智慧教室的初探

靳旭莹+马晓萍+申巍

摘要：随着计算机技术和现代通讯技术的不断更新和应用，智慧地球、智慧社会、智慧校园、智慧教育，这些“智慧”名词也孕育而生。其中智慧教室的研究也日益增多。国内外很多学者从理论和技术角度对智慧教室进行了研究。本文从智慧教室的起源、发展、特征、系统模型方面进行了分析，试图对智慧教室进行全面探究。

关键词：教室；智慧教室；初探

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）44-0008-03

教室又称为课室，是学生上课的场所，也是教师讲课的主要地点，是学校教育的重要组成部分。在不同的时期、不同的地区对教室的称呼也不尽相同，在中国古代把教室俗称之为私塾或学堂，在中国香港把教室称之为班房。教室的起源最早可以追溯到春秋战国时期。相传孔子杏坛设教，收弟子三千，授六艺之学。根据中国现有文献记载，杏坛可以说是最早有文字记载的教室，之后各种类似教育机构纷纷问世。随着科学技术的发展与应用，教室的功能、内容和作用发生了巨大变化。此后，各类教室纷纷出现，例如多媒体教室、网络教室、数字教室、微格教室、语音教室等。这些功能各异的教室，标志着教育教学正朝着专业化、多样化、智能化、个性化的方向转变。任何一所学校或是教育机构，授课的场所不再以传统意义上的教室为主。未来社会对教育教学提出了更多的需求。教室是教学最基本、最常见的场所，要满足未来教育的需要，教室的功能和作用的改变是个亟需解决的问题。智能教室就是在这样的情形下孕育而生的。

一、智慧教室的起源及概念

1.智慧教室的起源。智慧教室的提出，最早1988年由罗纳德·雷西尼奥提出的Smart-Classroom。但当时由于受到技术和理论发展的制约，智慧教室并没有引起高度的重视。直到2008年11月，IBM首席执行官在一次演讲中第一次提出了“智慧地球”的概念。随后在英美两国，纷纷有学者开始从技术角度对智慧教室开展了研究。直至2009年1月，在美国政府的会议上，总统奥巴马首次积极支持智能教室的建设和开发。有了美国政府的支持，智慧教室的研究在美国迅速推进，并取得阶段性成果。之后，世界其他各国的学者们纷纷开始对智慧教室进行了研究。同年8月，温家宝同志在无锡考察时提出要建设“感知中国中心”。一股“智慧风”旳刮起，为各个技术在教育领域的应用研究开辟了新的道路。随后智慧城市、智慧校园、智慧教室等概念络绎出现。

2.智慧教室的概念。就智慧教室的定义而言，不同学者从不同的角度、方面对其进行了定义。对于智慧教室的概念比较有代表性的主要有以下几种：①黄荣怀等[1]认为在传感技术、网络技术、富媒体技术及人工智能技术充分发展的信息时代，教室环境应是一种能优化教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互开展，具有情景感知和环境管理功能的新型教室，这种教室被称为智慧教室。②陈卫东等[2]认为智能教室，就是一个能够方便对教室所装备的视听、计算机、投影、交互白板等声、光、电设备进行控制和操作，有利于师生无缝地接入资源及从事教与学活动，并能适应包括远程教学在内的多种学习方式，以自然的人机交互为特征的，依靠智能空间技术实现的增强型教室。③聂风华等[3]认为智慧教室是为教学活动提供智慧应用服务的教室空间及其软硬件装备的总和。从上述概念的描述中不难看出，所谓的智慧教室的突出特点就是其功能的智慧性。其智慧性不仅仅只是停留在技术层面，更主要的是它还体现了教学策略、教学方法的智慧化，教学内容的个性化需求，学习方式的自主化。在智慧教室中学生可以根据自己的学习需求选择自己的学习内容、安排学习进度，这样充分调动了学生的主动性和积极性，满足了不同学生的不同学习需要，使得我们的教室更具人性化。

