新型智慧教室的使用以及排課問題研究

任文軒 陳筱姁

摘要：智慧教室已經(jīng)由概念進(jìn)入現(xiàn)實(shí)，并在今后將會(huì)逐漸替代現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)多媒體教室成為高校中最主要的教學(xué)場所。而智慧教室的特點(diǎn)之一就是其功能的多樣性和復(fù)雜性，該文將逐一分析智慧教室的各個(gè)功能，分析智慧教室在實(shí)際運(yùn)用中所產(chǎn)生的問題，并討論教學(xué)管理人員如何將其準(zhǔn)確分配至需要某類特殊教室的教師那里。最后該文對(duì)智慧教室中現(xiàn)存的問題進(jìn)行了分析，并對(duì)其未來的發(fā)展做出了展望。

關(guān)鍵詞：智慧教室；翻轉(zhuǎn)教學(xué)；排課問題

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）28-0160-03

Research on the Use of New Smart classroom and Timetabling Problem

REN Wen-xuan1， CHEN Xiao-xu2

（Office of Academic Affairs， Zhejiang Ocean University， Zhoushan 316000， China； 2. Foreign Languages School， Zhejiang Ocean University， Zhoushan 316000， China）

Abstract： The smart classroom has come into reality from the concept. And in the future， it will gradually replace the current network multimedia classroom， and become the most important teaching place in universities. One of the characteristics of smart classroom is the diversity and complexity of its functions .This article will analyze the functions of the intelligent classroom one by one. Analyze the problems arising from the practical use of smart classroom ，and discuss how to assign it accurately to teachers who need some special classrooms. Finally， this paper analyzes the existing problems of intelligence in the classroom， and prospects for its future development.

Key words： Smart Classroom；Flipping Teaching； Course Arrangement Problem

曾幾何時(shí)，我們的大學(xué)教室里基本上都是老師站在講臺(tái)上侃侃而談，眾多學(xué)生整齊劃一的面朝講臺(tái)，端坐在課桌后奮筆疾書。而現(xiàn)在的高校中大多數(shù)老師沒有電腦甚至沒有網(wǎng)絡(luò)都將無法進(jìn)行自己的課程，而學(xué)生們也不再做筆記，直接下課后從網(wǎng)上下載教師的PPT即可。 而且現(xiàn)在的教學(xué)則更加強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的自主化和個(gè)性化，強(qiáng)調(diào)教學(xué)方式的多樣性，因此各種帶有交互白板技術(shù)，學(xué)習(xí)分析技術(shù)，智能環(huán)境控制技術(shù)，多屏顯示技術(shù)，富媒體技術(shù)等等的現(xiàn)代化智慧教室開始不斷地出現(xiàn)在高校中。[1]

1 智慧教室的概念以及其特征

雖然現(xiàn)在的智慧教室?guī)в懈鞣N不同的功能但其中的一點(diǎn)是相同的，那就是他們都更加重視在教學(xué)環(huán)境中的學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)，進(jìn)而不斷地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及他們的自主學(xué)習(xí)能力。因此智慧教室在教學(xué)環(huán)境的布局上發(fā)生了很大的變化，在配置中通常是采用豐富多彩的配色和自由拼接的桌椅，如圖1所示。而在此類教室的實(shí)際教學(xué)中，教學(xué)方式上也更加支持開放式、情境式、探究式教學(xué)，鼓勵(lì)在教學(xué)過程中產(chǎn)生學(xué)生之間的小組互動(dòng)討論，并且通過多屏顯示技術(shù)以及移動(dòng)端投屏加強(qiáng)教師與學(xué)生之間以及學(xué)生和學(xué)生之間的實(shí)時(shí)交流與反饋。

智慧教室的出現(xiàn)，讓大家對(duì)教學(xué)技術(shù)支持上的需求由原先的單一設(shè)備轉(zhuǎn)向整體的教學(xué)環(huán)境中來，其是對(duì)于教師的一種技術(shù)上的幫助，同時(shí)也是對(duì)教師教學(xué)方法的一個(gè)挑戰(zhàn)。而對(duì)于現(xiàn)代教育技術(shù)中心的教育技術(shù)工作人員則提出了更大的技術(shù)要求，如果還是將自己定位在單純的技術(shù)維護(hù)人員的位置上，將很難適應(yīng)這一系列新技術(shù)所帶來的挑戰(zhàn)。同時(shí)在安排教室進(jìn)行排課的時(shí)候就必須要考慮新型的智慧教室是否是適合教師所授課程的場所，并要以此為依據(jù)來進(jìn)行課程安排。另外學(xué)校教務(wù)部門也以為機(jī)會(huì)推行教改，讓采用翻轉(zhuǎn)教學(xué)或spooc方式進(jìn)行授課的教師在智慧教室上課，以方便教師可以更好地將自己的教改成果運(yùn)用到教學(xué)實(shí)踐上面去。

2 智慧教室主要功能及技術(shù)

