苑柳青，張歡

摘要：智慧教室是在當今教育改革的背景下出現的一種新型教學方式，實現教育及教學資源的重新整合，能夠提高教學資源的利用率，科學地對相關的教學資源進行共享建設。在互動過程中營造良好的學習氛圍，實現理實一體化教學。作為智慧校園的重要組成部分，智慧教室系統(tǒng)的建設是必然前提，該文通過對智慧教室的研究現狀做出具體分析，對基于物聯(lián)網技術的智慧教室系統(tǒng)的建設內容，給出了具體描述，并結合建設內容以及核心系統(tǒng)提出了相關看法。

關鍵詞：物聯(lián)網技術;智慧課堂;智慧教室;研究設計

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）34-0149-02

1智慧教室的研究現狀

在近些年的教育實踐中，智慧教室的應用越來越重視相關功能的開發(fā)與建設。在當下的教學實踐中，有關學者認為智慧教室應該具有較強的信息管理功能，并能夠實現對信息的合理利用與反饋。在對智慧教室的早期研究過程中，主要是對智慧教室的技術裝備效能做出研究。隨著物聯(lián)網技術的發(fā)展，智慧教室也應當具有自動化的設備控制和功能識別功能，幫助實現信息檢索的快速化，個性化和及時化特點。如今階段下我國進行智慧教室的建立中，其主要的構建內容與構建系統(tǒng)主要從兩個層面進行相關的建設與研究，其能夠有效地提高智慧教室建立的科學性與合理性。首先，在黃榮懷等人的研究中，其認為智慧教室的構建中需要包括教學內容的呈現，環(huán)境的管理、教學資源的管理、教學資源的互動共享等。在構建智慧教室的過程中，應該注重從該幾項構建角度進行科學的建設，實現智慧教室的智慧性與現代化性。從黃榮懷的研究角度來看，構建智慧教室其需要將教學資源、教學內容、教學環(huán)境和老師與學生之間的互動充分聯(lián)系起來，并以現代化的高角度進行科學的智慧教室的構建與完善，實現科學的智慧教室的管理。另外，在其他學者的研究中，還明確指出了信息技術的重要性，提出將現代高新技術不斷與課堂融合的理論深化。

2智慧教室背景現狀分析

智慧教室的研究出發(fā)點是需求設計的滿足，從多個角度考慮，并提出具體的可行的解決方案，例如，教室在使用的過程中，需要定期對教室內的設備及設施進行維護，日常使用中也需要對教室產生損耗，另外，在智慧教室的設計中，還需要從翻轉課堂或者還是云教學等多個角度進行綜合考慮與設計，實現對智慧教室的綜合發(fā)展。在當下的智慧教室建立中，其主要依賴的是現代化信息技術及互聯(lián)網技術，需要重點結合數字化技術實現智慧的教室建立，確保學生在接受相關學習的時候能夠有效地接觸到當下的高新技術及教學范式。在智慧教室的建立中，首先需要重點建立的就是信息的獲取與共享，在不斷變革的社會趨勢下，信息的重要性在不斷深化。同樣，在進行教學的過程中，也需要重點將教學信息作為構建智慧教室的關鍵內容之一，實現對學僧的科學教學。在相關建設工作開展的過程中，一方面需要建立起完善的信息獲取制度，另一方面還需要有著對信息進行管理的設備，實現智慧教室中對信息的綜合利用。同時，智慧教室可以采取模塊化的設計，從建設過程角度出發(fā)進行升級優(yōu)化，在這基礎上疊加模塊設計內容，最終實現每個教室的功能完善標準化，建設成功能齊全、設備準確的智慧型教室。這種方式的建設資金投入必須有明確的保證，漸進式的資金投入可以解決資金困難，周轉不足的問題。在不同階段，多媒體教室建設可以分為智慧型，可視型和標準型三類，在這個過程當中，要避免設備更新過快所造成的資源浪費和資金浪費[1]。

