高校智慧教室建設與應用探究

[摘 要]隨著科技信息技術的發(fā)展和教育信息化應用需求的加大，傳統(tǒng)多媒體教室已難以滿足師生學習的需求。文章闡述了國內高校智慧教室建設狀況、智慧教室建設基本思路、智慧教室建設中的一些問題與對策，以期為智慧教室建設與應用提供參考。

[關鍵詞]高等學校;智慧教室;建設;應用

[中圖分類號]G434 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-7656（2019）05-0046-03

引言

智慧教室也叫“未來課堂”，它是相對于傳統(tǒng)教室課堂而言的，它是在通信網(wǎng)絡技術、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術的相關理論和技術支持下，充分發(fā)揮課堂組成的環(huán)境、技術、教師等各要素的相互關聯(lián)作用開展教與學、融合互動，促進學生的認知、友好融合體驗和情感學習的活動[1]。

目前，國內有很多高校都在研究和探索推進智慧教室的建設和應用。從國內外文獻對智慧教室領域的相關研究中可知，智慧教室的建設和應用沒有統(tǒng)一的標準，各地方對智慧教室的理解還存在不足。在國家大力推進高校智慧校園建設的時代，智慧教室建設和應用是智慧校園建設的重要組成部分，如何更好建設和應用智慧教室？文章在參考國內外有關智慧教室研究的基礎上，找出智慧教室建設和應用中存在的不足，為拓寬建設和應用智慧教室的思路提供一些參考。

一、國內高校智慧教室建設概況

國內高校的智慧教室建設一般多采用升級改建已有的多媒體教室和新建智慧教室兩種方式。2017年以來，國內的一些著名高校如上海交通大學、華東師范大學、北京大學、廈門大學等對原有多媒體教室的進行改造升級為智慧教室，也新建一些智慧教室[2]。在智慧教室課堂應用上不斷探索推進，引領著高校智慧教室建設和應用模式，實現(xiàn)信息技術與教學的完美融合。

（一）升級多媒體教室

升級多媒體教室的改建方式投資成本相對低，它充分利用已裝修良好的教室、設備系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)等現(xiàn)有條件，采取系統(tǒng)優(yōu)化、完善改進等方式，實現(xiàn)原有設備使用最大化，操作相對簡單，如升級中控系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、音效系統(tǒng)和投影顯示系統(tǒng)等。升級或直接更換原有桌椅，可適合多種授課場景的課桌椅，如根據(jù)課程需求，可擺放為普通型、多邊梯形、方形、三角形等多種形態(tài)。升級多媒體教室建設智慧教室可能會存在設備接口兼容性、使用與控制較繁瑣、整體現(xiàn)場體驗較差等問題。

（二）新建方式建設智慧教室

新建方式建設的智慧教室投資比較大，一般是一些有資金實力保障和應用需求的重點高校或高職高專采用。它要求對教室進行統(tǒng)一的規(guī)劃和設計，需要充分考慮環(huán)境布局裝修、人臉識別與考勤系統(tǒng)、課堂實時錄播系統(tǒng)、新風系統(tǒng)、個性化課桌椅等情況。新建的智慧教室能很好地實現(xiàn)教學課堂互動、環(huán)境物聯(lián)控制、實時課程錄制、考勤識別、后臺統(tǒng)一管理等功能。可布置多塊高清觸控電子屏幕，多個角度呈現(xiàn)授課內容，并自動形成網(wǎng)絡課程系列資源。新建的智慧教室可有效避免新舊設備之間的一些不兼容、舊設備性能較弱、功能較差、控制繁瑣等問題，同時給教師和學生一種清新的課堂教學體驗，教師的教學效果得到提高。

二、高校智慧教室建設的基本思路

（一）確定建設目標

智慧教室建設要結合本校的實際制定可行的建設目標，確定要達到什么樣的效果。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動技術等相關技術的普及化發(fā)展，對智慧教室建設提出了一些新的挑戰(zhàn)。一般來說，智慧教室建設需具備良好的課堂布局環(huán)境、智能的人臉識別與考勤系統(tǒng)、簡潔明了的課堂中控系統(tǒng)、自動課堂實時錄播系統(tǒng)、智能新風系統(tǒng)等，能很好實現(xiàn)教學課堂互動、環(huán)境物聯(lián)控制、實時課程錄制、后臺統(tǒng)一遠程管理、對接學校教務管理系統(tǒng)等功能[3]，要能真正地體現(xiàn)智慧教室中的智慧功能。

