信息化環(huán)境中智慧教室的構(gòu)建策略探究

阮冬珍

摘要：在當(dāng)前時(shí)代背景下，科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了巨大的突破和進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息化技術(shù)在當(dāng)前時(shí)代當(dāng)中發(fā)展速度相當(dāng)迅猛。信息化技術(shù)逐漸發(fā)展成熟，在當(dāng)前很多領(lǐng)域當(dāng)中都有了廣泛的應(yīng)用，教育領(lǐng)域信息技術(shù)的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，智能教室就是其中的重要體現(xiàn)。在當(dāng)前教育領(lǐng)域，智慧教室的應(yīng)用已經(jīng)引起了關(guān)注與重視。本文基于信息化環(huán)境，對智慧教室的概念以及智慧教師的構(gòu)建策略進(jìn)行介紹和分析，具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：信息化環(huán)境;智慧教室;軟硬件;個(gè)性化教學(xué)

中圖分類號：TP393? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）07-0137-02

當(dāng)前社會(huì)是信息化社會(huì)，在技術(shù)成熟的背景下，各行各業(yè)都積極應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)行業(yè)發(fā)展和突破。信息技術(shù)與教育的融合是大勢所趨，同時(shí)也是時(shí)代的發(fā)展機(jī)遇。在當(dāng)前技術(shù)條件下，進(jìn)行教育改革勢必會(huì)改變原有的學(xué)習(xí)環(huán)境同時(shí)構(gòu)建新的學(xué)習(xí)環(huán)境。智慧教師就是一種智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，在信息技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的背景下構(gòu)建智慧教室已經(jīng)成為大勢所趨，也是未來教育與技術(shù)融合的發(fā)展方向，同時(shí)也是滿足學(xué)習(xí)環(huán)境改善需求的方式以及教學(xué)改革的支撐條件[1]。在未來，智慧教室應(yīng)用會(huì)更加廣泛，真正實(shí)現(xiàn)教育與信息化技術(shù)的融合。

1 智慧教室的概念介紹

信息化環(huán)境下，優(yōu)勢相對較大的是智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，在這樣的背景下，智慧教室的構(gòu)建是相當(dāng)有必要的，而且也是符合未來發(fā)展趨勢的。但就當(dāng)前學(xué)習(xí)環(huán)境現(xiàn)狀來看，大部分依然是傳統(tǒng)的多媒體教室。在當(dāng)前背景下，多媒體教室雖然應(yīng)用依然相當(dāng)廣泛，但是已經(jīng)出現(xiàn)了許多弊端，而且已經(jīng)逐漸不能夠滿足當(dāng)前信息化教學(xué)的需求[2]。下文先對當(dāng)前依然應(yīng)用十分廣泛的多媒體教室的弊端進(jìn)行介紹，而后對智慧教室的概念以及特點(diǎn)進(jìn)行介紹和分析。

1.1 傳統(tǒng)多媒體教室的缺點(diǎn)介紹與分析

在過去計(jì)算機(jī)逐漸普及以及多媒體技術(shù)不斷發(fā)展下，教學(xué)環(huán)境已經(jīng)進(jìn)行了一次改革，多媒體教室普及力度非常之大，不管是省會(huì)城市的大校，還是邊疆的學(xué)校，基本上實(shí)現(xiàn)了全面普及，僅僅由少數(shù)極其貧困的地區(qū)依然沒有多媒體教室。隨著多媒體教室的不斷普及，多媒體教學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，教學(xué)效率以及教學(xué)質(zhì)量都得到了一定程度的提高，這也算是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的教學(xué)方法。

但是由于早期規(guī)劃和使用上存在一些問題，而后配備之后設(shè)備管理以及維護(hù)上也存在一定的問題，因此多媒體教學(xué)技術(shù)在當(dāng)前應(yīng)用上存在許多的問題，甚至影響了正常教學(xué)的進(jìn)行。傳統(tǒng)多媒體教室當(dāng)中存在的問題以及缺點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面。首先，多媒體教室所需要建設(shè)的地方相對較多，而實(shí)際當(dāng)中卻缺乏統(tǒng)一的平臺(tái)進(jìn)行管理;其次，多媒體教室的相關(guān)設(shè)備在使用當(dāng)中并沒有得到必要的管理和維護(hù)，因此容易出現(xiàn)設(shè)備損壞的現(xiàn)象，甚至還有可能出現(xiàn)設(shè)備被盜的現(xiàn)象。除此之外，多媒體教室還存在缺乏可視化管理以及重視管理而輕視服務(wù)的現(xiàn)象，而且傳統(tǒng)多媒體教室往往缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及建設(shè)規(guī)劃，從長遠(yuǎn)的角度來看并不能夠滿足長期發(fā)展的需求。

