移動互聯(lián)網(wǎng)視角下的智慧教室建設(shè)方案研究

劉士芳++張露霖

[摘要]傳統(tǒng)的教室由于在信息化、智能化建設(shè)等方面存在著諸多不足，已經(jīng)不能夠再適應(yīng)移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的學(xué)生學(xué)習(xí)要求和教師教學(xué)要求，因此需要改變傳統(tǒng)教室的物理架構(gòu)和教學(xué)樣式。文章通過分析移動互聯(lián)網(wǎng)對當(dāng)前傳統(tǒng)教學(xué)的影響，提出了建設(shè)智慧教室的具體方案。

[關(guān)鍵詞]移動互聯(lián)網(wǎng)；智慧教室；學(xué)習(xí)方式；教學(xué)方式

[DOI]1013939/jcnkizgsc201643187

1移動互聯(lián)網(wǎng)對傳統(tǒng)教學(xué)產(chǎn)生的影響

11移動互聯(lián)網(wǎng)對學(xué)生學(xué)習(xí)方式產(chǎn)生的影響

移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，我們所面臨的學(xué)習(xí)者可以利用網(wǎng)絡(luò)，毫不費(fèi)力地突破地域和時(shí)間的限制，顛覆性地改變著傳統(tǒng)的玩樂、溝通、學(xué)習(xí)等方式。同時(shí)，我們所面臨的學(xué)習(xí)者更追求個(gè)性化，喜歡交談，討厭說教，希望學(xué)習(xí)能夠變得有趣些。他們在課堂上不喜歡作為客體，更希望作為主體，甚至希望自己能夠主導(dǎo)教學(xué)，自由表達(dá)自己對某一問題的獨(dú)特觀點(diǎn)。同時(shí)，在移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下隨著智能便攜式設(shè)備如智能手機(jī)、IPAD平板電腦在學(xué)生中的普及，他們更希望能夠隨時(shí)隨地地學(xué)習(xí)，而不僅僅被拘束于傳統(tǒng)的教室。因此，當(dāng)前的教室應(yīng)能夠滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)、移動化學(xué)習(xí)的需要。

12移動互聯(lián)網(wǎng)對教師教學(xué)方式產(chǎn)生的影響

傳統(tǒng)的“教師講授，學(xué)生學(xué)習(xí)”的教學(xué)方式在移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下已經(jīng)不能夠滿足學(xué)生個(gè)性化、碎片化、移動化的學(xué)習(xí)需求，教師應(yīng)能夠利用智能分析工具感知每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，甚至要能夠根據(jù)大數(shù)據(jù)所提供的每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)習(xí)慣信息，進(jìn)行個(gè)性化規(guī)劃每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)方案，以及為不同的課堂規(guī)模和學(xué)生群體設(shè)計(jì)不同的教學(xué)方案，開展個(gè)性化教學(xué)。移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境對教師的教學(xué)提出了更高的要求，教師不僅在課堂上要展示豐富且具有吸引力的教學(xué)資源，同時(shí)還要學(xué)會如何使用智能分析工具，而智能分析工具需要源于教室的硬件環(huán)境建設(shè)和軟件環(huán)境建設(shè)的支持。

2基于移動互聯(lián)網(wǎng)的智慧教室建設(shè)方案

21智慧教室的內(nèi)涵

智慧教室是伴隨智慧城市、智慧醫(yī)療、智慧交通等概念而提出的。它是一個(gè)集成了具有智能化、個(gè)性化的高科技軟硬件設(shè)備，并能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)習(xí)無所不在功能的智能教室。

22智慧教室硬件環(huán)境建設(shè)

智慧教室要滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的個(gè)性化，滿足教與學(xué)的互動化，滿足教師教學(xué)手段的豐富趣味化，離不開能夠把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的鏈接，實(shí)現(xiàn)對物品的智慧化識別、跟蹤、監(jiān)控和管理的以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的高科技硬件設(shè)備的支撐，這些設(shè)備是智慧教室硬件環(huán)境建設(shè)的核心，主要包括以下設(shè)備。

（1）基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備

使用網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備—光載無線交換機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)將Wi-Fi射頻信號分布到智慧教室內(nèi)，完成智慧教室的Wi-Fi無線覆蓋。

