中職學(xué)校智慧教室建設(shè)的若干思考

摘 要：智慧教室是指為教學(xué)活動(dòng)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。在物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新興信息技術(shù)推動(dòng)下，智慧教室能給教學(xué)形式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織帶去豐富多變。構(gòu)建智慧教室需遵循操作簡(jiǎn)易化、利用最大化、定位清晰化、設(shè)計(jì)時(shí)代化、對(duì)接順暢化等原則。智慧教室架構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)包含硬件設(shè)施層、應(yīng)用中間層、綜合管理層、終端服務(wù)層力求布局合理，滿足硬件和軟件聯(lián)動(dòng)的需要，實(shí)現(xiàn)學(xué)生智慧的學(xué)，教師智慧的教，管理人員智慧的管。

關(guān)鍵詞：中職；智慧教室；建設(shè)

在《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》文件的指引下，中職教育作為我國(guó)職業(yè)教育的中堅(jiān)力量，以不斷利用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，改善教學(xué)條件，改進(jìn)教學(xué)方法，改變學(xué)生思維模式為己任，逐步推進(jìn)教育現(xiàn)代化。如何利用信息化理念和技術(shù)手段，打造高水平、高智能和高實(shí)用的教室，對(duì)學(xué)校的教學(xué)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化與重構(gòu)，已經(jīng)成為了當(dāng)代教育技術(shù)研究的重要領(lǐng)域。

1 智慧教室概念及其現(xiàn)狀

1.1 智慧教室概念

智慧教室是指為教學(xué)活動(dòng)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，它是在物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新興信息技術(shù)推動(dòng)下的教室信息化建設(shè)的新形態(tài)。智慧教室不僅學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的場(chǎng)所，也是怎樣學(xué)習(xí)的地方。

智慧教室的“智慧性”涉及教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化呈現(xiàn)、學(xué)習(xí)資源的便利獲取、課堂教學(xué)的深度互動(dòng)、情景感知與檢測(cè)、教室布局與電氣管理等方面的內(nèi)容，可概括為內(nèi)容呈現(xiàn)（Showing）、環(huán)境管理（Manageable）、資源獲取（Accessible）、及時(shí)互動(dòng)（Real-time Interactive）、情境感知（Testing）五個(gè)維度，簡(jiǎn)寫為“S.M.A.R.T”，這五個(gè)維度正好體現(xiàn)了智慧教室的特征，可稱為“SMART”概念模型。

1.2 智慧教室建設(shè)現(xiàn)狀

智慧教室的前身是多媒體教室。由計(jì)算機(jī)、投影儀、影像設(shè)備及系統(tǒng)軟件組成的多媒體教室改變了以往的“一支粉筆打天下”的傳統(tǒng)教學(xué)，數(shù)字化的教室為多媒體教學(xué)提供了支持。在多媒體教室時(shí)代，教師依舊是課堂的主體，知識(shí)傳播偏單向。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的普及，各種傳感器和學(xué)生的移動(dòng)終端互聯(lián)成為可能，智慧教室應(yīng)時(shí)而生，在智慧教室中，教學(xué)活動(dòng)中的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)上傳到后臺(tái)，及時(shí)比對(duì)和處理，為課堂教學(xué)提供支持。國(guó)外研究中，蘋果公司的“明日教室”、微軟資助的“未來(lái)課堂”、加拿大麥爾大學(xué)的智能教室比較出名，國(guó)內(nèi)研究中，華東師范大學(xué)的“未來(lái)課堂”，清華大學(xué)的“智能教室”等項(xiàng)目反響很大，杭州市丁蘭實(shí)驗(yàn)中學(xué)、上海信息技術(shù)學(xué)校等學(xué)校的智慧教室也具有代表性。

智慧教室一定程度上解決了“教室為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的課堂定位，使得教學(xué)活動(dòng)的信息流由原來(lái)的星型結(jié)構(gòu)變成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

2 中職學(xué)校智慧教室建設(shè)的必要性

近年來(lái)，中職學(xué)校數(shù)字化教學(xué)設(shè)備逐漸豐富，但由于進(jìn)場(chǎng)批次不一，廠家各異，設(shè)備互聯(lián)不足，給使用者增加了負(fù)擔(dān)。多媒體教學(xué)設(shè)備使用中，投影顯示、功放擴(kuò)大使用頻率較高，教室和桌椅布置固定不可移動(dòng)，要開展多樣化的教學(xué)活動(dòng)相當(dāng)困難。建設(shè)智慧教室顯得尤為必要。