雖然現(xiàn)在的智慧教室多種多樣，但總體來說其都應(yīng)該包含有如下幾個(gè)功能：

2.1 智慧教室具有智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過紅外感應(yīng)器、射頻識(shí)別、激光掃描器等等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把現(xiàn)實(shí)生活中的物品與信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接起來從而可以發(fā)生通信和信息交換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能化管理和運(yùn)用的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)就是“實(shí)物與實(shí)物通過Internet互相連接起來的網(wǎng)絡(luò)”。他有兩層含義：首先，其核心和基礎(chǔ)仍是互聯(lián)網(wǎng)，是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和拓展；其次，其終端連接的是具體的物品，并且讓物品與物品之間可以產(chǎn)生交互信息，也就是物物相連相通。[2][3]

在具體的智慧教室中所表現(xiàn)出來的就是將教室中的所有設(shè)備連接進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之中。也就是說不僅是電腦，投影，音響功放，幕布等教學(xué)設(shè)備，就連教室燈光，門禁乃至窗簾，空調(diào)等均要通過全高清智能錄播網(wǎng)絡(luò)中控來進(jìn)行統(tǒng)一控制并聯(lián)入物聯(lián)網(wǎng)。如圖3所示：

這樣雖然提升了教室的成本，但是可以提升教學(xué)環(huán)境的體驗(yàn)感，讓學(xué)生可以在更加舒適愜意的教學(xué)環(huán)境中學(xué)習(xí)，從而大大地提高教師的上課效率，而設(shè)備管理人員則可以通過后面的平臺(tái)來掌握教室設(shè)備的使用情況。并而可以利用后臺(tái)的大數(shù)據(jù)來分析總結(jié)智慧教室經(jīng)常出現(xiàn)的某些故障問題從而改善設(shè)備，做到提前預(yù)防，盡量在故障問題尚未出現(xiàn)時(shí)排查掉，改善教師們的教學(xué)體驗(yàn)。如圖4所示：

2.2 智慧教室具有互動(dòng)討論功能

自由拼接多種配色并且可以任意移動(dòng)的桌椅是智慧教室與傳統(tǒng)教室最根本的區(qū)別，當(dāng)然要實(shí)現(xiàn)開放式的互動(dòng)討論功能，僅憑可以自由移動(dòng)的桌椅是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要配有投屏互動(dòng)功能。一間可供48人上課的小型智慧教室通常會(huì)配備有 6個(gè)投屏設(shè)備，而這些無線投屏設(shè)備均能夠連接PC以及各種系統(tǒng)的安卓智能手機(jī)和蘋果手機(jī)等移動(dòng)終端。這樣在班級(jí)授課時(shí)，一個(gè)班的同學(xué)就可以根據(jù)自己的需要分成六組，并且將自己小組最終的結(jié)果發(fā)送到無線投屏上面，并且可以通過無線投屏將結(jié)果返送給教師以及供其他小組的同學(xué)觀看，從而解決分組討論式教學(xué)在普通多媒體教室中所無法解決的結(jié)果共享問題。

當(dāng)然這種無線投屏也可以轉(zhuǎn)換成交互式電子白板，可以讓分組討論的學(xué)生將自己所在組的結(jié)論以手寫的方式展現(xiàn)在白板上面。在此期間教師可以通過控制講臺(tái)旁邊的按鈕來調(diào)動(dòng)各個(gè)投屏之間的信息，用來展示給全班同學(xué)觀看。也可以通過控制臺(tái)上的廣播功能將畫面全部發(fā)送到各個(gè)小組的投屏上面，使同學(xué)可以更清晰地看到教師想讓他們看到的課件和操作。如圖5所示：

2.3智能跟蹤式錄播功能

在上課時(shí)教師通過刷自己的教工卡即可打開智慧教室內(nèi)的全部設(shè)備，并可以通過操作控制面板上的錄制功能來對(duì)自己的課程進(jìn)行攝錄并保存至自己的賬戶上面并發(fā)布到后臺(tái)的學(xué)習(xí)平臺(tái)。這種帶有全自動(dòng)錄播的設(shè)備在以往通常是出現(xiàn)在學(xué)?，F(xiàn)代教育技術(shù)中心的錄播教室里面，其是在大批量的錄制精品課程公開課時(shí)才用到的。[4]

而現(xiàn)在的智慧教室在配備有這一功能后亦可以承擔(dān)起學(xué)校內(nèi)精品課程錄制的任務(wù)，其錄制方式可以分成如下三類：

第一類，中央控制網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程錄播，即通過后臺(tái)現(xiàn)代教育技術(shù)管理人員來操縱智慧教室中的攝像頭進(jìn)行攝錄，操作人員既可以在多個(gè)攝像頭之間進(jìn)行切換亦可以進(jìn)行攝像頭和電腦屏幕之間的切換，然后將錄制下來的視頻手動(dòng)傳送至相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上。

第二類，智慧教室自動(dòng)錄播，教師在上課時(shí)直接自行按下智慧教室內(nèi)的錄制按鈕，智慧教室將自動(dòng)按照設(shè)定的跟蹤和導(dǎo)播策略，對(duì)教師和其授課課件進(jìn)行跟蹤錄制和自動(dòng)導(dǎo)播，并將錄制下來的視頻自動(dòng)上傳到網(wǎng)上，該教師賬戶下面，并自動(dòng)以當(dāng)前的錄制時(shí)間來進(jìn)行命名。

