智慧教室建设与应用实例

【摘要】智慧教室概念已被许多学校认可，也做了很多试点教室，不过在高校中大量建设的教室并不多。在2016年暑期上海交通大学建造了8间智慧教室，作为可批量化建造的高校普教教室试点。在本文中主要介绍这些教室所包含的系统功能，教室环境以及教室应用情况。

【关键词】智慧教室

【Abstract】Nowadays，the concept of intelligent classroom is well accepted by many schools. Many intelligent classrooms were built，but they were not applied for general college education. At the summer of 2016，eight intelligent classrooms were implemented in Shanghai Jiao Tong University，these classrooms are used as general college education. In this article，multimedia systems，classroom environment and application of these classroom will be introduced.

【key words】intelligent classroom

【中图分类号】G434 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2017）09-0003-02

一、智慧教室建设背景及理念

随着智慧教室概念的提出，不仅是中小学，高校对智慧教室产生兴趣，并尝试建造。智慧教室的硬件设施越来越完善，互动功能也越来越多样。建设智慧教室的案例中，智慧互动功能十分明确，增加师生间，学生间的讨论，在互动与讨论中激发老师与学生的创新思维，从而提升教学质量。上海交通大学作为百年老校，目标为双一流大学，自然要在智慧教室的建设上做出成绩，作为试点，2016年暑假在交大闵行校区中院建造了8间智慧教室。建造这些教室，一方面改善本校课堂环境和软硬件设施，另一方面通过引入新技术来推动教学形式的改变和提高。通过这两方面来实现教育质量的提高。在技术和设备的取舍上，以实用，可大量建设为衡量标准。经过反复得修改方案，最终确定了适用于普通高校日常教育，能做到“服务教学、应用为王”的智慧教室方案。在本文中就以这8间教室作为智慧教室的建设实例，来介绍智慧教室的概念是如何落地的。

二、智慧教室主要设备及功能

這8间教室是原本是普通多媒体教室，利用这次机会改造为智慧教室。其中6间是原本100平米的大教室，2间是40平米的小教室。大教室改造为40人的多媒体互动型教室，小教室改造成20人的小面积多媒体讨论型教室。

多媒体互动型教室内包含主要系统和设备清单如表1所示：

小面积多媒体讨论型教室内主要系统和相关设备清单如表2所示：

投影，扩声，信号处理，中控系统等多媒体设备和原多媒体教室虽然相似，但都做了升级。例如：

●投影机配备双投影，用来显示不同的图像。

●扩音系统选用了人声效果更好的吸顶音响，取代原来的普通喇叭。

●图像信号增多，选用输入更多的中控设备，方便信号源切换。

●中控平台不仅是手动开关，与课表对接后，做到上课前，设备准时自动开启。还可以做到教室的使用率，设备使用时间等数据采集。

与原多媒体设备不同的是增加了6个新功能：

●无线投屏分享：教室内图像信号不仅包含原来2路信号（台式机和笔记本），还新增了2路无线投屏信号，以便于课堂上更方便地分享师生手机或笔记本上的内容。

●云录播：通过安装自动跟踪摄像头，能更好地捕捉到老师的板书、动作和神态。配合高清编码器，拾音器和录播系统，可以做到自动录播课程的功能。

●远程教学：有部分课程老师或学生不在本地，甚至在国外。这种情况就需要使用视频会议系统来连接两地师生，完成教学。

●智能环境控制：通过温度、湿度和光照感应器，增加了环境与师生间的互动，为上课中的环境调节灯光和温度，使得教室内环境更舒适。

●考勤系统：教室内配备人脸识别刷卡器，通过刷卡和拍照对学生做签到工作。替代传统的点名签到的方式。同时签到数据的采集，可以作为提高教学质量的重要依据。

●智能白板和互动电子白板：会议讨论教室配备了智能白板，可以直接把普通白板上的板书保存到服务端，学生或老师可以直接通过微信公众号获取之间保存板书笔记，并做备注，整理和分享。互动电子白板作为多功能互动终端，可作为普通一体机、连接笔记本和电子板书互动功能。

三、智慧教室的互动环境

原普通多媒体教室的课桌椅还是保持最原始的条桌形式。师生间，学生间互动困难。这次改造重点之一就是对教室装修环境以及课座椅进行升级改造。

课堂环境的改善有以下几点：墙面选择环保和吸音材料；地面选用耐磨且有一定软度的材料；安装吊顶防止回声；墙边安装插座给带笔记本的学生提供足够的电源；正对讲台的固定白板提供更多的讨论板书空间；整个教室色调简洁明亮；这些课堂环境的改善，从整体到细节真正使这些智慧教室变得美观、大方和实用。

课座椅的升级改造，从传统的固定条桌，换成可灵活移动地桌子，椅子。方桌可以自由摆放成，小组讨论，U字形，排排坐等等形式，效果见图1和图2。个别教室，如讨论型教室，只放置带桌板的椅子，移动组合更方便。效果见图3。

四、智慧教室的运用与展望

新的教室环境和教学设备能够给师生提供舒适的教学环境，随着8间教室投入教学使用，老师和学生对新的教学环境赞不绝口，灵活的桌椅给上课带来了更多更好的互动体验。但是新技术的运用并不多，例如手机无线投屏互动，如何更好地运用智慧教室，是学校和师生双方所共同面对的课题。通过后台的签到数据统计，教室使用率，能耗分析等等都可以为今后的大数据分析提供有效的数据。智慧教室通过技术革新推动教学形式变化，许多新功能融合进智慧教室，充分掌握和运用这些功能后，相信教学方法和效果会有非常大的改观。智慧教室一定将成为学校课堂教学的主阵地。

作者简介：戈达开，上海交通大学教育技术中心，工程师。endprint