信息化環(huán)境中智慧教室的構(gòu)建

陳江

摘 要：基于“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景，結(jié)合信息化環(huán)境，改革傳統(tǒng)媒體，構(gòu)建智慧教室方能適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代和網(wǎng)絡(luò)化的要求，而且，智慧教室具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)多媒體的缺陷，推動(dòng)各種教材步入多媒體化，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)資源共享，使教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方法達(dá)到多樣化，滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)要求。本文將簡(jiǎn)析信息化環(huán)境中智慧教室的構(gòu)建策略，并提出個(gè)人見(jiàn)解。

關(guān)鍵詞：信息化環(huán)境 智慧教室 構(gòu)建策略

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）10（c）-0144-02

習(xí)近平主席于2015年12月指出了“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的方向，提倡用以互聯(lián)網(wǎng)為主導(dǎo)的信息技術(shù)革新社會(huì)形態(tài)和信息化環(huán)境，創(chuàng)新學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)教育事業(yè)的全面發(fā)展。國(guó)務(wù)院也發(fā)布了《國(guó)務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確提出教育部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)教育模式的融合與創(chuàng)新，構(gòu)建完善的智慧教室。本文將簡(jiǎn)單分析智慧教室的定義與優(yōu)勢(shì)，論述智慧教室的整體結(jié)構(gòu)，并從發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新作用、科學(xué)收集與分析有價(jià)值的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息、構(gòu)建信息化智慧教室管理平臺(tái)等三個(gè)方面來(lái)淺談如何構(gòu)建智慧教室。

1 智慧教室的定義與優(yōu)勢(shì)

在信息化環(huán)境中，智慧教室是運(yùn)用新興信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)構(gòu)建良好的學(xué)習(xí)平臺(tái)與教學(xué)環(huán)境，促進(jìn)教師與學(xué)生的信息交流，輔助學(xué)生提升學(xué)習(xí)技能，可以說(shuō)智慧教室能夠促進(jìn)教育、管理、科研、學(xué)習(xí)生活的緊密結(jié)合，發(fā)揮智能化的功能，營(yíng)造智慧化學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生在富有情感魅力的虛擬情境中隨時(shí)、隨地學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)，閱讀書(shū)籍，交流學(xué)習(xí)方法與經(jīng)驗(yàn)，提交作業(yè)。教師也可以通過(guò)智慧教室的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系來(lái)優(yōu)化教學(xué)情境，搜集教學(xué)信息，批閱作業(yè)和試卷，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況與困惑，滿足學(xué)生的知識(shí)需要與個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)困難，減輕學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。而且，智慧教室在教育技術(shù)、教育理念、人文、服務(wù)、管理和校園生活等方面均融合了“互聯(lián)網(wǎng)+”，可謂構(gòu)建了集網(wǎng)絡(luò)教學(xué)技術(shù)、遠(yuǎn)程教育理念、人文網(wǎng)絡(luò)、綠色服務(wù)、遠(yuǎn)程教育管理和虛擬化學(xué)習(xí)生活于一體的新教學(xué)模式。

另外，從微觀的角度來(lái)分析，信息化環(huán)境中的智慧教室有六大特征，分別是教材趨向于多媒體化、學(xué)習(xí)資源達(dá)到共享化、教學(xué)方式與學(xué)習(xí)方法具有多樣化、學(xué)習(xí)活動(dòng)具備高度合作化、信息交流網(wǎng)絡(luò)化、教學(xué)管理方式實(shí)現(xiàn)了智能化。其中，教材趨向于多媒體化是指智慧教室融合了多媒體的優(yōu)勢(shì)，可以運(yùn)用智能化工具為學(xué)生提供豐富多樣的教材資料，滿足學(xué)生的知識(shí)調(diào)閱需要，激發(fā)學(xué)生的潛能，輔助學(xué)生提升學(xué)習(xí)效率。學(xué)習(xí)資源達(dá)到共享化特指智慧教室可以突破傳統(tǒng)教室的界限與隔閡，建立知識(shí)共享空間，整合校內(nèi)外學(xué)習(xí)資源，實(shí)現(xiàn)知識(shí)群體的無(wú)縫對(duì)接。教學(xué)方式與學(xué)習(xí)方法具有多樣化體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面是指教師在智慧教室開(kāi)展授課活動(dòng)的過(guò)程中可以采用多種教學(xué)方法；另一方面則是指學(xué)生可以根據(jù)自身需要挑選最佳學(xué)習(xí)方式，滿足自身的個(gè)性化需求。學(xué)習(xí)活動(dòng)具備高度合作化主要是指智慧教室能夠促進(jìn)學(xué)生之間的合作與交流，讓學(xué)生在協(xié)作學(xué)習(xí)中取得共同進(jìn)步。信息交流網(wǎng)絡(luò)化是指智慧教室能夠?yàn)槿w師生提供信息采集、獲取、分析、處理、交流、合成管理等服務(wù)，滿足師生的信息交流需要。教學(xué)管理方式實(shí)現(xiàn)了智能化主要是指智慧教室在某種程度上借鑒了人工智能技術(shù)，融入了“以人為本”因素，建立了文明的教學(xué)生態(tài)環(huán)境，能夠激勵(lì)學(xué)生樂(lè)于學(xué)習(xí)、善于學(xué)習(xí)、活用知識(shí)，并對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行有效把握，實(shí)施智慧管理。