由上述提到的傳統(tǒng)多媒體教室存在的缺點(diǎn)以及問題來看，在當(dāng)前傳統(tǒng)多媒體教室已經(jīng)難以滿足新時(shí)代形式的需求，在管理和使用過程當(dāng)中都存在許多問題，而且在未來發(fā)展上前景也相對有限。在當(dāng)前時(shí)代技術(shù)發(fā)展下，各個(gè)行業(yè)都積極引進(jìn)新型的先進(jìn)技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)行業(yè)的發(fā)展以及改革，教育行業(yè)也是如此。在提出了智慧城市以及智慧生活等概念之后，智慧教室也隨之提了出來。在建設(shè)信息化教室的時(shí)候，應(yīng)該從頂層設(shè)計(jì)出發(fā)，考慮服務(wù)，數(shù)據(jù)，信息共享等多個(gè)方面的內(nèi)容，從而能夠?yàn)閷W(xué)生和教師提供準(zhǔn)確的有效的信息化服務(wù)，從而構(gòu)建智能化以及信息化的智慧教室。

1.2 智慧教室的概念以及特征分析與介紹

1.2.1 智慧教室的概念介紹

國外對于智慧教室的研究起步相對較早，從2003年就開始了，而國內(nèi)相對而言起步較晚，比國外接近晚了五年才進(jìn)行相關(guān)概念的研究。研究學(xué)者從多個(gè)角度對智慧教室進(jìn)行界定以及描述，整體上在不同的智慧教室的概念界定上還是有一定的共性的?？傮w上眾多研究學(xué)者對智慧教室概念界定的共同點(diǎn)在于利用當(dāng)前時(shí)代新興技術(shù)來構(gòu)建教學(xué)環(huán)境，從而提高教學(xué)質(zhì)量以及教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生的知識學(xué)習(xí)以及技能提高。在綜合眾多研究學(xué)者的相關(guān)研究成果上，本文對智慧教室的概念界定應(yīng)用是先進(jìn)的技術(shù)，例如物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，大數(shù)據(jù)技術(shù)以及人工智能技術(shù)等新興的信息技術(shù)，從而構(gòu)建能夠有效實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)，為教學(xué)提供個(gè)性化的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)多元化教學(xué)的教學(xué)環(huán)境[3]。

1.2.2 智慧教室的特征分析

與過去傳統(tǒng)的課室以及智慧教室之間進(jìn)行對比，智慧教室主要有以下幾個(gè)方面的特征。 首先，從教學(xué)內(nèi)容上看，智慧教室能夠提供豐富的學(xué)習(xí)材料，并且實(shí)現(xiàn)教材多媒體化，能夠有效提升教學(xué)質(zhì)量，優(yōu)化教學(xué)效果。其次，能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享，突破傳統(tǒng)課堂的局限，與校內(nèi)與校外的資源系統(tǒng)進(jìn)行有效整合，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息，資源方面的互通以及共享。再來，智慧教室還實(shí)現(xiàn)了教學(xué)方式的多樣化，不僅僅在界面設(shè)計(jì)上有較好的交互體驗(yàn)，而且也能夠?qū)崿F(xiàn)“以生為主”的教學(xué)模式，從而能夠有效改變傳統(tǒng)教學(xué)模式單一的局限，從而提高教學(xué)的質(zhì)量以及效率[4]。

此外，高度網(wǎng)絡(luò)化連接也是智慧教室的一個(gè)重要特征。智慧教室作為智能化信息化的學(xué)習(xí)環(huán)境，在各個(gè)設(shè)備以及整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)了高度網(wǎng)絡(luò)連接化，利用網(wǎng)絡(luò)將所有的信息空間和物理空間給連接起來，從而實(shí)現(xiàn)暢通的通信，為各類信息服務(wù)奠定了基礎(chǔ)。最后，智慧教室在各類設(shè)備管理上是更加智能化的，能夠?qū)淌耶?dāng)中的各類設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行收集和處理，而管理人員也能夠通過可視化界面進(jìn)行相應(yīng)的管理操作，從而實(shí)現(xiàn)智能管理以及智能控制。

當(dāng)然這些特征只是對比與傳統(tǒng)課室以及多媒體課室的特征，在未來技術(shù)不斷發(fā)展以及成熟的情況下，智慧教室也將實(shí)現(xiàn)新興技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)智能化個(gè)性化的發(fā)展。

2 信息化環(huán)境中智慧教室的構(gòu)建策略分析

首先，在設(shè)計(jì)智慧教室上就應(yīng)該從軟件環(huán)境以及硬件環(huán)境兩個(gè)方面入手。硬件環(huán)境以及軟件環(huán)境的配置和設(shè)計(jì)是相輔相成的，只有在兩者配置都達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)并且實(shí)現(xiàn)有效融合的情況下才能夠?qū)崿F(xiàn)智慧教室的構(gòu)建。硬件環(huán)境主要是由智慧教室當(dāng)中所需的各項(xiàng)職能設(shè)備構(gòu)成，而軟件環(huán)境則指的是能夠提供相應(yīng)的信息服務(wù)和數(shù)據(jù)互通的綜合軟件系統(tǒng)構(gòu)架。

