崔亞強++余淇++馮鳥東

摘 要：智慧教學環(huán)境是信息化教育發(fā)展的必然產物，要建成智慧教學環(huán)境需要教育理論、技術和方法等方面的大幅提升。目前已建成功的智慧教學環(huán)境是否達到智慧教學環(huán)境建設的標準呢？為此，筆者深入研究了智慧教育的概念和特征，并對現(xiàn)階段建設的智慧教學環(huán)境進行考察論證。研究表明當前建設的智慧教學環(huán)境“智慧”成份嚴重缺失，為此，本文在深入研究智慧教學環(huán)境的基礎上，提出了智慧教學環(huán)境建設的幾點建議。

關鍵詞：智慧教育；多媒體；教學環(huán)境

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2017）13-0072-03

在教育信息化飛速發(fā)展的時代，經(jīng)常會聽到某高校建成了“智慧教學環(huán)境”或“智慧校園”，甚至有些高校進行了簡單的信息化教學設施的改造，也冠名為“智慧教育環(huán)境”建設。是技術發(fā)展太快，還是概念炒作呢？或者是人們對“智慧教學環(huán)境”的內涵理解有偏差呢？帶著這些問題，筆者對智慧教育的概念進行了深入研究，并對現(xiàn)階段已經(jīng)建成的智慧教學環(huán)境進行了實地調研。希望通過開展此項研究找到當前智慧教學環(huán)境建設中存在的問題與漏洞，為今后智慧教學環(huán)境的建設提供建議。

一、智慧教學環(huán)境的內涵

今天我們所說的智慧教育源于IBM提出的“智慧地球”，智慧地球的核心是以一種更智慧的方法通過利用新一代信息技術來改變政府、公司和人們交互的方式，以便提高交互的明確性、效率、靈活性和響應速度。智慧地球具有三個明顯的特征：①對環(huán)境透徹的感知力，通過利用物聯(lián)網(wǎng)等實現(xiàn)隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息；②更全面的互聯(lián)互通，在有線和無線網(wǎng)絡支持下，利用先進的系統(tǒng)協(xié)同工作實現(xiàn)全面互通；③深入的智能化，利用人工智能技術獲取智能化的洞察并付諸實踐，進而創(chuàng)造新的價值。[1]

《2015中國智慧學習環(huán)境白皮書中》指出，智慧學習作為一類學習系統(tǒng)，是通過物聯(lián)網(wǎng)技術、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)和人工智能技術等現(xiàn)代高科技來全面感知學習情境、識別學習者特征，提供合適的學習資源與便利的互動工具，自動記錄學習過程和測評學習結果，有效支持人們的終身學習、職業(yè)發(fā)展和自我價值的實現(xiàn)。從而可以實現(xiàn)人們能夠在任意時間（Any time）、任意地點（Any where），以任意方式（Any way）和任意步調（Any pace）（簡稱4A）進行學習，這類學習環(huán)境能夠支持學習者輕松地（Easy Learning）、投入地（Engaged Learning））和有效地（Effetive Learning））（簡稱3E）學習。[2]

我國學者祝智庭教授認為：智慧教育的真諦就是通過構建技術融合的學習環(huán)境，讓教師能夠施展高效的教學方法，讓學習者能夠獲得適宜的個性化學習服務和美好的發(fā)展體驗，使其由不能變?yōu)榭赡?，由小能變?yōu)榇竽埽瑥亩囵B(yǎng)具有良好的價值取向、較強的行動能力、較好的思維品質、較深的創(chuàng)造潛能的人才。[3]

通過對上述概念的分析可以看出，智慧教學環(huán)境的基本條件是對環(huán)境的感知、全面的互聯(lián)互通和深入的人工智能；智慧教學環(huán)境中主要用到物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能來感知學習環(huán)境和學習者特征、營造學習情景，主動提供學習資源、自動記錄和評價學習結果；智慧教學環(huán)境建設為培養(yǎng)具有良好的價值取向、較強的行動能力、較好的思維品質、較深的創(chuàng)造潛能的人才，提供環(huán)境保障。