第三類，教師自行錄制。教師在按下智慧教室的錄制按鈕后，取消智慧教室所設(shè)定的自動(dòng)導(dǎo)播功能，這樣教師就可以選擇以純錄屏或者是純攝像頭鏡頭的方式來進(jìn)行錄課，或者是將兩路信號(hào)全部錄制下來，放到網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)，隨后自己下載并制作視頻后期剪輯。

3 如何管理和排課使用智慧教室

智慧教室比普通多媒體教室增加了不少功能，但其本質(zhì)仍然是作為普通的授課教室，并不是某些面向特定專業(yè)需要，并實(shí)現(xiàn)特定功能的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，因此我們可以認(rèn)為智慧教室是新一代的網(wǎng)絡(luò)多媒體教室，是要面向全校各個(gè)專業(yè)教師的通用教室。

目前，在后期技術(shù)管理上面普通的多媒體教室主要問題出現(xiàn)在硬件上面比較多比如電腦故障，投影儀故障，幕布故障或音響話筒故障。而智慧教室目前出現(xiàn)的問題比較多的反映在錄播設(shè)備使用，投屏設(shè)備使用，以及智慧教室互動(dòng)軟件使用上面，設(shè)備操作和軟件使用方面的問題多一些?？梢哉f智慧教室在實(shí)際運(yùn)用中是比較穩(wěn)定和成熟的，從使用教師的反饋上面來看也并沒有太多的問題，應(yīng)該說是可以作為一款新型的教室來大范圍推廣使用的。

在進(jìn)行智慧教室排課時(shí)我們需要做如下考慮：首先，智慧教室的排課問題實(shí)際上是一個(gè)資源分配的問題，其本質(zhì)就是要在滿足一定的前提下，將教學(xué)資源分配給各個(gè)需要其的教師[5]。換句話說就是將有授課任務(wù)并參與教改項(xiàng)目的教師、有意使用智慧教室的教師、智慧教室、班級(jí)、教學(xué)課程安排在一周內(nèi)不發(fā)生任何沖突的授課時(shí)間段里。這就需要我們?cè)谂耪n使用時(shí)要充分考慮智慧教室排課時(shí)的軟性約束條件。

所謂軟性約束條件是指在排課過程中需要盡量滿足，但是無法滿足時(shí)亦可以接受的條件，雖然不是一定要滿足的，但卻是衡量排課優(yōu)劣的重要條件。比如：（1）同一門課程的授課時(shí)間不宜安排過密，應(yīng)進(jìn)行間斷而不要連排。（2）要盡量將人文類課程與自然科學(xué)類學(xué)科交叉安排；理論課與實(shí)踐課交叉安排；（3）將課程盡量安排在授課效果比較好的授課時(shí)段內(nèi)，如上午一二，三四節(jié)和下午六七節(jié)，這樣的授課時(shí)段內(nèi)，等等。[6]

而考慮智慧教室的使用時(shí)，還要對(duì)授課教師進(jìn)行賦權(quán)，將參與教改項(xiàng)目的教師賦權(quán)為最高級(jí)，有意嘗試使用智慧教室的教師賦權(quán)為中級(jí)，并在此基礎(chǔ)上盡量排入盡可能多的課程，以使得更多的教師可以接觸到我們新一代的多媒體智慧教室，提高設(shè)備的使用率。

4 總結(jié)

智慧教室作為新一代的網(wǎng)絡(luò)多媒體教室出現(xiàn)，其功能足以替代目前的多媒體教室，而多樣化，可自由設(shè)計(jì)的教室環(huán)境安排，又為翻轉(zhuǎn)課堂和小組討論式學(xué)習(xí)提供了完善的硬件場所，這是其優(yōu)點(diǎn)所在。然而智慧教室的定位還是在通用教學(xué)上面，其功能設(shè)定均是為了滿足絕大多數(shù)課程而設(shè)計(jì)的，并沒有針對(duì)某一專業(yè)或某一課程的特殊設(shè)備，其空間布局也沒有某一類專業(yè)的學(xué)習(xí)特色。

因此智慧教室的下一步發(fā)展將是會(huì)誕生出新的針對(duì)某些專業(yè)，乃至某些課程而規(guī)劃建造的學(xué)院式教室。未來的教學(xué)將更加強(qiáng)調(diào)教學(xué)生態(tài)環(huán)境的設(shè)計(jì)，比如經(jīng)管類學(xué)生和機(jī)械制造類的學(xué)生，其在上課時(shí)，如果能夠處在一個(gè)跟專業(yè)更加適配的教學(xué)環(huán)境中，將更好地提升教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。同樣各個(gè)二級(jí)學(xué)院在運(yùn)用自己的教室時(shí)就將擁有更加強(qiáng)大的支配權(quán)，不必連借個(gè)教室都要通過教務(wù)部門，以提升學(xué)校的管理效率并節(jié)省各位教師的時(shí)間。

參考文獻(xiàn)：

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