基于教師培訓的智慧化學習環(huán)境構(gòu)建研究
——以福建教育學院智慧教室建設(shè)為例

楊 江 陳 錦

（1.福建教育學院，福建 福州 350025；2.長樂區(qū)感恩小學，福建 福州 350205）

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)能等新一代信息技術(shù)在教育中應(yīng)用。教育信息化在經(jīng)歷了傳統(tǒng)教育、電化教育和數(shù)字化教育之后，進入了智慧教育階段。學者祝智庭認為智慧教育主要由智慧教育理念、智慧環(huán)境、智慧教學法及智慧人才四部分組成，通過“硬”的智慧環(huán)境和“軟”的策略、方法來促成智慧型人才的培養(yǎng)。［1］智慧環(huán)境作為智慧教育的重要組成部分，對于智慧教育發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用。［2］智慧教室作為一種典型的智慧環(huán)境的物化，是智慧技術(shù)、智慧應(yīng)用、智慧管理加持下傳統(tǒng)教室信息化建設(shè)的新形態(tài)，為智慧教育實踐提供物理空間。

近年來，隨著智慧教室理論研究深入和實踐應(yīng)用的廣泛開展，實踐證明智慧教室可以推動全新的教育形式和模式的產(chǎn)生，為教育行業(yè)帶來新的變革并且提供技術(shù)基礎(chǔ)，它將提供教師、學員、教學環(huán)境、教學內(nèi)容四者交互的更多可能性，打破了以教師為中心的傳統(tǒng)教學模式，有助于提高學員的學習興趣，進而提高課堂的教學效率。［3］然而，目前關(guān)于智慧教室的研究應(yīng)用群體主要是中小學和普通院校的正式教育，針對成人教師能力提升的非正式教育很少涉獵。

一、智慧教室建設(shè)現(xiàn)狀

智慧教室作為師生開展教學活動的核心場所，為課堂教學提供了最基礎(chǔ)的空間環(huán)境，是保障教學內(nèi)容高效傳遞、教學活動有序開展的重要空間場域。［4］隨著新技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新教學模式的提出，各學校推出了針對性的解決方案，經(jīng)過一段時間的檢驗，智慧教室在給課堂教學帶來便利性同時，也暴露出了種種缺陷和不足。

（一）課堂教學互動難突破

傳統(tǒng)多媒體教室，教學設(shè)備相對落后，多數(shù)教師習慣于沿用傳統(tǒng)的授課模式開展教學，沒有更好的教學設(shè)施設(shè)備支持教師嘗試應(yīng)用新的教學模式。教師在講臺上講，學員在底下被動接受，教師講得辛苦，學員聽得無趣，課堂無互動、教學效果差，教學質(zhì)量難以評價。

（二）專業(yè)教室操作復雜、難普及

專業(yè)課堂錄播教室操作復雜，教師不敢用、不想用，優(yōu)秀課程資源無法記錄共享，專業(yè)錄播設(shè)備通常成為擺設(shè)。在使用錄播教室教學時，需要專門的技術(shù)人員支持進行設(shè)備調(diào)試，甚至需要配合進行控制操作，門檻高、不便利。教師自己使用錄播設(shè)備時，面對復雜的操作界面和流程，往往無從下手，錄播教室無法被普及使用。

（三）缺乏統(tǒng)一管理云平臺

大多數(shù)學校新建的智能教室，信息化設(shè)備豐富，功能齊備，卻讓使用變得復雜，集成拼湊的解決方案來自不同廠家，部署復雜且需要多套軟硬件同時使用，各系統(tǒng)之間不兼容，獨立運行則切換困難，形成信息孤島，難以符合實際的教學需求，設(shè)備管理和維護也變得更加困難。

二、教師培訓型智慧教室需求

（一）教師學習特點

教師繼續(xù)教育屬于成人教育范疇，相對于正式教育的未成年人，教師學習自覺主動，工作閱歷豐富，學習目的具體實用。因此，要建設(shè)符合教師培訓的智慧教室，了解和掌握教師學習特點是智慧教師建設(shè)的基礎(chǔ)。

1.教師學習自覺主動。與未成年人相比，教師在學習中的自覺性和獨立性更強，具有明確的源自內(nèi)部驅(qū)動的自我導向性，無需別人監(jiān)督，教師會根據(jù)自己的內(nèi)在需求，制定學習目標，選擇最優(yōu)學習路徑，有計劃有步驟地進行主動學習，在學習過程中教師還會對每個階段學習情況進行自我評估，實時調(diào)整學習路徑，最終完成學習任務(wù)。

