高職院校智慧教室構建的探索

摘要：隨著時代的進步教師教學從用粉筆板書的黑板時代演變到現(xiàn)在利用聲、光、網(wǎng)絡甚至云、VR等技術的課堂教學，在技術的維度上，現(xiàn)代教育無論在教學模式上還是教學方式上都起著翻天覆地的變化，隨著大數(shù)據(jù)技術的成熟和廣泛應用，課堂教育的數(shù)字化，智能化廣泛的應用，智能教室也越來越得到重視，該文為如何在大數(shù)據(jù)技術下構建適合未來高職教育的智慧教室提出自己的思路。

關鍵詞：大數(shù)據(jù);云教學;物聯(lián)網(wǎng);智慧教室

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）29-0134-02

1 引言

為了深入貫徹落實黨的十九大精神，加快教育現(xiàn)代化和教育強國建設，推進新時代教育信息化發(fā)展，教育部《教育信息化2.0行動計劃》中提出以人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術為基礎，依托各類智能設備及網(wǎng)絡，積極開展智慧教育創(chuàng)新研究和示范，推動新技術支持下教育的模式變革和生態(tài)重構。因此如何利用好信息化技術打造高水平的智能教室，從而提升高職教學品質，已經(jīng)成為現(xiàn)代教育的一個重要研究課題，智慧教室正是運用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術使實現(xiàn)高職課堂教學的智能化，提高知識轉化率的一個平臺。本文將從如何在大數(shù)據(jù)技術下構建智慧教室進行研究和闡述。

2 智慧教室構建的必要性

20世紀90年代開始，課堂教育慢慢由粉筆+黑板的模式進入麥克風+膠片投影的電器模式，再到現(xiàn)在的計算機+聲光數(shù)字投影的多媒體模式，雖然信息化程度提高了，但是也僅限于教學形式上的改變，并沒有在教學模式有所創(chuàng)新，反而由于信息化程度的提高，老師在上課期間和學生之間的互動更少了，變成投影幻燈片的復讀機，原本黑板板書還能體現(xiàn)知識的原理、推導過程現(xiàn)在變成只是老師坐在講臺上展示結果，缺少了中間的過程，顯然并不能提高教學質量[1]。隨著大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術的成熟和廣泛應用，構建適合高職教學的智慧教室，提高教學質量具有現(xiàn)實意義，智慧教室讓教師與學生的互動更加通暢，教學的各個環(huán)節(jié)也更加智能化。本文以珠海城市職業(yè)技術學院為例探討如何構建高職智慧教室。

3 智慧教室的概述

智慧教室（ Smart Classroom）又叫作未來教室（Classrooms ofTomorrow），最早的和智慧教室相關的研究起源于羅納德·雷西尼奧在1988年提出的“Smart Classroom”（Rescigno，R.C，1988）[2].當時羅納德·雷西尼奧提出智慧教室可以讓學生根據(jù)自己的學習情況來學習，同時智慧教室通過各種設備進行真實交互，從而提高學生的興趣。智慧教室也是一套完整的智能化教室平臺，貫穿整個課堂教學。目前比較有代表性的有蘋果公司的“明日教室（ ACOT）”，華為的智慧教室，百度的AI智慧教室，銳捷智慧教育，等等，總的來說目前智慧教室就是借助大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能以及虛擬現(xiàn)實等一系列新技術打造出讓學生更容易吸收知識、獲取知識資源以及提高知識轉化率的交互平臺，讓學習從一種被動接受轉變成為主動吸收，從枯燥的學習環(huán)境轉變成快樂的氛圍，培養(yǎng)主動學習、終生學習的意識。

4 高職院校智慧教室的構建

智慧教室是在各種新技術的支撐下的新型教室架構，黃懷榮教授在《智慧教室的概念及特征》一文中提出“SMART”模型的概念（如圖1），從內容呈現(xiàn)（Showing）、環(huán)境管理（Manage-able）、資源獲取（Accessible）、及時互動（Real-time Interactive）、情境感知（Testing）等五個維度構建智慧教室[3]。顏琳則在SMART模型基礎之上，提出了6+1模型，將智慧教室系統(tǒng)分為環(huán)境硬件裝置、網(wǎng)絡識別系統(tǒng)、中控管理系統(tǒng)、即時交互系統(tǒng)、實時收錄系統(tǒng)、資源云平臺[4]。筆者在“SMART”模型的基礎上根據(jù)珠海城市職業(yè)技術學院的實際情況總結出以下三個維度容：Whenever（任何時間）;Data Analysis（數(shù)據(jù)分析）;The Internetof Things（物聯(lián)網(wǎng)），而這三個維度為珠海城市職業(yè)技術學院智慧教室建設提供有力支撐。

4.1 任何時間

“任何時間”體現(xiàn)的是智慧教室開放性，無論何時何地都可以通過云教學為學生提供學習的便利性，網(wǎng)絡學習資源有利于知識更新和自主學習[5]，這里主要是包括相課程的資料和課程視頻回放等方面，同時也突破了傳統(tǒng)意義的教室，只要連上智慧教室平臺，就可以靈活地安排自己的學習計劃和內容，完成既定的學習進度。在傳統(tǒng)的課堂教學上，教師板書，學生做筆記，通過這種方式來完成知識的傳承，教師花大量的時間來設計板書，學生也需花大量時間記錄板書內容，同時因為學生對這種形式接收的差異有可能導致課堂內容不能被完全吸收，只能被動地留在筆記上，或者由于對筆記的過度依賴，學生把重點放在記錄板書內容反而沒有時間認真聽老師的講解內容，從而導致學習效率降低，基于云教學的智慧教室可通過教學資料電子化和課堂錄制系統(tǒng)將課堂內容錄制成視頻，放在智慧教室的云端，學生可以隨時下載資料和回放課堂內容，從而做到任何時間都能學習，并且能增加知識的吸收率，同時也能通過智慧教室的社交模塊隨時將課堂內的疑點難點向任課教師提問得到解答，真正體現(xiàn)了“以學生為本”的教學理念。

