智慧教室建设方案研究

张嘉超

智慧教室建设方案研究

张嘉超

湖北水利水电职业技术学院，湖北 武汉 430070

在当前信息化校园建设的背景下，许多学校已将传统的多媒体教室转型为智慧教室。基于此，从智慧教室的硬件和软件两个方面，研究了智慧教室的建设方案。

智慧教室；多媒体教室；信息化技术

引言

近些年，随着当今高校信息化建设工作的推进，很多专业课程里的重点、难点已离不开信息化技术的使用。采用信息化技术的授课模式，已有很大成效，这也契合了“十三五”期间教育信息化建设的工作重点。在“面向现代化、面向世界、面向未来”方针的指引下，为了改变传统教学中的不足，“智慧教室”应运而生[1]。

教室，是学生学习理论知识的重要教学场地。如何最大限度利用45分钟教学时间、如何将知识让学生更容易理解、如何增强师生互动，是提高教学效果的关键。当今，很多高校的教学场地是多媒体教室。多媒体教室的构成主要由钢制讲台、台式电脑、投影、幕布、黑板、固定式桌椅组成。在这种教学环境里，主要有三大问题无法解决：

（1）课堂考勤

课堂考勤主要采用教师点名方式。如果教师监管不严，就会出现学生代签情况，造成统计错误；如果教师监管过严，就容易产生师生之间的矛盾。

（2）课堂教学

目前对于重难点问题，主要采用视频、PPT等手段，将知识点呈现在投影幕布上。但由于投影幕布很小，坐在教室后排的学生往往看不清楚，尤其是在教师展示实物模型，或者现场操作示范时，坐在教室后排的学生根本看不清楚。

（3）师生互动

传统课堂往往是教师提问，学生举手口头回答。教师只能根据极个别学生的回答情况，来预估整个班级的学习情况。这种预估的结果往往是不准确的。为了改变这一系列现状，智慧教室的概念应运而生。智慧教室作为一种全新的教学环境，给未来教育行业带来了新的发展方向。

1 智慧教室硬件配置方案

智慧教室是一种新型的教育形式和现代化教学手段。它基于物联网技术集智慧教学、人员考勤、资产管理、环境智慧调节、视频监控及远程控制于一体的新型现代化智慧教学系统，是推进未来学校建设的有效组成部分。

近几年里，已有部分高等院校建设了智慧教室，硬件配置主要由以下几部分组成：

（1）交互式平板电视一体机

以2～3块70寸以上的平板电视，取代传统黑板。该平板电视内置Windows操作系统，可触控，也可切换为电子黑板使用。

（2）云台摄像机及录播系统

在教室内安装云台摄像机，教师上课时只需开启该功能，摄像头自动跟踪录制，智能录制课堂内整个教学过程。

（3）移动端教学设备

主要采用平板电脑或手机作为移动端学习设备，可将课堂教学的内容推送至学生移动端内，实时掌控全班学习情况。

（4）投屏设备

采用支架式摄像头，将实物模型或实操演示投放至大屏幕上。

（5）移动式桌椅

在桌椅的下方安装滑轮，根据不同的教学情境，学生可自由拼接桌椅，以2～6人一个小组开展教学。

（6）环境及安全控制硬件

可安装温控、光控、防盗报警等设备，一键操作[2]。

2 智慧教室的软件方案

智慧教室的软件方案见表1。

对于传统多媒体教室而言，智慧教室的新增功能主要有以下五个方面：

（1）考勤功能

传统教学里，教师记录课堂考勤，主要采取口头点名的方式。一旦上合班课，班级人数超过50人，甚至一两百人时，如果继续采取口头点名的模式，不仅耽误时间，而且统计结果不准确。针对这个问题，智慧教室可采用移动端App来考勤。教师在控制端开启考勤功能后，学生在自己的手机或平板端点击签到，即可完成签到任务。众所周知，在传统考勤模式下，容易造成师生冲突。但采用移动端App考勤后，则可把原先教师与学生之间的矛盾，转变为机器与学生之间的矛盾。为了防止代签，有三种解决方案：①移动端对签到功能进行MAC地址绑定，即同一个移动端只能签一次，可防止学生签到完成后，登录第二个账号代签；②可将签到时间限制为1分钟。这样不在场的学生，就很难及时完成签到任务；③教师可采用九宫格图形码的形式签到。教师首先在黑板上画出图形码，过了10秒钟后就立刻擦除。这样就能防止少数学生拍照，通过QQ微信告知场外学生。

（2）自动录制

传统教学里，学生在学习的过程中，难免会出因各种原因，漏听知识点的情况。针对该问题，使用视频录制功能，将整堂课录制下来，则可解决该问题。可在教室前后安装云台摄像机，利用导播平台的跟踪录制功能，将整堂课程录制成视频，供学生课后下载学习。

（3）投屏功能

传统教学里，教师在讲解实物模型或现场操作时，很容易造成“一人操作，多人围观”的局面。在这种情况下，后排的学生基本上看不清楚，课堂效率极低。针对这个问题，可在智慧教室内集成投屏功能，即在讲台及学生桌子旁边，安装摄像头。利用摄像头，将需要演示的画面投影到平板电视以及每位学生的移动端上。还可以启动“屏幕录制”功能，课后学生可通过移动端，将课堂录像下载，继续巩固学习。

（4）电子课件

传统教学里，教室投放课件借助投影将电子课件投放至幕布上。每当教师播放一个新的教学媒体时，学生就无法再查看之前的内容。智慧教室中，将电子课件传递至每一名学生的移动端的做法，即可解决该问题。学生可以随时查看所有的教学媒体，将整堂课的知识脉络清晰地串联起来。

（5）交互功能

传统教学里，教师往往通过点几名学生回答问题，来预估整个班级的学习情况。显然这种预估的结果是不准确的，并且仅通过口头回答，也很难描述图形媒体。在智慧教室中，师生均配备一台教学移动端，教师可将问题推送到每位学生的移动端中，学生完成答题后，整个班级的学习情况一目了然，并且还可以通过拍摄照片或录制视频等方式回答比较抽象的问题[3]。

智慧教室作为一种新型的课堂教学和现代化教学手段，基于物联网技术，将教学系统、学生考勤、资产管理、环境智慧调节、视频监控及远程控制集成于一体的智慧化智慧教室正在逐步推广运用。面对即将进入大学的“00后”，他们已经习惯信息技术给他们带来的便利。随着他们的成长，对知识的渴望以及信息化技术的要求也会越来越高，而智慧教室则可使这两者相辅相成。

[1]司海峰，梁艳，岳桂贞.智慧教室的设计构建探究[J] 科技创新导报，2017（14）：241-242.

[2]刘圆月，刘林林.高校多媒体教室向智慧教室转型探究[J].软件导刊，2017（3）：199-201.

[3]陈林.智慧教室应用与建设研究[J].软件工程， 2016，19（9）：17-19.

Research on the Construction Scheme of the Intelligent Classroom

Zhang Jiachao

Hubei Water Resources Technical College, Hubei Wuhan 430070

In the background of the construction of present information campus, many schools have transformed the traditional multimedia classrooms into intelligent classrooms. Based on this, the construction scheme of the intelligent classroom is studied from two aspects of the hardware and software of the intelligent classroom.

intelligent classroom; multimedia classroom; information technology

G434

A

1009-6434（2017）11-0077-02

张嘉超，男，湖北武汉人，硕士研究生学历，湖北水利水电职业技术学院助理实验师，研究方向为计算机技术。