文科院校智慧教室功能需求調(diào)查分析
——以中南財經(jīng)政法大學為例

王培順，饒炎鋒，王 培

（中南財經(jīng)政法大學 信息管理部，湖北 武漢430073）

一、研究背景

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人們工作、生活以及溝通交流的方式發(fā)生了翻天覆地的變化。學習作為適應時代變化的根本手段，也發(fā)生了重大的變化。[1]以“翻轉(zhuǎn)課堂”、“移動教學”為代表的多種混合教學模式在高校不斷地應用和發(fā)展，對高校課堂教學環(huán)境提出了新的要求。混合教學模式強調(diào)以學習者為中心，開展基于問題或項目的探究性學習活動，以及以任務驅(qū)動為導向的教學活動。當前，多媒體網(wǎng)絡教室作為高校主要的教學環(huán)境，在教室物理空間布局、教學內(nèi)容呈現(xiàn)、學習資源獲取和課堂教學互動等方面存在缺陷與不足，而智慧教室作為一種典型的智慧學習環(huán)境，是高校教育信息化發(fā)展到一定階段的內(nèi)在訴求,是當今智慧學習時代的必然選擇。[2]目前，高校正在積極進行各類智慧教室的建設和探索，如何建設智慧教室，建設什么樣的智慧教室是高校管理者和智慧教學工作者必須正視的現(xiàn)實問題。

中南財經(jīng)政法大學是一所以經(jīng)濟學、法學、管理學為主干，兼有哲學、文學、史學、理學、工學、藝術(shù)學等九大學科門類的人文社科類大學。學校正積極建設智慧教室、創(chuàng)客工坊等多種智慧學習環(huán)境，目前已建成一間智慧教室，于2017年9月投入使用。本文以中南財經(jīng)政法大學的智慧教室和部分在校師生為研究對象，通過問卷調(diào)查和訪談調(diào)查，對智慧教室的功能需求進行調(diào)查分析，希望能夠及時掌握高校師生對智慧教室功能和服務的需求情況，為文科類高校的智慧教室建設提供參考與借鑒。

二、調(diào)查設計與實施

1.調(diào)查對象與調(diào)查方法

本次調(diào)查選取了中南財經(jīng)政法大學在2017-2018學年兩個學期使用過智慧教室的7名教師和207名學生作為調(diào)查對象，調(diào)查對象所在專業(yè)涵蓋了法學、金融學、管理學和外國語等多個學校主干學科專業(yè)。

調(diào)查方法采用問卷調(diào)查和訪談調(diào)查相結(jié)合的方式，其中對207名學生采用問卷調(diào)查法，對教師采用訪談調(diào)查法。

2.調(diào)查內(nèi)容設計

調(diào)查內(nèi)容以中南財經(jīng)政法大學現(xiàn)有智慧教室的功能為基礎，結(jié)合文科高校學科特點，通過查閱文獻、調(diào)研兄弟院校智慧教室建設情況，從智慧教室空間設計、信息技術(shù)支持服務、智慧教學功能與教學服務、學習資源支撐服務四個維度對調(diào)查內(nèi)容進行設計，并制訂調(diào)查問卷和訪談提綱。

智慧教室空間設計方面包含了教室的裝修效果、桌椅選型、電子顯示大屏、學習設備供電接口以及燈光、音響效果等幾部分內(nèi)容；信息技術(shù)支持服務方面包含了設備物聯(lián)管控、網(wǎng)絡接入、無線網(wǎng)覆蓋、教學情境感知及教學活動錄制等幾部分內(nèi)容；教學功能與教學服務作為智慧教室的核心功能，是整個問卷調(diào)查內(nèi)容的關(guān)鍵部分，依據(jù)教學活動的開展環(huán)節(jié)，又將其細分為三個部分：課前預習、課中的課堂教學活動和課后復習；學習資源支撐服務方面包含了學習資源需求類型和提供方式等內(nèi)容。

