智慧教學(xué)環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計與搭建

余秋蘭

摘要：文章主要研究如何通過教育信息化設(shè)備與互動教學(xué)系統(tǒng)結(jié)合，利用物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，構(gòu)建新型智慧教學(xué)環(huán)境，實現(xiàn)教師課前準備，課中互動、課后追蹤反饋，學(xué)生在線預(yù)習(xí)、課中討論、課后復(fù)習(xí)的創(chuàng)新型教學(xué)模式，豐富教學(xué)內(nèi)容、提高教學(xué)成效、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞： 智慧教學(xué);智慧教室;融合;新信息技術(shù);教學(xué)模式

中圖分類號：TP391? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）30-0107-02

Abstract：The article mainly research how to build intelligent teaching system which combined educational information equipment with interactive teaching system by loT technology，Mobile Internet technology，big data technology and etc. It can help teachers realize? preparation before class， interaction in class and follow-up feedback after class，it can also help students realize? online? preview，? discussion in class and? review after class.The innovative teaching mode can enrich teaching content， improve teaching effect and stimulate students' learning interest.

Key words：Intelligent teaching; Smart classroom; Fusion; New information technology; Teaching mode

1 引言

從我國古代偉大的思想家、教育家孔子時代到信息化高速發(fā)展的今天，教學(xué)方式經(jīng)歷了一代又一代的變革，不論從學(xué)堂、私塾到教室，從教條、教鞭、講臺、黑板到多媒體設(shè)備，這些都是教育中不可抹滅的歷史烙印，代表了一代又一代的教學(xué)改革。但是千百年來，教育仍舊還是以面授為主，隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，原始的“黑板+講臺”模式的教室，逐步過渡到現(xiàn)代化多媒體教學(xué)設(shè)備。

現(xiàn)在大部分中小學(xué)和高校均是以多媒體教學(xué)模式為主，此教學(xué)方式多局限于照著屏幕念授課內(nèi)容，或者播放視頻。教學(xué)過程是以教師為教學(xué)主體，教師將“教”置于主要位置，“學(xué)”從屬于“教”，學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位受到削弱[1]。教師選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生適應(yīng)內(nèi)容，學(xué)生還是以客體存在。這樣的教學(xué)模式未突顯個性化的差異，而是以統(tǒng)一標準來塑造學(xué)生，忽略了因材施教，扼殺了學(xué)生的個性。這種教學(xué)模式，教師與學(xué)生的互動交流較少，更多地傾向于獨角戲模式，學(xué)生的聽課積極性不高。誠然，在師資、教具有限的情況下，在教學(xué)信息化落后的情況下，這不乏為一種較好的教學(xué)模式。但是隨著教學(xué)信息化的高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動互聯(lián)技術(shù)、大數(shù)據(jù)等多技術(shù)的融合，促生了智慧教學(xué)的產(chǎn)生。

智慧教學(xué)是基于互聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)應(yīng)用，是一種全網(wǎng)物聯(lián)管控、課堂內(nèi)的分組教學(xué)模式，通過開放的移動端接入方式，實現(xiàn)了線上線下的互動教學(xué)，實現(xiàn)了“構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、個性化、終身化的教育體系”。智慧教室是這種“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式的載體，它通過物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景搭建了可支持學(xué)習(xí)者進行自主創(chuàng)新研究、協(xié)作學(xué)習(xí)的移動互聯(lián)環(huán)境。這種人工智能技術(shù)與教育的融合，必然推動課堂教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變。

2 智慧教學(xué)環(huán)境系統(tǒng)現(xiàn)狀

隨著教育信息化的發(fā)展，目前智慧教學(xué)環(huán)境主要就是指教室。教室主要以多媒體應(yīng)用為主，即計算機加投影的模式，這是傳統(tǒng)黑板加粉筆的教學(xué)模式的一次重大改革。但是這種改革都還只是停留在圖像、視頻展示的形式上，同時隨著多媒體設(shè)備數(shù)量的成倍增加，系統(tǒng)功能的不斷拓展，使用頻率的提高，對現(xiàn)有的學(xué)校建設(shè)管理工作，以及教學(xué)方式創(chuàng)新提出了更多新的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的多媒體教室是智慧教室發(fā)展的一個環(huán)節(jié)，這類教室在信息化高度發(fā)展的今天，可以不斷完善，推向智能化、集成化。目前智慧教學(xué)環(huán)境存在以下不足：

（1）多媒體教室數(shù)量多，設(shè)備環(huán)境復(fù)雜。由于每個教室內(nèi)配有電腦、投影、中控等不同設(shè)備，設(shè)備冗多，管理起來難度比較大，需要不少管理者。

（2）與智慧校園對接不夠，多媒體系統(tǒng)孤立存在，集成度不高。目前各高校都在推廣智慧校園建設(shè)，但是智慧校園的建設(shè)是一個龐大的工程，涉及學(xué)校的每一個應(yīng)用系統(tǒng)，如各類消費、考勤、門禁、停車、設(shè)備使用等等，有些高校的多媒體系統(tǒng)還尚未集成到智慧校園一卡通系統(tǒng)中來。

