疫情防控常態化之下地方高校智慧教室的應用

張李軍

（天津職業技術師范大學，天津 300222）

0 引 言

疫情防控常態化背景下，網課成為教學的首選，智慧教室的建設，可以最大化網絡教學的效果。習近平總書記高度重視信息化建設和數字經濟、數字中國建設發展，多次強調數字化、網絡化、智能化在中國特色社會主義現代化建設中的重要意義。

智慧教室利用信息化手段為教育教學改革助力，是教育智慧化發展創新的基礎，它可以使智慧化教學更智能、簡單和高校，在教育的信息化向智能創新化方向發展方面意義重大。

1 智慧教室概述

智慧教室是一個基于教學為中心的線上線下結合的教學場景，是一個與教師教學和管理體驗直接相關的前臺產品，基于云計算、大數據以及物聯網技術，有效支持多元化教學活動的開展及教學過程分析、評價，便于老師進行互動教學、自主學習、督導評價、物聯管理和大數據分析與呈現，簡稱教學評管＋大數據。

1.1 智慧教室建設的意義

1.1.1 互聯網融合教學

教學信息化設備的互聯網式升級，通過在線學習平臺、課堂互動教學平臺等系統，實現學生課前在線預習、課中分析討論、課后在線復習的創新性教學方式，促進用新型教學模式改變傳統課堂教學，使教學內容上更為豐富，教學成效有所提高，學生興趣更加濃厚。

1.1.2 數據應用融合教學

智慧教室采用信息化手段能夠融合教學的課前、課中、課后各環節，把教學過程中的數據記錄下來，教師能夠精準了解學生，從而因材施教。對于教學管理人員來說，通過大數據平臺全面掌握學校教學情況，管理者可以據此作出合理的決策，同時實現科學合理的教學過程評價。

1.1.3 打造簡單易用便捷管理的系統設備

智慧教室的目的就是為了教師使用的方便，降低教師使用難度。同時提供對幕布、投影、計算機等教學設備的智能控制，同時能夠一鍵控制設備的開關，降低管理維護人員的日常維護難度。

1.2 智慧教室的架構分析

按功能豐富程度來說，智慧教室分為了研討型、常態型和階梯型等不同類型智慧教室，其中研討型智慧教室功能最為豐富。智慧教室融合了多種信息化平臺的功能與一體，總體來說主要包括智慧互動教學平臺、精品錄播直播系統以及智能互聯系統三大部分。智慧教室架構如圖1所示。

圖1 智慧教室架構圖

2 教學中的應用效果

2.1 智慧互動教學

智慧互動教學方面，包含在線學習、課堂互動教學、課程管理、移動學習。課前、課中、課后不同的教學場景，經過梳理后，將教學過程中的必要環節和流程進行分析定義，方便了傳統教學方式，圖2為教務視角下某日平臺授課情況。

圖2 教務視角下平臺授課動態

2.1.1 課前

教師課程創建和課前備課，可以嵌入多種不同類型的資源。發布預習通知，引導學生課前學習。學習中提前發現自己不懂的知識點，學生會進行關注，提高學生的學習效率。例如：本校教師開學前會在智慧教室的課程平臺上下載之前錄制的課程視頻資源，并對其進行剪輯，整合為成體系的課程資源，并在每節課開始的前一天推送給學生視頻鏈接，同時根據需求為學生推送PPT 以及試題測驗，幫助學生課前學習。

2.1.2 課中

課中是智慧教室發揮作用最重要的環節，課中使用的效果決定了智慧教室建設是否成功。如圖3所示，課中環節主要包含四大模塊，即資源調用、教學互動、屏幕控制以及學生管理。

圖3 課中智慧教室功能

資源調用。此部分資源包括課前備課的課程資源、PPT、云盤資源和本地電腦中存儲的資源等，可以供教師隨時調用。

教學互動。該部分最主要的功能是實現了簽到和互動教學功能。系統與課表系統進行了對接，實施統計學生考勤情況。互動教學方面，教師可以實時提問，學生可以向教師發送疑惑問題，教師課堂分享重要知識點、錄制微課視頻，自動保存到平臺，并可分享給所有學生終端查看，具有電子白板、實物展臺功能。教師、學生隨時調出白板書寫，也可以用終端拍照、批注講解，實時用平板電腦的攝像頭拍攝現場任意場景畫面，同步傳輸到所有屏幕同步顯示。課堂測試，教師能夠發出主客觀測試題，學生可以在線答題。

