高校課堂教學(xué)環(huán)境智慧化管理平臺(tái)構(gòu)建探析

甘啟宏 馮鳥東 崔亞強(qiáng)

摘 要：做好課堂教學(xué)環(huán)境的管理工作是高校課堂教學(xué)質(zhì)量的保障。本文在分析當(dāng)前課堂教學(xué)環(huán)境管理現(xiàn)狀及不足的基礎(chǔ)上，結(jié)合教室管理實(shí)際需求，構(gòu)建課堂教學(xué)環(huán)境智慧化管理平臺(tái)。平臺(tái)由課堂教學(xué)環(huán)境管理、信息服務(wù)以及智能決策支持三大模塊組成，集教室智能化遠(yuǎn)程集控管理、教學(xué)設(shè)備在線管理、教學(xué)督導(dǎo)智能化管理、教室信息瀏覽與查詢、教室狀態(tài)信息發(fā)布、設(shè)備及信息服務(wù)數(shù)據(jù)分析等功能于一體，為課堂教學(xué)環(huán)境信息化、智慧化管理提供一種新的管理方法和構(gòu)建思路。

關(guān)鍵詞：多媒體教室；教學(xué)設(shè)備；教室信息服務(wù)；信息化管理

中圖分類號(hào)：G40-057 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2018）17-0061-03

隨著教育技術(shù)的發(fā)展和教育信息化的推進(jìn)，高校教室建設(shè)和管理呈現(xiàn)出全新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。[1]隨著目前各高校教學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大和信息化教學(xué)要求的不斷提高，各高校的多媒體教室數(shù)量越來越多，分布地點(diǎn)越來越分散，使日常維護(hù)管理工作異常繁重。[2]高校多媒體教室作為高校課堂教學(xué)的主要場(chǎng)所，目前其發(fā)展和建設(shè)方向是智慧教室，[3]同時(shí)，為適應(yīng)不同的教學(xué)需求，很多高校已經(jīng)建成多種類型的教室，包括網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)教室、多視窗互動(dòng)教室、靈活多變研討教室、多屏研討教室、高清錄播教室等，課堂教學(xué)環(huán)境已不再局限于傳統(tǒng)多媒體教室。因此教室的管理，不再局限于多媒體教室管理，還擴(kuò)展到整個(gè)課堂教學(xué)環(huán)境的管理。傳統(tǒng)的多媒體教室管理模式已經(jīng)不再符合新時(shí)期課堂教學(xué)環(huán)境的管理需求，如何利用網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境和信息化技術(shù)優(yōu)化課堂教學(xué)環(huán)境管理模式，有效提高管理人員工作效率和管理水平，已成為高校課堂教學(xué)環(huán)境管理中亟待解決的問題，同時(shí)也是當(dāng)前一項(xiàng)重要研究課題。

一、課堂教學(xué)環(huán)境管理的現(xiàn)狀及問題

結(jié)合對(duì)目前國內(nèi)高校教室管理運(yùn)行狀況的調(diào)研分析，以及現(xiàn)有教室管理系統(tǒng)的研究，在教室管理方面仍然存在不少問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.管理模式落后且效率不高

目前仍然有不少管理人員將紙質(zhì)記錄作為日常管理的主要記錄方式，教室的基本信息、設(shè)備信息、維護(hù)信息沒有形成統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)字化材料，并且管理人員分布在各個(gè)值班點(diǎn)，容易出現(xiàn)信息記錄格式不統(tǒng)一、不規(guī)范、不完善的問題，而且信息無法實(shí)現(xiàn)互通共享，會(huì)造成管理方式落后、查詢功能難以實(shí)現(xiàn)、工作效率低下等實(shí)際問題。

2.管理人員與教師溝通渠道單一

管理人員和教師的溝通主要是通過電話和直接面對(duì)面這兩種傳統(tǒng)方法，教師在遇到相關(guān)使用問題時(shí)，無法得到全面的技術(shù)支持，加之教室管理人員數(shù)量不足，給予上課教師的幫助畢竟有限。[4]隨著學(xué)校信息化程度的提高，雖然部分高校建設(shè)了教室網(wǎng)站，但面向教師在教室使用方面的管理服務(wù)和技術(shù)支持不夠。

