智慧教室方案設(shè)計(jì)概述

李風(fēng)燕 張婧

摘 ?要 隨著云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新興信息技術(shù)的發(fā)展，教育信息化逐漸步入智慧教育時(shí)代，在當(dāng)前建設(shè)智慧教室的大背景下，如何具體運(yùn)用智慧教室，從而促進(jìn)教學(xué)與管理的全面升級(jí)，成為眾多高校教育信息化應(yīng)用與創(chuàng)新任務(wù)的首要問(wèn)題，而智慧教室的方案設(shè)計(jì)則是其中最核心的問(wèn)題。從智慧教學(xué)、主動(dòng)學(xué)習(xí)、互動(dòng)課堂、自動(dòng)錄播四個(gè)方面，概述分析智慧教室方案設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞 智慧教室;智慧教學(xué);主動(dòng)學(xué)習(xí)方案;互動(dòng)課堂系統(tǒng);自動(dòng)錄播系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：G642 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2019）16-0037-03

Outline of Scheme Design of Smart Classroom//LI Fengyan， ZHANG Jing

Abstract With the development of new information technology such

as cloud computing， mobile internet， Internet of Things， education informatization has gradually entered the era of smart education. Under the background of building smart classroom， how to build smart classroom？ How to apply smart classrooms to promote the overall upgrade of teaching and management has become the most important issue in the application and innovation of education infor-matization in many colleges and universities. The scheme design of

smart classroom is the most important problem. This paper summa-rizes and analyses the key contents of the scheme design of smart classroom from the aspects of smart teaching， active learning， interac-

tive classroom and automatic recording and broadcast.

Key words smart classroom; smart teaching; active learning pro-

gram; interactive classroom system; automatic recording and broad-cast system

1 引言

近年來(lái)，伴隨云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新興信息技術(shù)的發(fā)展，教育信息化逐漸步入智慧教育時(shí)代，智慧教育成為當(dāng)前教育信息化發(fā)展的最新形態(tài)。智慧教室為人們提供了嶄新的智能化的現(xiàn)代學(xué)習(xí)環(huán)境，是智慧校園的基本元素，是智慧教育發(fā)展的基礎(chǔ)。智慧教室作為一種嶄新的教育形式和現(xiàn)代化教學(xué)手段，是一整套新型的現(xiàn)代化智能教室系統(tǒng)，是推進(jìn)未來(lái)智慧校園建設(shè)的重要組成部分[1]。

總體來(lái)看，我國(guó)教育信息化在未來(lái)幾年將走向更深入的應(yīng)用與創(chuàng)新階段。作為學(xué)校最重要的教育環(huán)節(jié)，課堂教學(xué)是教育任務(wù)實(shí)施的主要陣地，也是信息化教育的重中之重，能更客觀地反映出教師的真實(shí)能力水平和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[2]。

在當(dāng)前建設(shè)智慧教室的大背景下，如何建設(shè)智慧教室，如何具體應(yīng)用智慧教室從而促進(jìn)教學(xué)與管理的全面升級(jí)，成為眾多高校實(shí)踐教育信息化應(yīng)用與創(chuàng)新任務(wù)的首要問(wèn)題[3]。

智慧教室的方案設(shè)計(jì)則是其中最核心的問(wèn)題。本文從智慧教學(xué)模式、主動(dòng)學(xué)習(xí)方案、互動(dòng)課堂系統(tǒng)和自動(dòng)錄播系統(tǒng)四個(gè)方面，概述分析智慧教室方案設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。

2 智慧教學(xué)模式

智慧教學(xué)模式契合政策引導(dǎo)和高校切實(shí)需求，打造覆蓋教學(xué)全環(huán)節(jié)，貫穿課堂教學(xué)前、中、后整體的教學(xué)服務(wù)平臺(tái)。通過(guò)即時(shí)的教學(xué)數(shù)據(jù)反饋分析、教學(xué)互動(dòng)應(yīng)用、教學(xué)過(guò)程記錄分析等，為課堂教學(xué)提供教學(xué)軟件服務(wù)和數(shù)據(jù)支持。智慧教學(xué)模式支持課堂互動(dòng)教學(xué)和校內(nèi)在線課程平臺(tái)，并能夠滿足混合式學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂、純?cè)诰€自主學(xué)習(xí)等不同課程模式的信息化教學(xué)應(yīng)用，更靈活地支持了不同教學(xué)模式的實(shí)際應(yīng)用。