（3）教室整體能耗比較高，不利于環(huán)保。多媒體教室的終端較多，設(shè)備能耗較多，同時多媒體設(shè)備也存在著開啟后未及時關(guān)閉的情況，造成能耗增加，多媒體使用與課表脫節(jié)，未實現(xiàn)真正的實時動態(tài)管理。

（4）運維管理體系不完善，運維反饋跟蹤不及時?，F(xiàn)有教室的設(shè)備維修主要是使用者通過小程序、電話等方式進行報修為主，缺乏完善的設(shè)備自檢、自動預(yù)警裝置。

（5）教學(xué)互動不足。傳統(tǒng)教學(xué)模式對教學(xué)互動促進不夠，學(xué)生參與互動的成分較少，仍舊是以教師為主體，互動式教學(xué)體現(xiàn)不明顯。

（6）現(xiàn)有的教學(xué)資源不足，難以形成系統(tǒng)的資源管理平臺。

（7）基礎(chǔ)環(huán)境支撐能力不足?，F(xiàn)有教室內(nèi)的各個設(shè)備都非常獨立，智能化不足，不能形成系統(tǒng)。

智慧教室作為新興的教育改革的載體，各個高校都在不斷摸索，建設(shè)新型的智慧教室。新興的智慧教室立足打破現(xiàn)有教室，將課堂內(nèi)外貫穿起來，實現(xiàn)終端在哪里，教室就在哪里的教學(xué)模式。

3 智慧教學(xué)環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

智慧教學(xué)環(huán)境是一個多種技術(shù)融合應(yīng)用的綜合場所[2]，可滿足多種教學(xué)互動場景，是創(chuàng)新型教學(xué)理念的研究成果，通過結(jié)合在線教學(xué)資源的引入，課堂教學(xué)互動，多屏協(xié)作教學(xué)，小組研討，狀態(tài)即時反饋，為新形態(tài)的課堂教學(xué)提供了豐富的教學(xué)應(yīng)用，是課堂教學(xué)的新體驗。根據(jù)這種新型的教學(xué)模式，我們設(shè)計了以下智慧教室信息系統(tǒng)模型，該系統(tǒng)直觀地展示了智慧教室的各個功能模塊。同時各學(xué)校在建立自己的智慧教室時可根據(jù)現(xiàn)有的條件，調(diào)整模塊構(gòu)成，建成適合本校的智慧教學(xué)環(huán)境系統(tǒng)。

4 總結(jié)

新信息技術(shù)下的創(chuàng)新型智慧教學(xué)環(huán)境系統(tǒng)，應(yīng)該具備性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠、貼近需求，引領(lǐng)未來、使用方便，安全節(jié)能的基本特性，就是需要保證整個系統(tǒng)的易用性、可靠性、先進性、創(chuàng)新性、融合性。

易用性保證了使用者的固有習(xí)慣，面向終端客戶提供極其簡便的人機交互模式，方才是最好用的。

可靠性即需保證了整個系統(tǒng)中產(chǎn)品穩(wěn)定可靠，實現(xiàn)最優(yōu)的性價比、無冗余的同時充分預(yù)留可擴展空間，從容錯性、易恢復(fù)性、易擴展性方面確保系統(tǒng)的可靠。

先進性即需先進性的設(shè)計理念融入產(chǎn)品定位及系統(tǒng)開發(fā)的各個方面，構(gòu)建的產(chǎn)品系統(tǒng)需吸收當(dāng)前流行構(gòu)建模式的精華精髓，最終確保嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、開放接口等在產(chǎn)品終端及系統(tǒng)支撐軟件上均有體現(xiàn)并預(yù)留接口。

創(chuàng)新性即將用戶使用細節(jié)、建議，融入產(chǎn)品設(shè)計中，確保真正實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新，得到用戶使用認同。

融合性也是這個系統(tǒng)中最大的難點，創(chuàng)新應(yīng)用的實踐方式。新技術(shù)手段層出不窮，在創(chuàng)新的同時，各應(yīng)用系統(tǒng)通過融合，即通過一穩(wěn)定的融合產(chǎn)品來取代以往多設(shè)備、多系統(tǒng)、多線路的組成業(yè)狀態(tài)。

智慧教學(xué)環(huán)境的搭建要始終遵循從用戶需求出發(fā)，結(jié)合自身現(xiàn)狀，保證適度超前的原則.智慧教學(xué)環(huán)境的研究與建設(shè)，也是一個動態(tài)的、不斷優(yōu)化的過程[3]，合理應(yīng)用“云、物、大、智”等先進技術(shù)手段和理念推進學(xué)校智慧化管理新生態(tài)的建設(shè)，進一步促進新技術(shù)與教育教學(xué)深度融合[4]，好用又能滿足自身需求才是最好的智慧教學(xué)環(huán)境系統(tǒng)。

參考文獻：

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[2] 上官水雨.柳彩志.智慧教室的技術(shù)架構(gòu)設(shè)計及面臨問題分析[J].中國教育技術(shù)裝，2018（10）：7-10.

[3] 崔亞強.甘啟宏.王春艷.高校智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)和運行機制思考-以四川大學(xué)為例[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2020（3）：95-100.

[4] 郝云亮.胡駿.職業(yè)院校智慧校園應(yīng)用模式研究-以蘇州建設(shè)交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校為例[J].江蘇教育，2020（2）：37-40.

【通聯(lián)編輯：王力】