高校智慧教室的構(gòu)建研究

陳佳玉 郝連科

（通化師范學(xué)院 傳媒學(xué)院，吉林 通化 134002）

隨著互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，智慧教育已成為全球化教育發(fā)展的必然趨勢。Web3.0技術(shù)的成熟，各大高校加快了融入全球化智慧教育的步伐，汲取發(fā)達(dá)國家打造智慧校園，發(fā)展智慧教育的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合教育實(shí)際，重構(gòu)教育環(huán)境，創(chuàng)建更加適合教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的新型教學(xué)空間，打造智慧教室。

一、智慧教室的概念

智慧教室一詞自1988年在《教育技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用》中由國外學(xué)者提出后，成為國內(nèi)外教育學(xué)者研究重點(diǎn)。隨著互聯(lián)網(wǎng)、人工智能和虛擬仿真技術(shù)不斷成熟，新興技術(shù)越來越多地融合于教育當(dāng)中，極大的促進(jìn)了教育事業(yè)的發(fā)展。我國也順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢，頒發(fā)《教育信息化“十三五”規(guī)劃》，后又推出教育信息化2.0行動(dòng)。但到目前為止，依然沒有準(zhǔn)確的智慧教室含義。結(jié)合當(dāng)代智慧教室的成功實(shí)例，我們認(rèn)為智慧教室是基于新興技術(shù)，融合教學(xué)課堂形成的資源共享，服務(wù)于師生教學(xué)，加強(qiáng)師生互動(dòng)的一種更加智能化的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)教學(xué)模式、功能和效果等方面的發(fā)展，從而培養(yǎng)更多更好的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，促進(jìn)社會發(fā)展。

二、高校智慧教室的構(gòu)建

教室是開展教學(xué)活動(dòng)最為基礎(chǔ)典型的核心場所，智慧教室的構(gòu)建是當(dāng)今各大高校實(shí)現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新發(fā)展的必經(jīng)之路。智慧教室建設(shè)包括物理環(huán)境和虛擬環(huán)境兩部分。物理環(huán)境是教學(xué)空間的基礎(chǔ)，指實(shí)體教室內(nèi)部空間設(shè)計(jì)和教學(xué)活動(dòng)所需的教學(xué)設(shè)備和機(jī)器等。虛擬環(huán)境是指建構(gòu)在物理環(huán)境基礎(chǔ)上的虛擬教學(xué)空間，在此環(huán)境下開展各種教學(xué)形式，實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)，形成反饋與評價(jià)。二者交互進(jìn)行，將課前、課堂、課后連接起來，將線上、線下教學(xué)結(jié)合起來。

（一）建設(shè)目標(biāo)

1.改進(jìn)傳統(tǒng)多媒體教學(xué)方式

教師通過教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，帶動(dòng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)智慧型學(xué)習(xí)。教師通過新興信息化系統(tǒng)，改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)手段。改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境，提升了教學(xué)總體水平。

2.實(shí)現(xiàn)師生實(shí)時(shí)互動(dòng)

傳統(tǒng)教學(xué)下，保證師生百分百互動(dòng)答疑是不可能的。智慧教室可將教師終端和學(xué)生終端進(jìn)行互聯(lián)，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控、檢測、互動(dòng)和評價(jià)等功能，提高教學(xué)效率。

3.提高教學(xué)信息化管理水平

人力與技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建高校信息網(wǎng)，整體控制教學(xué)環(huán)境下各方面的管理系統(tǒng)。管理者也可通過遠(yuǎn)程操控集中式管理，極大的提高了工作效率。

4.引入并共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源

智慧型教學(xué)系統(tǒng)，為教學(xué)資源的設(shè)計(jì)與提供都創(chuàng)設(shè)了良好的基礎(chǔ)。如微課制作，課堂實(shí)錄，教學(xué)資源共享等，豐富和提升了教學(xué)資源的內(nèi)容和質(zhì)量。

5.培養(yǎng)智慧型創(chuàng)新人才

智慧教室的建設(shè)，可以拓展師生對新興技術(shù)的整體感知。師生共同在信息化智慧環(huán)境中，共同進(jìn)步學(xué)習(xí)，改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)，為國家培養(yǎng)高新技術(shù)智慧型創(chuàng)新人才。

（二）建設(shè)原則

1.需求性原則

智慧教室的構(gòu)建，是為了使各高校更好地服務(wù)于教學(xué)和學(xué)習(xí)。智慧教室作為一個(gè)全新教學(xué)環(huán)境，建設(shè)起初，應(yīng)根據(jù)各高校自身的實(shí)際需求來創(chuàng)設(shè)。如現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)備、師資力量以及學(xué)生整體學(xué)習(xí)水平等方面。打造一個(gè)屬于高校自己的，適合教師與學(xué)生實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r的，符合自身技術(shù)能力的全新優(yōu)質(zhì)的教學(xué)環(huán)境。因此，從高校教學(xué)的實(shí)際情況出發(fā)，建設(shè)以需要為基礎(chǔ)的教學(xué)環(huán)境是建設(shè)智慧教室的基本原則。