二、智慧教室的发展

智慧教室的发展主要是以国外发展为主要标志。作为智慧教室发展的代表性国家，英、美两国首当其冲。然而智慧教室在这两个国家的迅速发展主要是从2008年开始。从这两个国家对智慧教室的研究中不难发现，智慧教室的发展离不开智能技术、云计算技术以及物联网技术的发展。目前国外对于智慧教室的研究以技术研究为主，相关软件开发、理论研究为辅，其中的理论研究主要是指在智慧教室中的教学模式、教学策略的研究。当前国内智慧教室的研究，从学术论文的发表状况来看，2008年以前国内智慧教室的相关研究论文较少，平均不超过5篇，2008年以后，文章数迅速上升，特别是近几年来，年平均超过30篇。[4]尽管研究关注度在逐年提升，但国内对于智慧教室的研究主要停留在理论探讨阶段，技术方面的研究相对比较少，相关理论的研究也主要以国外理论为主，缺少本土化研究。从技术角度分析，智慧教室的发展离不开相关技术的发展，必须以各种技术为依托。其中涉及到的技术主要有信息传感技术、计算机网络技术、人工智能技术、泛在技术、富媒体技术等。这些技术的发展与应用，直接关系到智慧教室的“智慧水平”和“智慧能力”。这些技术的应用，使得智慧教室具有了其他类型教室无法比拟的优越性。智慧教室势必会成为未来学校教育的主流，逐渐取代传统教室在教育教学中的作用和地位。

三、智慧教室的特征

笔者采用了文献分析方法，分析了目前国内外已建成或正在建设的各类智慧教室及其论文，总结了其特征如下。

1.能够满足多种的教学模式的需要。目前对于智慧教室的教学模式研究，主要以传递—讲授、探究学习、小组协作这三种模式为主。这三种模式基本可以满足不同学习者、不同教学内容的需要。在该教室中，丰富的教学资源为自主学习、小组学习、研究性学习提供了可能。多种先进技术的使用，改变了以往教室的内涵，丰富了人们对教室的认识。教室不再仅仅是知识学习的场所和环境，更是知识建构的帮助者和辅助者。智慧教室让我们的教室“活起来”了，更加人性化了。

2.具有较强的交互性。智慧教室中的基本设备十分注重人—机、人—人的交互性。从空间布局来讲，智慧教室以圆形、扇形布局为主，布局灵活多样。这种布局方式，从结构上来讲，打破了以往教室中师生地位的差异，更加体现了师生在教育中的平等性和互助性。从技术角度来看，智慧教室主要以计算机为中心，利用计算机网络进行生—生、师—生交互。通过教室这种网络环境，教师能够对个别学生提出的问题可以进行在线辅导答疑。而学生对于问题的求解，也不在仅限于教师这一单一层面，在线答疑系统也为人机交互创造了条件。

3.能够满足一定的个性化学习需求。在传统教室中，因为集体教学的限制，绝大多数时间教师的授课都是满足大多数学生的需求。但在实际中，同班级的学生学习是存在个体差异的，但因为教室环境的制约和条件的限制，学生个性化需求只能在课后实现，在课堂教学中是无法实现的。久而久之，使得我们教育出来的学生就像工厂生产出来的产品一样，都贴上了统一的标签，学生的想象力、创造力被抹杀了。智慧教室打破了传统教室的局限，它完全能够满足学生在课堂中的个性化要求。云资源、云服务与学生的笔记本、平板电脑、智能手机等移动终端一起组成了一个个性化学习空间。[3]学生的学习能够真正实现按需分配，即按照学生的学习兴趣、学习风格、学习特征开展个性化学习，把“要我学”转变成为“我要学”，让学生在知识的海洋里无尽畅游，享受学习的乐趣。

