智慧教室建设实践与探索*

从传锋

重庆师范大学涉外商贸学院 信息技术中心 重庆 401520

2012年，北京师范大学黄荣怀教授在《智慧教室的概念及特征》一文中，首次在国内提出了智慧教室建设的模型，即“SMART”模型。之后国内各学校基本在此框架上根据各自对智慧教室的理解与认识，开展了大量建设与实践。

1 现阶段智慧教室主要特征

（1）支持智慧化的教学服务与管理。借助于Ai行为捕捉终端与教学辅助软件对教学全过程数据进行提取、分析与应用，能够实现智慧教学服务与面向过程的智慧教学管理。比如课堂质量分析报告、学生学习情况报告等。无感知数据收集与主动生成数据是智慧教室的智慧性的内在核心特征[1]。

（2）支持智慧化的空间环境控制。通过物联网、云计算、移动互联等技术的引入，实现对教室硬件空间环境的智慧化调控与远程管理等，教室内环境体验与管理呈现智能化。比如教室环境光自动调控、智能门禁、智能窗帘、智能温控等。智能环控是智慧教室智慧性的外在的可视性特征。

（3）支持场景的教学互动。通过AI智能终端、交互式大屏、教学软件形成的立体综合教学场，支持翻转课堂、PBL教学等多种教学形态互动。主要应用有快速签到、随堂练习、抢答、分组任务等。支持深度互动是智慧教室智慧性的主要应用体现。

（4）支持灵活的空间组合。在空间布局方面，相较于传统插秧式座位布局，智慧教室具有较大的灵活性与多样化。主要的形式有信息岛型空间、自由拼接组合型空间等。灵活的空间组合是互动教学场景的重要支撑。

（5）支持多种形式的数字资源调度。师生能够通过互动一体机、智能终端等能够及时获取与教学学习相匹配的数字资源，且资源呈现富媒体化，能够满足个性化学习场景需求。

2 智慧教室在建设与实践中存在的问题

由于信息化技术迭代以及对于智慧教室建设的认识问题，导致智慧教室在建设于实践中出现一些问题，较为典型的如下。

（1）智慧教室的建设偏硬件、轻软件。在智慧教室建设实践中，普遍存在重视可视性较强的硬件环境建设，追求形式上智慧教室，比如环境装修、桌椅布局等，对高新技术的堆叠成为常见现象，教学软件平台建设被忽略。直接导致在教学组织中因无平台支撑，各环节互动衔接性不强，无法实现统一调度，以及教学过程无留存数据或留存数据单一等问题[2]。

（2）智慧教室内部各要素运行数据呈现孤岛。无感知、主动式的数据收集、分析、输出与应用是智慧教室实现智慧性的主要体现，智慧教室运行中与数据相关的主要有三个模块，第一块是基于环控管理平台的硬件环境的运行数据，如门禁开闭数据等，第二块是基于AI摄像头的无感知数据，如基于人脸识别的无感知考勤数据等，第三块是教学软件数据，比如互动教学中的任务驱动等数据。根据实践经验，不借助于智慧校园平台，很难将这三块数据有效打通，智慧教室发挥其智慧性还需解决数据孤岛问题。

（3）智慧教室的建设的思路需要进一步创新。当前，由于智慧教室建设成本较高，各学校的智慧教室建设主要以试验性、示范性为主，数量不足，智慧教室在教学中应用还不普遍。因此，对于智慧教室建设，需要通过技术与思路创新来降低成本，以实现智慧教室的普及化。

3 下一阶段智慧教室建设方向

根据现有的技术基础，以及高校对于智慧教室场景的需求，在下一阶段智慧教室的建设与实践发展有以下趋势：

（1）智慧教室建设与智慧校园建设协调推进。通过智慧校园大平台建设解决智慧教室内部各要素之间数据孤岛问题，并建立与智慧校园其他要素的数据互通，以教学的大数据观推进智慧教室建设与应用，提升智慧教室的内在智慧性与实用性[3]。

（2）智慧教室建设与网络学习空间深度融合。以学校为单位，统一智慧教室教学平台使用规范，以网络学习空间替换智慧教室内置的教学软件，以教学大平台解决教学互动、教学资源管理、教学评价等场景需求，以及解决各小软件间不能有效衔接的问题。

（3）以5G网络为支撑的智慧教室教学新场景应用得到实践。5G网络的高带宽、低延迟以及网络接入的灵活性给新的教学场景设定创造了新空间，比如以智慧教室为中心点，通过5G与远端设备进行连接的室外、室内同步教学场景，跨校区互动教学场景，家与校同步教学场景等，进一步放大智慧教室的空间概念。

（4）以网络学习空间为基础的传统多媒体教室智慧化改造是新方向。标准的智慧教室建设成本较高，各学校建设的数量不足以支持大范围的、深度信息化教学需要，基于传统多媒体教室升级改造一批轻量化智慧教室，对于推进信息化教学更有实际意义。深度互动、学情分析等智慧教室中的关键要素，在网络学习空间中可以一揽子解决。在硬件方面，传统多媒体教室也具备智慧教室的大屏、网络环境配置等条件。网络学习空间可以将学生手持移动终端、教室投影大屏等有效整合，形成“快闪型”智慧教学空间，大大降低了智慧教室的建设成本，使得翻转课堂、线上与线下互动教学等普遍应用成为可能[4]。