教室变迁视角下高校智慧教室建设的思考

朱义强，陈曙光

（阜阳师范大学 物理与电子工程学院，安徽 阜阳 236041）

作为智慧学习环境之一的智慧教室，虽然其功能和形态各种各样，国内外学者对其认识也存在差异，但作为教育信息化发展的必然趋势，作为数字化教室发展到一定阶段的必然产物，已经成为教育技术领域关注的焦点，以及高校教学环境创新和教学模式改革的重要标志。智慧教室建设热潮风靡高校。“全球智慧教室市场从2013年到2018年以年复合增长率31.25%的速度成长。”[1]而相关研究表明，高校智慧教室在建设和使用过程中尚存在系列问题，如，在教师关于智慧教室支持教学方式变革的统计中，有43.3%的教师表示自己难以使用智慧教室将教学方式从“以教为主”转变为“以学为主”。这个问题在学生开放式问卷中也得到了体现，许多学生反映在智慧教室中，变的只是教学设备，有些教师上课的模式还是和传统教室一样，无明显变化[2]；高校智慧教室建设将重点放在设备和功能的多样性、技术的先进性上，只是将一系列先进的设备安装在教室里，学生在智慧教室建设中的主体地位没有得到充分的重视[3]；把智慧教室的管理功能（如人员签到、物理环境控制等）作为设计的重点，兼顾到课前资源发放、课中智慧学习、课后课程评价等，没有抓住智慧教室的建设重点，虽然很多学校花费了大量的人力物力进行了智慧教室的建设工作，但是却很少有学校对智慧教室在使用和管理后产生的一系列数据进行分析，导致对智慧教室的教学效果评价、设备使用情况等数据一无所知[4]；高校在设计建设智慧教室时，缺乏对师生使用需求的调研，在智慧教室建设过程中参与程度不够高，导致智慧教室在建设过程中只注重硬件的建设，忽略了教学过程的需求等[5]。这些问题的根源在于在智慧教室建设和使用过程中忽略了立足于教学需求提供智慧化应用服务的初心——提高教学效果。

对高校建设和使用智慧教室存在的问题，在教室历史变迁视角下，根据教室数千年变迁历史所给予的启示，从高校智慧教室建设的需求调研、成本节约、类型选择、使用管理等方面进行探索和思考，以期为高校智慧教室的建设与使用提供参考。

一、教室的历史变迁

夏商时期，教学内容为“六艺”，注重培养武士习射，教学场所为“序”“射庐”等[6]，其结构和器物按当时的技术条件布局和配置，以便于当时的习射教育。春秋时期，孔子讲学的地方为“杏坛”，以便于当时自由讲学的模式。汉代时期，主要教学内容为经学，主要教学形式为自由研习和问难，教学场所有官学的讲堂和私学的精舍，室内的陈设有讲台席、学生座席和竹简，适应当时独尊儒学的教学需要。唐、宋、元、明、清时期，教育场所主要有书院和私塾，室内的陈设以木制家具和纸、墨、笔、砚为主，布局和配置适用于当时讲学和自由研习式教学方式的需要。清末书院改为学堂，班级授课逐步成为教学的主要形式，出现了黑板和排排桌，教室的容量大大增加。1912年以后，学校教室形态没有发生太大变化，黑板、粉笔、讲台、排排桌是教室的最主要配置。近年来，教室内先后配置过幻灯机、录像机、录音机、电视机、实物投影仪，投影机、电子白板、交互式触摸屏等设备，出现了所谓网络教室、数字教室、微格教室、语音教室、录播教室及多媒体教室、智慧教室、创客实训环境等智慧教学环境应用平台。可见，教室的形态主要经历了从茅草屋到讲堂再到教室的历史变迁过程，教室内的设置主要经历了从土堆到草席再到桌椅、从竹简到笔墨纸砚到黑板粉笔再到手机平板交互屏的历史变迁过程。

以史为鉴，通过教室几千年的发展历史可以看出，教室的每次变迁都受当时政治经济和文化技术等因素的影响；教室的每次变迁都是为更好地服务于当时的教学内容和教学方式；在教室的每次变迁过程中，技术虽然丰富了教学手段、提高了教学效果和质量，但技术改变不了教学目标和教学内容，任何技术的应用都仅是服务于教学的手段。