3.現(xiàn)有教室管理系統(tǒng)存在不足

現(xiàn)有教室管理系統(tǒng)主要分為面向教室管理人員和面向師生提供服務(wù)兩類。李光壽設(shè)計(jì)了多媒體教室管理信息系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體教室設(shè)備信息以及日常維護(hù)信息的管理。[5]季益龍?jiān)O(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了高校多媒體教室信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)教室信息、設(shè)備信息、故障信息和借用信息的管理。[6]楊云春等提出了智能化多媒體教室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體教室的遠(yuǎn)程管理、批量控制設(shè)備、自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)、可視化遠(yuǎn)程幫助等。[7]刁叔鈞建設(shè)了基于課表聯(lián)動(dòng)的多媒體教室信息化管理系統(tǒng)，教師憑借自己的IC卡即可直接使用多媒體設(shè)備，同時(shí)總控制室可控制和監(jiān)測(cè)多媒體教室。[8]喬虹等開發(fā)了基于JSP技術(shù)的多媒體教室服務(wù)網(wǎng)，分別為教師和學(xué)生提供多媒體教室信息瀏覽與查詢、設(shè)備使用說明、空閑教室查找及網(wǎng)絡(luò)留言服務(wù)，同時(shí)為管理人員提供多媒體教學(xué)設(shè)備信息化管理手段。[9]楊公義等設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了北京大學(xué)教室管理系統(tǒng)，主要方便師生查詢教室相關(guān)信息。[10]

雖然目前應(yīng)用于高校課堂教學(xué)環(huán)境管理的系統(tǒng)較多，但大多是多媒體教室管理系統(tǒng)，而且功能較為單一，有的是針對(duì)設(shè)備管理，有的是針對(duì)設(shè)備控制，有的是面向教師提供信息服務(wù)，各系統(tǒng)間也不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通共享。對(duì)于教室管理人員來說，缺乏一個(gè)功能完善的管理系統(tǒng)或平臺(tái)，集成整合教室管理各方面需求和功能，全方位實(shí)現(xiàn)教室信息化管理，同時(shí)與教務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)對(duì)接，最大化提高教室管理工作效率，而且還應(yīng)結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對(duì)教室信息、設(shè)備信息、故障信息、信息服務(wù)等進(jìn)行分析，為課堂教學(xué)環(huán)境相關(guān)工作決策及計(jì)劃提供有力的數(shù)據(jù)支撐與參考。

二、課堂教學(xué)環(huán)境智慧化管理平臺(tái)設(shè)計(jì)思路

從課堂教學(xué)環(huán)境管理工作者角度出發(fā)，基于實(shí)際需求，強(qiáng)化信息化對(duì)多媒體教室管理工作的服務(wù)與支撐，平臺(tái)需求及功能包括以下三個(gè)方面。

1.課堂教學(xué)環(huán)境智能化管理，提升管理服務(wù)效能

由于教室數(shù)量多，分布分散，所有教室需實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中控制管理，隨著智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)，教室遠(yuǎn)程管理應(yīng)更加智能化，而不只是實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程啟動(dòng)和關(guān)閉，應(yīng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備控制自動(dòng)化、環(huán)境調(diào)節(jié)智能化、教室運(yùn)行情況透明化以及教師服務(wù)及時(shí)化。所有教學(xué)設(shè)備信息實(shí)現(xiàn)在線管理，打破以紙質(zhì)記錄為主的傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)備管理模式，全面掌握設(shè)備動(dòng)態(tài)，提高設(shè)備管理工作效率。教學(xué)督導(dǎo)智能化管理，實(shí)現(xiàn)可視化在線教學(xué)檢查、專家遠(yuǎn)程督導(dǎo)。

2.課堂教學(xué)環(huán)境信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化，提升工作效率

教室作為教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)的主要場(chǎng)所，需提供面向教師和學(xué)生的信息服務(wù)，方便師生網(wǎng)上進(jìn)行教室信息的瀏覽與查詢、查看設(shè)備使用說明、了解教室使用狀態(tài)等。

3.智能決策支持，管理工作有據(jù)可依

隨著大數(shù)據(jù)、可視化技術(shù)的發(fā)展，不應(yīng)只局限于使用信息技術(shù)進(jìn)行管理，而應(yīng)健全相關(guān)數(shù)據(jù)分析機(jī)制，讓管理工作有據(jù)可依，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策。建立設(shè)備數(shù)據(jù)分析機(jī)制，對(duì)設(shè)備維護(hù)記錄、故障信息等進(jìn)行分析；建立信息服務(wù)分析機(jī)制，掌握師生最關(guān)心的教室信息，提高信息服務(wù)水平。

