基于云服務的高職院校智慧教室建設探討

陳 剛

（江蘇農牧科技職業學院，江蘇 泰州 225300）

智慧教室是一種智慧學習環境，滿足智慧學習時代的發展需要，也是學校信息化發展的訴求。傳統教育模式不利于學生實現全面、綜合性的發展，基于云服務的智慧教室建設能夠使教學資源更加豐富，學生通過虛擬以及實物資源學習、接受新的事物與知識，能夠更好地促進學生健康成長與進步。

1 智慧教室概述與作用

智慧教室就是在課堂上裝備，將視聽、交互以及投影設備集中到一起，讓教室與學生進入到系統中進行教學、學習，并能夠實現遠程教育的一種教室模式，這種智慧教室的資源豐富，技術先進，教學方法多樣化，有良好的互動效果，有助于激發學生的學習熱情與欲望。

智慧教室在網絡環境下進行教學、教研[1]。學生利用智慧教室進行小組探討與分析。智慧教室是教師與學生有效互動的重要工具，智慧教室的多媒體處理能力比較完備，不僅能夠進行基本的聽說讀寫，還能夠對學習成果進行互動檢測。整個系統能夠將教師的教學以及學生的學習過程進行記錄，教師可以通過觀看記錄反思自己的教學不足，并觀察學生的學習情況。學生也可以通過觀看解決實際學習中的問題。智慧教室還能夠進行網絡現場直播，家長等也可以對教師的教學情況進行觀看，有助于督促教師更好地開展教學工作。

2 高職院校智慧教室建設原則

2.1 開放性

云服務的智慧教室建設需要對數據庫結構、通信接口、卡結構、密鑰系統進行開放[2]，支持高職院校自主對擴展軟硬件設備進行采購。并且允許智慧教室與第三方系統相對接，依據設計需要對接系統，保證數據同步，并進行免費的技術支持維護以及開發等。智慧教室的建設需要與數字化平臺就身份信息、數據等同步統一。智慧教室系統中產生的數據是高職院校決策的重要依據，智慧教室系統的數據需要免費開放。

2.2 先進實用

使用先進的、滿足時代發展的思想、技術以及產品，從而實現模塊化、集成度高的效果。系統功能需要清晰、完善，與實際需要相適應，提高工作效率，保證管理硬軟件系統與高職院校需要相符合。系統不僅要系統微課、互動以及錄播教學等功能，還要實現遠程的控制管理，師生能夠在線交互，在網絡上點播、直播教學視頻資源，對教學活動進行監督檢查等。

2.3 安全可靠

為使設備能夠安全可靠地運行，需要選擇口碑好、市場占有率大的產品，并考慮產品的升級、兼容性等[3]。硬件設備需要有故障恢復的能力。開發軟件系統時，平臺要具備較強的抵御風險的能力，并完善安全管理措施，使智慧教室管理平臺的運行更加穩定。

2.4 靈活、可擴展

智慧教室需要能夠對多種多媒體硬件設備、終端提供支持，使后期技術產品能夠靈活地更新。此外系統的軟硬件設備還需要具備可擴展的能力，高職院校結合實際情況強化設備服務水平，并且系統不對用戶、設備等數量進行限制。

3 基于云服務的高職院校智慧教室建設

3.1 智慧教室建設

建設智慧教室集中了網絡、PC機、多媒體教學設備等，在建設教室時還需要使用中央控制器，用戶需要控制相關設備，也需要頻繁切換教室信號，只需要控制中央控制器。在系統中，網絡中的不同設備之間使用通信電纜進行連接，構成局部操作系統，利用同一個控制面板對多種設備進行控制操作，在操作過程中，操作人員只需要對控制臺進行控制管理就可以，能夠使復雜的電教設備更加簡單。而且電子自板與超短焦投影機相結合也逐漸被高職院校認同。

可視型多媒體教室以集控型為基礎，并增加音頻、視頻等編碼器、語音、云臺攝影機對接模塊，使教室在教學時能夠錄制課程的視頻以及音頻，并進行回放，還能夠與管理人員有效地交流。

智慧教室設計時需要從教學場景、系統設備控制、多媒體教學過程進行考慮，從而使教師與學生能夠在教室中獲得舒適的體驗以及良好的教學效果。在設計教室時，需要設計門禁系統，與高職院校一卡通自動化對接，只有擁有教師卡以及有授權的學生才能夠進入到教室中。對于教室中的多媒體系統、燈光以及空調等要實現本地控制、集中控制的雙向控制，通過集控中心的屏幕展現出智慧教室的運行情況，進而對智慧教室進行遠程監控。智慧教室能夠對課程進行一鍵錄制，教師刷卡進入到教室中，登錄系統號碼，對自己的課程進行錄制，還可以將自己事先做好的課程進行上傳。課后，教師登錄到網絡課程中心，在線點播錄制的課程，并進行剪輯、上傳與發布，使教師能夠對自己錄制的課程進行有效的維護。