智慧教學環(huán)境主要具有如下特征：①對學習者和環(huán)境的感知，比如，通過一些傳感設備（物聯(lián)網(wǎng)）實時控制教室的溫度、濕度、亮度等，為學習者提供最為舒適的學習環(huán)境；②個性化資源的推送，在智慧教學環(huán)境中，可以實時感知學習過程，并主動推送個性化的學習資源；③對學習結果的記錄與分析。智慧教學環(huán)境通過對學習者學習過程的記錄與分析，可自動分析學習者的特征和學習情況，并產生相應的學習報表或者學習建議；[4]（4）智慧教育最根本的特征是要實現(xiàn)教育信息化的終極目標。

二、智慧學習環(huán)境的建設現(xiàn)狀

當前智慧教學環(huán)境的建設正在如火如荼的進行，部分高校已經(jīng)建成了智慧教學環(huán)境示范區(qū)。為深入研究智慧教學環(huán)境的建設與應用情況，筆者對部分高校的智慧教學環(huán)境示范區(qū)進行了實地考察，發(fā)現(xiàn)當前的智慧教學環(huán)境可分如下幾類：

1.普通多媒體教室的改造升級

在已經(jīng)建設成功的“智慧教室”中最為初級的是普通多媒體教室的升級版，此類教室只是對普通多媒體教室進行了裝修和改造，使得教室中的座位靈活、舒適，其多媒體設備配置更加先進。當前改造成功的多媒體教室中基本都安裝了高清投影、交互式電子白板或互動式大屏幕、無線擴音系統(tǒng)等。

2.課堂互動工具應用型

當前智慧教室中的互動系統(tǒng)種類繁多，比較常見的主要包括：利用臺式電腦通過局域網(wǎng)進行互動、利用Internet進行遠程的互動教學、基于手機或平板電腦的互動系統(tǒng)：

（1）基于臺式電腦的互動系統(tǒng)。這種類型的教室中，每個學生座位上配有一臺臺式計算機，通過相關的互動軟件，可實現(xiàn)師生之間、學生之間在網(wǎng)絡環(huán)境下的實時互動交流，包括教師單獨輔導，下發(fā)、上傳資料等。

（2）基于網(wǎng)絡的遠程直播、互動系統(tǒng)。為實現(xiàn)跨校區(qū)之間、跨區(qū)域之間的教學直播互動，部分院校建設了“遠程直播”教室。在此類型教室中通過高清攝像機、直播管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)遠距離直播、互動等功能。此外，通過錄播控制系統(tǒng)，也可以實現(xiàn)對教師授課過程的自動錄制和保存。

（3）基于智能手機或平板電腦的課堂互動系統(tǒng)。有些學校的“智慧課堂”可以看到基于手機或平板電腦的互動系統(tǒng)，此類互動系統(tǒng)可以讓師生之間通過智能手機或平板電腦進行互動，下發(fā)、上傳資料，也實現(xiàn)了學生實時投票、搶答等功能。另外，此類課堂互動系統(tǒng)已經(jīng)初步實現(xiàn)記錄課堂教學過程，并對授課情況可進行初步分析與統(tǒng)計。

3.教學資源庫及社會化軟件應用型

（1）有些地區(qū)或學校建設了相應的資源庫或學習平臺，便稱之為智慧教育環(huán)境。

（2）還有些學?？衫梦⑿?、QQ等社會化軟件實現(xiàn)新生注冊、宿舍查詢等功能，他們把這些社會化軟件的簡單應用說成了智慧校園。[5]

4.環(huán)境友好型

（1）教學環(huán)境的提升

部分智慧教學示范區(qū)中教室顏色鮮艷、明亮，走廊和學習區(qū)溫馨、清爽，桌椅板凳舒適、靈活，教室里面配置了中央空調、電動窗簾等，整個示范區(qū)使學生能感受到愉悅、清新。但在信息化智能技術的應用方面，很少看到大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新型技術的應用，因此，這些環(huán)境也難以稱為智慧教學環(huán)境。

（2）物聯(lián)網(wǎng)的初步應用

有些學校建成的“智慧教室”中開始使用一些初級的物聯(lián)網(wǎng)設備，比如，顯示溫度、濕度、照度等參數(shù)設備。僅僅使用一些物聯(lián)網(wǎng)設備也難以稱之為智慧教學環(huán)境。