2 智慧教室的整體結(jié)構(gòu)

從整體結(jié)構(gòu)上分析，智慧教室的設(shè)計(jì)與構(gòu)成離不開(kāi)信息技術(shù)、信息環(huán)境、操作人員、人力資源、物力資源、財(cái)力資源、先進(jìn)方法的支持，而且各種構(gòu)成因素必須和諧共存，具備一卡通服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)校園教務(wù)系統(tǒng)、知識(shí)庫(kù)、校內(nèi)外教學(xué)資源的無(wú)縫對(duì)接，并借助云中心平臺(tái)迅速解決智慧教室構(gòu)建中的資金籌集困難、實(shí)踐與共享難以推進(jìn)等問(wèn)題，細(xì)化智慧模塊，充分發(fā)揮智慧教室的作用與功能，推動(dòng)教育事業(yè)的進(jìn)步。

在智慧教室的初步設(shè)計(jì)階段，教師應(yīng)協(xié)同學(xué)校對(duì)智慧教室進(jìn)行定位，立足于智慧教室的七大特征，用電腦模擬出智慧教室的設(shè)計(jì)圖，完善智慧教室的基礎(chǔ)設(shè)施，將云中心平臺(tái)作為基礎(chǔ)保障，逐步建立具備可視化的智能管理平臺(tái)，創(chuàng)設(shè)信息化環(huán)境，逐步實(shí)現(xiàn)課程教材媒體化、學(xué)習(xí)資源共享化、教學(xué)方式與學(xué)習(xí)方法多樣化、學(xué)習(xí)活動(dòng)高度合作化、信息交流網(wǎng)絡(luò)化和教學(xué)管理方式智能化。從宏觀的角度來(lái)看，標(biāo)準(zhǔn)的智慧教室構(gòu)建體系應(yīng)劃分為4個(gè)層次：第一層是基礎(chǔ)設(shè)施層；第二層為應(yīng)用支撐層；第三層是智能管理層；第四層是智能服務(wù)層。其中，基礎(chǔ)設(shè)施層有8個(gè)基礎(chǔ)系統(tǒng)，分別是基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)、多媒體系統(tǒng)、互動(dòng)系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、服務(wù)器集群、智慧教室網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。應(yīng)用支撐層的主要支撐依托是云中心平臺(tái)，其他輔助系統(tǒng)和主要構(gòu)成因素包括文件系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、演練系統(tǒng)、計(jì)算系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)。智能管理層由智慧環(huán)境、智慧資源、智慧管理和智慧服務(wù)四大子系統(tǒng)構(gòu)成，這四大子系統(tǒng)也擁有不同的組合因素。其中智慧環(huán)境涉及到了互動(dòng)教學(xué)、遠(yuǎn)程教學(xué)、滾動(dòng)式授課、屏幕式互動(dòng)、無(wú)線投影、色彩調(diào)節(jié)、安全監(jiān)控、環(huán)境感知、考試巡查；智慧資源主要包括教學(xué)視頻直播、微課程點(diǎn)撥、學(xué)習(xí)資源庫(kù)、互動(dòng)課堂、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、個(gè)人空間、MOOCS體系；智慧管理由管控設(shè)備、維修設(shè)備、知識(shí)管理、能源監(jiān)控、課程安排、師生考勤、教學(xué)評(píng)估與信息發(fā)布等管理系統(tǒng)設(shè)備組成；智慧服務(wù)傾向于提供虛擬桌面、個(gè)性推送、教務(wù)通知、教學(xué)備課、筆記分享、隨堂測(cè)試、智能查找、師生合作與互動(dòng)等各種教學(xué)服務(wù)。智能服務(wù)層在面向人時(shí)，構(gòu)成因素是學(xué)生、教師、管理者、家長(zhǎng)與社會(huì)；面向信息技術(shù)設(shè)施時(shí)，構(gòu)成因素是PC終端、移動(dòng)手機(jī)、平板電腦和自助終端。

完成初級(jí)設(shè)計(jì)工作之后，必須從硬件環(huán)境和軟件環(huán)境兩方面入手，用互動(dòng)教學(xué)、遠(yuǎn)程教學(xué)、滾動(dòng)式授課、屏幕式互動(dòng)、無(wú)線投影、色彩調(diào)節(jié)、安全監(jiān)控、環(huán)境感知、考試巡查實(shí)現(xiàn)硬件環(huán)境。對(duì)于軟件環(huán)境，理應(yīng)借助基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)、多媒體系統(tǒng)、互動(dòng)系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、演練系統(tǒng)、計(jì)算系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)可視化智慧管理平臺(tái)。endprint