2.1 硬件環(huán)境的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在進(jìn)行智慧教室的硬件環(huán)境的設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該從技術(shù)層面出發(fā)進(jìn)行和整體布局上的考慮，將各類智能設(shè)備的與整個(gè)智慧教室的系統(tǒng)端進(jìn)行有效連接與融合，并且要在這個(gè)基礎(chǔ)之上，充分應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新，形成具有特色的教學(xué)體系。

在硬件環(huán)境的架構(gòu)上，應(yīng)該充分考慮到智慧教室的需求，根據(jù)具體的需求實(shí)現(xiàn)智能化硬件設(shè)備的配置，而后在這個(gè)基礎(chǔ)之上，將各個(gè)設(shè)備與最終整個(gè)教室的智能系統(tǒng)端實(shí)現(xiàn)有效連接，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的智能使用以及智能管理。多媒體課室當(dāng)中的許多硬件設(shè)備可以沿用，而部分設(shè)備需要改進(jìn)成為智能化的設(shè)備，與整個(gè)教室系統(tǒng)形成有效連接，而不僅僅是單一的設(shè)備。例如，無線投影設(shè)備，學(xué)生跟蹤系統(tǒng)，視頻會(huì)議系統(tǒng)等等都是智慧教室當(dāng)中的重要設(shè)備，在硬件層面上實(shí)現(xiàn)這些設(shè)備的合理配置，而后通過網(wǎng)絡(luò)將這些設(shè)備連接起來，并且實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化使用[5]。

2.2 軟件環(huán)境的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

智能教室構(gòu)建上，除了硬件環(huán)境設(shè)計(jì)之外，軟件環(huán)境才是能夠?qū)⑦@些硬件設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)智能連接以及使用的基礎(chǔ)。為了提供多方面的信息服務(wù)和教學(xué)服務(wù)，在軟件環(huán)境設(shè)計(jì)與開發(fā)上應(yīng)該要利用數(shù)據(jù)中心作為技術(shù)支撐，而后通過多個(gè)模塊設(shè)計(jì)來完成軟件環(huán)境的設(shè)計(jì)。

首先，軟件環(huán)境當(dāng)中最為重要的就是智能管理系統(tǒng)，通過智能化技術(shù)將教學(xué)設(shè)備以及多媒體設(shè)備或者智能教室當(dāng)中配置的其他設(shè)備有效結(jié)合起來，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的多方面和全方位的管理，真正實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化管理，從而構(gòu)建智能教學(xué)環(huán)境。

其次，軟件環(huán)境當(dāng)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的重要性也是不言而喻的。智慧教室當(dāng)中的額大多數(shù)智能操作都是基于數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)，沒有數(shù)據(jù)許多智慧教室的功能和服務(wù)自然也是沒有辦法實(shí)現(xiàn)的，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)主要存儲(chǔ)的是課堂錄制數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)等等[6]。

此外，慕課系統(tǒng)和教學(xué)輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是智慧教室軟件環(huán)境當(dāng)中的重要組成部分。慕課系統(tǒng)是智能教學(xué)的重要方式，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及錄播系統(tǒng)來讓學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。不僅如此，慕課系統(tǒng)還能夠統(tǒng)計(jì)學(xué)生的相關(guān)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，并且在大數(shù)據(jù)技術(shù)以及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等技術(shù)的支持下，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，從而能夠找到改善教學(xué)效果的方式。而教學(xué)輔助系統(tǒng)則是多終端實(shí)現(xiàn)各類教學(xué)服務(wù)的系統(tǒng)[7]，例如師生之間的互動(dòng)，隨堂測驗(yàn)以及備課等等，通過教學(xué)輔助系統(tǒng)，很多教學(xué)服務(wù)能夠輕松實(shí)現(xiàn)，學(xué)生可以使用慕課系統(tǒng)和教學(xué)輔助系統(tǒng)來自主學(xué)習(xí)，而老師也能夠在管理員端實(shí)現(xiàn)測試抑或是備課。

除了上面提及的三大系統(tǒng)之外，遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)，錄播系統(tǒng)以及學(xué)習(xí)資源系統(tǒng)等等也是軟件環(huán)境的重要組成部分。在實(shí)際設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程中，應(yīng)該找專業(yè)的軟件開發(fā)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)工作。

3 結(jié)束語

當(dāng)前時(shí)代已然是信息化時(shí)代，在這樣的時(shí)代背景下，實(shí)現(xiàn)智能化教學(xué)，構(gòu)建智慧教室是相當(dāng)有必要的，并且也是未來發(fā)展的大勢所趨。在具體構(gòu)建過程中，應(yīng)該充分考慮軟件和硬件兩個(gè)層面，完成構(gòu)建工作，并利用教學(xué)環(huán)境實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

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[6] 呂戀生，楊再明，張凱.智慧教室設(shè)計(jì)及其對傳統(tǒng)教學(xué)方式的影響——以中國礦業(yè)大學(xué)為例[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2019，29（9）：86-92.

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【通聯(lián)編輯：光文玲】