智慧教學(xué)模式圍繞服務(wù)于教學(xué)模式的革新升級(jí)，通過(guò)提供支持當(dāng)前主流倡導(dǎo)的教學(xué)模式信息化教學(xué)平臺(tái)，為學(xué)校提供教學(xué)信息化落地的平臺(tái)。通過(guò)教學(xué)模式應(yīng)用平臺(tái)提供全方位服務(wù)，促進(jìn)教育方式和學(xué)習(xí)方式兩個(gè)層面的轉(zhuǎn)變。智慧教學(xué)模式定位于以課堂互動(dòng)教學(xué)為核心，延伸課前和課后的教學(xué)全場(chǎng)景，通過(guò)全方位、無(wú)感知、即時(shí)的教與學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)分析，輔助教師、教學(xué)管理者作出科學(xué)的教學(xué)決策，進(jìn)而有針對(duì)性地提高教學(xué)質(zhì)量。智慧教學(xué)模式通過(guò)教學(xué)活動(dòng)課前、課中、課后的業(yè)務(wù)場(chǎng)景梳理，定義符合教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展需要的教學(xué)環(huán)節(jié)和流程，讓傳統(tǒng)的教學(xué)方式變得更方便快捷并產(chǎn)生相關(guān)教學(xué)數(shù)據(jù)，為教學(xué)評(píng)估與管理分析提供數(shù)據(jù)支持。

3 主動(dòng)學(xué)習(xí)方案

主動(dòng)學(xué)習(xí)方案是將學(xué)生、教師或演講者凝聚成一個(gè)可以互動(dòng)交流的團(tuán)體，打造出全新的動(dòng)態(tài)工作組環(huán)境，大家可以集思廣益、共同合作，每個(gè)人可以共享自己的多媒體演示內(nèi)容，甚至可以根據(jù)實(shí)際需要將遠(yuǎn)程與會(huì)的人員接入會(huì)議的現(xiàn)場(chǎng)討論中。同時(shí)，對(duì)于設(shè)備管理者來(lái)說(shuō)，它的配置簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)，可以省去許多煩瑣的操作，明顯提高效率。對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，它的操作簡(jiǎn)捷直觀，課堂效率高;而對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，課堂操作環(huán)節(jié)可以自由切換標(biāo)簽和設(shè)備，并且可以將課堂討論結(jié)果帶出課堂進(jìn)行課下學(xué)習(xí);對(duì)于學(xué)校來(lái)說(shuō)，這種全面的主動(dòng)學(xué)習(xí)解決方案，恰恰滿足了智慧教室的互動(dòng)、共享的基本需求。主動(dòng)學(xué)習(xí)方案具體涵蓋以下三個(gè)方面。

1）課堂共享。如圖1所示，可以方便地共享教師材料（筆記本電腦/平板電腦畫(huà)面、實(shí)物攝像機(jī)、HDMI輸入等），按下分享鍵之后，主畫(huà)面上的所有圖像都能夠在學(xué)習(xí)組PC屏幕上以全屏的方式顯示出來(lái)。

2）主動(dòng)分組。每一名學(xué)生都可以輕松分享他們的自帶設(shè)備內(nèi)容。通過(guò)簡(jiǎn)單的切換、批注/數(shù)字標(biāo)簽、電子白板模式，就能提升討論效率。教師可以簡(jiǎn)單地選擇任何一個(gè)分組的信息，隨后在所有分組的屏幕上進(jìn)行共享。

3）演示反饋。通過(guò)簡(jiǎn)單快速的拖放操作，即可分享任何成員的屏幕畫(huà)面;及時(shí)反映教師或?qū)W生的評(píng)語(yǔ)，通過(guò)添加批注進(jìn)行反饋。

4 互動(dòng)課堂系統(tǒng)