3 如何構(gòu)建智慧教室

3.1 發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新作用

全面構(gòu)建智慧教室，首先要發(fā)揮情境感知的“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)創(chuàng)新作用，用傳感網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)構(gòu)建豐富多彩的校園教育網(wǎng)絡(luò)，讓學(xué)生們感知良好、有趣的學(xué)習(xí)情境和數(shù)據(jù)，享受教育服務(wù)資源，用XSLT搜集各種智慧信息，建立和細(xì)分虛擬教育情境的智能空間，深入優(yōu)化各個(gè)智能空間的情境感知方案和智能服務(wù)系統(tǒng)。

3.2 科學(xué)收集與分析有價(jià)值的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息

教師應(yīng)科學(xué)而全面地分析有價(jià)值的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息，引導(dǎo)學(xué)生們靈活應(yīng)用WSN感知和匯總社區(qū)教育工作中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。其次，教師理應(yīng)組織學(xué)生齊心構(gòu)建信息化環(huán)境中的智慧教室，認(rèn)知關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，靈活使用運(yùn)行機(jī)制，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，以此開(kāi)發(fā)學(xué)生的智慧與潛能。另外，教師應(yīng)充分提升學(xué)生的主觀能動(dòng)性，組織學(xué)生共同構(gòu)建虛擬性校園教育網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育體系，從整體上優(yōu)化校園網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)最佳化智慧教室網(wǎng)絡(luò)自主服務(wù)，推進(jìn)智慧教室的信息化建設(shè)。而且，教師應(yīng)注意促進(jìn)教育服務(wù)、數(shù)據(jù)調(diào)閱、個(gè)體服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)資源的全面融合，使學(xué)生能夠透徹體會(huì)在智慧教室學(xué)習(xí)的獨(dú)特之處。

3.3 構(gòu)建信息化智慧教室管理平臺(tái)

從信息化環(huán)境來(lái)分析，智慧教室的管理平臺(tái)應(yīng)具備五大類型，分別是在線小紙條管理平臺(tái)、指導(dǎo)空間管理平臺(tái)、交流管理平臺(tái)、作業(yè)管理平臺(tái)和習(xí)題管理平臺(tái)。在線小紙條管理平臺(tái)可以輔助教師與學(xué)生互相傳遞較為短小的信息和字符，并在第一時(shí)間內(nèi)提醒全體師生讀取新的小紙條。指導(dǎo)空間管理平臺(tái)富有論壇的優(yōu)勢(shì)，具備在線提問(wèn)和在線指導(dǎo)的雙重性，即學(xué)生可以隨時(shí)在線提問(wèn)或者提交學(xué)習(xí)生活中的問(wèn)題，教師可以進(jìn)行解答與跟帖。交流管理平臺(tái)富有交流性、互動(dòng)性與合作性，學(xué)生可以自由交流學(xué)習(xí)方法與經(jīng)驗(yàn)，組織合作學(xué)習(xí)活動(dòng)，教師能夠與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，通過(guò)使用電子白板來(lái)統(tǒng)計(jì)跟帖量和點(diǎn)擊量，及時(shí)刪除不良信息。作業(yè)管理平臺(tái)可以滿足學(xué)生自由提交作業(yè)的需要，輔助教師在線批閱作業(yè)，做好批注，提升作業(yè)的使用效果。習(xí)題管理平臺(tái)可以在線輸入習(xí)題，隨時(shí)修改錯(cuò)別字，刪除重復(fù)信息，通過(guò)附件的方式來(lái)快速上傳習(xí)題，并通過(guò)設(shè)計(jì)鏈接來(lái)形成套題和專題，輔助學(xué)生用索引來(lái)調(diào)閱模塊化習(xí)題，構(gòu)建習(xí)題知識(shí)論壇，從而全面實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新學(xué)習(xí)方式與教學(xué)方法，提高教育質(zhì)量的目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，智慧教室是運(yùn)用新興信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)構(gòu)建良好的學(xué)習(xí)平臺(tái)與教學(xué)環(huán)境，促進(jìn)教師與學(xué)生的信息交流，輔助學(xué)生提升學(xué)習(xí)技能；可以說(shuō)智慧教室能夠促進(jìn)教育、管理、科研、學(xué)習(xí)生活的緊密結(jié)合，發(fā)揮智能化的功能，營(yíng)造智慧化學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生在富有情感魅力的虛擬情境中隨時(shí)、隨地學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)，教師可以借助智慧教室提升教學(xué)質(zhì)量?；谛畔⒒h(huán)境，構(gòu)建智慧教室，教師理應(yīng)協(xié)同學(xué)生共同努力，發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新作用，科學(xué)收集與分析有價(jià)值的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建信息化智慧教室管理平臺(tái)。

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