2.教師學習基于經(jīng)驗。相較未成年學習者，教師具備豐富的經(jīng)驗，在學習中會有意識地借助以往經(jīng)驗來理解和掌握知識。這些先前經(jīng)驗一方面可以輔助教師學習，為學習提供腳手架，在接觸新東西的時候，容易根據(jù)自身經(jīng)驗進行意義建構(gòu)，降低新知識學習難度梯度。另一方面擁有豐富經(jīng)驗的教師習慣于憑借已有經(jīng)驗來思考問題，一旦遇到已有經(jīng)驗無法解決的新問題時，教師就會陷入思維定式的怪圈，而難以自拔。

3.教師學習具體實用。不同于未成年人的儲備性學習，教師的學習以問題為中心學習目的明確具體，學習主要目的并非為了獲取學科新知識、掌握新技能，而是解決實際教育教學過程中遇到的問題和困惑，具有很強的目的性。同時教師對學習效果期望是實用，出于現(xiàn)實的目的進行學習，通常希望在短時間內(nèi)收到良好的結(jié)果，具有很強的實用性特點。［5］

（二）教師培訓型智慧教室需求

為確保教師培訓型智慧教室建設(shè)成效，福建教育學院在建設(shè)之初選取了智慧教室使用部門、管理部門教師20 名，參訓學員（中小學教師、校長）100 名，通過問卷和半結(jié)構(gòu)式訪談進行需求調(diào)研，調(diào)研內(nèi)容涉及對智慧教室態(tài)度、類型、功能、教學模式四方面。根據(jù)調(diào)研結(jié)果分析如下：

1.智慧教室態(tài)度調(diào)查

調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，教師與學員對智慧教室的“認識度”和“接受度”偏低，很少主動了解智慧教室。相較于培訓學員，教師與管理人員對智慧教室的接受度更低，認為智慧教室這些物化技術(shù)很難從根本上提高培訓效果，相反還會因技術(shù)門檻給教師教學帶來不必要的困擾，為設(shè)備管理部門增加工作量，因此教師與管理人員對智慧教室建設(shè)持消極態(tài)度；學員雖對智慧教室培訓效果期望不高，但普遍認為智慧教室建設(shè)可提升培訓學習環(huán)境，增加學習興趣，加深對智慧教室了解，對今后自己學校智慧教室建設(shè)有借鑒作用，因此學員對智慧教室建設(shè)持積極態(tài)度，對智慧教室應(yīng)用效果持觀望態(tài)度。

2.智慧教室類型調(diào)查

調(diào)查結(jié)果表明（如圖1），教師與學員對智慧教室類型的選擇，主要有通用型、分組研討型、遠程互動型、直播互動型、在線課程錄播中心型、學術(shù)交流型等類型。教師把分組研討型智慧教室排在第一位，其次是遠程互動型、直播互動型，教師認為互動教學在整個培訓中最為關(guān)鍵，可以引發(fā)思想碰撞、便利觀課（評課）、教學資源生成，互動頻率與培訓效果存在顯著正相關(guān)。學員同樣把分組研討型排在第一位，其次是學術(shù)交流型、遠程互動型，學員認為分組研討可以增加向?qū)＜姨接憴C會以及學員間情感交流，真正解決教育教學中遇到的實際問題。從上述調(diào)研可見，教師和學員都比較傾向建設(shè)互動型智慧教室。

圖1 智慧教室類型調(diào)查統(tǒng)計

3.智慧教室功能調(diào)查

在對主流智慧教室調(diào)研基礎(chǔ)上，選取智慧教室最典型且最常用的功能作為備選進行智慧教室功能調(diào)查，發(fā)現(xiàn)教師與學員對智慧教室很多新功能都比較感興趣，但是因各自角色不同功能需求差異明顯。由圖2 可知教師對智慧教室功能需求靠前的有課堂交互、智能簽到、遠程互動、學習分析與評價、課程制作，學員對智慧教室功能需求靠前的有遠程互動、跨平臺應(yīng)用、課堂交互、直播點播、資源推送。可見，教師與學員都對互動功能期望較高，教師側(cè)重課堂互動對課件展示、隨堂測試、分享投屏等教學輔助功能。學員則更傾向遠程互動，對遠程聽評課、教學評估、教學研討比較感興趣。在差異方面，教師主要關(guān)注學員考勤、學習分析與評價、教學資源生成等教學與管理功能。而學員更多關(guān)注輔助學習的新技術(shù)應(yīng)用，對跨平臺應(yīng)用（在線學習、移動學習）、直播點播、資源推送期望較高。