开创未来，随着云计算、大数据、物联网、人工智能、区块链等信息技术日新月异的发展，智慧教室是新时代教室形态的必然趋势，其具有拓展教学资源、增强师生互动、推动教育变革等功能。而教学是人与人之间鲜活的生命互动，智慧教室归根结底依然只是教学的场所和辅助工具。高校应根据学校财力、教学内容、教学方式等不同而采用不同的建设策略，应加强智慧教室的使用和管理。教师应以自身教学智慧变革传统课堂教学结构，化解对技术的过分依赖，从而实现智慧教室服务教与学、显著提升教学质量与学生综合素质的根本目的。

二、调研智慧教室建设需求

高校智慧教室通常由教务、电教、信息、实验实训等部门建设。智慧教室建设者往往为完成建设任务、追赶建设潮流，仅按企业所提供方案建设，未对教师和学生的真正需求进行充分调查研究，不知道使用者真正的需求。在智慧教室建设过程中，应对教师、学生和管理人员的需求进行深度调研，以他们的教学需求为基础，运用适当的技术建设具有本校特色的智慧教室。北京联合大学采用现有多媒体教室现状分析、问卷和座谈方式，收集师生对教室智慧应用的需求，明确教室智慧化改造内容，测试和实现教室智慧化，对其使用效果分析的建设路径值得借鉴和推广[1]。

三、节约智慧教室建设成本

合理利旧。目前高校多媒体教学系统、教学监控系统、资源平台建设均比较完善。为最大限度发挥现有教育资源作用，应尽可能在原多媒体教室的基础上进行教室智慧化改造，在降低智慧化改造成本的基础上满足教学活动参与者、教学管理者的教学智慧化应用诉求。

试点先行。目前，市场上智慧教室产品暂时还没有统一的行业标准，不同的生产公司对智慧教室产品的功能构成也有不同的理解，各种产品在功能与外观上差异都较大，也出现部分功能集成模块化的产品[7]。因此，高校应从师生信息素养现状和课程建设的实际需要出发，优化选择功能模块，先行试点建设，通过试点应用取得经验后再全面推广。

注重核心。在我国《智慧校园总体框架》（GB36342-2018）中指出，基础性智慧教学环境应具有智能感知、智能控制、智能管理功能，可选环境条件检测与调节功能；拓展型智慧教学环境应具有智能感知、智能控制、智能管理、互动反馈、跨域拓展功能，可选环境条件检测与调节功能；高级型智慧教学环境应具有智能感知、智能控制、智能管理、互动反馈、跨域拓展功能，可选环境条件检测与调节、虚拟现实与增强现实和分析决策功能[8]。另外，从师生需求调查看，考勤管理智能化、教学演示手段多样化、资源使用便捷化和实现交互式教学四方面需求尤为突出，而智慧教室模型中的资产管理系统、环境控制系统鲜有提及[1]。故各高校应注重智能感知、智能控制、智能管理等智慧教室核心功能建设，根据学校情况选择环境条件检测与调节功能的建设，以防避重就轻、华而不实。

四、选择智慧教室建设类型

教学内容决定教学形式和教学方法，教学形式和教学方法决定所采用的教学手段。学校可以根据本校课程、班级规模的不同特点，以易用实用原则按照不同应用场景选择建设不同类型的智慧教室，提供多场景解决方案以满足不同教学需求。

对于思想政治教育类课程、公共必修课程、通识课程和讲座培训等大班教学应用场景，可选择手机互动型智慧教室。手机互动型智慧教室具有微信小程序接入无须安装App、弹幕与小纸条增加互动维度、教师PPT快速分享、学生主动抓屏等特色功能，师生通过自带设备轻松参与课堂互动，进行全程参与式、体验式的课堂活动，可解决高阶面授、教学督导和大班教学创新探索等问题。

