“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下高校智慧教室建設(shè)研究

■ 北京服裝學(xué)院 姚雪迎 張迎迎

《教育信息化2.0 行動(dòng)計(jì)劃》指出，大力推進(jìn)智能教育，開展要以學(xué)習(xí)者為中心的智能化教學(xué)支持環(huán)境建設(shè)，推動(dòng)人工智能在教學(xué)、管理等方面的全流程應(yīng)用，利用智能技術(shù)加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式、教學(xué)方法改革，探索泛在、靈活、智能的教育教學(xué)新環(huán)境建設(shè)與應(yīng)用模式。在“面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來”方針的指引下，全國各地方積極開展信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的探索。隨著高校信息化建設(shè)的發(fā)展，傳統(tǒng)教室所支撐的課堂形態(tài)越來越不能適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)改革的需求，高等教育勢必要緊跟時(shí)代的腳步，探索具有智慧技術(shù)、應(yīng)用、管理等特征的智慧教室。

傳統(tǒng)多媒體教室存在的問題

一是傳統(tǒng)多媒體教室中都設(shè)有多媒體控制臺(tái)，固定在教室前方，教師在授課過程中需要時(shí)時(shí)操控電腦，這些都限制了教師的活動(dòng)范圍，不利于教師與學(xué)生的互動(dòng)。

二是教師通過教學(xué)課件展示的方式向?qū)W生講授課堂內(nèi)容時(shí)，用PPT 翻頁取代了公式理論的推導(dǎo)演變過程。這樣的操作只注重了結(jié)果，忽略了過程，很容易打斷學(xué)生的思維，從而使學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解不夠透徹。

三是傳統(tǒng)多媒體教室依然采用了“排排座”的桌椅布局方式，桌椅通常都是固定在地上，無法移動(dòng)。這種教室布置形式讓課堂形式單一，教學(xué)主要以教師為中心，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性。

智慧教室的建設(shè)優(yōu)勢

當(dāng)今時(shí)代的學(xué)習(xí)呈現(xiàn)出學(xué)習(xí)過程自主化、學(xué)習(xí)方式聯(lián)通化和學(xué)習(xí)支持智能化的特點(diǎn)，催生了智慧教育與智慧學(xué)習(xí)的新范式。構(gòu)建良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)智慧學(xué)習(xí)的前提和保障，是智慧教育發(fā)展的基礎(chǔ)。智慧教室運(yùn)用有效的現(xiàn)代技術(shù)手段將人工智能、智慧課堂、直播錄播等先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合智能互聯(lián)黑板、智能課桌、智能講臺(tái)、智能大屏等智能硬件，深度融入到教學(xué)場景中，實(shí)現(xiàn)教學(xué)課件、教師板書、教師音頻的輕松沉淀，為所有教學(xué)過程提供數(shù)據(jù)化、智能化的信息支持，實(shí)現(xiàn)了課堂教學(xué)的聽得到、看得見、摸得著、全記錄和可再現(xiàn)等目的，在“以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”教學(xué)模式的指導(dǎo)下，智慧教室淡化了教師的權(quán)威地位，為學(xué)生和教師提供了全新的教學(xué)體驗(yàn)。

智慧教室的設(shè)計(jì)理念。智慧教室的核心要素集中體現(xiàn)在對(duì)現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)優(yōu)化，對(duì)課堂教學(xué)資源的綜合利用以及良好教學(xué)關(guān)系的創(chuàng)建與維護(hù)。在空間上，智慧教室可以將物理空間和課程所需的虛擬空間進(jìn)行整合，營造一個(gè)全方位、立體化的教學(xué)空間；在內(nèi)容上，智慧教室可以支持靜態(tài)、動(dòng)態(tài)，文字、聲音、視頻，二維、三維等各種課程資料展示；在過程上，智慧教室支持對(duì)課前、課中、課后教學(xué)環(huán)節(jié)的全覆蓋、全記錄，教學(xué)更加高效，考核更加科學(xué)。

根據(jù)專業(yè)特色，2019 年北京服裝學(xué)院共建設(shè)了8 間智慧教室，即綜合智慧教學(xué)創(chuàng)新教室、探究教學(xué)教室、VR 教學(xué)教室、辯論教室、研討實(shí)踐教室、翻轉(zhuǎn)課教室、合景教學(xué)教室、珠寶鑒定教室。物理空間設(shè)計(jì)與功能技術(shù)各有側(cè)重，讓教室真正為智慧教學(xué)服務(wù)。