5.綜合應用型

一些學校智慧教室中綜合了各種前沿技術，我們似乎看到了智慧教育的影子。此類教學環(huán)境中：教室實現(xiàn)有線和無線網(wǎng)絡的全覆蓋；教室外安裝了人臉識別系統(tǒng)和RFID考勤機，這些系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)可直接傳送到教務系統(tǒng)；可以感知教室的溫度、光線等，并可實現(xiàn)自動控制；開發(fā)了基于云計算的教育資源庫和移動學習管理系統(tǒng)；此外，還有智能控制系統(tǒng)、增強現(xiàn)實的互動演示和視頻會議系統(tǒng)、自動錄播系統(tǒng)等。[6]

三、現(xiàn)階段高等院校智慧教學環(huán)境“智慧”的缺失

通過對智慧教育內涵的研究，結合智慧教學環(huán)境的建設現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段“智慧教學環(huán)境”的建設與傳統(tǒng)教學環(huán)境相比已經(jīng)有了很大的提升，但還沒真正實現(xiàn)“智慧教育”。下面筆者對照智慧教育的概念與特征，從環(huán)境建設、技術的運用以及對人才培養(yǎng)的支持等方面對現(xiàn)階段的“智慧教學環(huán)境”加以分析：

1.對環(huán)境和學習者的感知

感知學習情景涉及學習者特征分析、傳感器技術和自動推理等方面的應用，通過信息采集、動態(tài)建模和情景推理三個模塊來實現(xiàn)[7]，要感知學習情景，物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術是必不可少的。目前，智慧教學環(huán)境中對物聯(lián)網(wǎng)技術的應用還處在最初級的對基本環(huán)境的感知方面，比如，溫度、濕度和光線的感知，缺乏對物聯(lián)網(wǎng)的深入應用。要實現(xiàn)對學習者特征的自動識別，必然用到人工智能、學習分析等技術，但在目前的智慧教育環(huán)境中還沒有看到成功案例。

2.智慧教育資源的提供

智慧資源是指以培養(yǎng)具有21世紀生存技能的智慧創(chuàng)造者為目的，支持智慧學習和智慧教學活動的有效開展，具有泛在性、情景感知性、聯(lián)通性、進化性、多維交互性和個性化智能推送等核心特征的新型數(shù)字化學習資源[8]。在智慧教育資源的建設和應用過程中：首先，用到大數(shù)據(jù)分析技術，對學生的學習特征和學習情況進行全面的分析；其次，通過人工智能等技術實現(xiàn)向學習者進行優(yōu)質教育資源的精準推送；第三，可通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能來全面感知學習環(huán)境，利用VR技術營造更為真實的學習情境。在當前建設的“智慧教學環(huán)境”中，雖然可以看到豐富的學習資源和互動工具，但它們并沒有達到智慧資源的標準。

3.對學習結果的記錄與分析

Siemens認為學習分析是：“關于學習者以及他們的學習環(huán)境的數(shù)據(jù)測量、收集、分析和匯總呈現(xiàn)，目的是理解和優(yōu)化學習以及學習情境”[9]，學習分析必然會用到學習科學、人工智能、大數(shù)據(jù)等方面的理論和技術。目前我們看到的是一些授課軟件對課堂的記錄與初步的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，并不能達到學習分析的標準。在對教學過程的記錄過程中，通過自動錄播系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對教學過程的自動錄制，但這種記錄只能是機械的記錄，缺少智能成分。

4.對教育目標的實現(xiàn)

智慧教育最根本的特征是要實現(xiàn)教育信息化的根本目標，即“要破解制約我國教育發(fā)展的難題，促進教育的變革與創(chuàng)新；要對教育發(fā)展具有革命性影響”[10]。要對教育發(fā)展產生革命性影響，智慧教學環(huán)境應做到如下幾點：首先，要改變知識產生、傳播和管理的方法和模式，讓知識變得觸手可及；其次，要支持學習者的終身學習、職業(yè)發(fā)展和自我價值的實現(xiàn)；第三，要營造良性的教育生態(tài)環(huán)境，使學習者能隨時、隨地開展所需的學習。顯然目前的“智慧教學環(huán)境”還不能支持實現(xiàn)教育信息化的根本目標，因此還難以稱之為智慧教學環(huán)境。

四、智慧教學環(huán)境建設建議

通過上述分析可以看出智慧教學環(huán)境的建設還處在初級階段，目前建設的很多“智慧教學環(huán)境”只能說是現(xiàn)代教育環(huán)境，還不能稱之為智慧教學環(huán)境。要真正實現(xiàn)智慧教學環(huán)境，還需要在教育理論、技術和方法等方面大幅提升。結合上述分析，本文對智慧教學環(huán)境的建設提出如下幾點認識：

