我国中小学智慧教室建设标准初探

周围

摘 要 智慧教室建设标准能为智慧教室的建设提供明确的方向、参照和规范。尝试从其基础环境建设标准、硬件配备标准、软件资源标准和专业发展四个方面，归纳出符合我国当前国情且具有一定合理性、前瞻性的中小学智慧教室建设标准，以期为日后我国中小学智慧教室的建设和达标提供支持，从而促进我国中小学教育信息化的发展。

关键词 中小学智慧教室；建设标准；教育信息化

中图分类号：G434 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）12-0043-03

1 引言

在当前信息技术与教育深度融合的时代背景下，智慧教室作为信息化与教育两者结合的产物，提供了一种新型的教育形式，融合了云计算、物联网等多种新型的信息技术，其设计与应用早已成为教育技术领域的研究热点之一。

教育部研究制定的《教育信息化“十三五”规划》[1]，标志着我国教育信息化全面深入发展进入最关键、最快速的阶段。教育信息化是教育理念和教学模式的一场深刻革命，以教育信息化带动教育现代化，已成为我国当前教育事业科学发展的重大战略选择。智慧教室作为教育信息化发展的着力点，其建设刻不容缓。现阶段我国中小学智慧教室建设千姿百态，究其根源，极大可能是因为我国智慧教室的建设没有一个可参照的明确的规范，没有建立一个比较完善的建设标准。这种参差不齐的建设现状必将影响到我国的教育信息化发展战略的进程。因此，我国中小学智慧教室建设迫切需要从各自为战向统筹规划、全面深入发展转型，制定一套中小学智慧教室建设标准势在必行。本文尝试归纳出符合我国国情且具有一定前瞻性的中小学智慧教室建设标准，以期促进我国中小学教育信息化发展。

2 智慧教室的定义及体系结构

对于智慧教室，目前尚未形成一个统一的定义，众多研究者从多个不同的角度对其进行了界定和描述。本研究更倾向于聂风华等人的观点。聂风华等[2]认为，智慧教室是在云计算、物联网、大数据等新兴信息技术的推动下，教室信息化建设的最新形态。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，它的核心使命是立足教学活动需求，提供智慧化的应用服务，终极目标是达成最优化的教学效果。从系统组成的角度提出智慧教室的iSMART模型，其中包括基础设施（infrastructure）、

网络感知（network Sensor）、可视管理（visual Manage-

ment）、增强现实（Augmented reality）、实时记录（real-

time Recording）、泛在技術（ubiquitous Technology）六大系统。

为防止滥用智慧教室设备资源及技术，胡卫星等[3]提出智慧教室的构建应以满足实际教学需求为出发点，结合设备资源的性价比、使用难易程度、师生教与学策略、应用范围等多种因素综合考虑。

本研究将以上述理论为指导，以满足智慧教室的环境管理、交互、工具、学习支持等方面基本功能为原则，结合我国国情进行综合考虑，从智慧教室的基础环境建设标准、硬件配备标准、软件资源标准及专业发展四个方面，对智慧教室建设标准做出阐述，其体系结构（主要部分）如图1所示。

3 智慧教室建设标准

智慧教室基础环境建设标准 本文提出的智慧教室建设标准在基础环境建设方面包括教室位置选择、教室结构布局以及温度、灯光、窗帘、电源和色彩搭配方面的教室环境建设。

1）教室位置选择。选择位置相对安静的教室，主观上避开过于嘈杂环境，以保证较好的教学质量及教学效果。

2）教室结构布局。

①教室面积：教室面积应大于或等于普通的标准教室（≥90平方米），高度为3.5米左右。对比普通教室的空间需求，智慧教室的空间需求较大，原因包括：第一，智慧教室的空间设计必须具有灵活性，可以通过多种方式进行空间分隔，以满足各种灵活的课堂组织形式；第二，智慧教室大多需要放置计算机及计算机桌椅，需要较大的摆放空间；第三，智慧教室注重以人为本和个性化学习，大多需要配备个人休息区或公共休息区等面积较大的区域。

②桌椅、讲台排布：桌椅和讲台能按照不同教学活动的需求灵活便捷地挪动、摆放，能满足上课教师各种灵活的授课方式，能够采用灵活的课堂组织形式，构建适宜的教学情境，不仅可以成为学生的自主学习空间，也能够成为学生的协作交流空间。

