淺談基于“互聯網+”技術的高校智慧教室的構建

蔡小娟

【摘 要】“互聯網+”是信息社會推動下催生的經濟社會發展新形態，它以互聯網為平臺，將云計算、大數據、物聯網、人工智能等信息技術與傳統行業相融合，共發展。在信息化時代需要更多的是具有多樣特性、創造特性、差異化特性的人才。個性化、創新型的人才是創新型社會發展亟須的。智慧課堂是一種智能的、舒適的學習氛圍，是“互聯網+”時代發展的高檔形態和必然趨勢。作為教育人才培養的高地，高校應該充分利用信息技術的優勢，積極構建以學生發展為中心的智慧教室，為社會培養更多有個性的創新型人才。

【關鍵詞】“互聯網+”技術;高校;智慧教室

中圖分類號： G250.76;G258.6 文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）34-0129-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.34.058

Talking about the Construction of College Smart Classroom Based on “Internet+” Technology

CAI Xiao-juan

（Guangxi University of Finance and Economics， Nanning Guangxi ?530003， China）

【Abstract】“Internet+” is a new form of economic and social development promoted by the information society. It uses the Internet as a platform to integrate cloud computing， big data， Internet of Things， artificial intelligence and other information technologies with traditional industries. In the information age， more attention is paid to talents with diverse characteristics， creative characteristics， and differentiated characteristics. Individualized and innovative talents are urgently needed for the development of innovative society. Smart classroom is a kind of intelligent and comfortable learning atmosphere， which is the high-grade form and inevitable trend of the development of “Internet+” era. As a highland for the cultivation of educational talents， colleges and universities should make full use of the advantages of information technology， actively build smart classrooms centered on student development， and cultivate more innovative talents with individuality for the society.

【Key words】“Internet+” technology; University; Smart classroom

0 引言

自從“互聯網+”行動計劃被納入國家策略，就宣布了一個新的信息時代的到來。在教育領域，大數據、云計算、物聯網、人工智能等與互聯網相關的信息技術的興起推動了智慧校園教育信息化的發展，尤其是智慧教室的建設。教室是教學的重要場所，要為師生的教與學提供智慧應用服務。基于“互聯網+”技術的高校智慧教室能給高校的課堂教學構建一個全新的、智能的教學環境，保障完成教育教學的創新任務。構建智慧教室在完成智慧校園教育信息化中，是一個很至關重要的步驟。

1 “互聯網+”技術概述

“互聯網+”技術是指在“互聯網+”背景下發展起來的新一代信息技術，包括物聯網、云計算、大數據、人工智能等。

1.1 物聯網

物聯網是新一代信息技術的主要組成部分之一。物聯網是互聯網的擴展和延伸，主要包括智能感知技術、普適計算技術、識別技術等，核心是應用創新。物聯網使用網絡通信手段把物和人員、傳感器、控制器、機器等運用新的方法聯在一起。構成人與物、物與物相連，實現信息化、智能化和遠程控制。

1.2 云計算

云計算是一種通過互聯網訪問、可定制的IT資源共享池。這些資源包括應用、服務、網絡、服務器、存儲等。廣泛意義來說，云計算就是基于互聯網的相干服務的增添、應用和交付形式。云計算存儲的是虛擬化資源，經過互聯網來擴展動態。云計算具有強大的計算本領，可以供應簡便快捷、按需可用的網絡訪問。

1.3 大數據

大數據指的是海量、高增長率和多樣化的信息資產，用平常軟件工具很難對它進行捕獲、管理與分析。主要特點有分布式、非結構化、數據量龐大。大數據沒法用一臺的計算機進行處置，必須采取分布式計算架構來處理。學習分析技術和數據挖掘技術是大數據運用于教育教學的基礎。大數據對于支持教師適應性教學和學生個性化學習具備獨特優勢。

1.4 人工智能

人工智能是指通過一般計算機程序來表現人類智能的技術。人工智能（AI）包含知識工程、專家系統、語義分析、情感計算、語音識別、視頻識別、眼動追蹤、虛擬現實（VR）、增強現實（AR）等眾多領域的先進智能技術。其中虛擬現實技術是使用計算機生成一個傳神的三維虛擬環境，并通過應用傳感設備與之相互作用。人工智能是實現教育創新的最為首要且有用的技術手段。

2 高校智慧教室的現狀

當前我國很多中小學建設智慧教室已層出不窮。因為中小學主要是以成績為導向，使用智慧教室進行教學手段有助于提高學生的學習效率。相對于中小學來說，高校智慧教室的建設起點相對比較晚。由于各種因素制約，建設速度也比較緩慢。隨著社會的進步和“互聯網+”時代的到來，社會需要更多創新型人才。作為社會人才培養基地的高校開始積極推進智慧教室的建設與應用。成熟的案例有華中師范大學智慧教室、南京農業大學智慧教室、中國礦業大學智慧教室、廈門大學智慧教室、浙江大學智慧教室、清華大學五道口金融學院智慧教室、江南大學智慧教室、西安交通大學智慧教室等。高校智慧教室的快速發展，順應了教育信息化的發展需求。

