李由 段然

摘要：近年來(lái)，隨著物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)程的加快和云計(jì)算的崛起，環(huán)保、互動(dòng)、數(shù)字化成為教育教學(xué)的新需求。教室是一種物理環(huán)境，必須能夠?yàn)檎n程的實(shí)施提供支撐。在傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)以及人工智能技術(shù)充分發(fā)展的信息時(shí)代，智慧教室應(yīng)成為了能優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)，便利學(xué)習(xí)資源獲取、促進(jìn)課堂交互開(kāi)展，具有情景感知和環(huán)境管理功能的新型教室

關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)院校智慧教室;物聯(lián)網(wǎng);建設(shè)思路

中圖分類號(hào)：TP393.文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-5249（2019）04-203-002

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)為代表的新技術(shù)，新應(yīng)用深刻影響著我們的工作和生活。在工作領(lǐng)域，不管是德國(guó)的工業(yè)4.0還是中國(guó)制造2025計(jì)劃，都是強(qiáng)調(diào)與互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，生產(chǎn)出高質(zhì)量的智能化產(chǎn)品。在教育行業(yè)，同樣存在著巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。國(guó)內(nèi)各高校都以提高學(xué)習(xí)綜合競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo)，以信息化建設(shè)為抓手，來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)校的新一輪跨越式發(fā)展，以適應(yīng)社會(huì)變革發(fā)展的需要。當(dāng)前，信息化建設(shè)己從數(shù)字校園建設(shè)逐步過(guò)渡到智慧校園建設(shè)中，通過(guò)智慧校園建設(shè)進(jìn)一步提升學(xué)校信息化水平，提高學(xué)校教職工工作效率，提升學(xué)校教書(shū)育入水平，最終培養(yǎng)出符合社會(huì)實(shí)際需求的人才。智慧校園建設(shè)是一項(xiàng)綜合性、全局性的工程，可謂是牽一發(fā)而動(dòng)全身。因此，在建設(shè)前必須統(tǒng)一規(guī)劃、做好充分論證，才能做到科學(xué)合理，避免以后走彎路。

1建設(shè)智慧教室的必要性

現(xiàn)階段大部分學(xué)校在教育信息化的研究、規(guī)劃、建設(shè)以及教學(xué)管理、教學(xué)服務(wù)、教學(xué)方式上還拘于傳統(tǒng)，理念比較落后，影響了學(xué)校的辦學(xué)效益和發(fā)展。盡管建有標(biāo)準(zhǔn)化考場(chǎng)，錄播教室，多媒體教室，語(yǔ)音教室，但這些教學(xué)設(shè)施相對(duì)獨(dú)立，系統(tǒng)不通，不利于統(tǒng)一管理，更沒(méi)有得到有效使用。按照十三五規(guī)劃要求，在“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下，為了使學(xué)校的信息化建設(shè)與課堂結(jié)合（線上學(xué)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、線下學(xué)習(xí)）更加緊密，在學(xué)校新一輪教學(xué)改革中，擬實(shí)施“以學(xué)生為中心，以學(xué)為主、問(wèn)題導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的研究型教學(xué)和學(xué)習(xí)方式，為推動(dòng)信息化和教育教學(xué)的雙向融合，急需建設(shè)適合“以學(xué)生學(xué)為中心”的智慧型教室教學(xué)環(huán)境，進(jìn)一步帶動(dòng)教育理念、教育教學(xué)模式、課程形態(tài)、學(xué)生評(píng)價(jià)、教師發(fā)展等內(nèi)在因素的變革。智慧教室的建設(shè)作為高等院校建設(shè)信息化的延伸，是信息化發(fā)展到一定程度的新的體現(xiàn)，為教與學(xué)提供了智能化的互動(dòng)空間。

2醫(yī)學(xué)院校多媒體教室現(xiàn)狀

多媒體教室的管理人員需要定期升級(jí)每臺(tái)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)應(yīng)用軟件，做好相關(guān)補(bǔ)丁的更新，并保護(hù)和備份重要的數(shù)據(jù)，還需要現(xiàn)場(chǎng)對(duì)這些計(jì)算機(jī)的故障進(jìn)行維護(hù)。加上這些多媒體教室在學(xué)校各角落分散，所以給維護(hù)管理帶來(lái)了較大的工作量，使其對(duì)維護(hù)管理的各種需求不能做到快速、及時(shí)的響應(yīng)。在多媒體計(jì)算機(jī)使用上，由于不同老師上課需要安裝拷貝，因此存在安全隱患，同時(shí)在訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的過(guò)程中，極易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊，影響正常上課。