三、課堂教學(xué)環(huán)境智慧化管理平臺(tái)構(gòu)建

結(jié)合實(shí)際需求和現(xiàn)有多媒體教室管理系統(tǒng)功能，構(gòu)建課堂教學(xué)環(huán)境智慧化管理平臺(tái)，平臺(tái)不只為管理者提供信息化管理手段，同時(shí)為教師和學(xué)生提供服務(wù)，平臺(tái)包括課堂教學(xué)環(huán)境管理、課堂教學(xué)環(huán)境信息服務(wù)以及課堂教學(xué)環(huán)境智能決策支持三大模塊，平臺(tái)框架結(jié)構(gòu)如圖1所示。平臺(tái)基于Web，信息服務(wù)模塊面向師生，無需登錄即可進(jìn)行查閱和操作，課堂教學(xué)環(huán)境管理和智能決策支持模塊面向教室管理人員，需登錄平臺(tái)進(jìn)行相關(guān)操作。

1.課堂教學(xué)環(huán)境管理模塊

（1）課堂教學(xué)環(huán)境智能化遠(yuǎn)程集控管理

所有教室實(shí)現(xiàn)智能化遠(yuǎn)程集控管理，集設(shè)備遠(yuǎn)程控制、環(huán)境調(diào)節(jié)、視頻監(jiān)控等功能于一體。一是跨校區(qū)聯(lián)動(dòng)，各校區(qū)全部教室由一個(gè)總集控室遠(yuǎn)程集中控制，實(shí)現(xiàn)教室計(jì)算機(jī)、投影、功放、空調(diào)、窗簾等所有設(shè)備的開、關(guān)等控制，各校區(qū)設(shè)置多個(gè)教學(xué)樓值班點(diǎn)處理教學(xué)過程中出現(xiàn)的突發(fā)狀況。二是課表聯(lián)動(dòng)，與學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)對(duì)接，根據(jù)課表自動(dòng)完成教室設(shè)備的開、關(guān)等控制。三是環(huán)境監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)教室空氣質(zhì)量、溫濕度和光照度，智能調(diào)節(jié)教室通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)、照明和窗簾。四是視頻監(jiān)控，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)教室運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和隱患。五是遠(yuǎn)程服務(wù)，教師可通過遠(yuǎn)程呼叫與教室管理人員即時(shí)溝通。遠(yuǎn)程集控管理主要依托設(shè)備廠商的網(wǎng)絡(luò)化中控系統(tǒng)，將其與平臺(tái)進(jìn)行集成和二次開發(fā)作為子模塊。

（2）教學(xué)設(shè)備在線管理

實(shí)現(xiàn)教室相關(guān)教學(xué)設(shè)備的信息化和精細(xì)化管理，全面準(zhǔn)確掌握設(shè)備動(dòng)態(tài)，為智能化管理奠定基礎(chǔ)。一是設(shè)備基礎(chǔ)信息管理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息導(dǎo)入、變更、查詢、統(tǒng)計(jì)和設(shè)備業(yè)務(wù)審批功能，管理人員通過系統(tǒng)可快速組合條件查詢和統(tǒng)計(jì)設(shè)備信息。二是設(shè)備維護(hù)管理，教室設(shè)備需要定期進(jìn)行維護(hù)，如每學(xué)期需要進(jìn)行投影機(jī)除塵或換燈泡等，管理員只需提前設(shè)置好每個(gè)維護(hù)事項(xiàng)，系統(tǒng)即自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出各個(gè)事項(xiàng)需要維護(hù)的設(shè)備并進(jìn)行提醒，支持批量操作，并形成維護(hù)記錄，方便管理人員維護(hù)設(shè)備及查看維護(hù)記錄。三是設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)管理，包括設(shè)備故障信息錄入和設(shè)備維修管理，完整記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)，便于查詢與分析。

