初探教室智慧化改造及实践

曹雨翱 胡西民 付刚 李丹莎

摘要：从传统教室到多媒体教室，技术的加入使得广大教育者创造了更多的教学方法，这些创新提高了教学水平。伴随5G时代，高可靠互联网等新技术的加入，为响应国家对于教育教学的宏观规划和逐步实现我校师生日新月异的教学学习需求，为探索适合我校“智慧教室”建设模式，本文以西安工程大学多媒体教室升级改造为契机，通过“智慧化”系列改造和推广活动，使改造后的教室满足了开展混合式教学、翻转课堂、PBL教学的需求，降低了日常维护量，拓展了教师与学生的思维。此次建设达到了预期目标，也形成了一些反思，为我校后期“智慧教室”建设积累了一定经验。

关键词：教室;智慧;信息化

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）33-0225-02

1国内“智慧教室”研究概况

黄荣怀等提出的智慧教室“SMART”概念模型涉及内容呈现、环境管理、资源获取、及时互动和情景感知五个维度。聂风华等嘲从教室信息化建设方面，认为物联网、云计算、大数据等信息技术是推动教室变革的要素。何克抗认为传统教育信息化的软硬件建设和数字资源的开发与智慧教室最大的不同在于学习环境发生了根本性改变。孙曙辉等将智慧教室的目的归纳为实现涵盖教学决策、反馈评价、互动交流、资源推送、课堂教学改革的信息化教学模式。何文涛等嘲以行为视角对比了传统教室与智慧教室的中学生的协作学习情况，发现媒体技术有助于提高学习效率，但在交互水平方面对学生的协作学习无明显提升。刘宸等以西安交大为例，将智慧教室建设的内容划分为基础设施、基础网络、网络感知等八大系统。贺占魁等以华东师大为例，提出并构建了一种有物理空间、资源空间、交互空间、多维度数据一体化采集与应用四个特征的智慧教室建设模式。

2我校“智慧教室”建设探索

2.1教学信息化的核心地位

当前信息技术快速发展，物联网、大数据、云存储等新技术为传统多媒体教室实现智能化改造奠定了技术基础。智慧校园建设已成为大部分高校十三五规划信息化建设的重点工程之一。同时，智慧教室基于数字化校园的快速发展，成了智慧校园建设的重要方面。

从国家宏观角度看，高等学校智慧教室的建设与应用也符合《2019年教育信息化和网络安全工作要点》中提出的“推进信息技术在教学中的深入普遍应用”，《中国教育现代化2035》提出的“利用现代技术加快推动人才培养模式改革”和《教育信息化2.0行动计划》提出的“构建智慧学习支持环境”要求。国外教授D.Christopher Brooks研究结果表明，学生在技术增强环境中学习，比在传统的课堂环境中进行同样学习的同龄人表现要好。基于这些方面，各校有关智慧教室试点建设有序开展起来。

2.2我校教室智慧化改造的机遇与挑战

智慧教室建设是我校十三五规划重点建设内容之一，同时也承担着克服信息化和教学工作两张皮;将各类内容丰富的教学资源积累，共享，展示;以及满足近年来教师持续高涨的开展信息化教学等需求。因此，我们急需推进多媒体教室的建设改造，为教育教学创新提供良好的平台支持。

2.2.1校内多媒体教室现状

学校原建的多媒体教室，都是多年来分批次建设，质量标准参差不一，教室使用操作缺乏统一的操作规范，设备的维护工作量大。多年来使用本地化的管理运维模式。

2.2.2多媒体教室智慧化改造思路

目前智慧教室建设已成为教学信息化工作的前沿阵地，其建设有一定的规范但也应因地制宜，结合本校实际情况，我们着手于以下几点对多媒体教室进行改造，教室的层次建设如图一教室层次。