对于专业课、实验实训课、MBA和创新创业类课程的小班教学应用场景，可选择研讨互动型智慧教室。研讨互动型智慧教室具有BYOD接入互动、教师大屏小组中屏学生小屏的多模式互动和研讨过程无感知记录等特色功能，以便师生进行分组教学、主题研讨、PBL教学、项目制教学等教学活动，可解决PBL教学、小组知识构建、高阶思维能力培养、线下一流课程建设等问题。

对于专业课、通识课和公共课的翻转课堂应用场景，可选择录播互动型智慧教室。录播互动型智慧教室具有与常态录播有机融合、手机智慧教室互动和可扩展为多点互动的特色功能，能够解决师生互动、课堂视频录制、教学督导和常态积累一流课程素材等问题。

对于思想政治理论课程、大型开放课程、专家讲座、校企互动、同一学校多个校区或者同一地区的多个联盟校联合开展专家论坛等应用场景，可选择多点互动型智慧教室。多点互动型智慧教室具有学生通过互联网实时参与课堂提交想法和结论、教师可以实时了解远端的学习情况、分享文件和观点、在音频互动的基础上师生可以终端互动、跨越时空限制组织学习资源并提高授课效率等特色功能，可以解决多校区师资不足、名师讲座直播互动和跨区域组织教学的困难。

对于课外小范围交流学习、学生自主学习研讨、教师高效教研互动等公共区域的研讨应用场景，可选择“智慧学习岛”，如将楼梯间、走廊等空闲区域进行智慧化改造，形成师生课外的自主研讨空间的智慧梯廊；基于小型阅读书屋进行改造或升级，通过智慧产品的引入，满足师生阅读书籍之余，随时对阅读灵感与观点进行探讨的智慧书屋等。“智慧学习岛”具有无线投屏、分工展示、批注白板、讨论录制等特色功能，可以满足随时随地、按需、自适应学习的需要。

五、强化智慧教室使用与管理

调查结果显示，学生对智慧教室的总体态度积极，但在认知、评价和需求等方面存在一定差异[9]，一些学生对他们在智慧教室内开展学习活动和教学交互表现出一定程度的怀疑[10]。学校可通过座谈、走访、问卷调查等多种方式方法，分析学生对智慧教室的认知程度、评价结果和实际需求，分析学生的自学能力，分析智慧教室影响学生学习的因素，从而有的放矢地激发学生对智慧教室的兴趣，增强智慧教室对学生的吸引力，提升智慧教室课堂学习效果。

高校教师利用智慧教室教学转型处于一般水平，教师自我报告的结果好于教学行为分析的结果，文科课程略优于理科课程，高级职称教师优于非高级职称教师[11]。故智慧教室需要教师、学生、管理者的充分使用和客观评价；需要通过数据采集和分析系统对其使用情况和效果进行科学评价；需要技术保障部门的日常运维和使用培训，在确保其功能正常稳定易于使用的同时，增强师生熟练应用智慧教室的能力，让师生专注于教与学而不是智慧教室的功能；需要教学管理部门做好教学方式、教学理念等教学改革的指导培训，增强教师教学转型意愿；需要学校建立智慧教学应用与改革的评价机制和奖励扶植制度，鼓励教师进行智慧教学研究。

随着信息技术的发展，教师教授知识的方式和学生获取知识的方式都发生了根本性变革。从几千年的教室变迁史不难得出：智慧教室是新时代教室形态发展的必然趋势；智慧教室不论使用多么先进的技术也仅仅只是服务于教学的手段；智慧教室的终极目的是提高教学效果。为真正达到建设智慧教室实现教学效果提升的目的，避免盲从建设和浪费，教师、学生和管理人员应深度参与智慧教室的建设过程，以他们的需求为导向建设满足师生需求的智慧教室；采用合理利旧、试点先行、注重核心等措施建设经济实用易用的智慧教室；根据课程、班级规模等不同应用场景建设不同类型的智慧教室；建立智慧教学改革、培训、评价、奖励等保障机制，激励教师开展智慧教学研究，增强教师教学转型自觉。当然，如何充分发挥智慧教室作用，促进课堂教学结构变革，达到提升教学效果目的，还有大量的工作需要开展和实践。