配備了智能白板，可以直接把普通白板上的板書保存到服務端，學生或老師可以直接通過微信公眾號獲取之間保存板書筆記，并做備注，整理和分享。互動電子白板作為多功能互動終端，可作為普通一體機、連接筆記本和電子板書互動功能。

三、智慧教室的互動環境

原普通多媒體教室的課桌椅還是保持最原始的條桌形式。師生間，學生間互動困難。這次改造重點之一就是對教室裝修環境以及課座椅進行升級改造。

課堂環境的改善有以下幾點：墻面選擇環保和吸音材料；地面選用耐磨且有一定軟度的材料；安裝吊頂防止回聲；墻邊安裝插座給帶筆記本的學生提供足夠的電源；正對講臺的固定白板提供更多的討論板書空間；整個教室色調簡潔明亮；這些課堂環境的改善，從整體到細節真正使這些智慧教室變得美觀、大方和實用。

課座椅的升級改造，從傳統的固定條桌，換成可靈活移動地桌子，椅子。方桌可以自由擺放成，小組討論，U字形，排排坐等等形式，效果見圖1和圖2。個別教室，如討論型教室，只放置帶桌板的椅子，移動組合更方便。效果見圖3。

四、智慧教室的運用與展望

新的教室環境和教學設備能夠給師生提供舒適的教學環境，隨著8間教室投入教學使用，老師和學生對新的教學環境贊不絕口，靈活的桌椅給上課帶來了更多更好的互動體驗。但是新技術的運用并不多，例如手機無線投屏互動，如何更好地運用智慧教室，是學校和師生雙方所共同面對的課題。通過后臺的簽到數據統計，教室使用率，能耗分析等等都可以為今后的大數據分析提供有效的數據。智慧教室通過技術革新推動教學形式變化，許多新功能融合進智慧教室，充分掌握和運用這些功能后，相信教學方法和效果會有非常大的改觀。智慧教室一定將成為學校課堂教學的主陣地。

作者簡介：戈達開，上海交通大學教育技術中心，工程師。endprint