調(diào)查問卷針對學生設計，側(cè)重于對學生進行學習活動時的需求調(diào)查，以客觀問題為主，在部分客觀問題中增加了“智慧教室功能補充”、“選擇此選項的原因”等主觀性的選填選項。對現(xiàn)有智慧教室的問題、改進建議以及對學校后期智慧教室建設意見等問題采用了問答題型。訪談提綱是針對授課教師設計的，提綱側(cè)重于對教師備課、開展教學設計、組織課堂教學活動、指導學生開展學習活動時的智慧教室功能需求調(diào)查。

3.調(diào)查的實施

調(diào)查問卷發(fā)放前，隨機選擇了一部分學生做小范圍的測試，征求他們的意見，在個別概念表述和選項設置上做了適當?shù)男薷?。正式調(diào)查問卷一共發(fā)放207份，實際回收問卷175份，有效問卷173份，回收率84.5%，問卷有效率98.9%。組織教師訪談7次，整理出訪談記錄7份。采用Excel 2016對調(diào)查問卷數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計處理。

三、調(diào)查數(shù)據(jù)分析

1.智慧教室空間環(huán)境

教室的物理環(huán)境是課堂教學活動開展的基礎條件。問卷調(diào)查結(jié)果顯示（如圖1所示）：學生對智慧教室的空間設計與裝修美化、可移動桌椅和電子顯示大屏等需求比較強烈，有84.4%的學生表示十分喜歡現(xiàn)有智慧教室整體布局，有91.3%的學生對可以隨意移動和組合的桌椅表示“十分需要”，“坐上去很舒服”是影響他們選擇的重要因素。隨著手機、平板、筆記本電腦等電子設備在課堂上使用頻率的大幅度提升，對于為學習設備提供供電接口方面，有88.4%的學生表示“十分需要”。而學生對教室中燈光亮度優(yōu)化和音響效果提升“十分需要”的占比分別為55.5%和62.4%，“一般需要”的占比分別為31.2%和28.3%，這說明學生對教室內(nèi)燈光和音響效果的要求不斷提高，但不是剛性需求。對于電子大屏的需求也十分明顯，“十分需要”和“一般需要”的占比也分別達到了71.1%和27.2%。

圖1 智慧教室空間改進需求

在教師訪談方面，7位教師均表示對教室環(huán)境裝修、配備移動桌椅和顯示大屏有很強烈的需求，可移動桌椅和電子顯示大屏對開展分組教學很有幫助，對案例分析和實驗實踐課程的幫助尤其明顯。在教學內(nèi)容展示方面，有教師提出，電子顯示大屏雖然有電子黑板的功能，但在書寫的便捷性上還存在一定的提升空間，建議保留傳統(tǒng)黑板（白板），增加實物投影，兼顧更多需求，為教師授課提供更多選擇。另外，7位教師都提出了智慧教室容納人數(shù)的問題，鑒于現(xiàn)有智慧教室只能容納40人，多數(shù)課堂由于選課人數(shù)過多規(guī)模過大而無法使用，建議建設不同規(guī)格和規(guī)模的智慧教室。

數(shù)據(jù)表明，隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，師生對學習環(huán)境舒適度的要求越來越高，對新的教學設備設施的接受度都很高，對新技術(shù)介入課堂教學的作用持肯定態(tài)度。但要求設備和技術(shù)的提供應結(jié)合師生的實際需求來確定。

2.信息技術(shù)支持服務

信息技術(shù)對教育教學的支撐功能是智慧教室的重要特征。調(diào)查問卷結(jié)果顯示：分別有84.4%、91.9%和90.2%的學生對教室設備進行物聯(lián)管控、無線網(wǎng)接入和教室環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控等信息技術(shù)基礎功能需求強烈，特別是針對教室環(huán)境改善方面，部分學生強烈建議教室加入新風系統(tǒng)來保證教室空氣質(zhì)量。在教學情境感知、教學活動記錄等信息技術(shù)教學支持功能方面，分別有82.1%和78.0%的學生表示“十分需要”。不難看出，學生對各項信息技術(shù)支持服務需求十分一致，均表現(xiàn)出高需求性，而表示“不需要”的學生占比都在6.4%以下。