4.多样的内容呈现方式。作为智慧教室的基本设备而言，多媒体设备是其必备。多媒体即声音、文字、图片、动画、视频的结合体。教学内容的呈现，打破了原有的单一形式。知识的描述从抽样到具体再到抽样。这种方式，既培养了学生的思维能力，也改变了学生的认知能力。

5.先进技术的结合体。智慧教室把当前先进的计算机技术、计算机网络技术、通讯技术、虚拟仿真、人工智能技术，多种技术融为一体，真正体现了现代技术对教育教学的影响。先进复杂技术的应用，让教室环境充满了生机，富有活力。这也预示了未来教育的发展趋势。用现在最流行的话来讲，智慧教室代表着现今“高大尚”技术在教育领域中的应用。

但我们也应当看到智慧教室这种先进技术结合体的自身缺点。比如智慧教室从设计到建成，与传统教室相比，其成本非常高。所以，智慧教室的普及和推广，会受到各学校教育经费的制约，尤其是中小学校，教育经费相对于高校来说，是比较少的。这样，对于智慧教室在中小学的建设和使用就会有一定的局限性。

四、智慧教室的系统模型

目前国内对于智慧教室的系统模型比较有代表性的模型是“SMART”模型和“i SMART”两种。

1.智慧教室的“SMART”概念模型。黄荣怀等[1]认为智慧教室的“智慧性”涉及教学内容的优化呈现、学习资源的便利获取、课堂教学的深度互动、情景感知与检测、教室布局与电气管理等方面的内容，可概括为内容呈现（Showing）、环境管理（Manageable）、资源获取（Accessible）、及时互动（Real-time Interactive）、情境感知（Testing）五个维度，简写为“S.M.A.R.T”，这五个维度正好体现了智慧教室的特征，可称为“SMART”概念模型。该模型充分体现了智慧教室的“智慧性”特征，同时也强调了传统教室中教师在其中的主导作用，即对学生的管理和内容的控制性。除此之外，该模型还十分注重学生的个性化需求，它提出要针对学生和外在学习环境进行及时的感知调控，来提高教学效率和学习效率。

2.智慧教室的“iSMART”系统模型。聂风华[3]等从系统组成的角度构建了智慧教室的“iSMART”模型。在该模型中智慧教室由基础设施、网络感知、可视管理、增强现实、实时记录、泛在技术六大系统组成。该模型比较注重智慧教室的基本设备建设，比较详细地介绍了各个设备的功能和作用，为智慧教室的建设提供了理论依据。虽然该模型和黄怀荣提出的模型有差异，但两种模型都体现了智慧教室的个性化学习特征。

就目前而言，因为受到科学技术水平的局限，完全意义上的智慧化、智能化还不能够充分展现出来，这些仍然是我们今后技术研究的重点。作为学校教育中最主要的教学场所，教室的功能和作用会直接影响我们的教学效果和学习效果。智慧教室的研究不能仅仅停留在技术上，更多地应该从技术与教学理论应用结合的角度进行分析，怎样才能把现有的技术手段在教育教学中发挥最大的功能。同时我们还应该清醒地认识到，再先进的技术手段在教学中始终只是一个辅助的作用。任何媒体和设备都没有好坏之分，不存在万能媒体，切忌在实际教学中过分夸大教学媒体的功能，而忽略了教师在教育中的主导性。

参考文献：

[1]黄荣怀，胡永斌，杨俊锋，肖广德.智慧教室的概念及特征[J].开放教育研究，2012，（2）：22-27.

[2]陈卫东，叶新东，张际平.智能教室研究现状与未来展望[J].远程教育杂志，2011，（4）：39-45.

[3]聂风华，钟晓流，宋述强.智慧教室：概念特征、系统模型与建设案例[J].现代教育技术，2013，（7）：5-8.

[4]张亚珍，张宝辉，韩云霞.国内外智慧教室研究评论及展望[J].开放教育研究，2014，（2）：82.

作者简介：靳旭莹，讲师，硕士学位，新疆喀什师范学院信息工程技术系教师，研究方向教学设计与信息化教育。