3）教室环境。除满足一般教室的环境标准以外，智慧教室还需满足以下标准。

①温度：一般控制在20～25 ℃范围内，可根据室温以及学习者的具体需求，对温度进行智能调控或者手动调整，以提高学生学习的舒适性，适应教学环境的需求。

②灯光：可根据教学活动以及学习者对灯光的明暗需求进行智能调控或者手动调整，以提高学生学习的舒适性，适应教学环境的需求。

③窗帘：可根据教学活动以及学习者对窗帘的开关需求进行智能调控或者手动调整，以提高学生学习的舒适性，适应教学环境的需求。

④电源：实现根据教学活动的开展与否和实际需求进行安全可靠、节能、健康、智能的供配电，合理利用资源。

⑤色彩搭配：智慧教室的整体色调应该以浅蓝、浅绿、奶黄、浅橙等偏向安静、温和的浅色系为主，具体的冷暖色调需要结合教室的朝向、光照等因素进行综合考虑。墙面的色彩作为桌椅、装饰等的衬托背景，必须与桌椅、装饰等的色彩相协调。心理学家认为，人的第一感觉就是视觉，而对视觉影响最大的则是色彩。因为人的行为很多时候容易受情绪的支配，所以色彩往往会影响人的行为[4]。因此，想要为教师和学习者创造一个愉悦、积极的教学环境，也必须注重色彩的搭配。

智慧教室硬件配备标准 本文提出的智慧教室建设标准在硬件配备方面包括交互式展示屏幕、终端设备、音频控制设备、影像采集设备、网络覆盖设备、教师控制台。

1）交互式展示屏幕。交互式展示屏幕建议边框对角线尺寸≥82英寸，长宽比例为4：3。在课堂教学过程中，使用者可在互动画面上进行交互操作。教师可通过交互式展示屏幕呈现教学内容，结合终端形成多屏显示，以此增加知识传授的连续性，并进行多维度的知识讲授，帮助学习者对教学内容进行理解和记忆；学习者也可按照需求选择不同显示终端进行学习。当涉及学习者共同交流讨论、答疑解惑、评价练习等内容时，学习者可即时将自己的观点或学习成果呈现于交互式展示屏幕上，供大家交流讨论和分享，营造出一个合作、交流、展示的学习氛围。该设备能够满足教师各种教学活动及教学方式的资源展示需求，简单、自然友好的人机交互需求，以及学习者参与和协作的需求，为深度学习创设条件。

2）终端设备。师生每人配备一台终端设备，能满足学生组成小组学习或进行单独研究，并能把学习过程及时保存到个人的文件夹或存储设备中。

3）音频控制设备。采用适当的音频控制设备，以保证在教学过程中能够快速有效地降低噪音、抑制回声、还原师生的声音，控制声音在师生能够感受和反应声音的范围之内，满足不同教学活动对于学生听力练习及音频质量的不同需求。尽可能提高教室的音质，节省教师的音量，增强学习者的学习投入度，改善学习效果。

4）影像采集设备。采用适当的影像采集设备，保证能够清晰全面地拍摄教师及学生影像，以满足不同教学活动对于教师影像、学生影像以及课堂视频采集的不同需求。

5）网络覆盖设备。采用适当的网络覆盖设备，建议网络传输速度≥40 MB/s，使用智能适配通信带宽，可设置为根据通信线路带宽自动适配最高级别的音视频质量，能够为学校教学、科研和管理等提供资源共享、信息交流和协同工作的计算机网络，提高学习、讨论和协作效率，满足其他设备智能控制相关因素所需的网络全面覆盖需求，支持不同教学活动对于网络的不同需求。

6）教师控制台。采用适当的教师控制台。为教师提供一个更加容易操作、功能更加直观的环境，教师只需按键即可操作相应功能，易学易用；教师控制台功能独立，可脱离教师PC端，配置更加灵活，可满足不同层次学习者的需求，实现个性化教学。

智慧教室软件资源标准 本文提出的智慧教室建设标准在软件资源方面包括教学资源类软件、教学系统类软件，以及操作系统、在线交流工具、文件处理软件、浏览器等工具类软件[5]。

