基于云服務(wù)的高職院校智慧教室建設(shè)探討

陳 剛

（江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院，江蘇 泰州 225300）

智慧教室是一種智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，滿足智慧學(xué)習(xí)時(shí)代的發(fā)展需要，也是學(xué)校信息化發(fā)展的訴求。傳統(tǒng)教育模式不利于學(xué)生實(shí)現(xiàn)全面、綜合性的發(fā)展，基于云服務(wù)的智慧教室建設(shè)能夠使教學(xué)資源更加豐富，學(xué)生通過(guò)虛擬以及實(shí)物資源學(xué)習(xí)、接受新的事物與知識(shí)，能夠更好地促進(jìn)學(xué)生健康成長(zhǎng)與進(jìn)步。

1 智慧教室概述與作用

智慧教室就是在課堂上裝備，將視聽(tīng)、交互以及投影設(shè)備集中到一起，讓教室與學(xué)生進(jìn)入到系統(tǒng)中進(jìn)行教學(xué)、學(xué)習(xí)，并能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程教育的一種教室模式，這種智慧教室的資源豐富，技術(shù)先進(jìn)，教學(xué)方法多樣化，有良好的互動(dòng)效果，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與欲望。

智慧教室在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行教學(xué)、教研[1]。學(xué)生利用智慧教室進(jìn)行小組探討與分析。智慧教室是教師與學(xué)生有效互動(dòng)的重要工具，智慧教室的多媒體處理能力比較完備，不僅能夠進(jìn)行基本的聽(tīng)說(shuō)讀寫(xiě)，還能夠?qū)W(xué)習(xí)成果進(jìn)行互動(dòng)檢測(cè)。整個(gè)系統(tǒng)能夠?qū)⒔處煹慕虒W(xué)以及學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行記錄，教師可以通過(guò)觀看記錄反思自己的教學(xué)不足，并觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。學(xué)生也可以通過(guò)觀看解決實(shí)際學(xué)習(xí)中的問(wèn)題。智慧教室還能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)直播，家長(zhǎng)等也可以對(duì)教師的教學(xué)情況進(jìn)行觀看，有助于督促教師更好地開(kāi)展教學(xué)工作。

2 高職院校智慧教室建設(shè)原則

2.1 開(kāi)放性

云服務(wù)的智慧教室建設(shè)需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)、通信接口、卡結(jié)構(gòu)、密鑰系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)放[2]，支持高職院校自主對(duì)擴(kuò)展軟硬件設(shè)備進(jìn)行采購(gòu)。并且允許智慧教室與第三方系統(tǒng)相對(duì)接，依據(jù)設(shè)計(jì)需要對(duì)接系統(tǒng)，保證數(shù)據(jù)同步，并進(jìn)行免費(fèi)的技術(shù)支持維護(hù)以及開(kāi)發(fā)等。智慧教室的建設(shè)需要與數(shù)字化平臺(tái)就身份信息、數(shù)據(jù)等同步統(tǒng)一。智慧教室系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是高職院校決策的重要依據(jù)，智慧教室系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需要免費(fèi)開(kāi)放。

2.2 先進(jìn)實(shí)用

使用先進(jìn)的、滿足時(shí)代發(fā)展的思想、技術(shù)以及產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)模塊化、集成度高的效果。系統(tǒng)功能需要清晰、完善，與實(shí)際需要相適應(yīng)，提高工作效率，保證管理硬軟件系統(tǒng)與高職院校需要相符合。系統(tǒng)不僅要系統(tǒng)微課、互動(dòng)以及錄播教學(xué)等功能，還要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制管理，師生能夠在線交互，在網(wǎng)絡(luò)上點(diǎn)播、直播教學(xué)視頻資源，對(duì)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)督檢查等。

2.3 安全可靠

為使設(shè)備能夠安全可靠地運(yùn)行，需要選擇口碑好、市場(chǎng)占有率大的產(chǎn)品，并考慮產(chǎn)品的升級(jí)、兼容性等[3]。硬件設(shè)備需要有故障恢復(fù)的能力。開(kāi)發(fā)軟件系統(tǒng)時(shí)，平臺(tái)要具備較強(qiáng)的抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力，并完善安全管理措施，使智慧教室管理平臺(tái)的運(yùn)行更加穩(wěn)定。

2.4 靈活、可擴(kuò)展

智慧教室需要能夠?qū)Χ喾N多媒體硬件設(shè)備、終端提供支持，使后期技術(shù)產(chǎn)品能夠靈活地更新。此外系統(tǒng)的軟硬件設(shè)備還需要具備可擴(kuò)展的能力，高職院校結(jié)合實(shí)際情況強(qiáng)化設(shè)備服務(wù)水平，并且系統(tǒng)不對(duì)用戶、設(shè)備等數(shù)量進(jìn)行限制。

