基于智慧教室的全過程控制管理模式實證研究

胡沛然， 沈宏興， 王志香， 殷 霓

(上海交通大學 教育技術中心，上海 200240)

0 引 言

隨著網絡信息產業的不斷發展、智能硬件的進步與廣泛應用，日常社會信息的產生、傳輸、處理等成本也越來越低廉，對于整個“智慧地球”(Smart Planet)概念的提出與發展研究，包括智慧交通、智慧醫療、智慧教育等，均有極大推動與促進作用。

“智慧教室”又稱智能教室，英文常用Smart Classroom、Intelligent Classroom等表示。通常認為，“智慧教室”是指為教學活動提供智慧應用服務的教室空間及其軟、硬件裝備的總和，是在物聯網、大數據等新興信息技術推動下的教室信息化建設“新形態”[1]。它從根本上變革了教學系統的4大要素：教師、學生、教學內容和教學媒介之間的關系，為教與學提供了一個高效、開放、互動的智能化體驗環境。因此，智慧教室作為一種典型的智慧學習環境，是學校信息化發展到一定階段的內在訴求[2]，同時也是當今智慧學習時代的必然選擇[3]。目前，關于智慧教室的研究與應用，已成為教育技術學領域，以及智慧教育研究的重要方向和熱點主題。

1 智慧教室的國內外研究現狀

國外“智慧教室”研究的開展，最早可追溯到1988年羅納德·雷西尼奧[4]在“教育技術的實際執行”一文中提出的“Smart-Classroom”。當下對于“智慧教室”的研究，因各國技術發展的階段層次和水平不一，而研究內容和側重點也不盡相同。例如，德堡大學開展的DEBBIE項目，就偏重于學生課堂筆記的自動化系統開發；雷丁大學主要關注互動技術，重點研究智慧教室的學生交互行為[5]；北卡羅來納州立大學的SCALE-UP項目，則通過仿真技術構建深度互動的學習空間，引導學生開展協作式、體驗式學習[6]。

國內對于智慧教室的研究尚處于初級階段，主要側重在智慧教室的設計理念和教學模式構建等方面，而對于智慧教室的應用體系、評價指標和管理標準等，均鮮有涉及。另外，對于智慧教室的研究與應用，仍然只是從理論上進行構建，缺乏全面、完整的實踐研究與實證探索。根據張亞珍等[7]的研究統計，國內關于智慧教室應用的案例研究占全部智慧教室研究的比例不足5%，這主要是因為智慧教室在我國尚未進入到大規模的應用階段。

國內目前關于智慧教室的解決方案，其面向客戶群體大多是中小學，參與研究智慧教室的高校較少[8]，究其原因是有多方面的，包括中小學以成績為導向，而信息技術可以充分利用名校、名師等資源提高學生學習成績，此外中小學的知識結構相對簡單和集中，也便于配套教學軟件等學習資源的開發與推廣。

但是，中小學依然以“教”為中心的這種學習空間模式，顯然與高度信息化時代創新型人才的培養目標不相符。這就進一步要求我們將智慧教室從以“教”為中心轉向以“學”為中心，主要應用對象從中小學生轉向大學生(含本科生、研究生)。與此同時，“智慧教室”的研究方向與側重點可做適當的變化與調整，對于它的日常應用，以及如何進行有效管理自然成為高校管理工作者的重點探索方向。

2 項目建設具體案例

新一代信息技術的高速發展，推動了課堂教學形式與方法的大變革；再加上現代信息技術與教育，特別是課程的全面深度融合，迫切需要能夠支撐現代化互動教學的“新形態”學習環境。在國家《教育信息化十年發展規劃(2011-2020)》中便明確提出，要“建設智能化教學環境，提供優質數字教育資源和軟件工具”[9]，最終實現“以信息化引領教育理念和教育模式的創新”[10-11]。

為進一步提升我校教學設施水平，利用現代教育技術促進課堂教學，更好地滿足“學在交大”和“雙一流”建設的內在需要，教育技術中心，會同教務處、基建處等相關部處，于2016年暑期正式啟動閔行校區中院8間普通教室的升級改造，打造全新“智慧教室”學習環境。