第一，物联网全面接入：实现对设备、环境等智能感知，为智能服务做支撑。

第二，集控录播和直播平台：实现教学资源积累，开展实时跨区域教学活动，为日后教学评价，教学过程分析提供基础数据。

第三，人性化的教学设施及便利的网络覆盖：满足各种教学模式中对教学设施便利性的要求以及快速便捷的网络接人体验。

第四，网络互动教学平台：实现线上线下相结合的混合式教学、PBL教学、翻转课堂等及学生课前预习、课中学习、课后复习的全过程沉浸式学习。

第五，远程网络实时交互式教学：实现跨地域的虚拟交互教学活动。

第六，与“智慧校园”相关业务系统深度融合：实现教学数据治理与分析，服务教学管理与创新。

2.3我校教室智慧化改造的探索与实践

在充分利用资源的条件下，为避免盲目建设，我们先期对临潼校区教学B楼9间教室和C座3间教室进行改造试点。

2.3.1对临潼校区教学楼B座9间和C座2间教室进行智能改造

主要包括多媒体设备的远程集中控制系统和集控录播系统两大模块。

第一，通过网络实现对教室多媒体设备远程控制及其他常见功能，通过对教室多媒体机柜采用封闭式管理，与“校园一卡通”教工信息和教务系统的课表信息实时对接，身份验证和课表验证双重机制，实现教师插拔“校园一卡通”快速开关所有设备。

成效：教室日常维护工作量大大降低，基本实现零维护，设备使用更简单，设备能耗大幅降低。

第二，通过与教务系统的课表信息对接，实现对教室课程全过程全高清手动或全自动录制和直播，录制的课程资源自动上传至校本教学资源平台。通过教学督导系统（c/s或B/S）和校本教学资源平台实现在线巡课、在线督导、在线评价和课后离线督导与评价。

成效：教学视频资源逐步积累，在线巡课、督导系统等应用系统为教学管理部门提供了有力的技术支持。

2.3.2在临潼校区教学楼C座570教室建设试点了1间“智慧化教室”

除实现以上功能外，还可以进行混合式教学、PBL教学、翻转课堂等各类教学模式改革实践，实现教师备课、课堂互动教学、随堂考试、作业批改、课后答疑全过程线上教学活动和全过程沉浸式学习;借助可自由组合移动的桌椅和支持通过手机、平板、笔记本等移动互联设备的即时投屏功能，支持线上线下自由分组讨论、师生互动交流;应用了“智能黑板”“交互式觸摸屏”“智能电子班牌”;实现了对设备的远程集中控制和对灯光、窗帘等环境设施的智能控制;

成效：此间“智慧化教室”试运行一年来，我处跟教务部门密切协作，在教师队伍中影响广泛，新的教学体验也深受师生欢迎，取得了较好的反馈。

3推广教室多元应用、提升教师信息化素养

我校在智慧化教室建设试点完成后，于2017年底召开了教室建设与应用研讨会，会议主旨为“在智能环境下，如何打通教室与教学相互促进的渠道，助力智慧教育。”会议邀请了省内外专家学者，我校相关管理教师和一线授课教师。通过此次研讨活动，一方面起到了较好的宣传作用，另一方面通过在新环境下的应用，拓展了一线教师的思路。随后，我们与教务部门密切协作，针对三类不同学科（工科、理科、艺术），开设了三门完整的课程，旨在延续新环境下教学活动与收集实际条件下，教师和学生的反馈，用以改善。

4总结

我校在多媒体教室智慧化改造过程中，根据学校实际情况分步实施。从先期的建设效果来看，达到了预定目标，为后续教室的建设积累了经验，也通过建设过程形成了一些反思。

4.1教室智慧化改造是一个系统工程

首先，要结合学校的实际情况因地制宜，统筹规划，分布分类建设，避免只是在传统教学基础上打补丁。其次，教室升级建设需要多部门密切协作，共同参与，明确职责与分工。最后，让改造后的教室发挥对信息化教学的助推作用，必须与教务、人事、学工等业务系统的数据进行融合。基于校园一卡通系统，数字化校园三大平台等业务系统的数据融合是开展信息化條件下教育的关键。

4.2教室智慧化改造要体现对学习服务和对教学流程再造的支持

无论是配置平板电脑还是支持如翻转课堂的教学模式，教室智慧化改造的核心目标是通过信息技术参与实现教学效果的提升，让技术提供的可能性在教师与学生的参与下成为必然性，使得知识内化效果最大化。

4.3智慧化教室充分发挥作用也需要教学信息化管理机制的加强及教师信息化素养的提升

完善教学业务流程、教学过程分析、课程教学结构优化等，针对不同人群制定适合他们的策略，把提高教师信息化素养作为教师岗前培训的关键要素，贯通课前、课中、课后，打造良好的教学生态。

我校在教室智慧化改造的道路上取得了一定成绩，但与兄弟院校的建设水平和规模相比，还有一定差距。我们将在教室智慧化建设和教学信息化水平提升的道路上继续前行和探索。