2.經(jīng)濟(jì)性原則

教學(xué)與技術(shù)相結(jié)合，是建設(shè)智慧教室最明確的要求。因此，教學(xué)設(shè)備升級和替換是必不可少的步驟，任何教學(xué)媒體都需要一定的成本，因此在選購適合的教學(xué)媒體時(shí)，要遵循經(jīng)濟(jì)性原則。根據(jù)學(xué)校自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，學(xué)校盡量選擇低成本，高功效的教學(xué)媒體。要充分考慮教學(xué)設(shè)計(jì)過程、使用的環(huán)境與實(shí)際的效果以及教育經(jīng)費(fèi)、教學(xué)軟件的質(zhì)量和數(shù)量等。因此，“如何低本高效”是建設(shè)關(guān)鍵。

3.關(guān)聯(lián)化原則

智慧教室代表著新興技術(shù)，新興技術(shù)的產(chǎn)生必須以傳統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ)。因此，智慧教室的構(gòu)建必須與傳統(tǒng)課堂相結(jié)合，不能夠完全替代。技術(shù)固然重要，但不要盲目投入。部分高校在建設(shè)智慧教室時(shí)，對“智慧”的理解產(chǎn)生偏差，過分追求技術(shù)更新，過多的引進(jìn)，最后造成供不符求?！爸腔邸苯K歸在于人的發(fā)展，而技術(shù)引進(jìn)教學(xué)最終目的也是為了促進(jìn)人的智慧化.因此，高效建設(shè)智慧教室，要根據(jù)自身教學(xué)實(shí)際，構(gòu)建傳統(tǒng)與現(xiàn)代相關(guān)聯(lián)的教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)完美過渡。

4.互動(dòng)化原則

實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)教學(xué)是建設(shè)智慧教室的核心。在智慧課堂中，突破傳統(tǒng)的時(shí)間和空間的限制，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，自主學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)師生之間、生生之間的互動(dòng)交流，以達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。

（三）功能創(chuàng)設(shè)

智慧教室建設(shè)內(nèi)容主要包括智慧錄播系統(tǒng)、音頻交互系統(tǒng)、資源獲取系統(tǒng)、電子互動(dòng)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)以及物理設(shè)備系統(tǒng)六大功能模塊。如圖2-1所示。

1.智慧錄播系統(tǒng)

智慧錄播系統(tǒng)采用自動(dòng)化錄制，實(shí)況直播的方法，對課堂教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行整體和個(gè)別人物、環(huán)境的實(shí)時(shí)同步畫面記載并一步合成，自動(dòng)形成完整教學(xué)環(huán)節(jié)，通過互聯(lián)網(wǎng)直播教學(xué)實(shí)況，實(shí)現(xiàn)與異地學(xué)生的遠(yuǎn)程同步教學(xué)。不僅減少了教師課下視頻剪輯等后期工作量，還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控學(xué)生與教師的學(xué)習(xí)與教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)了一對多的極大課程共享。

2.音視頻交互系統(tǒng)

音視頻交互，主要借助交互式白板實(shí)現(xiàn)，由智慧教室控制終端所操控。交互式電子白板集成了音響、投影儀、幕布等多種功能。一方面，解決了傳統(tǒng)多媒體教室中存在的音響雜音、網(wǎng)絡(luò)中斷等問題；另一方面，教師可以通過無線投屏，對學(xué)生的作業(yè)、問題進(jìn)行展示，共同評價(jià)討論。實(shí)現(xiàn)了課堂師生互動(dòng)，提高了教學(xué)和學(xué)習(xí)效率。

3.資源獲取系統(tǒng)

教學(xué)中，獲取資源的準(zhǔn)確性、及時(shí)性、豐富性等特點(diǎn)，是智慧教室一大實(shí)用亮點(diǎn)所在。該系統(tǒng)包括教學(xué)課件、解析視頻、媒體素材以及習(xí)題演練等內(nèi)容，建設(shè)了一個(gè)龐大的資源庫。極大豐富了教學(xué)環(huán)節(jié)，解決了傳統(tǒng)課堂資源共享困難的教學(xué)問題，提高了教學(xué)水平和學(xué)習(xí)效率。

4.電子互動(dòng)系統(tǒng)

教師通過點(diǎn)名軟件，讓學(xué)生通過手機(jī)APP進(jìn)行智能簽到。教師還可以將課堂學(xué)生進(jìn)行分組，教師課上進(jìn)行課堂檢測，各小組共同完成教師布置的任務(wù)，小組內(nèi)可進(jìn)行探討交流。教師可以設(shè)置專項(xiàng)討論板塊，學(xué)生可在板塊內(nèi)部針對問題展開交流，教師可隨時(shí)監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)。課堂中，教師可以隨時(shí)發(fā)起調(diào)查測試，學(xué)生通過手機(jī)完成問卷。