3 基于云服務(wù)的高職院校智慧教室建設(shè)

3.1 智慧教室建設(shè)

建設(shè)智慧教室集中了網(wǎng)絡(luò)、PC機(jī)、多媒體教學(xué)設(shè)備等，在建設(shè)教室時(shí)還需要使用中央控制器，用戶需要控制相關(guān)設(shè)備，也需要頻繁切換教室信號(hào)，只需要控制中央控制器。在系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)中的不同設(shè)備之間使用通信電纜進(jìn)行連接，構(gòu)成局部操作系統(tǒng)，利用同一個(gè)控制面板對(duì)多種設(shè)備進(jìn)行控制操作，在操作過(guò)程中，操作人員只需要對(duì)控制臺(tái)進(jìn)行控制管理就可以，能夠使復(fù)雜的電教設(shè)備更加簡(jiǎn)單。而且電子自板與超短焦投影機(jī)相結(jié)合也逐漸被高職院校認(rèn)同。

可視型多媒體教室以集控型為基礎(chǔ)，并增加音頻、視頻等編碼器、語(yǔ)音、云臺(tái)攝影機(jī)對(duì)接模塊，使教室在教學(xué)時(shí)能夠錄制課程的視頻以及音頻，并進(jìn)行回放，還能夠與管理人員有效地交流。

智慧教室設(shè)計(jì)時(shí)需要從教學(xué)場(chǎng)景、系統(tǒng)設(shè)備控制、多媒體教學(xué)過(guò)程進(jìn)行考慮，從而使教師與學(xué)生能夠在教室中獲得舒適的體驗(yàn)以及良好的教學(xué)效果。在設(shè)計(jì)教室時(shí)，需要設(shè)計(jì)門(mén)禁系統(tǒng)，與高職院校一卡通自動(dòng)化對(duì)接，只有擁有教師卡以及有授權(quán)的學(xué)生才能夠進(jìn)入到教室中。對(duì)于教室中的多媒體系統(tǒng)、燈光以及空調(diào)等要實(shí)現(xiàn)本地控制、集中控制的雙向控制，通過(guò)集控中心的屏幕展現(xiàn)出智慧教室的運(yùn)行情況，進(jìn)而對(duì)智慧教室進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。智慧教室能夠?qū)φn程進(jìn)行一鍵錄制，教師刷卡進(jìn)入到教室中，登錄系統(tǒng)號(hào)碼，對(duì)自己的課程進(jìn)行錄制，還可以將自己事先做好的課程進(jìn)行上傳。課后，教師登錄到網(wǎng)絡(luò)課程中心，在線點(diǎn)播錄制的課程，并進(jìn)行剪輯、上傳與發(fā)布，使教師能夠?qū)ψ约轰浿频恼n程進(jìn)行有效的維護(hù)。

3.2 集中控制管理智慧教室

充當(dāng)智慧教室的大腦。集控中心為用戶提供相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。比如高職院校的教學(xué)監(jiān)管部門(mén)可以發(fā)揮集控中心作用對(duì)智慧教室中的教學(xué)音頻、視頻等進(jìn)行獲取，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的記錄。教師授課結(jié)束后，登錄到集控中心服務(wù)器中，管理自己的教學(xué)視頻，還可以接收到學(xué)校相關(guān)人們聽(tīng)課之后給予的教學(xué)反饋。集控中心中包括多個(gè)設(shè)備部分、控制服務(wù)器、多畫(huà)面監(jiān)控設(shè)備、錄播以及電視墻等，學(xué)校教學(xué)監(jiān)督部門(mén)可以發(fā)揮這些設(shè)備優(yōu)勢(shì)實(shí)時(shí)監(jiān)控不同智慧教室的教學(xué)情況，并錄制教學(xué)的實(shí)際情況。設(shè)備服務(wù)控制器中安裝多媒體教室集中管理系統(tǒng)軟件，利用這些系統(tǒng)由管理人員管理智慧教室，保證所有智慧教室的情況都能夠通過(guò)服務(wù)器進(jìn)行查詢。

3.3 利用無(wú)線終端教學(xué)

