淺談智能教室建設(shè)

摘 要：隨著時(shí)代的變遷、教育事業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)教室為學(xué)生提供的學(xué)習(xí)環(huán)境越來越顯得局限，而電子科學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為傳統(tǒng)教室形態(tài)和功能的變革提供了可能。普適計(jì)算技術(shù)和人工智能技術(shù)孕育出了新型教室形態(tài)——智能教室，將通過電子技術(shù)的范疇對(duì)智能教室的建設(shè)進(jìn)行簡(jiǎn)單的探究。

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)；智能教室；人機(jī)互動(dòng)

學(xué)校教室在長(zhǎng)久的發(fā)展中，經(jīng)歷了四個(gè)階段的轉(zhuǎn)變。第一階段是傳統(tǒng)階段，這一階段的教室設(shè)施包括桌子、椅子、黑板和講臺(tái)等；隨著電子技術(shù)的發(fā)展，教室的發(fā)展進(jìn)入了第二階段——電子教室階段。這一階段的教室設(shè)備加入了錄音機(jī)、投影、音響、幻燈、電視等，使音頻和視頻進(jìn)入了教學(xué)素材范圍；而后，計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)的出現(xiàn)，使圖文并茂的信息更容易地被展現(xiàn)出來，這就催生了新一階段的教室形態(tài)，即教室的第三階段——多媒體教室。這一階段對(duì)教師的計(jì)算機(jī)操作能力產(chǎn)生了很大的挑戰(zhàn)，也讓教師在課堂上的表達(dá)、時(shí)間掌控、連貫性等有一定負(fù)擔(dān)，同時(shí)也難以解決學(xué)生在求知和討論過程中對(duì)信息的檢索和各種互動(dòng)；直到無線通信技術(shù)、普適計(jì)算技術(shù)以及人工智能等電子技術(shù)在課堂上的應(yīng)用，教室形態(tài)才開始正式進(jìn)入第四階段，也就是“智能教室”階段。

一、智能教室的概念

多媒體網(wǎng)絡(luò)智能教室是一個(gè)智能化多媒體網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)，是在傳統(tǒng)的教室里融入計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的一種新型網(wǎng)絡(luò)智能教室。

為了更好地實(shí)現(xiàn)圖形、聲音、影像和文字等多種媒體的綜合應(yīng)用，智能教室用自動(dòng)控制技術(shù)，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體設(shè)備進(jìn)行連接。為了讓學(xué)生更加方便快捷的享受海量的共享資源和交流信息，智能教室通過將學(xué)校校園網(wǎng)和因特網(wǎng)互相連接，合并接入了教室，使智能教室具有多種多樣的教學(xué)輔助功能，如，電子黑板、音頻文件播放、視頻資料學(xué)習(xí)、語音實(shí)時(shí)傳輸、遠(yuǎn)程控制、網(wǎng)上討論和網(wǎng)上通知等。

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智能教室結(jié)構(gòu)連接圖

二、智能教室建設(shè)的內(nèi)容

1.教學(xué)內(nèi)容記錄自動(dòng)化

在傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生為了更細(xì)致地掌握老師教的內(nèi)容，常常整堂課都忙于記筆記，以至于無暇聽或者無暇消化老師所講的內(nèi)容。在智能教室里，每一只課桌上都有一臺(tái)互相聯(lián)網(wǎng)的平板電腦，老師在講臺(tái)上用筆在自己平板電腦上做板書、寫筆記的同時(shí)，學(xué)生的電腦上會(huì)出現(xiàn)同樣內(nèi)容，連筆跡位置都一模一樣。這些內(nèi)容會(huì)和同學(xué)自己書寫的內(nèi)容一起被保存下來，從而避免了學(xué)生在聽課和抄筆記上分身乏術(shù)的問題。

2.全程記錄教學(xué)過程

這一功能，類似于飛機(jī)船舶上的黑匣子，可以通過數(shù)據(jù)或者錄像的形式，對(duì)課堂進(jìn)行記錄，這當(dāng)中包括老師的板書、師生之間的互動(dòng)以及學(xué)生課堂的表現(xiàn)等。通過對(duì)這些記錄的分析，能夠很方便地對(duì)課堂的教學(xué)效果進(jìn)行總結(jié)，這對(duì)老師教學(xué)方式的優(yōu)化和學(xué)生學(xué)習(xí)行為的改進(jìn)，都有著積極的作用。