在“智慧教室”的設計和建設過程中，實現前端高清投影與智能黑板匹配，后端手寫白板和移動式白板方便師生分組討論；配置環境照度傳感器、溫濕度傳感器等，利用物聯網技術自動感應環境變化，實現智能化自動調節；配置4K自動跟蹤攝像頭及高寬度拾音器等，實現多路云錄播功能；配置遠程教學一體機，實現高清云教學功能；還有無線投屏系統、數字媒體演示系統，刷卡考勤系統等，并與原有校園管理平臺無縫對接，以期實現智能化、高度信息化、綠色環保的綜合管理，具體功能實現如圖1所示。

圖1 學校“智慧教室”功能實現圖

3 智慧教室“三位一體”全過程控制

在現代管理學原理中，對于企業產品質量的管理可分為3個階段，即“事前”的產品質量控制、“事中”的過程控制以及“事后”的質量控制與處理。同樣，經過長時間的實踐與總結，對于學校智慧教室的日常管理，無論是技術層面，還是日常的物業管理方面，均采取“事前”檢查(Pre inspect)、“事中”反饋及解決(While feed back and resolve)、“事后”復核(Post review)這樣的PWP“三位一體”全過程控制方法(見圖2)。

3.1 “事前”檢查

“事前”檢查與控制，也稱為主動控制，屬于一種面對未來的控制手段。無論是技術層面的解決方案，還是日常的物業管理，面對當前企業人員素質參差不齊、操作行為種種不規范現象，作為整個教學空間的管理主體責任單位，切實做好管理的“事前”檢查與控制工作，就顯得尤為重要。

圖2 PWP“三位一體”全過程控制流程圖

“事前”檢查是進行“事中”反饋和解決問題的基礎，同時也是實現管理目標的前提與保障。在具體實踐過程中，主要是面對問題去進行檢查與控制，有具體目標，并不是盲目的檢查。切實做好“事前”檢查，可以更有針對性地去解決問題，甚至是把問題消滅在萌芽狀態，從而達到防患于未然。這樣簡單、直接而又高效的管理手段，在日常管理過程中，通常會注意以下幾個方面：

(1) 重點是對人員隊伍的檢查與控制。人是一切操作的行為主體，“事前”檢查與控制必須以人為核心。日常工作中，要充分發揮人的積極性和主動性，如物業人員在對學校“智慧教室”進行日常保潔，是否積極主動所帶來的效果截然不同。擦洗黑板這樣一件簡單的小事，他們既可以隨意地擦，糊弄師生和上級管理人員；也可以積極主動地把黑板擦洗干凈，從而給師生帶來一個清晰、潔凈的上課環境。

此外，特別注重人員隊伍的素質提高。這里所講的素質，并不單是指文化素質或簡單的學歷層次之類，而是個人的全面、綜合素質。同樣以物業服務人員為例，這支隊伍的管理，和那些為“智慧教室”提供解決方案的技術人員，具體要求和側重點肯定是不一樣的。物業服務人員，重點在于做事認真負責，工作有耐心和細心，能沉下心來搞好整個教學空間的衛生和環境，為廣大師生服務。總之，無論是技術人員，或是物業人員，他們個人素質的高低以及優質服務意識的強弱，都會直接影響到教學空間，特別是“智慧教室”這類智慧學習環境的綜合管理效果。

(2) 注重細節和操作規范。對于那些技術性問題，或是物業管理性問題，作為活動主體的“甲方”，必然要有屬于自己的高標準和嚴要求。例如物業公司提供“智慧教室”保潔服務，不僅要關注那些顯眼的、高大上的設備設施清潔，對于一些微小空間，也要沿用同樣嚴格的清潔標準。

那些“智慧教室”的技術解決方案供應商，他們所提供產品和服務的規范性也是嚴格把關的對象。例如項目進行工程布線時，整個布線操作的規范，最終形態的整潔與美觀，都必須從嚴把關、仔細檢查和監督。還有“智慧教室”安裝的攝像考勤機、高清云錄播、平臺監控及視質輪巡系統等，這些設施充分運用了大數據、云計算、人工智能等新一代信息技術，為我們帶來各種便利的同時，如何保障其信息采集、查看和利用的安全性及可控性，顯得尤為重要，規范化操作是其必然的選擇。