（3）教學(xué)督導(dǎo)智能化管理

依托教學(xué)督導(dǎo)系統(tǒng)與平臺(tái)進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)教學(xué)督導(dǎo)智能化管理。一是實(shí)現(xiàn)集中可視化在線教學(xué)檢查，開展課堂動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與智能分析，對(duì)學(xué)生到勤率、教師執(zhí)教情況、課堂組織管理等進(jìn)行監(jiān)控檢查。二是實(shí)現(xiàn)專家遠(yuǎn)程督導(dǎo)，方便專家對(duì)現(xiàn)場(chǎng)及歷史課程開展遠(yuǎn)程督導(dǎo)。

2.課堂教學(xué)環(huán)境信息服務(wù)模塊

（1）課堂教學(xué)環(huán)境信息瀏覽與查詢

將教室基本信息，包括教室類型、座位數(shù)、所配設(shè)備、設(shè)備使用指南、網(wǎng)絡(luò)、布局等，以及教學(xué)樓信息，包括服務(wù)熱線、位置、實(shí)景圖等發(fā)布于網(wǎng)上，并提供可視化查詢方式，方便師生瀏覽和查詢教室相關(guān)信息。

（2）教室狀態(tài)信息發(fā)布

傳統(tǒng)的教室狀態(tài)信息發(fā)布依靠各教學(xué)樓教室管理人員每天根據(jù)課表人工掛牌來顯示每間教室的使用狀態(tài)，工作效率低下且準(zhǔn)確率較低。平臺(tái)通過與學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)對(duì)接，每天自動(dòng)同步各教學(xué)樓的教室及排課數(shù)據(jù)，同時(shí)與教室督導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)時(shí)同步教室使用數(shù)據(jù)，經(jīng)過后臺(tái)數(shù)據(jù)處理后，前端以可視化的形式直觀呈現(xiàn)，展示當(dāng)天每間教室狀態(tài)、可用情況和課程信息，完全將教室管理人員從每天煩瑣重復(fù)的工作中解放出來，同時(shí)方便師生查看教室狀態(tài)以及查找空閑教室。

3.課堂教學(xué)環(huán)境智能決策支持模塊

（1）設(shè)備數(shù)據(jù)分析

健全設(shè)備數(shù)據(jù)分析機(jī)制，智能化支持科學(xué)決策。依托平臺(tái)積累的設(shè)備維護(hù)記錄和運(yùn)行數(shù)據(jù)等，以多維度的分析形成統(tǒng)一、科學(xué)的設(shè)備更新維護(hù)數(shù)據(jù)，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策。一是設(shè)備維護(hù)分析，系統(tǒng)自動(dòng)提醒各個(gè)事項(xiàng)需要進(jìn)行維護(hù)的設(shè)備，并通過分析維護(hù)記錄智能生成設(shè)備維護(hù)計(jì)劃。二是設(shè)備運(yùn)行分析，分析設(shè)備的故障規(guī)律，如高發(fā)類故障、故障間隔期、各品牌故障率對(duì)比等，智能推薦故障預(yù)防措施、故障處理方法，以及設(shè)備采購品牌偏好等。

（2）信息服務(wù)分析

對(duì)平臺(tái)面向師生的信息服務(wù)模塊的流量進(jìn)行分析，包括流量變化趨勢(shì)分析、網(wǎng)站頁面分析等，了解用戶對(duì)各個(gè)頁面的訪問情況，發(fā)掘師生最關(guān)心的教室信息，對(duì)于平臺(tái)后續(xù)改進(jìn)提供數(shù)據(jù)參考，同時(shí)為提高信息服務(wù)水平奠定基礎(chǔ)。

四、結(jié)束語

打造人本化、信息化、智慧化的課堂教學(xué)環(huán)境是高等院校智慧校園建設(shè)的一種創(chuàng)新形式和必然趨勢(shì)。信息技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了課堂教學(xué)環(huán)境管理流程再造和模式重構(gòu)，為提高教室管理工作效率和信息化水平、創(chuàng)造更加優(yōu)良的課堂教學(xué)環(huán)境奠定基礎(chǔ)。本文在分析當(dāng)前課堂教學(xué)環(huán)境管理的現(xiàn)狀和不足的基礎(chǔ)上，提出構(gòu)建課堂教學(xué)環(huán)境智慧化管理平臺(tái)，平臺(tái)包含課堂教學(xué)環(huán)境管理、信息服務(wù)以及智能決策支持三大模塊，一方面為管理者提供信息化管理手段，一方面為教師和學(xué)生提供教室信息服務(wù)，為實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)環(huán)境信息化、智慧化管理提供一種新思路。

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（編輯：王天鵬）