智慧教室的建設(shè)方案。智慧教室以智能硬件和移動(dòng)應(yīng)用為核心構(gòu)筑整體解決方案，實(shí)現(xiàn)了“智能硬件進(jìn)教室，移動(dòng)應(yīng)用進(jìn)課堂”。它以一體化教學(xué)應(yīng)用云平臺(tái)為支撐，通過智能硬件和移動(dòng)終端，實(shí)現(xiàn)教學(xué)形式多樣化、教學(xué)過程自動(dòng)化、優(yōu)質(zhì)資源公開化、課后學(xué)習(xí)移動(dòng)化、教學(xué)質(zhì)量評(píng)估大數(shù)據(jù)化，重新定義了教室新形態(tài)。但是，學(xué)校在智慧教室建設(shè)上需要統(tǒng)籌功能、效率、實(shí)用、成本，遵循整體規(guī)劃、需求主導(dǎo)、資源整合、互聯(lián)互通、信息共享、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，一方面要保障智慧教室的先進(jìn)性、可靠性、易用性和可維護(hù)性；另一方面還要兼顧智慧教室的可擴(kuò)展性。

一是教室的空間設(shè)計(jì)。教室是學(xué)校教學(xué)的主要場所，學(xué)生的絕大部分學(xué)習(xí)時(shí)間是在教室進(jìn)行的，教室的空間設(shè)計(jì)中心理念是要營造一種積極的學(xué)習(xí)環(huán)境，智慧教室結(jié)合教室的功能特點(diǎn)可采用流行色進(jìn)行涂刷和裝飾，顏色以淺色為主，這樣線條明快，既給人一種清新現(xiàn)代的設(shè)計(jì)感，又能輔助照明系統(tǒng)保證教室內(nèi)有足夠的亮度，還能起到愉悅心情和緩解視覺疲勞的作用。照明系統(tǒng)可采用高質(zhì)量的LED 光源燈，這樣的燈無可視頻閃，4000K 色溫暖白光，并輔以大面積特殊處理的光罩，光線柔和且能夠保證所需亮度。在設(shè)計(jì)上，每個(gè)智慧教室照明燈的形態(tài)可以與教室頂部裝修相匹配的基礎(chǔ)上各有不同，突出設(shè)計(jì)感。

二是教室的桌椅設(shè)計(jì)。智慧教室的桌椅采用可移動(dòng)拼接組合的桌椅，方便教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容需要，在教室中對(duì)教學(xué)場景進(jìn)行模擬?；顒?dòng)可拼接桌椅便于教學(xué)過程中開展分組討論，學(xué)生之間可以通過桌椅的拼接實(shí)現(xiàn)面對(duì)面討論，讓多種想法與思路相互碰撞，教師只需在關(guān)鍵環(huán)節(jié)給予點(diǎn)撥。這樣的課堂形式既可以體現(xiàn)出學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，又能幫助學(xué)生更好地理解、吸收與應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。

三是教室的功能設(shè)計(jì)。根據(jù)我校以藝術(shù)學(xué)為主，藝工經(jīng)管結(jié)合的專業(yè)分布，智慧教室分不同類型功能，有綜合智慧教學(xué)創(chuàng)新教室、探究教學(xué)教室、VR 教學(xué)教室、辯論教室、研討實(shí)踐教室、翻轉(zhuǎn)課教室、全景教學(xué)教室、珠寶鑒定教室，以及兩間教師備課室。整個(gè)智慧教室建設(shè)集智能管控、資源共享、自動(dòng)錄播等功能于一體，服務(wù)于廣大教師和學(xué)生以及教學(xué)管理人員，有效改善學(xué)校教學(xué)環(huán)境，滿足教師教學(xué)需求。

四是物聯(lián)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。物聯(lián)系統(tǒng)可以說是智慧教室的神經(jīng)系統(tǒng)，為了集中高效地管理智慧教室中的各種設(shè)備，此次建設(shè)方案對(duì)物聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行了深入細(xì)致地規(guī)劃。如，該系統(tǒng)可與本地多個(gè)設(shè)備進(jìn)行綁定、場景聯(lián)動(dòng)；可自定義多達(dá)6 種不同場景模式；實(shí)現(xiàn)多種控制方式和燈光開關(guān)狀態(tài)回饋；多種簡易快捷設(shè)置，可快速入網(wǎng)、退網(wǎng)、初始化；有過載、短路保護(hù)功能，并將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送至智能終端；實(shí)時(shí)監(jiān)測當(dāng)前功率以及電量，遠(yuǎn)程控制空調(diào)開關(guān)的通斷，實(shí)現(xiàn)電路的智能檢測和智能管理。這些操作都可以通過使用手機(jī)APP 實(shí)現(xiàn)。

智慧教室是智慧校園的一部分，是智慧教學(xué)的一個(gè)環(huán)節(jié)，智慧教室絕不是設(shè)備的堆砌，而是營造一種氛圍，學(xué)生可以在其中沉浸式學(xué)習(xí)。智慧教室的現(xiàn)代化設(shè)備可以記錄各種教學(xué)數(shù)據(jù)，學(xué)校通過深入挖掘與分析，可以在更寬泛的教育管理范圍實(shí)現(xiàn)決策支撐，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)校的高質(zhì)量發(fā)展。教師通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，可以得出學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和學(xué)習(xí)規(guī)律，并應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐中，從而可以提高教學(xué)質(zhì)量。