1）空間布局智慧化。智慧教室學(xué)習(xí)區(qū)域多功能，學(xué)習(xí)形式多樣，桌椅組織靈活，能支持小組互助、自主探究等多種學(xué)習(xí)活動(dòng)。

2）內(nèi)容呈現(xiàn)智慧化。智慧教室中的多屏顯示系統(tǒng)、豐富的教學(xué)工具，使得教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)符合人體體驗(yàn)，圖文音頻交互使用，給學(xué)生提供了多感官刺激，能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

3）互動(dòng)交流智慧化。智能錄播系統(tǒng)跟蹤教學(xué)軌跡，智能終端為學(xué)生提供學(xué)習(xí)環(huán)境和資源支持，教師在教學(xué)過(guò)程中可以及時(shí)的分組教學(xué)，個(gè)性化指導(dǎo)，及時(shí)反饋系統(tǒng)讓所有學(xué)生參與互動(dòng)，師生、生生交流更加順暢。

4）多元評(píng)價(jià)智慧化。由于整合了云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，評(píng)價(jià)可以是學(xué)生自評(píng)、同輩互評(píng)，也可以是師生互評(píng)，專家介入。教學(xué)評(píng)價(jià)貫穿于整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中，實(shí)時(shí)顯現(xiàn)，便于教學(xué)活動(dòng)調(diào)整方向。

3 中職學(xué)校智慧教室建設(shè)的幾點(diǎn)思考

3.1 中職智慧教室設(shè)計(jì)的原則

構(gòu)建智慧教室，應(yīng)遵循“共享信息、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)籌規(guī)劃、整合資源、分步實(shí)施”的指導(dǎo)思想。并同時(shí)滿足以下原則：

1）操作簡(jiǎn)易化。無(wú)論是怎樣的新進(jìn)教育信息手段，需要帶給教室的是方便省時(shí)，如果智慧教室操作繁瑣，給教師增加了負(fù)擔(dān)，智慧教室的推廣就會(huì)受到阻力。操作簡(jiǎn)單，一鍵式啟動(dòng)最容易讓師生接受。

2）利用最大化。智慧教室是在多媒體教室基礎(chǔ)上引入物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)形成的。所以在建設(shè)智慧教室的時(shí)候應(yīng)該綜合利用既有的資源，如投影儀、計(jì)算機(jī)、音響等，不能產(chǎn)生浪費(fèi)。

3）定位清晰化。智慧教室是教學(xué)活動(dòng)的場(chǎng)所，兼顧記錄、收集、存儲(chǔ)授課過(guò)程和內(nèi)容，智慧教室有錄播存儲(chǔ)、燈光控制、安全防盜、智能互動(dòng)、考試評(píng)價(jià)等多種功能，在建設(shè)智慧教室的過(guò)程中，需要多方論證，定位清晰，既要保證建好的教室實(shí)用性，也要留有開放接口和拓展空間，便于后期改進(jìn)。

4）設(shè)計(jì)時(shí)代化。智慧教室設(shè)計(jì)要跟上信息化的標(biāo)準(zhǔn)，接入物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)、人臉識(shí)別等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物物相連、人物相連，既達(dá)到了教學(xué)控制和管理的智慧化，也使得智慧教室設(shè)計(jì)具有前瞻性。

5）對(duì)接順暢化。智慧教室應(yīng)該是開放的教室，便于師生接入筆記本電腦、手機(jī)和平板等移動(dòng)終端，使之與智慧教室自帶的軟硬件形成合力。也應(yīng)當(dāng)和學(xué)校的資源庫(kù)、綜管平臺(tái)、保衛(wèi)系統(tǒng)及其它教學(xué)系統(tǒng)保持?jǐn)?shù)據(jù)交流順暢。

3.2 中職智慧教室的架構(gòu)設(shè)計(jì)

智慧教室架構(gòu)可以分為四層：

1）硬件設(shè)施層，該層為智慧教室提供必需的硬件環(huán)境，包括教室基礎(chǔ)設(shè)施、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)感知系統(tǒng)、信息發(fā)布和錄播等系統(tǒng)。

2）應(yīng)用中間層，該層為架構(gòu)的核心層，通過(guò)云中心平臺(tái)，整合軟件系統(tǒng)，促進(jìn)系統(tǒng)間、設(shè)備間的數(shù)據(jù)集成和分析計(jì)算，實(shí)現(xiàn)智慧教室與學(xué)校的教學(xué)類系統(tǒng)、教務(wù)類系統(tǒng)、安防類系統(tǒng)、資源類系統(tǒng)之間互聯(lián)互通和信息共享。

3）綜合管理層，利用應(yīng)用中間層的保障與支持為依托，基于統(tǒng)一化、可視化的綜合管理平臺(tái)，確保智慧教室的良好教學(xué)環(huán)境，有效提升教學(xué)效果。

