我國中小學(xué)智慧教室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)初探

周圍

摘 要 智慧教室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)能為智慧教室的建設(shè)提供明確的方向、參照和規(guī)范。嘗試從其基礎(chǔ)環(huán)境建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、硬件配備標(biāo)準(zhǔn)、軟件資源標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)發(fā)展四個方面，歸納出符合我國當(dāng)前國情且具有一定合理性、前瞻性的中小學(xué)智慧教室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，以期為日后我國中小學(xué)智慧教室的建設(shè)和達(dá)標(biāo)提供支持，從而促進(jìn)我國中小學(xué)教育信息化的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 中小學(xué)智慧教室；建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)；教育信息化

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）12-0043-03

1 引言

在當(dāng)前信息技術(shù)與教育深度融合的時代背景下，智慧教室作為信息化與教育兩者結(jié)合的產(chǎn)物，提供了一種新型的教育形式，融合了云計算、物聯(lián)網(wǎng)等多種新型的信息技術(shù)，其設(shè)計與應(yīng)用早已成為教育技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

教育部研究制定的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》[1]，標(biāo)志著我國教育信息化全面深入發(fā)展進(jìn)入最關(guān)鍵、最快速的階段。教育信息化是教育理念和教學(xué)模式的一場深刻革命，以教育信息化帶動教育現(xiàn)代化，已成為我國當(dāng)前教育事業(yè)科學(xué)發(fā)展的重大戰(zhàn)略選擇。智慧教室作為教育信息化發(fā)展的著力點(diǎn)，其建設(shè)刻不容緩。現(xiàn)階段我國中小學(xué)智慧教室建設(shè)千姿百態(tài)，究其根源，極大可能是因?yàn)槲覈腔劢淌业慕ㄔO(shè)沒有一個可參照的明確的規(guī)范，沒有建立一個比較完善的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。這種參差不齊的建設(shè)現(xiàn)狀必將影響到我國的教育信息化發(fā)展戰(zhàn)略的進(jìn)程。因此，我國中小學(xué)智慧教室建設(shè)迫切需要從各自為戰(zhàn)向統(tǒng)籌規(guī)劃、全面深入發(fā)展轉(zhuǎn)型，制定一套中小學(xué)智慧教室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)勢在必行。本文嘗試歸納出符合我國國情且具有一定前瞻性的中小學(xué)智慧教室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，以期促進(jìn)我國中小學(xué)教育信息化發(fā)展。

2 智慧教室的定義及體系結(jié)構(gòu)

對于智慧教室，目前尚未形成一個統(tǒng)一的定義，眾多研究者從多個不同的角度對其進(jìn)行了界定和描述。本研究更傾向于聶風(fēng)華等人的觀點(diǎn)。聶風(fēng)華等[2]認(rèn)為，智慧教室是在云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興信息技術(shù)的推動下，教室信息化建設(shè)的最新形態(tài)。智慧教室是為教學(xué)活動提供智慧應(yīng)用服務(wù)的教室空間及其軟硬件裝備的總和，它的核心使命是立足教學(xué)活動需求，提供智慧化的應(yīng)用服務(wù)，終極目標(biāo)是達(dá)成最優(yōu)化的教學(xué)效果。從系統(tǒng)組成的角度提出智慧教室的iSMART模型，其中包括基礎(chǔ)設(shè)施（infrastructure）、

網(wǎng)絡(luò)感知（network Sensor）、可視管理（visual Manage-

ment）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented reality）、實(shí)時記錄（real-

time Recording）、泛在技術(shù)（ubiquitous Technology）六大系統(tǒng)。

為防止濫用智慧教室設(shè)備資源及技術(shù)，胡衛(wèi)星等[3]提出智慧教室的構(gòu)建應(yīng)以滿足實(shí)際教學(xué)需求為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合設(shè)備資源的性價比、使用難易程度、師生教與學(xué)策略、應(yīng)用范圍等多種因素綜合考慮。

本研究將以上述理論為指導(dǎo)，以滿足智慧教室的環(huán)境管理、交互、工具、學(xué)習(xí)支持等方面基本功能為原則，結(jié)合我國國情進(jìn)行綜合考慮，從智慧教室的基礎(chǔ)環(huán)境建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、硬件配備標(biāo)準(zhǔn)、軟件資源標(biāo)準(zhǔn)及專業(yè)發(fā)展四個方面，對智慧教室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)做出闡述，其體系結(jié)構(gòu)（主要部分）如圖1所示。

