初探教室智慧化改造及實踐

曹雨翱 胡西民 付剛 李丹莎

摘要：從傳統(tǒng)教室到多媒體教室，技術的加入使得廣大教育者創(chuàng)造了更多的教學方法，這些創(chuàng)新提高了教學水平。伴隨5G時代，高可靠互聯網等新技術的加入，為響應國家對于教育教學的宏觀規(guī)劃和逐步實現我校師生日新月異的教學學習需求，為探索適合我校“智慧教室”建設模式，本文以西安工程大學多媒體教室升級改造為契機，通過“智慧化”系列改造和推廣活動，使改造后的教室滿足了開展混合式教學、翻轉課堂、PBL教學的需求，降低了日常維護量，拓展了教師與學生的思維。此次建設達到了預期目標，也形成了一些反思，為我校后期“智慧教室”建設積累了一定經驗。

關鍵詞：教室;智慧;信息化

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）33-0225-02

1國內“智慧教室”研究概況

黃榮懷等提出的智慧教室“SMART”概念模型涉及內容呈現、環(huán)境管理、資源獲取、及時互動和情景感知五個維度。聶風華等嘲從教室信息化建設方面，認為物聯網、云計算、大數據等信息技術是推動教室變革的要素。何克抗認為傳統(tǒng)教育信息化的軟硬件建設和數字資源的開發(fā)與智慧教室最大的不同在于學習環(huán)境發(fā)生了根本性改變。孫曙輝等將智慧教室的目的歸納為實現涵蓋教學決策、反饋評價、互動交流、資源推送、課堂教學改革的信息化教學模式。何文濤等嘲以行為視角對比了傳統(tǒng)教室與智慧教室的中學生的協(xié)作學習情況，發(fā)現媒體技術有助于提高學習效率，但在交互水平方面對學生的協(xié)作學習無明顯提升。劉宸等以西安交大為例，將智慧教室建設的內容劃分為基礎設施、基礎網絡、網絡感知等八大系統(tǒng)。賀占魁等以華東師大為例，提出并構建了一種有物理空間、資源空間、交互空間、多維度數據一體化采集與應用四個特征的智慧教室建設模式。

2我?！爸腔劢淌摇苯ㄔO探索

2.1教學信息化的核心地位

當前信息技術快速發(fā)展，物聯網、大數據、云存儲等新技術為傳統(tǒng)多媒體教室實現智能化改造奠定了技術基礎。智慧校園建設已成為大部分高校十三五規(guī)劃信息化建設的重點工程之一。同時，智慧教室基于數字化校園的快速發(fā)展，成了智慧校園建設的重要方面。

從國家宏觀角度看，高等學校智慧教室的建設與應用也符合《2019年教育信息化和網絡安全工作要點》中提出的“推進信息技術在教學中的深入普遍應用”，《中國教育現代化2035》提出的“利用現代技術加快推動人才培養(yǎng)模式改革”和《教育信息化2.0行動計劃》提出的“構建智慧學習支持環(huán)境”要求。國外教授D.Christopher Brooks研究結果表明，學生在技術增強環(huán)境中學習，比在傳統(tǒng)的課堂環(huán)境中進行同樣學習的同齡人表現要好?；谶@些方面，各校有關智慧教室試點建設有序開展起來。

2.2我校教室智慧化改造的機遇與挑戰(zhàn)

智慧教室建設是我校十三五規(guī)劃重點建設內容之一，同時也承擔著克服信息化和教學工作兩張皮;將各類內容豐富的教學資源積累，共享，展示;以及滿足近年來教師持續(xù)高漲的開展信息化教學等需求。因此，我們急需推進多媒體教室的建設改造，為教育教學創(chuàng)新提供良好的平臺支持。

2.2.1校內多媒體教室現狀

學校原建的多媒體教室，都是多年來分批次建設，質量標準參差不一，教室使用操作缺乏統(tǒng)一的操作規(guī)范，設備的維護工作量大。多年來使用本地化的管理運維模式。

2.2.2多媒體教室智慧化改造思路

目前智慧教室建設已成為教學信息化工作的前沿陣地，其建設有一定的規(guī)范但也應因地制宜，結合本校實際情況，我們著手于以下幾點對多媒體教室進行改造，教室的層次建設如圖一教室層次。