3.教室電氣設(shè)備自動(dòng)化

在教學(xué)過程中，教師經(jīng)常用到投影設(shè)備，這就需要調(diào)控教室里的光線。在傳統(tǒng)教室中，這一過程需要人工的去拉窗簾，不只費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還影響課堂秩序。老師還需要進(jìn)行手動(dòng)的切換操作，從文件夾中找出做好的PPT。而在智能教室，這一切只需要一個(gè)指令，就可以便捷地完成，甚至連投影儀的播放角度都能調(diào)整到最佳位置。

4.智能遠(yuǎn)程教學(xué)

提高教學(xué)效率的方法很多，遠(yuǎn)程教學(xué)便是其中一種。在智能教室中引入交互空間的概念，將普通教室轉(zhuǎn)變?yōu)榻處熀瓦h(yuǎn)程教育系統(tǒng)的交互界面。在這一空間中，教師可以打破鼠標(biāo)、鍵盤和顯示器的束縛，用語音、動(dòng)作和身體語言等方式來進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)?？臻g的界限被打破，教師可以同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程的教室進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，這樣一來，接受課程教育的學(xué)生數(shù)量翻倍，教學(xué)效率也得以提升。

5.學(xué)習(xí)合作化

智能教室的環(huán)境是一個(gè)寬泛的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，可以極大地實(shí)現(xiàn)資源的共享和信息的交流。學(xué)生通過無線終端進(jìn)行互聯(lián)，對(duì)課堂內(nèi)容、知識(shí)疑問和學(xué)習(xí)計(jì)劃都可以做到互聯(lián)討論，將傳統(tǒng)的個(gè)體學(xué)習(xí)變?yōu)檫h(yuǎn)程集體協(xié)作學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)合作化。

三、智能教室建設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ)

1.交互電子白板技術(shù)

交互式電子白板核心組件包括：電子白板、投影儀和計(jì)算機(jī)，而感應(yīng)筆、打印機(jī)和存儲(chǔ)器則是它的重要附件。所以，交互式白板技術(shù)不只包括一般計(jì)算機(jī)所擁有的投影功能外，還擁有一些特殊的功能：

（1）使用電子感應(yīng)筆可以直接在電子白板上書寫板書，并能隨時(shí)存儲(chǔ)和下載。

（2）使用電子白板技術(shù)可以隨時(shí)調(diào)用各種教學(xué)資源。

（3）電子白板技術(shù)提供的圖示框架和表格模板能夠有效地提高教師工作效率。

（4）電子白板技術(shù)還具有可視功能，可以根據(jù)需要，進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)、跳動(dòng)、成像、配音等操作，增強(qiáng)教學(xué)的可視感和現(xiàn)場(chǎng)感。

2.智能空間技術(shù)

智能空間指的是在分布式環(huán)境中集合了信息設(shè)備和多模態(tài)傳感器的工作空間，這一空間能夠使身在其中的使用者，不受空間約束，不需要用計(jì)算機(jī)直接接觸，而是通過大量運(yùn)用多模態(tài)感知交互技術(shù)和覺察上下文技術(shù)，使計(jì)算機(jī)主動(dòng)提供更加個(gè)性化的服務(wù)。這樣一來，能夠更加方便地訪問信息，并獲得計(jì)算機(jī)的高效服務(wù)。

隨著經(jīng)濟(jì)水平的提升和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，會(huì)有越來越多的新技術(shù)不斷地出現(xiàn)并應(yīng)用于智能教室的建設(shè)中去，這也將給未來的教學(xué)形式和課堂結(jié)構(gòu)帶來了新的變革。智能教室在中職學(xué)生的電子技術(shù)課程的教學(xué)中有著非常大的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展前景，筆者相信，作為未來智能教學(xué)的一部分，必然會(huì)受到越來越多的關(guān)注。而筆者也希望能有更多的專業(yè)人士能投入到這一課題研究中，針對(duì)文中存在的不足，提出指正建議，為推動(dòng)智能教室的發(fā)展和教育事業(yè)的進(jìn)步做出重要的貢獻(xiàn)。

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編輯 王團(tuán)蘭