屏幕控制。該模塊主要實現教師屏幕共享、學生展示以及投屏功能。教師將觸控一體機的授課畫面無線投屏給所有小組屏幕及學生終端同屏顯示，強制學生終端自動跟屏顯示；教師端可以查看、控制學生段畫面投屏，無線投送給任意小組同步顯示，實現跨小組的研討、展示成果。

學生管理。該部分的核心功能為分組功能，系統可以支持虛擬分組，分組后，教師直接從PPT、網頁、Word 或視頻中下發討論話題，在所有小組屏幕及學生終端設備顯示，學生提交討論成果；教師可以遠程查看任意小組學生討論情況；教師將任意小組學生討論成果在教師機上展示，并進行點評批注，同時無線傳輸給所有小組及學生屏幕顯示點評畫面；課堂教學結束后，教師可以對所有學生課堂表現進行文字點評或評分。

其中，課中作為本校學生學習效果提升的最關鍵環節，起到承上啟下的作用。首先，教師課中通過智慧教室的現場測驗鞏固學生已學知識。其次，充分發揮智慧教室的教學互動功、分組討論功能，為學生講解關鍵知識點。再次，利用智慧教室的資源沉淀功能，將整個課程的授課板書轉換為圖片，小組互動討論內容整理為文檔保存在課程互動平臺，為學生課后學習提供重要幫助。

2.1.3 課后

如圖4所示，本校智慧教室課程平臺提供了豐富的數據統計功能，通過智慧教學系統能夠提供直觀的課堂教學數據分析，有針對性的改善教學環節，幫助老師真正的提升教學質量。老師能夠針對課堂數據進行多維度精細化分析，對相關教學環節進行改進。

圖4 智慧教室課后資源沉淀

2.2 精品錄播直播

2.2.1 精品智能錄播

教師授課過程中，智能錄播直播系統配備高規格的錄像設備和智能自動導播系統，能夠自動錄制授課過程生成課程視頻資源，視頻包含教師、學生、PPT 等畫面，系統自動對視頻進行剪輯存儲在課程平臺中。疫情期間，精品錄播系統錄制的課程資源極大地豐富了我校學生線上教學資源庫，學生可以點播平臺課程進行學習。在疫情防控常態化之下，精品錄播系統錄制的課程資源的數量和質量對于學校的教學質量起到了一定的推動作用。

2.2.2 精品直播

疫情情況下，都會因各種各樣的原因學生不能完全實現線下聽課，此時智慧教室的精品直播系統可以發揮作用。精品直播系統，通過導播臺對多個畫面數據流整合為一個進行輸出，還原課堂教學，真正實現疫情防控常態化之下的課堂。2022年初，學校創新大賽評審推薦，因疫情防控要求嚴格限制外來人員，邀請評委入校評審成了最大的障礙，精品直播發揮了重要的作用。我們利用系統的精品直播功能，教師在學校教室內部直播講授，通過直播分屏分別展示教師的授課全貌以及授課PPT，教師以及PPT 畫面實時清晰，評委們普遍反映取得的效果甚至比現場評審效果更好。

2.3 智能化運行管控

智慧教室智能化運行系統以智能網絡中央控制系統為核心，幫助教師協同控制計算機、投影機、電動屏幕、數字展臺等音視頻設備，并且可以進行燈光控制、電動窗簾控制、空調、電源等外圍設備本地控制管理，教師授課之前一鍵啟動設備后，即可進行正常授課，免去了操作多種設備帶來的不便。

3 使用中存在的問題

智慧教室為學校的常態化教學以及在線教學評審提供了重要幫助，但是因為智慧教室是近年興起的產物，在教學以及使用管理中存在以下問題。

3.1 重“硬”輕“軟”使作用“打折扣”