數(shù)據(jù)表明，被稱為“數(shù)字原住民”[3]的當代大學生，受到互聯(lián)網(wǎng)的多年“侵染”，對信息技術(shù)的需求已深入“骨髓”，他們是信息技術(shù)的追捧者，希望將更多的信息技術(shù)應用到智慧教室中去。

在教師訪談方面，大多數(shù)教師對無線網(wǎng)接入、物聯(lián)控制等信息技術(shù)功能表示有一定的需求，對教與學活動的情景感知功能以及教學活動記錄功能，需求強烈。同時，多位教師提出智慧教室還應提供豐富的設備互聯(lián)方式和接入接口，提高對多種自帶設備的兼容性。比如，提供更多U盤、筆記本的接入接口或接入方式。另外，有兩位教師提出智慧教室應充分發(fā)揮信息技術(shù)的集成功能，接入第三方平臺或系統(tǒng)，比如集成QQ、微信等社交工具或金融系統(tǒng)的虛擬交易工具等。

3.教學功能與教學服務

師生對智慧教室提供教學功能與服務的需求是本次調(diào)查分析的重點。在課前和課后的學習環(huán)節(jié)上，調(diào)查問卷結(jié)果顯示（如圖2、圖3所示）：學生對課前的學習指導建議和課后的學習情況查看需求比較強烈，分別有89%和88.4%的學生對這兩項功能表示“十分需要”。對推送預習材料、課前摸底測試以及課后練習等功能，學生雖有需求，但表示“十分需要”的學生所占比例并不突出，分別有71.7%、65.3%和63.6%的學生對這三項功能表示“十分需要”。而對于課后的課堂錄像回放功能，僅11.6%的學生對此功能表示“十分需要”。

圖2 課前環(huán)節(jié)智慧教室功能需求

圖3 課后環(huán)節(jié)智慧教室功能需求

數(shù)據(jù)表明，智慧教室提供的學習指導和學習效果反饋功能很受學生歡迎。而課前預習與測試、課后練習等功能，作為混合式教學模式的支撐功能，其需求并不突出，很大原因在于高校的實際教學中，“翻轉(zhuǎn)課堂”等混合式教學模式并沒有得到廣泛應用，學生對相應功能的需求缺少教學模式的外部激勵。對于課堂錄像回放功能需求的低迷，原因在于常規(guī)的線性復習資料已經(jīng)不能滿足學生的要求，個性化復習資料的提供將是智慧教室功能拓展的一個方向。

在課中課堂教學環(huán)節(jié)上，調(diào)查問卷結(jié)果顯示：輔助教學活動開展的功能需求總體偏高，掃碼簽到、實時推送課件、課堂測驗和投屏功能需求普遍強烈，分別有62.4%、74.0%、63.6%和71.7%的學生對這些功能表示“十分需要”。出人意料的是反饋學生學習狀態(tài)的“標記知識點理解狀態(tài)”功能卻遭受冷遇，僅17.3%的學生表示“十分需要”。對于課堂筆記功能，僅32.4%的學生表示“十分需要”。

數(shù)據(jù)表明，學生對課堂的教學交互功能需求都很強烈，教學交互也應是智慧教室功能建設的重心所在。反饋學生學習狀態(tài)的一些功能受到冷遇，究其原因，則是這些功能缺少來自教師方面的即時反饋，缺少交互性反饋。而對于課堂筆記功能需求偏低，則在于智慧教室系統(tǒng)目前還處于“信息孤島”狀態(tài)，在智慧教室里面做的筆記不能在其他地方查看使用，缺少數(shù)據(jù)共享聯(lián)通機制。