5.實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)

所謂“實(shí)時(shí)跟蹤”，即利用人臉識別、智能跟蹤以及數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，對教師和學(xué)生的教學(xué)過程和學(xué)習(xí)行為進(jìn)行實(shí)時(shí)的跟蹤，對呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。一方面，可以及時(shí)對課堂教學(xué)情況進(jìn)行分析測評；另一方面，有助于學(xué)校及時(shí)對教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步推動(dòng)教育進(jìn)步，實(shí)施教學(xué)改革。

6.物理設(shè)備系統(tǒng)

物理設(shè)備系統(tǒng)，簡單來講，即“智慧教室的環(huán)境設(shè)施”，主要包括教室空間大小、桌椅設(shè)置、窗簾布置以及其他基礎(chǔ)設(shè)施。致力于打造一個(gè)適合學(xué)生學(xué)習(xí)、輔助教師教學(xué)的智能化學(xué)習(xí)環(huán)境。

（四）智慧教室的模式構(gòu)建

智慧教室要充分體現(xiàn)學(xué)生主體地位，在教師主導(dǎo)下，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，打造一個(gè)完備的師生互動(dòng)，自主建構(gòu)的智慧教學(xué)模式。智慧教室要引導(dǎo)學(xué)生順利完成自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、自我評價(jià)、學(xué)習(xí)補(bǔ)救等學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。具體分為課前、課中、課后三個(gè)階段。基本流程如圖2—2。

1.課前自主學(xué)習(xí)

課前自主學(xué)習(xí)階段，教師可根據(jù)學(xué)生實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，在學(xué)習(xí)平臺上呈現(xiàn)本課相關(guān)問題，并匹配相關(guān)需了解的資料。學(xué)生接受課前任務(wù)，根據(jù)學(xué)習(xí)資源在智能移動(dòng)終端完成自主預(yù)習(xí)。完成任務(wù)后，教師推送課前學(xué)習(xí)狀況調(diào)查表，學(xué)生進(jìn)行自測。教師在平臺上開放討論模塊，學(xué)生可與同伴和老師進(jìn)行討論，提出問題、見解。教師在智慧移動(dòng)終端收集學(xué)生自主學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)，根據(jù)反饋內(nèi)容，教師完整地對學(xué)生進(jìn)行學(xué)情分析，從而確定本堂課教學(xué)目標(biāo)。

2.課中互動(dòng)生成

課中互動(dòng)階段，應(yīng)避免傳統(tǒng)課堂的“灌輸式學(xué)習(xí)”，要充分利用智慧教室的有利條件，通過智能教學(xué)平臺和設(shè)施開展師生互動(dòng)和生生互動(dòng)。基于課前學(xué)情分析結(jié)果，首先選用適合學(xué)生的角度創(chuàng)設(shè)情境、導(dǎo)入新課；其次根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)情況，教師通過平臺下發(fā)新的任務(wù)，學(xué)生以小組的形式進(jìn)行探究；過程中，教師實(shí)時(shí)記錄學(xué)生遇到的多方面問題，進(jìn)行教學(xué)互動(dòng)，答疑解惑；互動(dòng)結(jié)束，教師引導(dǎo)學(xué)生通過小組互評、組內(nèi)成員互評以及自評的方式，進(jìn)行評價(jià)環(huán)節(jié)的深入探討；生生評價(jià)結(jié)束后，教師“趁熱打鐵”，隨堂檢測，提升講解；最終，教師進(jìn)行評價(jià)總結(jié)，進(jìn)行學(xué)習(xí)遷移。

3.課后檢測補(bǔ)救

課后階段，教師不再給予學(xué)生硬式統(tǒng)一作業(yè)，而是通過評價(jià)反饋，首先在平臺上發(fā)布課后練習(xí)任務(wù)；對于學(xué)生進(jìn)行“補(bǔ)救”教學(xué)；其次，教師提供拓展資源，給學(xué)生拋出“拓展學(xué)習(xí)”橄欖枝，學(xué)習(xí)致用；最終教師對本堂課進(jìn)行教學(xué)總結(jié)，與學(xué)生共同進(jìn)行總結(jié)反思。為今后教學(xué)提供及時(shí)有效的改進(jìn)方案。

三、總結(jié)

現(xiàn)今，教育信息化從數(shù)字化時(shí)代進(jìn)入智能化時(shí)代。智慧教育必將成為教育改革的新方向。智慧教室融合先進(jìn)的新型技術(shù)手段，創(chuàng)設(shè)改進(jìn)了高校傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境中的不足之處，豐富了課堂形式，靈活了教學(xué)方法，優(yōu)化了資源共享，促進(jìn)了學(xué)生個(gè)性化發(fā)展，極大地提高了課堂教學(xué)效率。