教学3.0模式下新型智能教室的探究

吴雅韵

摘 要：作者通过在功能设计、安全和节能三个层面的探讨，对以互动性、个性化和自主性为特点的教学3.0模式下的新型智能教室升级改造方案提出合理化建议和思路。

关键词：教学3.0模式；新型智能教室；设计

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）30-0052-02

Abstract： Based on the discussion of function design， safety and energy saving， the author puts forward some rational suggestions and ideas on the upgrading and transforming scheme of the new intelligent classroom under the Teaching 3.0 Model， which is characterized by interaction， individuation and autonomy.

Keywords： Teaching 3.0 Model； new intelligent classroom； design

引言

随着我国教学改革的不断推进，以学生为中心，以互动性、个性化和自主性为特征的远程线上（online）和现场线下（offline）相结合的教学3.0模式逐渐被引入课堂。教学从传统线下课堂延伸至线上自主学习。通过互联网，学生利用MOOC（慕课）和Microlecture（微课）等新兴教学手段以互动协作的方式完成学习。在课堂上，教师角色由“讲授者”转变为“引导者和协调者”，学生通过自讲、讨论和思考等探究方式主动地、积极地解决问题，达到知识习得的目的。教学3.0模式不仅对师生提出了新的要求，也对与之相配套的实体教室提出了新的标准。下文首先将回顾总结教学1.0和2.0模式下教学场所的发展历史和现状，随后在功能设计、安全和节能这三个方面对教学3.0模式下新型智能教室的改革进行探究。

1 教学1.0和2.0模式下教学场所的发展现状及存在问题

在我国，教室是教学活动开展的主要场所。根据教学需求的不同，教室座位数由40至100座不等，其布局随教学模式的革新而变化。在教学1.0时代，黑板和讲台普遍位于教室最前方的中央，座位由前至后成横纵列依次排开，座位间留有过道方便通行，这种“秧田型”（见图1）编排模式由夸美纽斯提出，其优点是减少了学生间的相互干扰，教师视线控制范围广，易于观察和管理学生，能有效维护课堂秩序，确保教学活动按计划展开。“秧田型”的教室布局突出教师的主导中心地位，满足了教学1.0以教师为中心，“师者传道受业解惑也”的教学需求。教学2.0以网络应用技术为特征并逐渐出现以学生为主体的教学课堂。在教学2.0时代，教师通过PPT、音频和视频等多种教学手段传授知识，课下学生利用自主学习平台和自评软件等新兴教辅工具巩固所学内容并完成课下作业和测评。在这一时期，为满足不同类别课程的教学需求，教室类型呈多元化发展，出现了多媒体教室、语音室、录播室等。与教学1.0相比，教学2.0模式下教室最大的特点是多样化电子教学设备的落地应用。除桌椅黑板外，教室配备有台式电脑、投影仪、音响等，但在布局规划上并无显著的变化。

教学1.0和2.0模式下所普遍采用的“秧田型”教室布局存在着两个突出的弊端。首先，“秧田型”是典型的单一权力中心即以教师为权力中心的空间组织形式[1]，学生容易对站在讲台上的教师产生畏惧感，不利于师生间的沟通与交流。其次，固定的座位对学生间的讨论与合作产生了物理障碍。这种模式下的授课具有凸出的“教师→学生”单向性特点，降低了学生参与教学的主动性，易产生消极怠慢心理，教学质量和效果难以保障。

2 教学3.0模式下教室功能设计的探究

教学3.0模式下的教室是线下（offline）教学活动开展的主要场所，为教学活动提供了支持，其功能和设计一定程度上改变了知识的呈现方式，影响着教学效果。在教学改革的推动下，教室的升级改造已成为发展的必然趋势。教室功能取决于教学要求。传统的教学方式以教师“满堂灌”为主，导致学生学习的自觉性和主动性下降。而教学3.0采用线下（offline）物理实体空间与线上（online）网络虚拟高度融合的教学平台，实现知识体系全闭合的混合式教学模式[2]。学生在线下课堂中通过“探究式”的深度互动讨论、个人思考与实践应用，实现知识的内化和能力化转变，而线上学习则以陈述式知识和程序性知识的认知习得为主。因此在这种模式下的教室应具备有高度智能、利于互动和协作且灵活可塑性强的特点。