3 智慧教室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

智慧教室基礎(chǔ)環(huán)境建設(shè)標(biāo)準(zhǔn) 本文提出的智慧教室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)在基礎(chǔ)環(huán)境建設(shè)方面包括教室位置選擇、教室結(jié)構(gòu)布局以及溫度、燈光、窗簾、電源和色彩搭配方面的教室環(huán)境建設(shè)。

1）教室位置選擇。選擇位置相對安靜的教室，主觀上避開過于嘈雜環(huán)境，以保證較好的教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)效果。

2）教室結(jié)構(gòu)布局。

①教室面積：教室面積應(yīng)大于或等于普通的標(biāo)準(zhǔn)教室（≥90平方米），高度為3.5米左右。對比普通教室的空間需求，智慧教室的空間需求較大，原因包括：第一，智慧教室的空間設(shè)計必須具有靈活性，可以通過多種方式進(jìn)行空間分隔，以滿足各種靈活的課堂組織形式；第二，智慧教室大多需要放置計算機(jī)及計算機(jī)桌椅，需要較大的擺放空間；第三，智慧教室注重以人為本和個性化學(xué)習(xí)，大多需要配備個人休息區(qū)或公共休息區(qū)等面積較大的區(qū)域。

②桌椅、講臺排布：桌椅和講臺能按照不同教學(xué)活動的需求靈活便捷地挪動、擺放，能滿足上課教師各種靈活的授課方式，能夠采用靈活的課堂組織形式，構(gòu)建適宜的教學(xué)情境，不僅可以成為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)空間，也能夠成為學(xué)生的協(xié)作交流空間。

3）教室環(huán)境。除滿足一般教室的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)以外，智慧教室還需滿足以下標(biāo)準(zhǔn)。

①溫度：一般控制在20～25 ℃范圍內(nèi)，可根據(jù)室溫以及學(xué)習(xí)者的具體需求，對溫度進(jìn)行智能調(diào)控或者手動調(diào)整，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的舒適性，適應(yīng)教學(xué)環(huán)境的需求。

②燈光：可根據(jù)教學(xué)活動以及學(xué)習(xí)者對燈光的明暗需求進(jìn)行智能調(diào)控或者手動調(diào)整，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的舒適性，適應(yīng)教學(xué)環(huán)境的需求。

③窗簾：可根據(jù)教學(xué)活動以及學(xué)習(xí)者對窗簾的開關(guān)需求進(jìn)行智能調(diào)控或者手動調(diào)整，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的舒適性，適應(yīng)教學(xué)環(huán)境的需求。

④電源：實(shí)現(xiàn)根據(jù)教學(xué)活動的開展與否和實(shí)際需求進(jìn)行安全可靠、節(jié)能、健康、智能的供配電，合理利用資源。

⑤色彩搭配：智慧教室的整體色調(diào)應(yīng)該以淺藍(lán)、淺綠、奶黃、淺橙等偏向安靜、溫和的淺色系為主，具體的冷暖色調(diào)需要結(jié)合教室的朝向、光照等因素進(jìn)行綜合考慮。墻面的色彩作為桌椅、裝飾等的襯托背景，必須與桌椅、裝飾等的色彩相協(xié)調(diào)。心理學(xué)家認(rèn)為，人的第一感覺就是視覺，而對視覺影響最大的則是色彩。因?yàn)槿说男袨楹芏鄷r候容易受情緒的支配，所以色彩往往會影響人的行為[4]。因此，想要為教師和學(xué)習(xí)者創(chuàng)造一個愉悅、積極的教學(xué)環(huán)境，也必須注重色彩的搭配。

智慧教室硬件配備標(biāo)準(zhǔn) 本文提出的智慧教室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)在硬件配備方面包括交互式展示屏幕、終端設(shè)備、音頻控制設(shè)備、影像采集設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)備、教師控制臺。