雖然很多高校已經建設有了智慧教室，但是智慧教室使用率不高，而且仍然是以教師的教授為主導，不能足夠發揮學生學習的主觀能動性，沒有很好地達到預期效果。究其原因，一是很多教師對智慧教室的操作使用方法不熟悉，不習慣，缺乏教育信息技術水平培養的意識。面對高速發展的信息科學技術，有些師生自身缺乏學習這些新技術的意識，還是一貫使用傳統的教學形式。二是在構建智慧教室過程中很多高校只注重建設，輕視了管理和更新。智慧教室所提供的既是新的教育形式、手段和內容，更是對人才的全方位培養，其可以轉變學生的學習方式，讓學生接觸到新的思想文化和價值觀念。因此在這個過程中不僅要注重智慧教室信息化的建設，更要重視管理與更新。

3 “互聯網+”技術在智慧教室構建中的應用

智慧教室的建設離不開信息化技術的支持。在智慧教室中，各種高科技硬件、軟件、模塊、系統、數據交換和服務協議是其建設的基礎。尤其是目前物聯網、云計算、大數據等新興信息技術直接影響了智慧教室的建設需求。

3.1 物聯網在智慧教室構建中的應用

物聯網的智能感知技術、普適計算技術、識別技術等普遍可以使用在智慧教室構建中。在智慧教室的建設中，物聯網的識別技術應用于門禁，然后通過指紋或者學生卡來識別學生、教師的身份，感應到學生的身份并返回相關的資訊。物聯網的傳感技術能夠隨時監控教室內的噪聲、溫度、光線、氣味等參數，自動調節相干設備，將教室內聲、溫、光、氣調節到適合師生教學與學習的環境。物聯網能使智慧教室達成很多種教學形式的創新。

3.2 云計算在智慧教室構建中的應用

智慧教室的教學資源自身具有形式多樣、數量大等特色，需要為它的存儲需要尋找更好的方法。云計算的存儲功能可以利用分布式文件系統、集群技術、網絡技術等把網絡中各種互不同的存儲設備集合起來共同工作。因此，在智慧教室中應用云存儲技術可以簡化建設的難度，減少建設的成本。云桌面與虛擬技術構成的教學展示平臺還可以豐富教學課程資源，從而使智慧教室可以高效地完成了教學課程空間的平臺建設。

3.3 大數據在智慧教室構建中的應用

大數據有益于支持學生個性化學習和教師適應性教學。在智慧教室中，大數據的學習分析技術可以找出與教學活動相關的規則，剖析每一個學生的學習行為和每一個教師的教學行為。把收集來的學生在學習過程中的積極性、參與度進行量化，然后進行數學建模剖析，找出適合每一個學生的學習方案。經過對教育大數據的剖析可以歸納總結出學習者的特性，從而為學習者推薦個性化的學習資源。智慧教室可以通過大數據中的數據挖掘技術減少教學過程中大量數據帶給教學管理者的困頓。

3.4 人工智能在智慧教室構建中的應用

智慧教室構建的實質是服務于創新人才的培養，滿足學習者的個性化需求，提高學習者的思維和認知能力。運用人工智能，可以將使智慧教室的建設更加接近本質。人工智能在智慧教室構建中的應用主要有智能代理、虛擬現實（VR）技術、增強現實（AR）技術等。智能代理可以及時監督教學動靜，剖析師生教與學行為，智能提供建議，讓智慧教室的使用成為更加智能。虛擬現實（VR）技術滿足了師生多維交互體驗的服務需要，可以創造出形象逼真，令人有身臨其境的人造現實環境，給師生營造出從未有過的沉浸式學習體驗。增強現實（AR）技術可以幫助智慧教室構建AR場景（增強現實的場景）。把抽象的知識具象化，以達成對知識點的立體生動講解。從而提高學生的學習興趣并促成學生對知識的進一步理解與把握。

4 結束語

智慧教室是建設智慧校園信息化衍生出來的產物，將營建一種全新的、智能的教學場所。高校智慧教室的構建需要大數據、云計算、人工智能和物聯網等“互聯網+”技術來支持。以現代信息化發展的信息技術作為支撐并聯合信息化時代的教學理念構建的智慧教室是高校教育發展所亟須的教學環境。基于“互聯網+”技術的高校智慧教室的構建可以為高校師生提供創新型的智慧化學習環境。

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