3智慧教室建設(shè)目標(biāo)

將教室建設(shè)成支持物聯(lián)網(wǎng)覆蓋的智慧型教室;全面提升軟硬件的信息化環(huán)境;提升學(xué)生和老師在電子教學(xué)環(huán)境的應(yīng)用體驗(yàn)和滿意度;利用各種教學(xué)課件，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力;開(kāi)放的優(yōu)質(zhì)教育資源積累，為學(xué)生提供更好的自主學(xué)習(xí)服務(wù);智慧教室是采用基于互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算來(lái)建設(shè)，通過(guò)利用該環(huán)境進(jìn)行日常教學(xué)，形成課程大數(shù)據(jù)（單位對(duì)課程評(píng)估數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)/分析、學(xué)生對(duì)課程評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)/分析、課程、測(cè)驗(yàn)、成績(jī)等）、教學(xué)大數(shù)據(jù)（教師個(gè)人教學(xué)數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)水平結(jié)構(gòu)分析、學(xué)生作業(yè)分析、試卷分析）、學(xué)生大數(shù)據(jù)（學(xué)生測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)、學(xué)業(yè)分析數(shù)據(jù)、學(xué)生個(gè)人成績(jī)及學(xué)習(xí)軌跡），從而進(jìn)一步提升教學(xué)品質(zhì)及科研實(shí)力。

4智慧教室的具體功能

智慧型教室由云+端應(yīng)有7個(gè)功能模塊，分別為互動(dòng)教學(xué)功能、錄直播功能、智能維護(hù)功能、同步資源功能、教務(wù)考務(wù)功能、智能軌跡管理功能、移動(dòng)端應(yīng)用功能等。互動(dòng)教學(xué)功能：把傳統(tǒng)的教室轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)的開(kāi)放的教室形態(tài)，把老師從固定的講臺(tái)位置解放出來(lái)，把老師從傳統(tǒng)的粉筆+黑板或者是PPT+幕布的形態(tài)中解放出來(lái)，充分實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的互動(dòng)。學(xué)生在課堂上能聽(tīng)、能看，更能參與體驗(yàn)，整個(gè)課堂氣氛活躍，讓知識(shí)易于理解。在互動(dòng)教學(xué)中，學(xué)生利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端，來(lái)和同學(xué)老師互動(dòng)，交流，學(xué)習(xí)，為學(xué)生提供更強(qiáng)的參與感，同時(shí)激發(fā)了學(xué)生的獨(dú)立思考的能力，打通學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)。

4.1錄直播功能：與教室進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)課堂實(shí)時(shí)直播功能，用戶可按照權(quán)限進(jìn)行在線直播和在線聽(tīng)課。

4.2智能維護(hù)功能：云終端用于教室內(nèi)各傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)（室內(nèi)溫濕度、光照度、二氧化碳濃度等）。各種傳感器可靈活擴(kuò)展，根據(jù)光線亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)教室燈光，節(jié)能。支持溫濕度、光感、二氧化碳、氣壓等教室環(huán)鏡數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，系統(tǒng)可根據(jù)設(shè)定范圍進(jìn)行異常報(bào)警，如二氧化碳濃度超標(biāo)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)新風(fēng)系統(tǒng)或推開(kāi)窗戶，也可通過(guò)教室LED顯示屏實(shí)時(shí)顯示。教室環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳到智慧平臺(tái)。

4.3同步資源功能：依據(jù)學(xué)期課表，教室授課過(guò)程以視音頻多媒體的形式同步存儲(chǔ)到云端，作為教學(xué)資源積累，有助于提高教學(xué)質(zhì)量。學(xué)生也可在課前、課中、課后隨時(shí)翻看授課視頻，鞏固學(xué)習(xí)效果。授課過(guò)程同步微課視頻，作為教師的課件素材，云端隨時(shí)調(diào)用。