何文涛、杨开成和王亚萍在“智慧教室的媒体产品功能在协作学习中的适用性研究”中指出“智慧教室功能的设计应包括硬件配置、空间设计、资源配置和教学功能四层次”[3]。下文将以这四个层次为研究框架，依次探究与教学3.0模式相匹配的智能教室所应具备的功能设计。首先，在硬件配置方面，教室需配备有可移动桌椅，学生互联终端、多角度投影仪（或电子白板）、音响和话筒等设备。其次，在空间设计上，桌椅的可移动性满足了互动型教学对灵活空间布局的需求。这种开放性的动态空间设计为师生提供了多样化的交流互动模式。动态开放的空间设计体现了教学的公平性，在“秧田型”布局下靠近讲台的 “最佳”位置数量有限，而在动态开放的布局下，如“分组型”和“U型”（见图2和图3），教师可根据需求走到每一位学生身边进行言语和眼神的互動交流。此外，投影幕布（或白板）应放置在每位学生视线清晰所及之处，并且能够根据学生所在位置的变化而调整方向和角度。若教室容量大，可通过添置幕布（或白板）保证学生视野不受阻挡。在资源配置上，根据学科、受众和授课风格的不同，产品应能够提供满足教学个性化需求且实用性强的资源。产品的知识点激活量、激活贡献度、多元性贡献度和功能利用率是评判产品好坏的四个重要指标。最后，在教学功能上，产品需具有丰富的信息感知和加工处理功能，同时具有智能性和高互动性的特点。常见的功能包括电子笔记、协作交互、同步共享、统计分析、资源搜索、在线练习、信息反馈等功能。

3 安全考量

教室是人口密集场所，人员和设备的安全应受到足够的重视。现代化教室往往配备有多台电器设备，且常年高负荷不间断运转，在高温天气下，与传统只配备有桌椅的教室相比，更容易发生火灾等突发事件，因此在设计教室布局时，应着重考虑安全问题。中国科学技术大学的朱孔金和杨立中在对“房间出口位置及内部布局对疏散效率的影响研究”中指出：“在教室总容量不变时，应优先考虑过道分布的设计，过道数目多，疏散效率高，过道数目对疏散的影响比过道宽度的影响更为显著。此外，出口宜设置在教室侧面，以减少行人运动方向的改变，提高疏散效率”[4]。教室应配备有防火门、烟雾报警器和灭火装置，且桌椅应使用耐热的防火板，危险物品需有明显标记和使用说明。管理部门应提前制定突发事件紧急处理预案，管理员要具备相关常识，能够合理应对各类突发事件，确保教学活动的顺利进行。

4 节能考量

教室普遍存在能耗浪费现象。在新建和改造教室时应将节能这一因素考虑在内。本文提出以下几点建议供参考：（1）可根据实际需求，将照明系统、空调（风扇）的开关更换为声控、温控、光控传感开关或定时开关，实现教学用电优化，降低能耗。（2） 推广并更换节能灯具，节能灯功率小、光效高、启动性能好且正常工作时温升底。（3） 在保证教室内部光照度的前提下，尽量使用自然采光，节约人工照明能耗；在气候温和的季节应多开窗，实现对流自然通风。

5 结束语

教学3.0模式下的新型智能教室为互动探究式的教学活动提供了实体场所、功能技术支持和安全保障，是符合节能环保可持续发展观的绿色教室。随着教学改革的不断深化，与之相匹配的教学基础设施将会更加完善，为教学的发展提供有力的保障。

参考文献：

[1]陈广慧.论秧田型座位安排形式[J].现代教育论丛，2011（9）：42-45.

[2]姜涛.O2O模式3.0时代下学校教学的探索[J].中国信息技术教育，2016（14）：114-116.

[3]何文涛，杨开城，张慧慧.智慧教室环境下协作学习的行為构成及其特征分析[J].电化教育研究，2017（11）：87-95.

[4]朱孔金，杨立中.房间出口位置及内部布局对疏散效率的影响研究[J].物理学报，2010（11）：01-07.