高校師生智慧教室應用需求調查研究

摘" 要" 智慧教室作為物聯網、大數據、人工智能等新型技術與教育教學深度融合的智慧教學環境，近年來在高校如火如荼地建設起來并被廣泛應用，教師和學生作為智慧教室的直接受用主體，在規劃建設智慧教室過程中，應以師生需求為導向，師生對智慧教室的應用在哪些方面的需求更迫切？以H大學為例，采用問卷調查法和訪談法，了解高校師生對智慧教室使用的真實需求，分別從智慧教室環境提升需求、教學軟件服務需求、教學資源類型需求、教學設計培訓、教室功能類型需求五個方面開展調查研究，對地方高校師生應用智慧教室的突出需求進行研究分析，并針對問題提出建議，以期為高校智慧教室的后期擴建提供建設參考。

關鍵詞" 智慧教室；教學資源；信息技術

中圖分類號：G434" " 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）07-00-04

0" 引言

教育信息化2.0時代，智慧教育的浪潮正全面展開，為了落實國家教育戰略，國內各大高校紛紛建成不同功能、形式多樣以智慧教室為代表的智慧教學環境，試圖通過智慧教室優化教學環境，創新課堂教學模式，推動高校課堂教學改革。智慧教室作為一種典型的智慧學習環境，在促進高校教育教學的改革浪潮中承擔著重要任務。H大學緊跟國家教育教學改革趨勢，在資源共享和互聯互通、線上線下融合教學、基于大數據的精細化管理和教育治理等方面，大力推動教育教學和信息技術的深度融合，不斷創新教學方法和教學手段，以實踐與創新為導向，以信息化教學改革為重點，自2016年至今，陸續新建和改造了30間不同類型、多種功能的智慧教室，為本校MOOC教學、SPOC教學和混合教學等教學模式的改革提供了一個自由、開放、共享的智慧化教學環境，形成了“資源、平臺、實踐”三位一體的智慧化教學支撐環境[1]。隨著高校智慧教室的推廣普及應用，建起來的智慧教室應用的效果怎么樣？高校教師和學生對智慧教室的應用迫切需求表現在哪些方面等問題都是值得思考的，基于此，本研究通過對H大學智慧教室的應用現狀和迫切需求，通過調查問卷、訪談的方式展開調研，了解目前高校師生對智慧教室現狀和迫切需求[2]。

1" 研究設計

1.1" 研究對象

本次調查選取了H大學385名學生和80名教師作為調查對象，調查對象的專業涵蓋農學、數學、外語、基礎醫學等多個學科。

1.2" 研究工具

1.2.1" 問卷設計

依據H大學師生對學校智慧教室使用現狀與需求，分別制定教師問卷和學生問卷，同時采用隨機抽樣法通過問卷星發放電子問卷，從樣本基本信息、對智慧教室的環境感知、應用現狀、使用需求4個一級維度設計問卷，23個二級維度設計問卷題項，共發放調教師問卷80份，回收有效問卷80份，回收率100%；學生問卷400份，回收有效問卷385份，回收率96.25%。

1.2.2" 數據分析工具

本研究運用SPSS22.0和Excel數據統計分析軟件對有效問卷進行數據處理。為了確保問卷的質量，初步設計問卷后，首先收集小量樣本，對問卷預測試，對影響問卷信度值的題項進行修正或刪除，然后用SPSS22.0對問卷實施信度和效度分析檢驗，以便發現題項存在的問題，并且對問卷進行修正處理，以克隆巴赫信度系數為指標值對調查問卷的可量化項目進行信度分析。結果顯示：教師問卷內部一致性克隆巴赫系數α=0.812，大于0.8，說明研究數據信度質量良好，通過使用KMO檢驗進行效度驗證，KMO=0.621＞0.5，介于0.6～0.7之間，表明教師問卷量表題具有較好的結構效度，研究數據比較適合提取信息；學生問卷內部一致性克隆巴赫系數α=0.947，表明學生問卷的量表信度非常好，KMO檢驗值=0.957＞0.8，說明學生問卷的設計結構效度很好，研究數據適合提取信息。