圖2 智慧教室功能調(diào)查統(tǒng)計

4.智慧教室教學模式調(diào)查

通過主流教學模式梳理并結(jié)合成人學習特點，選定六種教師培訓中常用的教學模式傳統(tǒng)講授式、分組研討式、自主探究式、翻轉(zhuǎn)課堂式、混合式教學、遠程協(xié)同式作為調(diào)查，［7］調(diào)查結(jié)果（如圖3）發(fā)現(xiàn)，教師傾向教學模式有：分組研討式、傳統(tǒng)講授式、遠程協(xié)同式。學員更喜歡分組研討式、遠程協(xié)同式、自主探究式?？梢娊處熍c學員普遍認為，分組研討式和遠程協(xié)同式是他們理想的教學模式，在智慧教室的設(shè)計時應(yīng)重點考慮對該教學模式的支持。除此，調(diào)查中教師對傳統(tǒng)講授式教學模式期望也很高，還有很多教師已習慣傳統(tǒng)講授教學模式，在智慧教室建設(shè)中不僅要做到對新教學模式的支持，傳統(tǒng)講授式教學模式也應(yīng)該被保留。

圖3 智慧教室教學模式調(diào)查統(tǒng)計

三、教師培訓型智慧教室構(gòu)建

（一）教師培訓型智慧教室主要特征

在充分需求調(diào)研基礎(chǔ)上結(jié)合成人教師學習特點，教師培訓型智慧教室應(yīng)集學員學習、教師教學、課堂互動、環(huán)境管控、遠程交互、直錄播、督導評教、教學大數(shù)據(jù)管理等的綜合集成。著重強調(diào)教學模式、教學方法和教學手段的現(xiàn)代化，體現(xiàn)并適應(yīng)精準化教學的需求，提高課堂教學的效率和效果，促進課堂教學的變革與創(chuàng)新。教師培訓型智慧教室應(yīng)具備以下七個特征：

圖4 教師培訓型智慧教室特征

（二）教師培訓型智慧教室主要功能介紹

教師培訓型智慧教室使得教學過程信息化、數(shù)字化，課堂中師生的所有信息化交互，最終形成教學過程的所有數(shù)據(jù)記錄與資源沉淀，以此為基礎(chǔ)，根據(jù)培訓需求，針對性地提取所需數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析并提供可視化呈現(xiàn)方案，使教學與管理全流程清晰、可控、易感知?，F(xiàn)根據(jù)學院智慧教室建設(shè)實踐，從課前—課中—課后全流程對智慧教室功能應(yīng)用進行介紹。

1.課前：教學準備

（1）電子課表。作為智慧教室，課程安排是授課前的第一步。教學管理一體化平臺的教務(wù)管理系統(tǒng)內(nèi)置電子課表功能，可實現(xiàn)電子課表的自主添加及課表導入，獲取教師、學員、班次、課程信息。

圖5 教師培訓型智慧教室主要功能

（2）教師備課。教師可以根據(jù)電子課表，實現(xiàn)在線備課，不僅能夠便捷地從一體化平臺的資源空間內(nèi)調(diào)用任意課件、視頻、圖片、試題、文檔等資源，還可針對性發(fā)送課前測試，并能根據(jù)學員的完成情況了解學員掌握情況與不足之處，便于其在課堂上針對性答疑與教學。

（3）學員準備。培訓前，學員會接收到來自教師推送的課前準備任務(wù)，包括學習前調(diào)研、學習知識準備、學習前測試等。通過調(diào)研與學習前測驗，生成學習前情況數(shù)據(jù)，讓教師了解該班級學員培訓需求與知識準備情況，針對性調(diào)整教師教學內(nèi)容與授課安排。

（4）一鍵上課。根據(jù)授課內(nèi)容對于學習環(huán)境的不同需求，可在課前提前創(chuàng)建。包括燈光、音響、窗簾、溫濕度、多媒體設(shè)備狀態(tài)和開關(guān)情況，可提前通過一體化平臺的智能管控平臺模塊進行統(tǒng)一設(shè)置，并在教室內(nèi)通過智能終端進行一鍵控制。

2.課中：互動教學

（1）點名簽到。教師、學員通過PC、平板電腦、手機APP 端、微信端登錄后與智慧教室中的智能教學主網(wǎng)關(guān)連接，實現(xiàn)簽到點名。如果學員沒有配置移動客戶端，由教師通過PAD 界面完成手動點名；如果配置學員移動終端，發(fā)送簽到應(yīng)答信息，應(yīng)答后完成簽到的功能。教師可以查看簽到情況。