1）交互式展示屏幕。交互式展示屏幕建議邊框?qū)蔷€尺寸≥82英寸，長寬比例為4：3。在課堂教學(xué)過程中，使用者可在互動畫面上進(jìn)行交互操作。教師可通過交互式展示屏幕呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合終端形成多屏顯示，以此增加知識傳授的連續(xù)性，并進(jìn)行多維度的知識講授，幫助學(xué)習(xí)者對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行理解和記憶；學(xué)習(xí)者也可按照需求選擇不同顯示終端進(jìn)行學(xué)習(xí)。當(dāng)涉及學(xué)習(xí)者共同交流討論、答疑解惑、評價練習(xí)等內(nèi)容時，學(xué)習(xí)者可即時將自己的觀點(diǎn)或?qū)W習(xí)成果呈現(xiàn)于交互式展示屏幕上，供大家交流討論和分享，營造出一個合作、交流、展示的學(xué)習(xí)氛圍。該設(shè)備能夠滿足教師各種教學(xué)活動及教學(xué)方式的資源展示需求，簡單、自然友好的人機(jī)交互需求，以及學(xué)習(xí)者參與和協(xié)作的需求，為深度學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)條件。

2）終端設(shè)備。師生每人配備一臺終端設(shè)備，能滿足學(xué)生組成小組學(xué)習(xí)或進(jìn)行單獨(dú)研究，并能把學(xué)習(xí)過程及時保存到個人的文件夾或存儲設(shè)備中。

3）音頻控制設(shè)備。采用適當(dāng)?shù)囊纛l控制設(shè)備，以保證在教學(xué)過程中能夠快速有效地降低噪音、抑制回聲、還原師生的聲音，控制聲音在師生能夠感受和反應(yīng)聲音的范圍之內(nèi)，滿足不同教學(xué)活動對于學(xué)生聽力練習(xí)及音頻質(zhì)量的不同需求。盡可能提高教室的音質(zhì)，節(jié)省教師的音量，增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)投入度，改善學(xué)習(xí)效果。

4）影像采集設(shè)備。采用適當(dāng)?shù)挠跋癫杉O(shè)備，保證能夠清晰全面地拍攝教師及學(xué)生影像，以滿足不同教學(xué)活動對于教師影像、學(xué)生影像以及課堂視頻采集的不同需求。

5）網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)備。采用適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)備，建議網(wǎng)絡(luò)傳輸速度≥40 MB/s，使用智能適配通信帶寬，可設(shè)置為根據(jù)通信線路帶寬自動適配最高級別的音視頻質(zhì)量，能夠?yàn)閷W(xué)校教學(xué)、科研和管理等提供資源共享、信息交流和協(xié)同工作的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，提高學(xué)習(xí)、討論和協(xié)作效率，滿足其他設(shè)備智能控制相關(guān)因素所需的網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋需求，支持不同教學(xué)活動對于網(wǎng)絡(luò)的不同需求。

6）教師控制臺。采用適當(dāng)?shù)慕處熆刂婆_。為教師提供一個更加容易操作、功能更加直觀的環(huán)境，教師只需按鍵即可操作相應(yīng)功能，易學(xué)易用；教師控制臺功能獨(dú)立，可脫離教師PC端，配置更加靈活，可滿足不同層次學(xué)習(xí)者的需求，實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)。

智慧教室軟件資源標(biāo)準(zhǔn) 本文提出的智慧教室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)在軟件資源方面包括教學(xué)資源類軟件、教學(xué)系統(tǒng)類軟件，以及操作系統(tǒng)、在線交流工具、文件處理軟件、瀏覽器等工具類軟件[5]。

1）教學(xué)資源類軟件。智慧教室應(yīng)配備適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)資源類軟件。教學(xué)資源類軟件可以為學(xué)習(xí)者提供課本、參考書、工具書、詞典和多媒體內(nèi)容等，可以根據(jù)學(xué)生的能力以及興趣進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，學(xué)習(xí)者可以不受空間和時間的限制自由、自主地學(xué)習(xí)，并能長久保存。教學(xué)資源類軟件可以為教師提供教學(xué)大綱、教案、課件、試卷和參考資料等，還可以包括教學(xué)素材庫，包含課程知識點(diǎn)圖片、動畫、視頻素材等，并具有資源共建共享以及優(yōu)秀教學(xué)成果推廣的功能。部分開放的優(yōu)質(zhì)教育資源可為學(xué)生家長提供服務(wù)，教學(xué)資源類軟件可供教師、學(xué)生及學(xué)生家長學(xué)習(xí)、借鑒、參考、交流和引用。