4）終端服務(wù)層，在該層，用戶使用各種智能終端如手機(jī)、平板、電腦等設(shè)備，隨時(shí)隨地的訪問(wèn)教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)良好的交互。

3.3 中職智慧教室功能實(shí)現(xiàn)的途徑

智慧教室的功能實(shí)現(xiàn)需要依靠服務(wù)器、燈光、話筒、電子白板、攝像機(jī)、電腦、平板、實(shí)物展示臺(tái)、移動(dòng)設(shè)備、空調(diào)、電動(dòng)窗簾等硬件設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，但實(shí)現(xiàn)智慧教室功能必須導(dǎo)入人性化的軟件系統(tǒng)，應(yīng)主要包括：

1）教務(wù)考勤管理系統(tǒng)。智慧教室基于平臺(tái)下的教室教務(wù)系統(tǒng)管理軟件，可以方便的連入現(xiàn)有的學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)中，進(jìn)行智慧教室的課表導(dǎo)入，對(duì)智慧教室進(jìn)行預(yù)約，實(shí)時(shí)查詢教室是否正在使用，以便教師教學(xué)安排。

2）智能教學(xué)系統(tǒng)。智能教學(xué)系統(tǒng)主要包括相關(guān)設(shè)備和考勤系統(tǒng)設(shè)備、智能顯示設(shè)備等。 實(shí)現(xiàn)教學(xué)師生在線互動(dòng)、 資源共享與分發(fā)、遠(yuǎn)程/本地視頻交流、教學(xué)管理與教學(xué)設(shè)備管控等。

3）設(shè)備管理系統(tǒng)?？梢栽诮淌仪昂箝T口各安裝一個(gè)一體式特高頻讀卡器，對(duì)進(jìn)出教室的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控與管理，通過(guò)本地有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，以及遠(yuǎn)程授權(quán)登陸服務(wù)器物資管理軟件，實(shí)現(xiàn)設(shè)備處遠(yuǎn)程對(duì)教室內(nèi)設(shè)備、儀器的監(jiān)控與管理。

4）智能環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，各種傳感器采集的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街悄芫W(wǎng)關(guān)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)教室實(shí)際環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過(guò)設(shè)定相關(guān)的條件和電器控制進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，使整個(gè)控制更加智能化。

5）智能安防監(jiān)控系統(tǒng)。教室中安裝煙霧傳感器、門磁傳感器、無(wú)線人體感應(yīng)器、聲光報(bào)警器、無(wú)線緊急按鈕、燃?xì)鈾z測(cè)設(shè)備，云智能指紋密碼鎖，實(shí)現(xiàn)、實(shí)時(shí)檢測(cè)室內(nèi)的環(huán)境信息，顯示結(jié)合其他系統(tǒng)。

6）智能電器控制系統(tǒng)。主要包括智能燈光控制、智能空調(diào)控制、智能窗簾控制、智能影音系統(tǒng)等。

7）智能門禁監(jiān)控系統(tǒng)。智能門禁監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)組建的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、RFID 讀卡器、無(wú)線紅外控制套件，實(shí)現(xiàn)對(duì)課室門禁的智能化管理。

8）智慧教室綜合管理軟件。智慧教室綜合管理軟件緊密結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提高學(xué)生、教師、教室的互聯(lián)度，實(shí)現(xiàn)物與物的感知、物與人的感知、系統(tǒng)間的實(shí)時(shí)感知，通過(guò)充分利用信息及通信技術(shù)，從物聯(lián)化、集成化、智慧化出發(fā)，提高教學(xué)效果，并有力促進(jìn)教務(wù)管理的高效運(yùn)行；提高學(xué)校影響力，使智慧教室成為智慧校園的一部分。

4 結(jié)語(yǔ)

教學(xué)活動(dòng)的主體是人，智慧教室的建設(shè)歸根結(jié)底也要落腳到教學(xué)、學(xué)習(xí)和管理人員。教學(xué)人員是智慧教室中從事教學(xué)活動(dòng)的教師，學(xué)習(xí)人員是智慧教室中進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體，管理人員是對(duì)智慧教室維修、監(jiān)管的服務(wù)人員。智慧教室要實(shí)現(xiàn)教學(xué)人員智慧的教，學(xué)習(xí)人員智慧的學(xué)，管理人員智慧的管。

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作者簡(jiǎn)介

孫亮（1982-），講師，碩士，多年從事計(jì)算機(jī)教學(xué)，研究方向?yàn)楝F(xiàn)代教育技術(shù)，電子商務(wù)。