硬件方面，學校的智慧教室在教學使用中存在過于追求硬件的堆疊，智慧黑板互動大屏等必不可少，但是在燈光、窗簾、空調系統等方面教師使用的頻率很小，長時間不使用也導致了部分功能的損壞，同時部分功能的實現依賴于硬件，加大了投入成本。在軟件方面，軟件的使用過程中步驟過多師生體驗不友好，軟件開發多以工程師的思維視角來設計，功能復雜，相似的功能可能還需要不同的操作，教師的學習壓力大。

3.2 多平臺數據連通存在障礙

學校已有多個教學平臺，包括泛在學習平臺、集控錄播課程平臺、超星課程平臺，但是，只有在智慧教室上課的課程資源會沉淀到智慧教室的課程平臺，但是在其他類型教室授課的資源沉淀在其他平臺，這導致了同一個教師的同一門課程資源有可能不在同一個平臺，一方面增加了教師對不同平臺軟件使用學習的負擔，另一方面，不利于系統化課程資源的建設。

3.3 使用習慣仍然偏向傳統

雖然智慧教室建立起來了，具有豐富的“智慧化”功能，但是由于習慣性等原因，教師普遍仍然只是使用習慣性常用的普通功能，這并沒有發揮智慧教室的“智慧”優勢。

3.4 制度建設不到位使開放共享力度不夠

若要充分合理的發揮智慧教室的功能，制度建設是保證。智慧教室的管理雖然與傳統教室有想通的地方，但也存在著較大區別，這就需要在傳統教室管理制度的基礎上融入“智慧”元素；由于智慧教室建造成本較高、學校師生對智慧教室設備的使用缺乏了解等原因，學校智慧教室的管理仍比較嚴格，仍使用“家長式”管理，這導致智慧教室的開放共享程度還不夠，這對于大數據的積累而言有明顯的阻礙。

4 使用及管理對策

4.1 軟硬結合促進作用最大化

在學校智慧教室比較少的情況下，可以打造高端的智慧教室作為樣板，但是若要建設多間教室，建設成本和軟件的便捷性和穩定性應該作為重點。在硬件設備上，對于教學效果發揮作用不大的設備，建議采用軟件的方式實現或者去掉部分“智能化”功能。對于軟件，則應使用市場主流的被大眾檢驗過的產品作為首選，軟硬兼顧實現教學效果的最大化。

4.2 打破數據障礙促進體系建設

對于高校教師而言，各種不同的平臺讓老師們心力交瘁，無暇顧及。對于智慧教室而言，智慧教室的課程資源平臺首選應該采用教師們最常用的平臺，其次可以考慮數據對接，將不同教室，不同平臺產生的數據資源整合起來，整合資源形成體系。

4.3 加強師資培訓

包括先進理念的培訓和使用技能的培訓。一是轉變觀念，智慧教室最珍貴的資源不是設備，而是通過“智慧”對課堂教學進行的全過程無死角的記錄形成的數據。積極利用現代信息化手段，在教師中形成信息化促進教學改革的良好氛圍。二是邀請有經驗的教師或者服務公司培訓人員對教師進行使用技能培訓，及時解決教師們在課堂上遇到的技術問題。

4.4 開放共享式管理

在管理方面，只有建立以開放共享為理念的管理制度，才能充分發揮智慧教室的作用。在這樣的前提下，為對于智慧教室有需求的教師授課課表進行合理安排，并對教師的校園卡進行授權管理，只有授權的教師在授權的時間點才可以使用，保證共享的同時做好教室的管理，才能保證延續性使用。

5 結 論

疫情防控常態化背景下，智慧教室的作用日益顯著，智慧教室除了具備多種功能，還應該重點關注“智慧作用的發揮”。目前的智慧教室的建設仍然偏向于重視硬件環境的建設，忽略軟件資源以及軟環境的建設，期待更多同行的建設及使用經驗能夠分享供后來者借鑒參考，將教室真正“智慧”利用起來。