2）教學(xué)系統(tǒng)類軟件。智慧教室應(yīng)配備適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)系統(tǒng)類軟件。教學(xué)系統(tǒng)類軟件具有教師終端與學(xué)習(xí)者之間便捷、迅速發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的功能；具有實(shí)時記錄學(xué)習(xí)過程的功能，記錄學(xué)習(xí)者在知識獲取、課堂互動、小組協(xié)作等方面的學(xué)習(xí)過程；允許兩個及以上的終端通過雙向視頻或雙向音頻同步傳輸進(jìn)行交互，不受時間及空間的限制，培養(yǎng)交互者的媒體素養(yǎng)以及交流與協(xié)作的能力。

3）工具類軟件。

①操作系統(tǒng)：管理終端硬件資源，控制其他程序運(yùn)行，它是為用戶提供交互操作界面的系統(tǒng)軟件的集合。

②在線交流工具：滿足學(xué)習(xí)者與教師之間、學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)者之間、教師與教師之間直接一對一交流或者群組交流的學(xué)習(xí)需求，為學(xué)習(xí)者與教師提供在線、及時的，操作便利、流暢的交流方式，提高學(xué)習(xí)、討論和協(xié)作效率，提高學(xué)生的投入度和參與度。當(dāng)涉及學(xué)習(xí)者共同交流討論、答疑解惑、評價練習(xí)等內(nèi)容時，可通過此工具，即時將自己的觀點(diǎn)或者學(xué)習(xí)結(jié)果等呈現(xiàn)出來，提供方便快捷的學(xué)習(xí)支助服務(wù)，實(shí)現(xiàn)線上和線下相結(jié)合、正式學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí)相結(jié)合，為每個學(xué)習(xí)者實(shí)現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)提供可能。教師也能夠獲得根據(jù)學(xué)生即時、精確的反饋來調(diào)整課程的機(jī)會，以便進(jìn)行更有效的教學(xué)活動，為深度學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件。

③文件處理軟件：提供查看、處理、加工文字、電子表

格、演示文檔等文件資源的功能，提供觀看文本、圖片、音頻、視頻的功能。教師及學(xué)習(xí)者可使用此軟件進(jìn)行書寫、畫圖、演示等，滿足正常教學(xué)活動對于此方面的相關(guān)需求。

④瀏覽器：顯示網(wǎng)站服務(wù)器或文件系統(tǒng)內(nèi)的文件，為學(xué)習(xí)者及教師提供與這些文件交互的機(jī)會。

智慧教室專業(yè)發(fā)展 為促進(jìn)智慧教室應(yīng)用于教學(xué)的專業(yè)發(fā)展，需為教師提供相應(yīng)的指導(dǎo)培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)包括制訂課程計劃和實(shí)施、識別和開發(fā)教學(xué)材料和資源、揣摩試驗(yàn)特定的教學(xué)策略，形成組織學(xué)習(xí)者進(jìn)行個性化學(xué)習(xí)方面的領(lǐng)導(dǎo)力。

此項(xiàng)指導(dǎo)培訓(xùn)旨在向教師傳遞智慧教室的相關(guān)實(shí)用技術(shù)。教育技術(shù)教練或者指導(dǎo)者需要引起高度重視，特別是針對培訓(xùn)機(jī)會有限的某些鄉(xiāng)村地區(qū)的指導(dǎo)培訓(xùn)，盡量幫助教師學(xué)會使用智慧教室進(jìn)行有效的教學(xué)活動。

4 結(jié)語

本文以我國中小學(xué)智慧教室建設(shè)需求為引導(dǎo)，以基本能保證智慧教室正常運(yùn)行為基本標(biāo)準(zhǔn)，從其基礎(chǔ)環(huán)境建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、硬件配備標(biāo)準(zhǔn)、軟件資源標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)發(fā)展四個方面，歸納出我國中小學(xué)智慧教室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，粗略描述了中小學(xué)智慧教室應(yīng)該建什么、怎么建、建到什么程度，以期為日后我國中小學(xué)智慧教室建設(shè)起到一定的借鑒作用，并為其達(dá)標(biāo)提供支持，從而促進(jìn)我國中小學(xué)信息化應(yīng)用更加全面深入地發(fā)展。

本文為我國中小學(xué)智慧教室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)初探，存在部分不足之處，如研究內(nèi)容有限，缺乏專家指導(dǎo)建議，缺乏相應(yīng)的實(shí)際調(diào)研。后續(xù)研究應(yīng)進(jìn)一步細(xì)化、量化各方面標(biāo)準(zhǔn)，尋求專家指導(dǎo)、建議，并進(jìn)一步完善該建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

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