互動(dòng)課堂系統(tǒng)是一種動(dòng)態(tài)、靈活的解決策略，適合于在各種教學(xué)環(huán)境中使用，將單向教學(xué)平臺(tái)徹底變?yōu)榛?dòng)課堂環(huán)境。教師可以輕松地在課堂上調(diào)用任何資源，使用智能手機(jī)或平板電腦界面直觀地切換內(nèi)容。放映資源可以是任何內(nèi)容，從傳統(tǒng)的視音頻（教師的筆記本電腦、實(shí)物攝像機(jī)、藍(lán)光播放器等）到每一位學(xué)生個(gè)人設(shè)備的畫(huà)面。教師也可以為學(xué)生個(gè)人設(shè)備的圖像添加批注，最大限度地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。師生可通過(guò)教師的觸控一體機(jī)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的即時(shí)交互。在傳統(tǒng)多媒體教學(xué)中，教師與學(xué)生的交互是非要有限的。首先，能參與交互的人數(shù)有限，教師主機(jī)處的空間只允許一人進(jìn)行完整操作;其次，交互的功能有限，學(xué)生只能對(duì)課件進(jìn)行一些批注和簡(jiǎn)單的內(nèi)容填充。對(duì)這種受到嚴(yán)重限制的交互，教師迫于有限的授課時(shí)間，不得不暫時(shí)擱置，而學(xué)生對(duì)這種淺顯的交互也失去興趣。在智慧教室中，多個(gè)學(xué)生可對(duì)教師的觸控一體機(jī)進(jìn)行任意操作，方便快捷，將極大調(diào)動(dòng)學(xué)生和教師互動(dòng)的積極性?；?dòng)課堂系統(tǒng)一般具備兩個(gè)特點(diǎn)。

1）教師通過(guò)平板電腦即時(shí)接收與處理學(xué)生的反饋信息。教師通過(guò)平板電腦可對(duì)學(xué)生進(jìn)行試題或作業(yè)的分發(fā)和結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析，還可以使用批注即時(shí)對(duì)學(xué)生的問(wèn)題進(jìn)行反饋，這樣將迅速提升教師對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)程度的了解，可使教師更加有針對(duì)性地、更有目的地教學(xué)。

2）師生的屏幕內(nèi)容可進(jìn)行相互傳遞。教師授課的屏幕內(nèi)容可即時(shí)傳送到學(xué)生的學(xué)習(xí)終端上，同時(shí)，每個(gè)學(xué)生及每個(gè)學(xué)習(xí)小組內(nèi)的屏幕內(nèi)容也可即時(shí)傳送到教師的主講屏幕上，大大加強(qiáng)小組學(xué)習(xí)的交互性。師生通過(guò)這種交互鏡像，可以最大化地提高學(xué)習(xí)樂(lè)趣和學(xué)習(xí)效率。

5 自動(dòng)錄播系統(tǒng)

傳統(tǒng)的多媒體教室往往需要將單個(gè)內(nèi)容與一個(gè)顯示屏連接，再添加專用的視音頻系統(tǒng)和其他硬件——這種復(fù)雜的配置和煩瑣的連線經(jīng)常會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，導(dǎo)致操作復(fù)雜，容易出錯(cuò)，使教師無(wú)法專注于教學(xué)本身。自動(dòng)錄播系統(tǒng)可以解決這些麻煩問(wèn)題，使教師全神貫注于教學(xué)，從而提高整體效率。教師不僅可以分享個(gè)人設(shè)備（筆記本電腦、平板電腦和智能手機(jī)）的內(nèi)容，還可以在圖像或白板描述時(shí)添加批注或電子白板描述。自動(dòng)錄播系統(tǒng)將對(duì)教師的授課過(guò)程、每個(gè)小組學(xué)習(xí)的全程及整個(gè)教室的全景進(jìn)行完整錄制，錄制的視頻將即時(shí)上傳到云系統(tǒng)，供權(quán)限內(nèi)的人員進(jìn)行查看和調(diào)用。為提升教師授課過(guò)程錄播的質(zhì)量，對(duì)圖像部分將采用人臉自動(dòng)識(shí)別與跟蹤技術(shù)，一般可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能。

1）隨時(shí)隨地支持學(xué)生課下預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí)。在校園范圍內(nèi)的任一地點(diǎn)，學(xué)生都可通過(guò)個(gè)人賬號(hào)登錄網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，在平臺(tái)上進(jìn)入自己的學(xué)習(xí)社區(qū)后，會(huì)接收到自動(dòng)分享過(guò)來(lái)的當(dāng)堂課程的教師授課實(shí)錄以及小組學(xué)習(xí)實(shí)錄，通過(guò)該資源可以對(duì)自己的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行查缺補(bǔ)漏，并對(duì)小組學(xué)習(xí)質(zhì)量進(jìn)行分析。