1.強化頂層設計，準確定位，系統(tǒng)規(guī)劃

智慧教學環(huán)境的建設是一個系統(tǒng)工程，它包括校園環(huán)境、教室環(huán)境、硬件設施、軟件系統(tǒng)，甚至還包括教師的教學理念、方法，學生的學習習慣、方式等方面的內容。因此，智慧教學環(huán)境的建設首先需要明確目標，強調頂層設計，對我們將要實現(xiàn)的目標進行系統(tǒng)的規(guī)劃。

2.遵從事物發(fā)展規(guī)律，循序漸進，穩(wěn)步推進

智慧教學環(huán)境的建設是一個長期的過程，不可能一蹴而就。在智慧教學環(huán)境的建設過程中還伴隨著教學方法、理念的轉變。因此，智慧教學環(huán)境的建設應該在系統(tǒng)規(guī)劃的基礎上分階段開展，循序漸進地做好每個階段的工作，最后才有可能實現(xiàn)真正的智慧教育。

3.明確智慧教育本質，平心靜氣，不忘教育根本

智慧教育的本質是利用信息化手段，為學習者的學習提供更優(yōu)質的環(huán)境、更人性化的服務。智慧教學環(huán)境的建設必然用到云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術；智慧教學環(huán)境必然能給師生提供更便捷的教與學支持，讓學生可以開展任何時間、任何地點、任意方式的學習；智慧教學環(huán)境必然給師生提供豐富的、個性化的資源和及時的教與學的分析報告；智慧教學環(huán)境可以支持實現(xiàn)教育信息化的根本目標。滿足了上述條件才可稱之為智慧教學環(huán)境，切不可將簡單的環(huán)境改造、軟件應用和資源建設冠名為智慧教學環(huán)境。

五、結束語

智慧教學環(huán)境的建設應該有一個長遠的、系統(tǒng)的規(guī)劃，盲目的、填鴨式的建設只會造成對人力、財力的浪費，不利于智慧教學環(huán)境的應用；而把普通的信息化教學環(huán)境冠名為“智慧教學環(huán)境”是對“智慧教學環(huán)境”這一概念的濫用，這樣不利用智慧教育的良性發(fā)展。在智慧教學環(huán)境的建設中，我們應該在認清現(xiàn)狀的基礎上循序漸進，站在教學理論和技術的前沿腳踏實地，不斷追求，逐步實現(xiàn)真正意義上的智慧教學環(huán)境建設！

參考文獻：

[1]IBM商業(yè)價值研究院.智慧地球贏在中國[EB/OL].https：//www-935.ibm.com/services/multimedia/smarter_ planet_zh_cn.pdf.

[2]黃榮懷等.2015中國智慧學習環(huán)境白皮書中[R].北京：北京師范大學智慧學習研究院，2015.9.

[3]祝智庭.智慧教育新發(fā)展：從翻轉課堂到智慧課堂及智慧學習空間[J].開放教育研究，2016（2）：18-25.

[4]黃榮懷等.智慧教育的三重境界：從環(huán)境、模式到體制[J].現(xiàn)代遠程教育研究2014（6）：8-9.

[5]陳琳，王蔚，李佩佩，李冰冰.智慧校園的智慧本質探討——兼論智慧校園“智慧缺失”及建設策略[J].遠程教育雜志2016（4）：17-24.

[6]聶風華，鐘曉流，宋述強.智慧教室：概念特征、系統(tǒng)模型與建設案例[J].現(xiàn)代教育技術，2013（7）：5-8.

[7]張永和，肖廣德，胡永斌，黃榮懷.智慧學習環(huán)境中的學習情景識別——讓學習環(huán)境有效服務學習者[J].遠程教育雜志2012（2）：85-89.

[8]鄭旭東，楊現(xiàn)民，岳婷燕.智慧環(huán)境下的學習資源建設研究[J].現(xiàn)代教育技術，2015（4）：27-32.

[9]Siemens，G..Learning Analytics a Foundation for Informed Change in Higher Education[DB/OL].[2013-01-17].http：//www.slideshare.net/gsiemens/learning-analytics-educause.

[10]何克抗.智慧教室+課堂教學結構變革——實現(xiàn)教育信息化宏偉目標的根本途徑[J].教育研究，2015（11）：76-77.

（編輯：王曉明）