在針對標準型教室進行管理的過程當中，管理員可以使用一卡通操作設備開關，進行一系列設備的管理及控制操作，與此同時也可以以使用遠程主控軟件實現遠程控制的方案?？梢曅徒淌遗c普通教室相比，增加了電子考場的內容，可以語音對話，也可以視頻監(jiān)控。并且是在標準型教室的基礎上增加的。智慧型教室則是通過遠程觀察教室情況，在落實遠程觀察教室情況的過程中，采用語音對講的方式或者還是實施考場攝像的方式，其能夠直接與省考試院取得聯(lián)系，能夠優(yōu)化教室的運用科學性與合理性。在智慧教室建立的過程中，需要重點添加相應的信息收集與傳輸設備，通過現代化智慧方式對教室內的相關內容進行收集與整理，并形成信號傳輸出去。在該技術的落實與應用中，能夠有效地實現視頻、音頻的多向傳輸，能夠優(yōu)化對智慧教室的構建，實現對教學方式的優(yōu)化。另外，在對教室環(huán)境的優(yōu)化工作中，還可以采用現代科技下的配色與拼接技術應用到課堂中的桌椅構成中，通過靈活運用教室內的環(huán)境布置，能夠有效地提高學生在教室內的學習積極性。另外，在教室環(huán)境的設計中，還可以通過對燈光、多媒體、空調的調整等，實現課堂教學環(huán)境的優(yōu)化。在該技術的落實與實踐中，其需要依賴編碼控制器對相關控制內容進行控制，實現科學的集中管理。另外，在該技術設備的支持下，工作人員還可以通過遠程監(jiān)控設備對教室內的相關設備進行管理，實現遠程操控，增加課堂的智慧性與可操作性。

3智慧教室系統(tǒng)的建設內容

智慧教室實現了教學資源的創(chuàng)建、表達和積累過程，作為教育改革背景下的新型教學方式，在教學當中有著越來越重要的地位，為智慧型教學模式的構建和引入提供了具體支持。因此，智慧型教室系統(tǒng)的建設是教學當中最關注的內容，具體的建設包括下面幾個內容[2]。

1）系統(tǒng)集成平臺

智慧教室系統(tǒng)需要在建設時實現統(tǒng)一的對接標準，首先需要滿足的就是自身建設過程中對內部子系統(tǒng)之間的銜接，并且實現校園內的數字化教學方式的建立與對接。在相關系統(tǒng)建立的過程中，同時還需要構建起一個完善的建設標準。但是在當下的系統(tǒng)構建中，系統(tǒng)內部的標準難以統(tǒng)一是切實存在的弊端之一，在當下的建設與發(fā)展中，構建智慧教室，首先需要實現內部系統(tǒng)的有效連接，確保智慧教室建設的科學性與合理性。另外，在系統(tǒng)構建的過程中，還需要重點關注到系統(tǒng)內部的數據與信息的收集與整理。在該項工作中，需要不斷完善相關的信息系統(tǒng)的構建，實現對平臺內信息的科學整合，形成一個信息整合系統(tǒng)。

2）智慧課堂系統(tǒng)

智慧教室系統(tǒng)的建立，首先需要滿足課堂教學實踐的應用，在不斷深化的教學改革中，教學資源的利用效率是提高教學科學性的有效關鍵。在進行課堂教學的過程中，還需要重點將課堂上的互動教學融入該系統(tǒng)的建設中，實現科學的互動教學。另外 ，在智慧教室系統(tǒng)建立的過程中，還可以結合多屏互動教學的優(yōu)勢進行相關系統(tǒng)的建立，實現課堂上教學資源的充分整合，確保教學的科學性與合理性。例如，通過相關系統(tǒng)的建立，其能夠實現系統(tǒng)內的考試、作業(yè)、討論等項目功能的實現，提升互動教學的科學性。智慧課堂系統(tǒng)實現了翻轉課堂式的教學，探索互動式的教學，促進信息化融合到教學進程[3]。

3）智能中樞系統(tǒng)

智能中樞系統(tǒng)是實現教學環(huán)境監(jiān)測變量與教學環(huán)境保障設備間的策略管理的智能聯(lián)動系統(tǒng)，實現教室溫濕度、二氧化碳濃度、pm值、光照度、燈光、窗簾等。在針對教室的智能中輸入系統(tǒng)進行管理的過程當中，教學環(huán)境監(jiān)測變量以及教學環(huán)境保障設備之間的策略化管理的智能聯(lián)動具有較高的使用價值，它有整個智能裝修系統(tǒng)作為載體，開展一系列的管理操作。智能中樞系統(tǒng)可以完成教學管理，考試活動，教學任務調度等多種活動任務，同時也可以達到網絡化高效化的管理效果，促進了教學效果的提高。為學生管理、教務管理、考務管理、教學管理等方面提供了智能化、高效化和便捷化的物理環(huán)境支撐，實現了信息傳遞良好交互的效果。智能中樞系統(tǒng)實現智慧教室的統(tǒng)一管理，對智能設備進行統(tǒng)一的管控，并通過不斷進行一系列的管理及操作。據了解，在進行服務端的安裝工作時，系統(tǒng)管理軟件以及物聯(lián)網設備端客戶的系統(tǒng)軟件可以達到遠程訪問或者本地訪問的目的，這就使得整個系統(tǒng)以及整個智能設備的監(jiān)控管理效果大幅度提升。與此同時，這些設備的安裝還能夠保證整個智能教室成為綜合性的物聯(lián)網應用場景。比如教室管理員就可以對考勤系統(tǒng)進行分析之后，了解考勤系統(tǒng)當中人員的數據，并判斷教室當中是否有學生，如果教室內有學生，那么系統(tǒng)就會進入到工作的狀態(tài)，反之，如果教室內沒有學生，那么將會關閉所有的系統(tǒng)。