2" 調查數據分析

2.1" 智慧教室環境服務感知提升需求

智慧教室環境由教室的物理空間、智能應用系統，網絡環境等構成，智慧教室環境任何一個應用服務如果不能滿足師生使用需求，會直接影響課堂教學效果和師生體驗感。調查數據結果顯示，H大學師生對智慧教室環境服務感知的提升需求主要表現在無線網絡、擴音設備、交互式電子白板的使用滿意度不高以及教室內充電接口太少。

2.2" 智慧教室教學方法培訓需求

在創新課堂教學設計方面，85%的教師認為“需要”得到專家的指導，為了進一步了解教師對智慧教室的應用需求，課題組隨機與5名教師進行電話訪談，其中3名教師使用過智慧教室，2名教師從未使用，被訪談教師表示對于創新教學方法的實踐經驗不足，仍需要得到相關培訓。建議培訓方法多元化，比如：成立智慧教室教學教改研討小組，研討小組性質可以是同類學科，也可以是書院式的跨學科研討小組，每組內成員應有至少一名校內的信息化教改名師參加；或者組織教師觀摩國內外相關領域教學名師優質課，理論和實踐相結合，激發教師學習的積極性。

2.3" 智慧教室教學軟件服務功能需求

建設智慧教室的根本目的是更好地服務教育教學，了解地方本科高校師生對智慧教室教學服務功能的需求也是本次調研的重點。在教學軟件應用需求方面，主要在以下四個方面提出建議與需求，如圖1所示。

2.3.1" 大數據智能統計分析軟件需求

調研數據顯示，89.4%的教師“非常需要”教學數據統計分析技術的應用，均認為學校現用的智慧教室軟件功能太少，智慧教室的智能化不足，缺少大數據統計分析平臺、個性化教學分析技術等，說明絕大部分教師的大數據意識明顯增強，期望能利用大數據技術更好地服務教學。

2.3.2" 自助錄課軟件使用需求

55.13%的教師認為學校智慧教室自助錄課時用的Course Maker軟件使用簡單易用，表示對學校開設的自助錄課空間需求強烈，在這種環境里錄課會很放松，錄課效果更好，然而學生對智能錄課軟件的“點播”“回放”功能需求低于5%，遠遠低于教師。

2.3.3" 智慧教學工具應用培訓需求

高校常用的智慧教學工具，35%的教師認為操作不熟練，選擇“非常需要”培訓和“一般需要”培訓的占40%，“不需要”的占9%。

2.3.4" 互動教學系統使用操作培訓需求

智慧教室的互動教學系統是智慧教室的核心功能，覆蓋課前、課中、課后等各個教學環節的師生互動，教師實時了解學生的學習狀態并及時調整教學策略。調研數據顯示，教師對智慧教室“點名簽到”“隨堂測試”“投票”“彈幕”等教學互動功能的使用操作方法培訓需求非常強烈，59.15%的教師表示“非常需要”。

2.4" 教學資源類型服務需求

具備豐富的網絡教學資源是智慧教室一個重要的特征之一。數據分析結果顯示，師生對智慧教室教學資源建設的需求有差異，理工科教師認為學校智慧教室在線開放課程平臺提供的本地教學資源類型比較豐富，而外語類教師則認為智慧教室外語類課程資源庫中小語種太少，希望學校加大外語類資源庫的建設；學生則更關注在智慧教室學習時教學資源的獲取方式和便捷性，以滿足個性化學習的需求。

2.5" 智慧教室類型使用需求

智慧教室類型使用需求如圖2所示。

2.5.1" 建議增加互動研討型

分組互動型智慧教室環境舒適，桌椅可移動，課堂互動頻率高，能夠激發學生學習積極性，拉近師生關系，很受師生喜歡。調研數據顯示，師生人數占比分別達到91.2%和88.6%，由此可見，分組互動型智慧教室是師生需求較強的一類智慧教室。

2.5.2" AI智能教室等強交互型智慧教室需求強烈

AI智能教室不僅可以提高教學效率，還可以豐富教學形式，應用虛擬現實技術為課堂注入更多科技元素，實現沉浸式教學，幫助學生更加直觀形象理解掌握復雜抽象的教學內容。目前，H大學于2016年已建成1間虛擬演播室，專為教師錄制精品課程應用。調查數據顯示，學生對AI智能教室的需求意愿明顯高于教師。