1）教学资源类软件。智慧教室应配备适当的教学资源类软件。教学资源类软件可以为学习者提供课本、参考书、工具书、词典和多媒体内容等，可以根据学生的能力以及兴趣进行适当的调整，学习者可以不受空间和时间的限制自由、自主地学习，并能长久保存。教学资源类软件可以为教师提供教学大纲、教案、课件、试卷和参考资料等，还可以包括教学素材库，包含课程知识点图片、动画、视频素材等，并具有资源共建共享以及优秀教学成果推广的功能。部分开放的优质教育资源可为学生家长提供服务，教學资源类软件可供教师、学生及学生家长学习、借鉴、参考、交流和引用。

2）教学系统类软件。智慧教室应配备适当的教学系统类软件。教学系统类软件具有教师终端与学习者之间便捷、迅速发送或接收数据的功能；具有实时记录学习过程的功能，记录学习者在知识获取、课堂互动、小组协作等方面的学习过程；允许两个及以上的终端通过双向视频或双向音频同步传输进行交互，不受时间及空间的限制，培养交互者的媒体素养以及交流与协作的能力。

3）工具类软件。

①操作系统：管理终端硬件资源，控制其他程序运行，它是为用户提供交互操作界面的系统软件的集合。

②在线交流工具：满足学习者与教师之间、学习者与学习者之间、教师与教师之间直接一对一交流或者群组交流的学习需求，为学习者与教师提供在线、及时的，操作便利、流畅的交流方式，提高学习、讨论和协作效率，提高学生的投入度和参与度。当涉及学习者共同交流讨论、答疑解惑、评价练习等内容时，可通过此工具，即时将自己的观点或者学习结果等呈现出来，提供方便快捷的学习支助服务，实现线上和线下相结合、正式学习和非正式学习相结合，为每个学习者实现个性化学习提供可能。教师也能够获得根据学生即时、精确的反馈来调整课程的机会，以便进行更有效的教学活动，为深度学习创造条件。

③文件处理软件：提供查看、处理、加工文字、电子表

格、演示文档等文件资源的功能，提供观看文本、图片、音频、视频的功能。教师及学习者可使用此软件进行书写、画图、演示等，满足正常教学活动对于此方面的相关需求。

④浏览器：显示网站服务器或文件系统内的文件，为学习者及教师提供与这些文件交互的机会。

智慧教室专业发展 为促进智慧教室应用于教学的专业发展，需为教师提供相应的指导培训。培训内容应包括制订课程计划和实施、识别和开发教学材料和资源、揣摩试验特定的教学策略，形成组织学习者进行个性化学习方面的领导力。

此项指导培训旨在向教师传递智慧教室的相关实用技术。教育技术教练或者指导者需要引起高度重视，特别是针对培训机会有限的某些乡村地区的指导培训，尽量帮助教师学会使用智慧教室进行有效的教学活动。

4 结语

本文以我国中小学智慧教室建设需求为引导，以基本能保证智慧教室正常运行为基本标准，从其基础环境建设标准、硬件配备标准、软件资源标准和专业发展四个方面，归纳出我国中小学智慧教室建设标准，粗略描述了中小学智慧教室应该建什么、怎么建、建到什么程度，以期为日后我国中小学智慧教室建设起到一定的借鉴作用，并为其达标提供支持，从而促进我国中小学信息化应用更加全面深入地发展。

本文为我国中小学智慧教室建设标准初探，存在部分不足之处，如研究内容有限，缺乏专家指导建议，缺乏相应的实际调研。后续研究应进一步细化、量化各方面标准，寻求专家指导、建议，并进一步完善该建设标准。

参考文献

[1]教育部关于印发《教育信息化“十三五”规划》的通知[EB/OL].[2016-06-07].http：//www.moe.edu.cn/srcsite/A16/s3342/201606/t20160622_269367.html.

[2]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.

[3]胡卫星，田建林.智能教室系统的构建与应用模式研究[J].中国电化教育，2011（9）：127-132.

[4]高万里.色彩心理学课程教学模式改革初探[J].美术教育研究，2011（7）：112，114.

[5]普旭.我国中小学智慧教室建设规范初探[D].武汉：华中师范大学，2013.