在教師訪談方面，7位教師均對智慧教室的課前、課中、課后相關(guān)功能表示肯定，特別是對掃碼簽到、課堂隨堂測驗、投屏等功能，訪談老師均表示是智慧教室中不可或缺的功能，在保證課堂到課率、集中學生注意力以及分享學習成果方面很有幫助。而在整個智慧教室的教學功能與服務方面，7位老師根據(jù)智慧教室的使用體驗提出了相關(guān)問題和建議：

（1）智慧教室的功能多而繁雜，軟件系統(tǒng)UI設計不夠友好，使用體驗不好，學習成本很高，變相增加了教師的負擔。希望功能可以做到“傻瓜式”、“能立馬上手”。

（2）智慧教室的功能設計多是從設計者的視角出發(fā)，不能切實解決教師教學中的痛點，教師使用過程中有很多不便。特別是在課前、課中和課后的教學流程設計上，應符合課堂教學規(guī)律，按照課程或?qū)W科特點進行設計建設。

（3）智慧教室的“智慧性”功能不足，缺少教學的大數(shù)據(jù)分析、個性化教學分析和教學決策分析等人工智能方向的功能。

4.學習資源支撐服務

學習資源支撐服務是課堂教學活動的重要保障條件之一。問卷設計的學習資源類型是依據(jù)《教育資源建設技術(shù)規(guī)范》來劃分的。[4]調(diào)查問卷結(jié)果顯示（如圖4所示），有90.2%的學生表示對在線課程這類學習資源“十分需要”。同時，學生對試題庫、試卷庫、案例庫等能夠進行學習效果評價的學習資源的需求也比較高，分別有85.0%、87.3%、82.7%的學生表示“十分需要”。學生對常規(guī)的教學素材、文獻資料、問題解答和資源目錄索引等學習資源有一定需求，但需求不明顯，分別有51.4%、50.3%、59.0%和32.4%的學生對這幾類資源表示“十分需要”。

圖4 智慧教室提供學習資源類型需求

數(shù)據(jù)表明，隨著微課、慕課、私播課（SPOC）等在線學習資源的“崛起”和普及，支持泛在學習的碎片化學習資源越來越受到學生的喜愛。同樣，學生對支持自主學習評價的試題庫、試卷庫等學習資源的需求量也越來越高。

在教師訪談方面，多數(shù)教師表示高質(zhì)量的教學素材庫、案例庫、試題庫和試卷集合都是他們迫切需要的。豐富的教與學資源的提供，可以節(jié)省教師的時間和精力，幫助教師專注于課堂教學設計。教師還希望智慧教室能夠增強課程設計方面資源支持。比如，在課前環(huán)節(jié)，為教師提供課程教學設計模板或者其他教學設計樣例等。另外，教師還提出智慧教室能夠提供課堂教學資源的整理匯總功能，比如，將教師在課堂上的隨堂測驗、課后的作業(yè)習題等試題或案例，在課程結(jié)束的時候，能夠整理成試題庫或案例庫。

四、啟示與建議

1.優(yōu)化教室環(huán)境，夯實信息技術(shù)支持服務

智慧教室建設，首要任務是為師生提供一個清爽的教學環(huán)境，在桌椅舒適度和教室空間設計上下功夫，引入符合人體工程學的桌椅，設計人性化的教室布局，提供儲物柜、展示墻等必要的設施設備，著力優(yōu)化教室基礎設施的使用體驗。其次，做好無線網(wǎng)接入等基礎信息技術(shù)功能的保障，加強物聯(lián)控制、教學情境感知和記錄功能的優(yōu)化建設，配置新風系統(tǒng)，保障教室內(nèi)空氣質(zhì)量。同時，提供信息檢索、信息交流等多種信息技術(shù)工具，在創(chuàng)設教學情境和開展混合式教學方面提供幫助與支持。