2.5.3" 大容量智慧教室需求迫切

H大學現有的所有分組互動型智慧教室只適合小班課（36人以下）使用，但是，有些課程學生選課人數多，班級規模大，導致大班課教師無法使用智慧教室。據相關文獻研究，目前很多高校都缺少大班額智慧教室。因此，建議學校在后期建設中建設不同規模的分組互動型智慧教室。

2.5.4" 智慧教室的遠程互聯使用需求

遠程互聯是智慧教室的重要功能之一，特別是在新冠疫情防控期間，智慧教室的遠程互聯功能顯得更為重要，解決了高校跨校區師生同上一節課的問題。H大學共有4個校區，由于校區多，有些專業的學生跨校區上課，只能在各個校區之間奔波；或者學校邀請知名學者、專家開展講座時，無法兼顧每個校區，此時，需要智慧教室的遠程互聯互動，以信息化手段實現課程共享。目前，H大學在1個校區建設了4間遠程互動型廣播級錄播智慧教室，

另外3個校區還沒有建設智慧教室，無法實現跨校區遠程互聯同上一節課，因此，建議學校在后期智慧教室規劃建設時，加大財政資金投入，增加建設遠程互動型智慧教室，從而解決高校跨校區的教學資源共享，實現集云課堂、云教學資源、云平臺為一體的云端大學。

2.6" 迫切需要增加智慧教室數量

智慧教室數量的多少可以反映一所學校信息化建設的水平，超過80%的教師表示學校的智慧教室數量太少，遠不能滿足教師的常規化教學使用，建議學校繼續增加智慧教室數量。

3" 結論與啟示

3.1" 師生使用智慧教室積極性較高，但教學與技術應用融合度不高

智慧教室的有效應用在課堂教學中展現出來的優勢已經得到廣大師生的積極認可，上文調研數據中也表明高校師生對使用智慧教室的接受度普遍較高。近年來，H大學對課堂教學改革非常重視，多種途徑激勵教師使用智慧教室創新課堂教學模式，效果顯著，積極性高，該校教師使用智慧教室上課的課時數量逐年增加，特別是在智慧教室環境下對在線開放課程平臺的應用取得優秀成果，2021年H大學被教育部評為網絡學習空間應用普及活動優秀學校。

信息技術與教育教學“融合”的核心是用技術創新教學，在智慧教室富媒體環境下，借助信息技術幫助學生提高發現問題和解決問題的能力，激發學習興趣，培訓學生自主探究和合作學習的能力。數據分析表明，大部分教師由于對智慧教室功能應用不熟練而不敢大膽使用，應用效果與普通多媒體教室教學模式區別不大，教學與技術應用融合度較淺。教學工作者應做到根據不同的學科結構和特點，在教育教學與信息技術深度融合實施過程中，始終以學生為中心，清晰把握教學目標，恰當選擇媒體技術和教學方法，發揮信息技術在教學應用中的最大價值[3]。

3.2" 高校教師要具備大數據思維，努力提升自身數據素養能力

大數據時代，數據素養能力是高校教師智慧教學能力必備的核心素養，高校教師要主動學習教育大數據知識，掌握大數據處理、分析、挖掘技能，培養大數據教學思維方式，在教學設計過程中，充分發揮智慧教室的數據分析技術優勢，實施以數據驅動的精準教學，讓數據更好地為教學服務[4]。

3.3" 增加智慧教室數量，優化教室功能類型

智慧教室在創新教學模式應用中的優勢已經得到廣大師生的高度認可，對高等教育教學改革起著非常重要的推動作用。智慧教室數量少，教師申請使用難，成為阻礙教師使用智慧教室教學的重要因素。問卷調研數據分析顯示，80名教師中28.75%的教師提出學校智慧教室的數量太少，根本不能滿足教師常規化教學使用，有37名教師表示沒有用過智慧教室。為了進一步研究學生對智慧教室的認識，在校園內隨機訪談學生，仍有相當一部分學生表示沒有使用過或者不知道學校有智慧教室。因此，建議地方財政大力支持高校智慧教室環境建設，滿足高校教師使用智慧教室常規化教學。