在傳統(tǒng)的高職院校多媒體教學(xué)中，教師一般使用鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等進(jìn)行操作，教師的教學(xué)注意力主要集中在屏幕上，與學(xué)生的交流互動(dòng)不足，使得學(xué)生無(wú)法積極參與到課堂中，學(xué)生的積極性不強(qiáng)，教學(xué)效果并不理想。智慧教室的出現(xiàn)有了無(wú)線教學(xué)終端，能夠使傳統(tǒng)的教學(xué)不足得到改善。在教學(xué)過(guò)程中，教師可以將自己制作的教學(xué)課件、視頻等上傳到無(wú)線終端，教師手拿無(wú)線終端教學(xué)設(shè)備開(kāi)展教學(xué)工作，能夠隨時(shí)播放課件，并進(jìn)行備注、翻頁(yè)等操作。教學(xué)時(shí)，課件上的所有內(nèi)容都傳輸?shù)搅藷o(wú)線終端中，因此教師可以隨時(shí)找到任何一張需要的幻燈片，這是鍵盤(pán)以及鼠標(biāo)設(shè)備無(wú)法比擬的。無(wú)線終端教學(xué)設(shè)備的應(yīng)用能夠使教學(xué)方法更加靈活，并有更多機(jī)會(huì)與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，還能夠走下講臺(tái)進(jìn)入學(xué)生中進(jìn)行教學(xué)。

3.4 自動(dòng)識(shí)別導(dǎo)播教學(xué)行為

高職院校教師在教學(xué)時(shí)，教師可以利用課件對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行演示，可以通過(guò)示范、板書(shū)說(shuō)明問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中需要使用自動(dòng)導(dǎo)播機(jī)制對(duì)教師的教學(xué)行為進(jìn)行識(shí)別，并調(diào)整切換鏡頭。智慧教室系統(tǒng)中有無(wú)線傳感器、圖像識(shí)別技術(shù)等智能化的自動(dòng)導(dǎo)播系統(tǒng)，可以結(jié)合教師教學(xué)中的不同行為選擇最為合適的視頻畫(huà)面，學(xué)生在對(duì)教學(xué)視頻畫(huà)面觀察時(shí)對(duì)教學(xué)的本質(zhì)內(nèi)容進(jìn)行清楚明確。

4 云服務(wù)智慧教室的前景

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及云服務(wù)的廣泛應(yīng)用，人們的衣食住行、學(xué)習(xí)等都獲得了極大的便利，互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使人們的生活、生產(chǎn)以及工作等都出現(xiàn)了顛覆性的變革。傳統(tǒng)教學(xué)模式以及教學(xué)方法也在云服務(wù)下逐步實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變與創(chuàng)新。

在高職院校教學(xué)中，現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)日漸明顯，教育工作者也紛紛認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)對(duì)于教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展的積極影響，因此教師們都開(kāi)始研究分析怎樣將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更好地融入高職院校教育教學(xué)中，從而使學(xué)生能夠在教學(xué)中占有主導(dǎo)地位，實(shí)現(xiàn)線上學(xué)習(xí)、線下互動(dòng)的有效結(jié)合。

翻轉(zhuǎn)課堂、MOOCs、微課等在線學(xué)習(xí)方式的出現(xiàn)以及廣泛應(yīng)用使得高職院校的教育、學(xué)習(xí)更加便利。在教育教學(xué)中，要實(shí)現(xiàn)良好的在線學(xué)習(xí)效果就必須要有豐富的教學(xué)資源。但是在傳統(tǒng)教學(xué)中，錄課是無(wú)法滿足大量視頻教學(xué)資源需要的。而云服務(wù)下的智慧教室能夠自動(dòng)化地生成質(zhì)量較高的教學(xué)視頻資源，然后上傳到云空間中。教學(xué)視頻資源的采集、標(biāo)簽以及上傳等工作都是通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)完成的，教師刷卡后將信息標(biāo)簽添加給課程，攝像機(jī)對(duì)教師的教學(xué)方法進(jìn)行自動(dòng)化拍攝與分析，并結(jié)合教師的操作智能化地對(duì)視頻畫(huà)面進(jìn)行切換，采集完視頻之后，可以通過(guò)編碼器將自動(dòng)化的編碼進(jìn)行上傳。

5 結(jié)語(yǔ)

如今計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息水平逐步提高，信息技術(shù)在高職院校教育教學(xué)中有著極為廣泛的應(yīng)用，并對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法產(chǎn)生了強(qiáng)烈的沖擊。網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等在線學(xué)習(xí)方式的出現(xiàn)與應(yīng)用使教學(xué)更加便利、高效。而在線教學(xué)的開(kāi)展需要有豐富的、高質(zhì)量的教學(xué)資源，對(duì)于大量的視頻教學(xué)資源，傳統(tǒng)教學(xué)方法是無(wú)法滿足的。云服務(wù)下的高職院校智慧教室是以互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算基礎(chǔ)為基礎(chǔ)的一種解決方法，能夠自動(dòng)化地產(chǎn)生高質(zhì)量的視頻教學(xué)資源，然后將視頻教學(xué)資源上傳到空間中。教師在智慧教室中的教學(xué)情況就能夠被一鍵錄制，并傳輸?shù)浇虒W(xué)資源云空間中，能夠?yàn)榻處煹慕虒W(xué)反思以及學(xué)生的回放學(xué)習(xí)提供便利。

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