第一，物聯網全面接入：實現對設備、環(huán)境等智能感知，為智能服務做支撐。

第二，集控錄播和直播平臺：實現教學資源積累，開展實時跨區(qū)域教學活動，為日后教學評價，教學過程分析提供基礎數據。

第三，人性化的教學設施及便利的網絡覆蓋：滿足各種教學模式中對教學設施便利性的要求以及快速便捷的網絡接人體驗。

第四，網絡互動教學平臺：實現線上線下相結合的混合式教學、PBL教學、翻轉課堂等及學生課前預習、課中學習、課后復習的全過程沉浸式學習。

第五，遠程網絡實時交互式教學：實現跨地域的虛擬交互教學活動。

第六，與“智慧校園”相關業(yè)務系統(tǒng)深度融合：實現教學數據治理與分析，服務教學管理與創(chuàng)新。

2.3我校教室智慧化改造的探索與實踐

在充分利用資源的條件下，為避免盲目建設，我們先期對臨潼校區(qū)教學B樓9間教室和C座3間教室進行改造試點。

2.3.1對臨潼校區(qū)教學樓B座9間和C座2間教室進行智能改造

主要包括多媒體設備的遠程集中控制系統(tǒng)和集控錄播系統(tǒng)兩大模塊。

第一，通過網絡實現對教室多媒體設備遠程控制及其他常見功能，通過對教室多媒體機柜采用封閉式管理，與“校園一卡通”教工信息和教務系統(tǒng)的課表信息實時對接，身份驗證和課表驗證雙重機制，實現教師插拔“校園一卡通”快速開關所有設備。

成效：教室日常維護工作量大大降低，基本實現零維護，設備使用更簡單，設備能耗大幅降低。

第二，通過與教務系統(tǒng)的課表信息對接，實現對教室課程全過程全高清手動或全自動錄制和直播，錄制的課程資源自動上傳至校本教學資源平臺。通過教學督導系統(tǒng)（c/s或B/S）和校本教學資源平臺實現在線巡課、在線督導、在線評價和課后離線督導與評價。

成效：教學視頻資源逐步積累，在線巡課、督導系統(tǒng)等應用系統(tǒng)為教學管理部門提供了有力的技術支持。

2.3.2在臨潼校區(qū)教學樓C座570教室建設試點了1間“智慧化教室”

除實現以上功能外，還可以進行混合式教學、PBL教學、翻轉課堂等各類教學模式改革實踐，實現教師備課、課堂互動教學、隨堂考試、作業(yè)批改、課后答疑全過程線上教學活動和全過程沉浸式學習;借助可自由組合移動的桌椅和支持通過手機、平板、筆記本等移動互聯設備的即時投屏功能，支持線上線下自由分組討論、師生互動交流;應用了“智能黑板”“交互式觸摸屏”“智能電子班牌”;實現了對設備的遠程集中控制和對燈光、窗簾等環(huán)境設施的智能控制;

成效：此間“智慧化教室”試運行一年來，我處跟教務部門密切協(xié)作，在教師隊伍中影響廣泛，新的教學體驗也深受師生歡迎，取得了較好的反饋。

3推廣教室多元應用、提升教師信息化素養(yǎng)

我校在智慧化教室建設試點完成后，于2017年底召開了教室建設與應用研討會，會議主旨為“在智能環(huán)境下，如何打通教室與教學相互促進的渠道，助力智慧教育?！睍h邀請了省內外專家學者，我校相關管理教師和一線授課教師。通過此次研討活動，一方面起到了較好的宣傳作用，另一方面通過在新環(huán)境下的應用，拓展了一線教師的思路。隨后，我們與教務部門密切協(xié)作，針對三類不同學科（工科、理科、藝術），開設了三門完整的課程，旨在延續(xù)新環(huán)境下教學活動與收集實際條件下，教師和學生的反饋，用以改善。

4總結

我校在多媒體教室智慧化改造過程中，根據學校實際情況分步實施。從先期的建設效果來看，達到了預定目標，為后續(xù)教室的建設積累了經驗，也通過建設過程形成了一些反思。

4.1教室智慧化改造是一個系統(tǒng)工程

首先，要結合學校的實際情況因地制宜，統(tǒng)籌規(guī)劃，分布分類建設，避免只是在傳統(tǒng)教學基礎上打補丁。其次，教室升級建設需要多部門密切協(xié)作，共同參與，明確職責與分工。最后，讓改造后的教室發(fā)揮對信息化教學的助推作用，必須與教務、人事、學工等業(yè)務系統(tǒng)的數據進行融合?；谛@一卡通系統(tǒng)，數字化校園三大平臺等業(yè)務系統(tǒng)的數據融合是開展信息化條件下教育的關鍵。

4.2教室智慧化改造要體現對學習服務和對教學流程再造的支持

無論是配置平板電腦還是支持如翻轉課堂的教學模式，教室智慧化改造的核心目標是通過信息技術參與實現教學效果的提升，讓技術提供的可能性在教師與學生的參與下成為必然性，使得知識內化效果最大化。

4.3智慧化教室充分發(fā)揮作用也需要教學信息化管理機制的加強及教師信息化素養(yǎng)的提升

完善教學業(yè)務流程、教學過程分析、課程教學結構優(yōu)化等，針對不同人群制定適合他們的策略，把提高教師信息化素養(yǎng)作為教師崗前培訓的關鍵要素，貫通課前、課中、課后，打造良好的教學生態(tài)。

我校在教室智慧化改造的道路上取得了一定成績，但與兄弟院校的建設水平和規(guī)模相比，還有一定差距。我們將在教室智慧化建設和教學信息化水平提升的道路上繼續(xù)前行和探索。