調查研究發現，研討互動型智慧教室和VR/AR虛實結合的智慧教室比較受教師和學生喜歡，師生都希望在這些類型的智慧教室中開展教學。所以，后續建設智慧教室過程中，應以師生需求為導向，充分調研，優化智慧教室建設類型，提升現有的智慧教室系統功能，比如VR/AR虛實結合技術、學習分析技術、無線投屏功能等強交互型智慧教室，根據學校實際，多建設一些師生真正需要的智慧教室類型。

3.4" 做好技術保障，提升智慧教室環境服務質量

在對智慧教室環境管理方面，對相關管理工作人員要建立智慧教室管理機制、評價機制，提升設備維護技能，如果設備出現突發故障，能夠及時解決。智慧教室管理人員可以每年至少一次通過發放調查問卷了解師生在使用智慧教室過程中遇到的困難或者需求，通過多種方式提升師生使用智慧教室環境的體驗感，讓智慧教室更好地為教育教學服務。

3.5" 優化對智慧教室應用技能培訓方案，加強推廣宣傳力度

多數學校對智慧教室應用技能的培訓在培訓內容方面注重硬件使用操作方法的培訓，輕視探究式教學、個性化教學、翻轉課堂等線上線下混合式教學設計的培訓。在培訓對象的選擇上重點是任課教師，幾乎不組織學生培訓；培訓方式單一，通常是組織教師觀看公司技術人員的講解視頻。因此，高校在智慧教室應用技能培訓時，師生都要組織參加，而且培訓之前做好調研，根據師生需求選擇培訓內容；培訓方式要多元化，可以通過觀看視頻、發放彩頁、邀請校內校外名師、觀摩名師智慧教學課堂等多種方式。

3.6" 利用人工智能技術，積極探索5G+智慧課堂的應用實踐

教育信息化2.0時代，是5G+人工智能技術賦能教育的時代。新一代的5G通信技術具有低延時、廣空域、高速度、大范圍的優勢，5G支持下的人工智能技術，采用虛擬場景教學，開展AI互動課堂，實現遠程課程共享。目前，很多高校的智慧校園已經實現5G網全覆蓋，建設基于5G全息智慧教室、5G+VR/AR虛擬演播室等多類型的5G智慧教室，打造全時域、全空域、全受眾的智慧學習環境。教師在5G支持下的智慧教室積極探索各種教育教學模式，比如，學校的歷史課、思政課可以利用“5G+VR”技術開展沉浸式教學，學生進入深度學習，讓學生沉浸在歷史戰爭年代，還可實現遠程教學，為多校區的學生實現零距離同上一門課。總之，在5G+人工智能、大數據、物聯網、AR/VR等技術支持下的智慧教學環境下，智慧課堂的構建應著重通過教學模式的創新與知識的重構，規范采集教學數據，優化教學路徑，構建真正意義上的智慧課堂[5]。

4" 結束語

智慧教室建設是高校信息化建設的一項重要內容，此次調查結果表明高校智慧教室建設應該結合本校實際，考慮經濟因素、技術因素、人員因素等多種因素，以師生使用需求為導向，設計師生調查問卷，完成整體需求分析和可行性報告，做好頂層設計和統一規劃，建設多種類型、多種技術支撐、多種功能的滿足師生使用需求的智慧教室。

5" 參考文獻

[1]王利巧，李姍姍.智慧學習環境的建設與應用研究：以河南科技大學“智慧教學環境”為例[J].中國信息技術教育，2019（7）：109-112.

[2]王晴燕.智慧教室使用與效果評估的實踐研究[J].中國電化教育，2016（11）：27-29.

[3]歐佩玲.信息技術與學科教學深度融合下的思考[J].課程教學研究，2020（3）：58-63.

[4]楊敏，徐慧玲.大數據時代地方本科高校教師教學能力提升機制的建構[J].湖北理工學院學報，2022（38）：59-63.

[5]鐘紹春，鐘卓，張卓.如何構建智慧課堂[J].電化教育研究，2020（10）：15-21，28.

*項目來源：2021年河南科技大學高等教育教學教改研究與實踐課題“高校教師使用智慧教室的有效性調查研究——以河南科技大學為例”（課題編號：2021BK106）。

作者簡介：王利巧、陳霞飛，實驗師。