4.4教務(wù)考務(wù)功能：通過(guò)預(yù)約進(jìn)行直播和點(diǎn)播聽(tīng)課，聽(tīng)課過(guò)程中可根據(jù)進(jìn)行教學(xué)評(píng)估。隨時(shí)隨地巡視教室及學(xué)生，實(shí)現(xiàn)教學(xué)觀摩?？梢杂^看課程實(shí)時(shí)視頻直播的同時(shí)，在同一頁(yè)面對(duì)教師的授課內(nèi)容、課堂活動(dòng)設(shè)置等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)或打分?？勺远x評(píng)估指標(biāo)體系，設(shè)置評(píng)估項(xiàng)和評(píng)估值等信息。

4.5智能軌跡管理功能：提供智能考勤功能，支持學(xué)生手機(jī)自動(dòng)簽到、手動(dòng)簽到、手機(jī)掃碼簽到、刷卡簽到、生物識(shí)別簽到等多種簽到方式，告別傳統(tǒng)的人工點(diǎn)名。

學(xué)生課中進(jìn)行答題以及隨堂測(cè)驗(yàn)，教師可直接查看答題結(jié)果以及錯(cuò)題解析，錯(cuò)題自動(dòng)匯入學(xué)生的錯(cuò)題本，可通過(guò)歷史測(cè)試和提問(wèn)查看過(guò)往學(xué)習(xí)的軌跡，可以作為平時(shí)成績(jī)參照，學(xué)期結(jié)束每個(gè)學(xué)生課堂表現(xiàn)一目了然。

4.6移動(dòng)端應(yīng)用功能：老師端APP應(yīng)用-用于課上通過(guò)pad進(jìn)行考勤、授課，支持教師講授式授課，可使用白板方式進(jìn)行授課，可調(diào)取課件、視頻等授課資源，還可以互動(dòng)教學(xué)，如進(jìn)行隨堂測(cè)驗(yàn)與即時(shí)反饋;進(jìn)行提問(wèn)答題反饋：進(jìn)行分組合作學(xué)習(xí);學(xué)生端APP應(yīng)用-與老師終端功能配合，完成課上聽(tīng)課、師生互動(dòng)、協(xié)作學(xué)習(xí)、在線答題等功能?？梢赃M(jìn)行在線提問(wèn)、在線測(cè)驗(yàn)、協(xié)作學(xué)習(xí)等互動(dòng)學(xué)習(xí)功能。課下可觀看輕課件、下載講義、查看預(yù)習(xí)、作業(yè)、作品、云筆記、交流共享，查看通知，進(jìn)行社團(tuán)交流等;領(lǐng)導(dǎo)端APP應(yīng)用-方便主管領(lǐng)導(dǎo)巡視教師常態(tài)化上課情況;可通過(guò)移動(dòng)端直接參與聽(tīng)課、評(píng)課等教學(xué)管理工作。具有巡視、直播課堂、課堂回放、評(píng)價(jià)等功能。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)的智慧教室系統(tǒng)，可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下統(tǒng)一控制教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)光線、溫度、能耗等環(huán)境的智能控制，使師生在上課過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了考勤的智能化、智能開(kāi)啟設(shè)備等，還可以對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行智能化診斷，使其在無(wú)障礙的條件下完成升級(jí)。智慧教室建設(shè)是結(jié)合實(shí)際的教學(xué)機(jī)制和教學(xué)環(huán)境，歸納總結(jié)，逐項(xiàng)細(xì)化，從根本上顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)模式;從理念上打通了教務(wù)管理、移動(dòng)授課、自主學(xué)習(xí)、多維評(píng)價(jià)全流程，教學(xué)行為可追溯，運(yùn)用AI+互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等行業(yè)超前理念和先進(jìn)技術(shù)，全方位、一體化的服務(wù)于教學(xué)。在全軍乃至全國(guó)范圍先行探索出一條切實(shí)可行、符合軍隊(duì)教學(xué)醫(yī)院特色、履行教學(xué)現(xiàn)代化強(qiáng)軍目標(biāo)的智慧教學(xué)之路。