（二）確立建設原則

建設原則立足于各專業(yè)課程的教學應用需求，要滿足多種媒體的應用分享、多終端應用、便捷互動應用、具有智能化統(tǒng)一管理等功能，確保智慧教室具備有先進性、易用性、融合性、易維護性以及可擴展性等。

1.先進性和可靠性相結合。先進性的設計原則體現(xiàn)在對各產品的論證選用及系統(tǒng)整合的各個方面，采用的技術是主流的、非局限性的。系統(tǒng)的架構是適應當前最為流行的構建模式，嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、開放接口等方面在產品終端及系統(tǒng)支撐軟件上均要有體現(xiàn)。但先進性要和可靠性相結合，整個系統(tǒng)的可靠方面在用戶心中占有極其重要的地位，從產品選型論證到設計環(huán)節(jié)都要力求以最成熟的方案，最優(yōu)的性價比、最良性便捷的功能擴展作為建設智慧教室的基本思路[4]。

2.融合性與實用性相結合。新技術手段、網(wǎng)絡的不斷提速、高性能終端等為融合應用提供了廣闊的應用前景，融合的方式及性能已是智慧教室建設的重要評價之一，當今各學校的智慧校園建設越來越需要單一穩(wěn)定的融合產品來取代以往多設備、多系統(tǒng)、多線路的組成業(yè)態(tài)。但是，融合性要與實用性相結合，沒有實用性的融合建設是缺乏應用前景的，也會照成浪費。在實用性方面，如設計的智慧教室采用硬件模塊化、軟件開源化的原則，融合與其他設備的對接，設計的系統(tǒng)要支持API、SDK等開發(fā)端口的開放，無縫對接學校教務排課系統(tǒng)、校園一卡通等，老師只要按教務排課系統(tǒng)按時到智慧教室上課，把攜帶的校園一卡通插入系統(tǒng)即可自動聯(lián)動電腦，啟動錄播系統(tǒng)、智能白板、新風系統(tǒng)、音響系統(tǒng)等相關設備。

（三）體現(xiàn)智慧的現(xiàn)代要素

1.智慧網(wǎng)絡環(huán)境的搭建。建設的智慧教室要有融合“物聯(lián)網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)”的綜合信息統(tǒng)一管理平臺，能實現(xiàn)智慧教室的課前、課中、課后的統(tǒng)一管理。如課前的門窗開啟、燈光與空調系統(tǒng)、新風控制系統(tǒng)的開啟、課堂相關教學設備的啟動，課中的教師上課效果、學生課堂狀況，課后的設備運行狀態(tài)完好檢查、課程資源的上傳等。

2.貼切的教室環(huán)境設計與靈活空間布局。良好的智慧教室一定是燈光、窗、墻面、地面、天面色圖相協(xié)調的環(huán)境，并進行一定的吸音處理。智慧教室通過這些創(chuàng)新一體化設計，為師生提供舒適輕松的良好學習環(huán)境，一些色塊鮮明、造型獨特的課桌椅只要進行簡單地擺設拼接可以組成不同的課堂教學環(huán)境，老師根據(jù)不同教學內容開展各種形式的課堂教學。

3.智慧的內容呈現(xiàn)與資源獲取。智慧教室有智能黑板和良好的網(wǎng)絡環(huán)境，可以實現(xiàn)課堂的師生交互、終端交互和生間交互，支持各種豐富的終端接口實現(xiàn)資源和教學課堂要素的獲取，學生可通過手持終端設備參與課堂實時的投票問答、問題反饋等方式進行隨堂表決，以便教師可以及時調整教學方式和方法。同時，智慧教室便捷的教學全過程自動錄制，自動上傳學校的課程資源平臺系統(tǒng)，有利于學生對重點、難點進行課后的隨時學習，實現(xiàn)課堂教學的翻轉。