（2）智慧環(huán)境感知設(shè)備

智慧教室的一個(gè)重要特色是要能夠提供智慧、綠色、節(jié)能的教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生和教師能夠更加高效、舒適地進(jìn)行課堂教學(xué)。因此，能夠感知教室環(huán)境的智慧設(shè)備是必不可少的，主要包括：能夠獲取光照度信息的光照傳感器，利用光照傳感器獲得的信息來判斷當(dāng)前教室的光照度是否能讓學(xué)生清楚地看到投影儀上的字幕，從而控制窗簾的動作，是拉開還是遮擋；能夠獲取環(huán)境溫濕度信息的溫濕度傳感器；能夠獲取室內(nèi)二氧化碳濃度信息的二氧化碳濃度傳感器；能夠獲取教室內(nèi)視頻信息的高清攝像頭等。

（3）教學(xué)設(shè)備

教學(xué)設(shè)備主要包括：可以將顯示功能、控制功能和互動功能設(shè)計(jì)為一體的內(nèi)置電子白板功能的觸控投影機(jī)，無線麥克，音箱，功放，問答器，視頻錄制設(shè)備，用于顯示班級、出勤率、當(dāng)前溫度等各種信息的LED顯示屏，用于學(xué)生考勤的RFID考勤機(jī)等。利用這些教學(xué)設(shè)備使教室的管理與監(jiān)控變得更加智能，基本上可以實(shí)現(xiàn)無人化管理。同時(shí)，利用這些教學(xué)設(shè)備也會讓課堂變得更加高效，教師利用觸控投影一體機(jī)可以便利地展示教學(xué)資源，學(xué)生利用問答器可以便利地與教師進(jìn)行互動。

23智慧教室軟件環(huán)境建設(shè)

只有硬件系統(tǒng)而沒有軟件系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)被稱之為“裸機(jī)”，這說明了軟件系統(tǒng)的重要性。在智慧教室建設(shè)中，如果只有硬件建設(shè)而沒有軟件建設(shè)，就會失去智慧教室建設(shè)的本質(zhì)。因此智慧教室的軟件環(huán)境建設(shè)與硬件環(huán)境建設(shè)具有同等的重要性。智慧教室的軟件系統(tǒng)構(gòu)成用圖表示如下。

軟件系統(tǒng)構(gòu)成圖

（1）環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)可以對課堂內(nèi)光、電、聲、溫等環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，來判斷這些環(huán)境要素是否適應(yīng)課堂需要，如果不適應(yīng)，則進(jìn)行自動控制，從而為學(xué)生和教師提供高效、舒適的課堂教學(xué)環(huán)境。

（2）教學(xué)資源云平臺

豐富而優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源是師生的共同需要，學(xué)生既可以利用課堂教學(xué)時(shí)間，也可以利用業(yè)余碎片學(xué)習(xí)時(shí)間進(jìn)行隨時(shí)隨地的在線學(xué)習(xí)，教師可以利用優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，進(jìn)行有特色的備課，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)趣味性。因此，教學(xué)資源云平臺是構(gòu)建學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)、教師進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)的環(huán)境支持，能夠促進(jìn)教師的有效教學(xué)和學(xué)生的主動學(xué)習(xí)。教學(xué)資源云平臺的建設(shè)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注兩個(gè)方面：一個(gè)是優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的建設(shè)，如建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程、建設(shè)精品資源庫等；二是關(guān)注教學(xué)個(gè)性化、互動化的建設(shè)。

（3）教學(xué)管理與教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)智慧化的教學(xué)管理與教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控，是提高學(xué)校管理水平的重要途徑。教學(xué)管理與教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)主要關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)信息管理、教師教學(xué)信息管理、班級信息管理、考試管理、教室信息管理等。

（4）設(shè)備管理系統(tǒng)

在智慧建設(shè)中，使用到了大量的以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的設(shè)備，對這些設(shè)備的有效管理，保障這些設(shè)備的正常運(yùn)行以及安全性則顯得非常重要。建設(shè)設(shè)備管理系統(tǒng)主要包括建設(shè)空調(diào)控制子系統(tǒng)、投影儀控制子系統(tǒng)、通風(fēng)控制子系統(tǒng)、照明控制子系統(tǒng)、門窗監(jiān)視子系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。

把傳統(tǒng)教室通過硬件環(huán)境建設(shè)和軟件環(huán)境建設(shè)打造成為智慧教室。智慧教室滿足了移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的教學(xué)需求，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)環(huán)境的智能化控制，實(shí)現(xiàn)了豐富、優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源共享，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生隨時(shí)隨地、有趣味性的學(xué)習(xí)需求，實(shí)現(xiàn)了教師與學(xué)生之間的自由互動，最終實(shí)現(xiàn)提高教學(xué)質(zhì)量、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的目標(biāo)。

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