3.2 集中控制管理智慧教室

充當智慧教室的大腦。集控中心為用戶提供相關的數據信息。比如高職院校的教學監管部門可以發揮集控中心作用對智慧教室中的教學音頻、視頻等進行獲取，實現遠程的記錄。教師授課結束后，登錄到集控中心服務器中，管理自己的教學視頻，還可以接收到學校相關人們聽課之后給予的教學反饋。集控中心中包括多個設備部分、控制服務器、多畫面監控設備、錄播以及電視墻等，學校教學監督部門可以發揮這些設備優勢實時監控不同智慧教室的教學情況，并錄制教學的實際情況。設備服務控制器中安裝多媒體教室集中管理系統軟件，利用這些系統由管理人員管理智慧教室，保證所有智慧教室的情況都能夠通過服務器進行查詢。

3.3 利用無線終端教學

在傳統的高職院校多媒體教學中，教師一般使用鍵盤、鼠標等進行操作，教師的教學注意力主要集中在屏幕上，與學生的交流互動不足，使得學生無法積極參與到課堂中，學生的積極性不強，教學效果并不理想。智慧教室的出現有了無線教學終端，能夠使傳統的教學不足得到改善。在教學過程中，教師可以將自己制作的教學課件、視頻等上傳到無線終端，教師手拿無線終端教學設備開展教學工作，能夠隨時播放課件，并進行備注、翻頁等操作。教學時，課件上的所有內容都傳輸到了無線終端中，因此教師可以隨時找到任何一張需要的幻燈片，這是鍵盤以及鼠標設備無法比擬的。無線終端教學設備的應用能夠使教學方法更加靈活，并有更多機會與學生進行互動，還能夠走下講臺進入學生中進行教學。

3.4 自動識別導播教學行為

高職院校教師在教學時，教師可以利用課件對教學內容進行演示，可以通過示范、板書說明問題。在教學過程中需要使用自動導播機制對教師的教學行為進行識別，并調整切換鏡頭。智慧教室系統中有無線傳感器、圖像識別技術等智能化的自動導播系統，可以結合教師教學中的不同行為選擇最為合適的視頻畫面，學生在對教學視頻畫面觀察時對教學的本質內容進行清楚明確。

4 云服務智慧教室的前景

隨著互聯網技術以及云服務的廣泛應用，人們的衣食住行、學習等都獲得了極大的便利，互聯網的出現使人們的生活、生產以及工作等都出現了顛覆性的變革。傳統教學模式以及教學方法也在云服務下逐步實現轉變與創新。

在高職院校教學中，現代化網絡技術的應用優勢日漸明顯，教育工作者也紛紛認識到網絡信息技術對于教學活動開展的積極影響，因此教師們都開始研究分析怎樣將互聯網技術更好地融入高職院校教育教學中，從而使學生能夠在教學中占有主導地位，實現線上學習、線下互動的有效結合。

翻轉課堂、MOOCs、微課等在線學習方式的出現以及廣泛應用使得高職院校的教育、學習更加便利。在教育教學中，要實現良好的在線學習效果就必須要有豐富的教學資源。但是在傳統教學中，錄課是無法滿足大量視頻教學資源需要的。而云服務下的智慧教室能夠自動化地生成質量較高的教學視頻資源，然后上傳到云空間中。教學視頻資源的采集、標簽以及上傳等工作都是通過自動化系統完成的，教師刷卡后將信息標簽添加給課程，攝像機對教師的教學方法進行自動化拍攝與分析，并結合教師的操作智能化地對視頻畫面進行切換，采集完視頻之后，可以通過編碼器將自動化的編碼進行上傳。

5 結語

如今計算機技術、網絡信息水平逐步提高，信息技術在高職院校教育教學中有著極為廣泛的應用，并對傳統教學方法產生了強烈的沖擊。網絡公開課、微課、翻轉課堂等在線學習方式的出現與應用使教學更加便利、高效。而在線教學的開展需要有豐富的、高質量的教學資源，對于大量的視頻教學資源，傳統教學方法是無法滿足的。云服務下的高職院校智慧教室是以互聯網、云計算基礎為基礎的一種解決方法，能夠自動化地產生高質量的視頻教學資源，然后將視頻教學資源上傳到空間中。教師在智慧教室中的教學情況就能夠被一鍵錄制，并傳輸到教學資源云空間中，能夠為教師的教學反思以及學生的回放學習提供便利。

[參考文獻]

[1]張屹，陳蓓蕾，陳珍，等.智慧教室中的教學對大學生研究能力和元認知的影響—基于量規的干預[J].電化教育研究，2017（7）：77-84.

[2]俞偉，劉淵.“互聯網+”時代“智慧教室”建設的研究與實踐[J].教育理論與實踐，2017（15）：44-46.

[3]安寧，牛愛芳，齊瑞紅，等.高校智慧教室建設的探索與思考[J].實驗技術與管理，2017（5）：247-251.