三、高校智慧教室建設及使用中存在的問題

（一）建設標準和規(guī)范的問題

目前高校智慧教室建設并沒有統(tǒng)一的標準和規(guī)范。部分高校在智慧校園建設中僅納入部分資金預算，建設一兩間智慧教教室作為研究或體驗。各地智慧教室的建設方案設計的側重點也不同，但都是以追尋智慧功能為目標。隨著相關技術的完善，應用生態(tài)的成熟，相信未來的智慧教室一定會像多媒體教室一樣得到廣泛的普及應用，是每個學校智慧校園建設規(guī)劃的重要內容之一[5]。目前，高校應從實際出發(fā)，通過調研，參考其他高校已實施的標準和規(guī)范，統(tǒng)籌規(guī)劃好本校智慧教室建設，逐步打造適合本校智慧教室應用生態(tài)。

（二）如何進行日常管理問題

目前我們使用的多媒體教室，功能相對單一，主要是能呈示和播放教師課程的媒體內容，所涉及的軟硬件系統(tǒng)較少，而智慧教室涉及智慧物聯(lián)、行為監(jiān)控、智能錄制、考勤系統(tǒng)、新風系統(tǒng)、資源媒體系統(tǒng)等，軟硬件之間關聯(lián)性強，為進行有效管理，保障教室設備穩(wěn)定正常的運行，應制定一套完整的管理制度體系，明確職責，細化任務。日常管理不僅有教室的硬件設備，還要包括老師課前的課程輔助資源上傳，課中的教學資源錄制，課后的教學課程網(wǎng)絡媒體資源的編輯整合等，因此，智慧教室的日常管理也是一門科學，需要重視。

（三）如何推進日常教學應用問題

智慧教室生態(tài)能不能推廣，關鍵在應用，有應用需求驅動才能不斷完善和改進智慧教室建設。各高校對智慧教室大多數(shù)還處于探索階段。建設的智慧教室數(shù)量不多，一些教師對于智慧教室這個新事物用于教學不太熟悉，往往也沒有列入學校教務處排課系統(tǒng)。真正用智慧教室開展課堂智慧教學的不多，一些學校僅用于課堂教學體驗和對外參觀展示。因此，高校需做到智慧教學應用與學校教學改革相結合，做好智慧教室應用的使用培訓，組織優(yōu)秀教師的智慧教學觀摩與應用研討課例，把智慧教室應用逐步納入學校日常教務處排課系統(tǒng)，讓每名教師都參與到智慧教室的應用中來。這有利于提升教師信息技術應用能力，有利于不斷優(yōu)化智慧教室的應用生態(tài)。

四、小結

智慧教室建設與應用是一個系統(tǒng)工程。各學校在建設標準、經費支持、應用推廣等方面條件有差異，需要學校政策鼓勵支持，要因地制宜統(tǒng)一規(guī)劃，借助相關信息技術的發(fā)展構建學校的應用智慧教學環(huán)境，以“物理教學環(huán)境建設+課程教學平臺應用+教學方法改革”的方式協(xié)調推進。學校要重視智慧教室的投入，并將其列入學校智慧校園建設的統(tǒng)一規(guī)劃中，不斷優(yōu)化教學環(huán)境，倡導教師積極探索更有效的教學新方法，不斷創(chuàng)新智慧教學應用。

[參考文獻]

[1]朱碧月，謝火木，姚斌.高校智慧教室的建設與實踐探究[J].中國教育信息化，2018（19）.

[2]程敏.信息化環(huán)境中智慧教室的構建[J]. 現(xiàn)代教育技術，2016（2）.

[3]王玉龍，蔣家傅.以需求為導向的智慧教室系統(tǒng)構建[J].現(xiàn)代教育技術，2014（6）.

[4]楊現(xiàn)民，余勝泉.智慧教育體系架構與關鍵支撐技術[J].中國電化教育，2015（1）.

[5]劉宏民.高校智慧教室建設存在的問題及建議[J].信息與電腦，2018（23）.

[作者簡介]何欣航（1994-），男，廣西南寧人，廣西經貿職業(yè)技術學院講師，研究方向：計算機技術應用、多媒體教學。

[責任編輯 吳 榮]