基于效益导向的智慧教室系统构建

朱芝桃 王涛

随着物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术的兴起，教育信息化开始步入“智慧教育”时代，智慧教室的构建也是各高校争相研究的热点议题。智慧教室作为信息化、教学模式、空间设计融合的具体呈现，对教师来说是个新事物，有愿意进行尝试的、也有抵触的，同时也有收到成效的创新者。建设使用的过程中出现建而不用、用不好的情况，老师能力和决策者导向是一个方面，但建设真正需要的、效益导向的智慧教室显得更加重要。

一、智慧教室以往建设误区

1、重技术，认为技术越多越智慧;技术过度应用、使用率低，造成投资浪费。2、轻教学，技术建设与空间建设缺乏对教学业务，特别是新型教学法的支持。3、体验差。功能复杂，师生畏惧，难以落地;体验差，设备繁多，部署复杂，管理维护成本高。

二、智慧教室功能需求

1、人脸考勤。通过人脸识别算法，将采集到的学生人脸数据与教务系统学籍人脸对比，实现精准考勤，节省课堂点名时间，防止学生代签到。2、学情分析。对举手、趴桌子、书写、阅读等学习状态实时分析，分辨高兴、惊喜、平静等积极型，厌恶、生气、害怕、伤心、困惑等低沉型。可分辨对话型、练习型、混合型、讲授型等教学行为。3、教学直播。课堂内容同校区、跨校区的实时直播。同校区无需电脑、移动终端等设备，自动接受直播画面;跨校区时师生使用PC或者移动设备点播观看。4、远程互动。教师可与其他校区的学生进行音视频互动、点名抢答、答题测试等课堂互动。不同校区的学生也可以自带手机、平板设备，通过小程序参与到互动课堂中。5、小组研讨。配备可移动拼接桌椅，可组成多组圆形、U形、自由研讨型等智慧教室，以满足各学科的教学需求。6、多屏互动。实现4组以上的多屏投屏、动态批注、分屏预览等互动。教师实时预览各个小组屏内容，对小组屏内容进行二分屏对比，教师屏、某个小组屏的内容推送给其他所有屏，小组屏之间的互推。7、互动教学平台。微信扫码实现答题互动、发送弹幕、课堂签到、接受课堂教学文件等。学生观看课堂教学的直播、点播，教师和学校管理者可以查看课程反馈和课程分析报告等。实时记录、存储教学过程，与大数据分析系统无缝对接。8、智慧录播。可选全自动精品、人工精品、常态化等录播模式。全自动模式，根据传感器画面判断和预置规则实现电影录制模式;人工精品模式，人工选择最优画面切换，实现电影录制模式;常态化模式，录制老师、学生和PPT三路画面，实现三分屏模式。录播系统支持抠像、虚拟演播功能。9、巡课、智慧评教。教学管理者通过PC网页端、移动小程序或者APP随时随地进行巡课，点播回放视频，关注教学质量，对教学进行评估。10、设备智慧管理。直观地对教室设备（PC、投影机、大屏、摄像机、录播主机、中控主机等）进行状态检测、远程开关机、异常情况提醒，通过教室视频画面进行远程协助。11、环境智慧管控。实时采集教室温度、湿度、PM2.5等环境数据。一键管控灯光、窗帘的升降、空调温度、新风系统，对接教务系统课表对门禁定时开关。12、大数据分析。通过可视化管理平台，全面掌控教室使用、教师教学、学生学习、设备运行、教学资源等的实时数据。大数据分析系统辅助教学的决策、研究和评价，教师教学的反思改进。

三、主要类型的智慧教室构建

1、远程互动型。通过智能化设备、情景式装修、课桌椅等设备，实现交流互动立体化、评价反馈即时化、资源推送智能化，跨教室、跨校区远程互动教学。主讲教室上课，学生在其它教室、校区实时观看、听课，也可以进行提问和实时的互动。

2、普通互动研讨型。依托控制系统、AI识别系统、显示系统、扩声系统、录播系统、无线显示系统、互动课堂系统等实现智能签到、双板教学、课堂答题、移动学习等研讨式教学。4-6组桌椅供小组成员研讨互动，可以将手机、笔记本电脑内容投到教师用大屏，平台记录分组讨论的课堂学习情况。

3、高端互动研讨型。高端互动研讨型教室除具有普通互动研讨型的功能，还具有小组多屏互动的功能，小组成员可以将内容投到小组一体机和教师用大屏，小组内容互投。

4、创新创业协助分享型。利用可移动课桌椅灵活布局空间，配置信息岛、无线投屏等设备，组织学生进行小组讨论、成果展示、分享。组外同学或者老师可以围绕不同的小组进行学习、观摩，并进行点评、指导。

四、提效思路

通过对智慧教室的需求功能梳理，将智慧教室分为全能型和特定功能型来分类建设;对智慧教室中的某些设备通过线路巧妙设计来进行多教室共享，降低建设的成本;建设过程中分批建设，不断总结经验和需求，经过多年的积累完成大批量的智慧教室建设;对教师和学生进行智慧教室的使用培训，提高智慧教室的使用率，发挥使用者的创造力，从而提高教学效果，使智慧教室群为教学效果的提升和教学管理带来较好的效益。

参  考  文  献

[1] 梁维意，李秋阳.“互联网+”时代地方本科高校有效提升青年教师教学能力的途径.中国管理信息化，2018（1）.

[2] 刘邦奇. 融合创新：推进智慧校园信息生态建设. 信息化建设，2016（8）.

朱芝桃（1985—），男，漢族，江苏南京，江苏海事职业技术学院，硕士，工程师，主要从事计算机技术、智慧教室研究。

基金项目：江苏省教育信息化研究课题，课题编号：20180046，基于效益导向的高职院智慧教室群建设研究。