2.以需求為導向設計教室功能，降低智慧教室使用門檻

以不同高校學科特點為基礎，以教師和課程設計需求為導向，針對不同課程和教學模式，建設多種形式的智慧教室。特別是在教學模塊設置、教學活動邏輯順序設計等方面應征求一線教師意見建議。另外，降低師生使用智慧教室的門檻，通過優(yōu)化UI設計和軟件操作流程，提供多種形式的使用幫助，降低智慧教室的使用難度和師生的學習成本，避免產(chǎn)生厭煩情緒。優(yōu)化課前、課中、課后的操作環(huán)節(jié)，針對不同性質(zhì)的課程，設計不同的教學設計模板，為教師課前備課和課堂教學提供更多幫助，減輕師生負擔。

3.根據(jù)高校課堂實際，建設不同功能層次類型的智慧教室

首先要根據(jù)課堂的選課規(guī)模，按照學生人數(shù)和功能設備的對應特點，結(jié)合不同學生人數(shù)的課堂教學特點，設計建設不同學生容納量的智慧教室。其次，根據(jù)教師的應用程度不同，結(jié)合教師在傳統(tǒng)多媒體教室的設備使用習慣，在智慧教室功能的上做一定的增減，設計建設不同檔次的智慧教室。

4.加強智慧教室的系統(tǒng)集成，強化學習資源支撐服務

智慧教室應是一個開放、互通、共享的系統(tǒng)平臺。智慧教室建設，應根據(jù)高校現(xiàn)有系統(tǒng)平臺和教學資源的實際情況，整合集成學校教學、教務系統(tǒng)以及其他第三方平臺，避免出現(xiàn)“消息孤島”。比如，智慧教室系統(tǒng)與高校數(shù)據(jù)中心、教務系統(tǒng)對接，實現(xiàn)統(tǒng)一身份認證和學生選課信息互通共享，以及集成QQ、微信、知乎等第三方社交工具等。

同時，智慧教室應為教師開展各項教學活動提供相應的教學資源支撐。比如，嵌入高校圖書館數(shù)字圖書與數(shù)據(jù)庫資源，實現(xiàn)與Blackboard等校本教學平臺資源的互通共享，與中國大學MOOC平臺、學堂在線慕課平臺建立資源共享機制等。

5.加強智慧教室的“智慧性”功能建設

“智慧性”是智慧教室區(qū)別于其他傳統(tǒng)教室的本質(zhì)表現(xiàn)。智慧教室的“智慧性”建設，首先應引入“語音識別”等比較成熟的人工智能產(chǎn)品，增強課堂教學活動中的人機互動、師生互動和生生互動功能，特別是即時反饋和深度交互功能。其次應加強教學過程中生成性數(shù)據(jù)收集和分析功能的建設，為課堂教學的形成性評價提供數(shù)據(jù)支撐。匯集整個教學活動中的各類教與學數(shù)據(jù)，形成動態(tài)數(shù)據(jù)圖表，直觀展示學情。對學生全部課程數(shù)據(jù)進行建模評估，為學生提供綜合評價、學習預警以及改進建議，為教師提供多維度的預警學生名單及預警詳情，為教學管理者提供教學決策建議等。第三，智慧教室應能夠提供教學督導、學生評教等教學管理的功能。

五、結(jié)束語

智慧教室建設是當下高校教育信息化建設的一個重要主題。此次調(diào)查問卷和訪談結(jié)果顯示，智慧教室應為師生開展教與學活動提供舒適的教學環(huán)境、先進的信息技術(shù)工具、更強的課堂交互功能以及豐富的教學資源。智慧教室建設應以需求為導向，兼顧多種人群需求建設多個功能層次、多種應用場景、多種技術(shù)支撐的“智慧性”教室。

本次調(diào)查由于受到現(xiàn)有智慧教室功能體驗的影響，學生對智慧教室的功能有了先入為主的印象，在智慧教室功能的認知上存在一定的偏差，在一定程度上影響到智慧教室某些功能調(diào)查的準確性。今后，如何深化智慧教室功能需求分析，落實智慧教室設計建設方案，切實做好智慧教室建設工作，仍需要進行深入的探索與實踐。