4.2 數(shù)據(jù)分析

隨著大數(shù)據(jù)技術的不斷發(fā)展，大數(shù)據(jù)在智慧教室中的應用越來越廣泛.傳統(tǒng)的教育，教師上完課以后，課堂內容就告一段落，學生如果有知識難點或者不懂的地方也就只能利用課余時間或者通過筆記回顧了，但是大數(shù)據(jù)技術的出現(xiàn)推動了教育模式的改變，通過對學生的大數(shù)據(jù)分析，可以提供個性化的學習方案，例如可以在課堂教學中提供在線測試，通過大數(shù)據(jù)的分析，查看學習效果，以便讓教師知道學生對知識的吸收程度，隨時調整教學的進度以及需要著重強調的知識點，同時課后教學評價，課后作業(yè)的分析，有針對性地將學習資源進行推送，提高知識的轉化率，做到因材施教。

4.3 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)指的是將各種設備通過傳感器與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，從而實現(xiàn)物與物、物與人之間的互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)在智慧教室中也有著廣泛的應用，例如當學生在進入教室時，門口的攝像頭就可以通過面部識別確定學生的班級、姓名、相關的課程學習進度等，同時也能作為學生出勤的依據(jù)，在教學上，原本很多教學或者實驗由于環(huán)境或者實驗器材等的客觀原因，只能通過教師的語言描述或者視頻回放的形式進行教學的，基于物聯(lián)網(wǎng)的便利性，可以通過物聯(lián)網(wǎng)的各種傳感器進行遠程控制及監(jiān)控做到模擬真實環(huán)境的講解及實際操作，對有限的教學軟硬件資源進行共享，同時也能讓學生有真實的參與感，提高動手能力和自信心，從而提高學習效率。與此同時物聯(lián)網(wǎng)還能根據(jù)通過傳感器對教室內的光照強弱，溫濕度的高低進行調節(jié)，李秉德在《教育論》中指出空氣、溫度、光線、聲音、顏色、氣味等環(huán)境因素都能對教學活動產(chǎn)生重大影響[6]，利用物聯(lián)網(wǎng)技術可以將不利的環(huán)境因素降到最低，以保證教學效果，鄭廣成進行了多層次的物聯(lián)網(wǎng)智慧教室的設計[7]。

5 智慧教室構建中存在的問題

課堂教學以知識點為導向，強調課堂互動，如何讓學生從單純聽、記，到沉浸到課堂教學的氛圍，雖然目前很多智慧教室的相關硬件設施做得很到位，但是在實際使用過程中還存在各種各樣的問題，比如配備的電子白板不能有效地發(fā)揮作用，很多老師上課也就是播放PPT，相關的設備利用率不高，比如課程中一個知識點結束，本應可以進行線上評測或者小組討論，加深對知識點的理解和分析，同時通過評測結果分析出其中的薄弱環(huán)節(jié)，在后續(xù)的教學中可以因材施教，掌握教學的主動性，但是由于傳統(tǒng)教學的慣性思維，部分教師還存在對智慧教室的理解不足，準備不充分，僅僅把智慧教室當作一個多媒體教室，雖然在智慧教室里教學，但是達不到應該有的教學效果。

6 結語

隨著大數(shù)據(jù)、云教學、物聯(lián)網(wǎng)等技術的發(fā)展和日趨成熟，課堂教學從傳統(tǒng)模式逐漸被智慧教室取代，智慧教室為教學活動提供了隨時隨地的學習的方式，個性化的學習體驗以及便利性，提高了學習的樂趣和知識的轉化率，但是在智慧教室的實施過程當中也會遇到各種問題，比如上面提到的設備利用率不高，教師教學觀念要從傳統(tǒng)教學框架中跳出來，融人智慧教室的現(xiàn)代化教學當中，同時也是貫徹落實《中共中央國務院關于全面深化新時代教師隊伍建設改革的意見》，積極有效開展教育教學。智慧教室在高職教育中將起著舉足輕重的地位，如何在構建智慧教室使之充分發(fā)揮智能的優(yōu)勢，包括場地建設，平臺完善方面都有大量的工作要做?？傊?，智慧教室的發(fā)展將是大勢所趨，也是未來信息化教育的研究重點。

參考文獻：

[1]楊滿福，林雯，論高校多媒體課堂教學的質量困境與出路[J].電化教育研究，2009，30（10）：98-101.

[2]陳欣然.智慧教室構建綜述[J].電子技術與軟件工程，2018（4）：148-150.

[3]黃榮懷，胡永斌，楊俊鋒，等，智慧教室的概念及特征[J].開放教育研究，2012，18（2）：22-27.

[4]顏琳，大數(shù)據(jù)時代智慧教室系統(tǒng)構建叨，中國教育技術裝備，2018（8）：18-20.

[5]陳時見，王沖，論網(wǎng)絡學習資源的意義、功能與類型[J].電化教育研究，2003，24（10）：50-54.

[6]李秉德，教學論【M].北京：人民教育出版社，1991.

[7]鄭廣成，朱翠苗，基于物聯(lián)網(wǎng)結構的智慧教室建構的研究[J]軟件工程，2016，19（9）：44-46，33.

【通聯(lián)編輯：代影】

作者簡介：黃小辭（1987-），女，廣東珠海人，實驗師，碩士，主要研究方向為計算機應用、信息系統(tǒng)管理、教育信息化。