大学智慧教室功能情况介绍

李 浩

（陆军军医大学教育技术学教研室 重庆 400038）

我校在国家《教育信息化“十三五规划”》《教育部2018工作要点》《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》政策信息化背景下，在学校数字化校园建设的前提下，致力于教学改革和翻转课堂的实现，于2019年8月建成49套智慧教室。

智慧教室实现了智慧环境、统一管理、互动教学等环节的一体化架构，提供的是整套的教室解决方案。通过整合资源诞生的智慧教室，带来的将是综合教育水准的飞跃式发展。一是通过智慧教室，授课模式变了。智能硬件代替了教师的传统授课，主导“以生为本”的教学模式应运而生；二是通过智慧教室，教室环境变了。“体验”在学习中的地位将更重要。一个好的学习环境直接影响了学生的学习状态；三是通过智慧教室，教室布局变了。“填鸭式”教育的现状将被彻底抹杀，参与度与兴趣决定了一个学生的学习效果。智慧教室的设计以小组合作学习理论为基础，实现从传统的“填鸭式教学”到现在的信息技术与教育教学深度融合的“互动式教学”的转变，服务教学模式创新，提供支撑探究式教学、小班化教学、混合式教学和翻转课堂等新型教学模式的整体解决方案。我校将信息技术与新型教学法深度融合，全面支撑课堂教学模式的变革，实现了小组合作学习的常态化应用和学情数据收集，为教师持续改善教学提供依据和支撑。

我校智慧教室包含的功能主要有：

一、教学系统

教学系统由86寸智慧一体机、纳米黑板副屏、65寸小组屏、功放、音箱、无线麦克、IP广播、学生平板和“爱课堂”配套控制软件构成。使用一体机加纳米黑板代替传统的手书黑板教学，使用无尘粉笔书写，内置喷水式黑板擦，减少粉尘保障师生的健康。在智慧一体机上可以操作电脑，教室各平板、手机、笔记本、小组讨论屏，均可通过软件和无线网络上传到教室的其他屏幕，实现师生交互式课堂教学。

我校使用的是“爱课堂”的专业软件，包括课前预习、课中随堂测验和课后的答疑及作业的批改、教师及学生的考勤、请假等。为每个学生建立档案进行分析，实现对学生学习能力的监控和评估，使教师能真正掌握每个学生的学习情况，并制定教学方案和辅导策略，实现“一对一”的个性化教学。

智慧教室中采取各个小组讨论、合作探究的学习方式，将一个班的学生分为六到八组不等。学生可由教师分组，也可以自行搭配，形成各个共同学习小组，就某个问题进行探讨和交流。学生在分析中学习，在探讨中深入，学生知识面的广度和深度才能增加，才能将课本的知识转化为自己的能力。

“爱课堂”提出了“动态生成”这一概念，即在课堂中随机生成一些知识点的考题，让学生通过互联网和移动终端可以实时做题。教师根据提交的情况，通过“爱课堂”的数据分析，能快速准确掌握学生对知识的掌握情况。课堂教学千变万化，引入课堂的教学方法及手段尤其重要。智慧教室要求教师要有随机应变的能力，根据教学进程中出现的新情况，基于动态生成中的数据，进行分析和即时反馈，采取机智性行动，及时调整课前的教学设计，优化和改进课堂教学中的手段和方法。

二、录播系统

录播系统由教师摄像机、学生摄像机、云台摄像机、跟踪主机、定位摄像头、全局摄像头、录播音频处理器、嵌入式录播平台和录播软件构成。实行手动和自动录播两种方式，把教学中的经典课程进行录制，实现直播、点播功能。让学生随时可以观看复习，为媒体资料建设提供素材来源。

三、虚拟现实系统

虚拟现实系统由VR工作站、VR头显和软件构成。我校是一所医学院校，对各个教学模具的仿真度要求高。虚拟现实系统使学生在课堂上对人体的各器官、血管的流向、手术的操作更生动，让学生感觉亲手在操作，从而更好地掌握知识。

四、环境控制系统

灯光控制系统由光照传感器、人体传感器、窗帘控制系统、LED灯控制系统和配套控制软件构成。一是通过人体传感器判断教室内是否有人；二是通过光照传感器感应教室内的光照度，如果照度与设定值不符，则通过窗帘控制系统打开或关闭窗帘。

空调控制系统由空调控制器、体感温度传感器、温湿度传感器和配套控制软件构成。通过体感温度传感器让教室的温度控制在人体舒适的温度状态。温湿度传感器根据天气情况监测室内温度，根据软件预设值，当室内温湿度与预设值不相符时，实现温度的自动控制。

门窗监视系统由网络摄像头、窗户门磁模块、密码锁、网络中控及配套软件组成。根据网络摄像头监视各门窗的开关状态。通过网络中控设置敏感时段，实施对窗户的自动监视和报警。

通风换气系统由抽风机、传感器和空气质量检测仪成。通过空气质量检测仪监测室内的二氧化碳的浓度，当指标不在正常值就自动启动换气系统。

五、智能化管理系统

智能化管理系统由监控系统、中控主机、物联网服务器、教室班牌和“爱课堂”软件等构成。一是在教室管理中心通过8x12路LED显示屏，对所有教室的状态进行实时监控与管理；二是在观摩计算机及大屏上，实时感知任何需要的信息，实现远程维护维修，教室调课，教师上课质量的考察，学生听课质量的抽查，师生的考勤，上课内容的录制，实时直播等。实现对各教室的智慧化识别、跟踪、监控和管理。还可以通过智慧教室中的人员考勤系统和课程设置系统来判断教室是否在使用。

六、视频监控系统

视频监控系统由网络摄像头、磁盘阵列、音频拾音器、“宇视监控”软件和IP广播系统构成。通过视频监控系统可为安防系统、各大型考试提供录像资料，可为人员出入情况提供查询依据。我校在教室内安装前后各两个网络摄像头，监控人员出入、资产的出入库、教室内部实时情况。所采集的影像经由网络传送至终端磁盘阵列，提供实时的监控数据和保存一个月的录像资料。

总之，教室的发展经历了“传统教室—多媒体教室—智慧教室”的过程。智慧教室包括传统的物理空间和科技感的数字空间，通过各类智能设备辅助教学，使教学内容更易呈现，能够便利学习资源获取，促进课堂交互开展，实现了情境感知和环境管理功能相结合。智慧教室旨在为教学活动提供人性化、智能化的互动空间。通过传统的物理空间和科技感的数字空间相结合，本地与远程的结合，改善传统的学习环境，让学生能自主学习、开放学习和舒适学习。

我校的智慧教室正处于起步阶段，还有很长的路要走。