2）拓展教學(xué)空間，無(wú)縫連接課堂內(nèi)外。教師可實(shí)時(shí)查看學(xué)生的作業(yè)完成狀況，并做出及時(shí)批復(fù)。師生可通過(guò)該平臺(tái)展開(kāi)課題的討論，這樣可以進(jìn)行課下與課上的無(wú)縫對(duì)接，并能使學(xué)生始終處于一個(gè)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)環(huán)境中。

對(duì)教師的授課過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)錄播，主要有兩方面的考慮：一是基于微課教學(xué)的思想，利用高清攝錄編設(shè)備真實(shí)而準(zhǔn)確地記錄教學(xué)全過(guò)程，教師可通過(guò)錄像分析自己在教學(xué)中存在的問(wèn)題;二是基于翻轉(zhuǎn)課堂的思想，完整錄播教師教學(xué)，可為翻轉(zhuǎn)課堂提供學(xué)習(xí)資源。對(duì)小組討論全程進(jìn)行自動(dòng)錄播，一方面是讓小組成員可以對(duì)自己參與小組學(xué)習(xí)的狀況有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，從而反思自己在小組學(xué)習(xí)中的問(wèn)題;另一方面是為教師收集學(xué)生在進(jìn)行小組學(xué)習(xí)時(shí)的反饋信息，讓教師無(wú)死角地了解每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。同時(shí)，此舉還可為教師教學(xué)提供案例資源。此外，此系統(tǒng)還具有遠(yuǎn)程通信能力，允許用戶與遠(yuǎn)程場(chǎng)所進(jìn)行各種高效協(xié)作，提供更好的協(xié)作和溝通方式。同時(shí)，能自動(dòng)生成課堂教學(xué)的實(shí)況錄像，完整地記錄教師授課的全過(guò)程并自動(dòng)編輯成授課視頻，還能以流媒體的方式進(jìn)行網(wǎng)上直播，學(xué)生在課后可在線點(diǎn)播，輕松實(shí)現(xiàn)實(shí)錄、直播和課程點(diǎn)播[1]。

6 結(jié)語(yǔ)

總之，智慧教室的方案設(shè)計(jì)要立足于智慧教學(xué)模式，具體通過(guò)主動(dòng)學(xué)習(xí)方案、互動(dòng)課堂系統(tǒng)和自動(dòng)錄播系統(tǒng)，充分體現(xiàn)互動(dòng)、靈活、共享的原則，把教師和學(xué)生組織成可以互動(dòng)交流的團(tuán)體，打造出全新的動(dòng)態(tài)工作組環(huán)境，參與各方可以暢所欲言，盡情交換真知灼見(jiàn)。同時(shí)，能夠充分滿足各種教學(xué)環(huán)境的需要，大家可以在課堂上集思廣益、共同協(xié)作，每個(gè)人都可以使用自己的筆記本電腦，演示內(nèi)容可實(shí)現(xiàn)無(wú)線共享。

對(duì)于智慧教育來(lái)說(shuō)，師生互動(dòng)教學(xué)，成為融洽的學(xué)習(xí)共同體;師生的關(guān)系民主、平等，教學(xué)過(guò)程是師生共同探討、共同學(xué)習(xí)的豐富多彩的課堂過(guò)程[3]。在這樣的互動(dòng)中，學(xué)生可以充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性，師生之間的交流互動(dòng)信息非常廣泛，無(wú)論是知識(shí)和技能，還是價(jià)值觀與情感和態(tài)度等，都能得到良好的溝通。通過(guò)這樣的溝通與交流，師生之間能夠相互補(bǔ)充、相得益彰，教學(xué)過(guò)程自然就成為教師和學(xué)生一起發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程。師生形成合力，共同參與學(xué)習(xí)并相互作用，能夠創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)理想的教學(xué)目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)，明顯提高課堂效率，從而達(dá)到教學(xué)效果最優(yōu)化，真正實(shí)現(xiàn)智慧教學(xué)。

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