3.2 “事中”反饋及解決

除了相應的“事前”檢查與控制外，針對具體的檢查所發現問題，都要及時地反饋和積極地解決，這也構成了“智慧教室”全過程控制管理中的主體組成部分。對應到實際工作，如何進行有效溝通和高效解決，現代管理學原理中有很多的理論流派和方法，例如矩陣圖、甘特圖、正交試驗設計法，等。

“智慧教室”管理實踐過程中，作為主要管理人員，面對發生的各類問題，更多采用“5W1H”法進行問題分析，從而有助于問題的反饋與最終解決。“5W1H”法，又稱為六何分析法，其前身最早可追溯到1932年美國政治學家拉斯維爾提出的“5W”傳播模式，后經人們的不斷運用與總結，逐步形成成熟的“5W+1H”思考方法，并在企業管理和日常生活中都得到廣泛的應用[12]。應用“5W1H”法分析具體問題時，一般對“事前”檢查中發現的問題做如下分析：①W——When，什么時候發生的問題？什么時候能夠解決問題？即時間；②W——Where，問題發生在什么地方？即地點；③W——What，發現問題的具體內容是什么？即解決目標；④W——Why，為什么會發生這樣的問題？即原因；⑤W——Who，這個問題由誰負責？有哪些人可以解決該問題？即責任對象；⑥H——How，采取什么手段來解決？或避免類似問題再發生？即方法。

不論是技術還是物業管理問題，都可以采用“5W1H”法進行上述分析，如圖3所示。只有采用這樣的科學分析方法，才能全面地把握住每一個細節，最后完美地進行“事中”反饋與解決。

圖3 “5W1H”法在問題分析中的應用

3.3 “事后”復核

對于“事后”復核(Post review)，是這個PWP“三位一體”全過程控制中必不可少的一個環節，其發揮的作用也至關重要。復核，本質仍是一種檢查，可以理解為保證既定目標實現而采取的某種控制手段和方法。

在質量管理領域，最早由休哈特提出構想，后被美國管理學大師戴明博士于1950年挖掘出來，并加以廣泛宣傳和應用于質量持續改善的過程，就是著名的“PDCA”循環，也稱為質量環、戴明環。PDCA表示工作的4個階段，即計劃P(Plan)、實施D(Do)、檢查C(Check)、處置A(Act)，并按這幾個階段周而復始地循環工作[13]。在整個PDCA循環過程中，可以使工作方法和步驟更加系統化、條理化和科學化，就像人們爬樓梯一樣，一個循環的運轉結束，代表質量的提高與改善，同時又是下一個循環的開始，再運轉，再提高，……，不斷前行，持續改善，如圖4所示。

圖4 PDCA循環的持續改善機制圖

PWP全過程控制的“事后”復核，執行的便是PDCA循環中第三階段——檢查Check階段，同樣希望與“事中”的反饋及解決階段合在一起，構建如上圖中的持續改善微循環模式。這種復核雖然形式多有不同，但無論是技術管理，或是物業管理，均可以按照診斷性評估方法進行，即首先確定檢查標準、其次衡量實際業績、繼而進行差異分析，最終采取糾偏舉措[14]。在“智慧教室”管理實踐中，通過這樣的診斷性評估，可以對包括技術實現水平、物業管理水準在內的全面、綜合性管理進行很好地掌握與控制。

4 結 語

通過PWP“三位一體”的全過程控制方法論，教育技術中心作為學校教學空間的管理主體責任單位，特別是“智慧教室”的主要建設及管理部門，從技術設施的前期建設到后期運維，從物業管理的日常衛生保潔到公共設施維護等各方面，均做到了高效、規范管理。具體實踐過程中，充分運用現代管理學基本原理和方法，諸如“5W1H”法、“PDCA”循環等，取得了較好的成效。

但應該指出的是，這些管理學方法應用于學校教學空間的管理，是有不同于企業管理的地方[15]。雖然PWP全過程控制劃分為“事前”檢查、“事中”反饋及解決、“事后”復核等3個階段，但它們并不是截然分開的，而是緊密聯系、互為一體，依然是全過程控制的典型方法論。新的時代，我們應該圍繞“學在交大”和“雙一流”的建設目標，將教學空間管理，特別是“智慧教室”這類智慧學習環境的日常管理進行有機整合、相互聯系、相互促進，從而不斷循環，向前發展。