4）教室管理系統(tǒng)

教室管理系統(tǒng)對于智慧教室系統(tǒng)而言也是十分重要的存在，通過教室管理系統(tǒng)的建立，其能夠實現對教室內設備的管理，或者是對教室的預約進行有效的科學的管理，實現教室利用效率的提高。通過教室管理系統(tǒng)，能夠對教室環(huán)境進行科學的監(jiān)管與監(jiān)督，遠程直播管理和遠程教室預約管理四個方面的內容，實現對教室情況的全面了解，及時地對教室的各種情況做出具體分析，提供良好的教學狀態(tài)。教室管理人員可以結合遠程查看的情況，根據具體情況實行遠程調控，除此之外就是管理員還可以利用遠程移動終端對教室的直播管理進行控制工作，直接對直播教室開展一系列的教學評估以及教學監(jiān)督工作。教師在開展相應教學工作時，也可以預約管理模塊，這種管理的方式可以拉近教師與教室之間的聯(lián)系，實現校方與教室的統(tǒng)一管理，加強管理手段，以更便捷的方式提供支持，提高教室利用率。

4智慧教室系統(tǒng)架構設計與實現

系統(tǒng)架構設計是以數據分層為基礎，實現多樣化信息化管理系統(tǒng)，構建全面的智慧教室模式。能夠實現硬件與軟件功能的融合與聯(lián)動，保證系統(tǒng)升級，預留充足的功能接口滿足系統(tǒng)今天的發(fā)展要求。

1）終端層

終端層是與用戶服務直接相連的層次。在使用的過程當中要根據用戶的需求實時分析，提供針對化的服務。它的功能主要表現在全面聯(lián)通教室的各個媒體設備以及傳感器，通過系統(tǒng)控制中心實現對各個設備的智能化控制，確保實現高效化、快速化和機械化的服務運轉，滿足智慧型教室的穩(wěn)定運行。終端層提供的功能實現了教學模式的優(yōu)化與創(chuàng)新，給教師和學生都帶來了一種獨特的教與學的體驗。

2）室內監(jiān)控層

室內監(jiān)控層就是給系統(tǒng)運行提供監(jiān)測數據，比如對教室的燈光，窗戶，屋門和相關設備做出具體檢測和智能化控制。確保教室內部溫度適宜，光線充足，為教學環(huán)境提供充足的條件，滿足教學效果。

3）中間層

中間層實現的是數據與智慧教室系統(tǒng)的良好運轉，給智慧教室系統(tǒng)構建提供數據支持。例如實現數據存儲，分析以及傳輸功能，這是智慧型教室系統(tǒng)運行的關鍵基礎。

4）硬件層

硬件層包含著智慧教室系統(tǒng)運行中所需要的硬件設施，為系統(tǒng)運行提供硬件支持。

5結語

智慧教室的建設無疑是我國教育行業(yè)的一項重要創(chuàng)新改變，將智能技術融入教育系統(tǒng)當中進行教室的信息化和智能化管理，對于職業(yè)信息化教學工作而言帶來了積極的影響，不僅為教學的工作提供了創(chuàng)新思路，以及新的教學理念，同時還提供新的教學方式。當然智慧教室的出現還整體提高了學校的核心競爭力，促進學校人才培養(yǎng)的多元化以及個性化。結合物聯(lián)網技術和智慧教室模式，全面構建智慧教室，在教學過程當中也有著重大意義。

參考文獻：

[1] 康偉.物聯(lián)網在高校的應用探討[J].山西經濟管理干部學院學報，2012，20（1）：105-107.

[2] 劉君.基于物聯(lián)網技術的高校智慧教室的設計研究[J].陜西理工學院學報（自然科學版），2017（5）：52-57.

[3] 黃榮懷，胡永斌，楊俊鋒，等.智慧教室的概念及特征[J].開放教育研究，2012，18（2）：22-27.

[4] 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].現代教育技術，2013，23（7）：5-8.

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