（2）課堂互動。課堂授課時，所有教師、學員、小組可以將特定設(shè)備中的畫面“實時地”分享到指定設(shè)備屏幕上，輸出的內(nèi)容包括各類媒體信息和實時操作畫面。無線投屏主要有四種：授課模式（大屏廣播）、分組討論（小組控屏）、小組展示（教師控屏）、自由展示（教師控屏）；分組討論通過智能終端與一體化平臺，實現(xiàn)分組教學的師生交互、小組協(xié)作討論、討論成果展示，更可以針對每個小組推送不同的討論話題，呈現(xiàn)不同的投屏等，平臺會對每個小組的交流情況進行保存，師生均可隨時查看；隨堂測試通過一體化平臺中的資源平臺，可以隨時調(diào)用準備好的試題進行隨堂測試，支持單選、多選、填空、判斷、問答等多種題型，提供計時答題、計時搶答等多種設(shè)置，即時進行結(jié)果統(tǒng)計與分析結(jié)果展示。

（3）資源共享。一體化云平臺作為資源存儲管理的空間，能夠讓師生實現(xiàn)各類資源的共享和下發(fā)。教師在授課過程中任意調(diào)用云盤的各類資源，可實現(xiàn)直接從云盤調(diào)用下發(fā)視頻、課件、習題、圖片、文檔、研討話題、習題測驗等；共享電子白板保留師生教學過程中手寫批注的習慣，并增加插入照片、教案拍攝、試題插入白板中授課等，便于學員形成個性化電子筆記進行保持和復習。

（4）課件錄制?？梢詫⑹谡n場景、課件素材、師生互動的音視頻等多路信號進行單獨或任意復合。課件錄制有四種模式：微課錄制模式（計算機屏幕、PAD 授課內(nèi)容+教師授課聲音）、精品錄播模式（4-6機位組合，教師、學員、課件全部音視頻最優(yōu)組合）、常態(tài)化錄播模式（教學過程全程記錄）、遠程錄播模式（智能聯(lián)動控制跟蹤拍攝）。

（5）遠程互動。通過智能終端增加錄播互動模塊及高清攝像頭，可實現(xiàn)多個教室之間遠程教學互動，并通過一體化平臺的互動教學模塊進行統(tǒng)一管理。主講教室或遠程聽講教室均可通過終端實現(xiàn)遠程指導和觀評課。

3.課后：回顧評價

（1）一鍵下課。所有已開啟的教室設(shè)備可以通過智能終端實現(xiàn)一鍵下課，將教室設(shè)備環(huán)境恢復至未授課前的初始狀態(tài)。

（2）課堂回顧。課堂的教學全過程會在一體化平臺的資源平臺內(nèi)自動保存，在課堂回顧模塊，可以查看并回顧課堂上所有的教學細節(jié)，包括課堂備課情況、考勤情況、分組討論情況、課堂分享情況、微課件制作情況、課堂考試、課堂筆記以及課堂評價等。

（3）課堂評價。課堂過程中或課后，教師、學員、教研員通過一鍵即時評價對課堂進行動態(tài)評價。多角度、多維度、立體化課堂評價方式，貫穿課堂各環(huán)節(jié)，滿足不同場景評價需求。所有課堂評價信息均會被記錄，并同步累計于一體化云平臺生成課堂評價記錄和課堂評價量表。

（4）學情分析。通過教學過程的信息化，將教學全流程的數(shù)據(jù)及資源信息保存下來，通過對學員數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析以及教學情況的統(tǒng)計分析，生成教學大數(shù)據(jù)并通過一體化平臺進行數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，讓師生及管理者均可以通過數(shù)據(jù)反饋的情況，針對性進行學習改進及教學改進。

智慧教室作為智慧化學習環(huán)境的重要組成部分，在傳統(tǒng)多媒體教室功能基礎(chǔ)上融入了現(xiàn)代信息技術(shù)后形成的一種全新教學環(huán)境，智慧教室拓展了實體教室的外延，改變了傳統(tǒng)的課堂教學模式，為個性化教學和探究性學習實施提供了可能，對推動教學方式和教學模式的改革具有重要作用。［8］隨著學院教育信息化的持續(xù)提升和教師信息技術(shù)應(yīng)用水平的提高，智慧教室將成為學院信息化教學能力提升的重要途徑，為全面提升學院培訓質(zhì)量作出新的貢獻。