李恒　喬旭

摘要：智慧教室誕生于信息技術與教育教學的深度融合，在促進高校教學改革中擔任了重要角色。本文結合中國海洋大學案例，從智慧教室的系統(tǒng)組成、建設成效、存在問題等方面進行了探討，并對其發(fā)展提出建議，旨在加快推動教育技術創(chuàng)新發(fā)展。

關鍵詞：高等院校;智慧教室;建設;實踐

一、緒論

2019年，在中共中央、國務院印發(fā)的《中國教育現(xiàn)代化2035》等政策性指導意見中，特別強調應加快信息化時代教育變革，積極建設智能化校園，統(tǒng)籌建設一體化教學、管理與服務平臺，加快推進智慧教育創(chuàng)新發(fā)展。

智慧教室將信息手段融入教育教學活動，是信息化教學和未來教室的一種重要形式，利用智慧教室推動教學改革，使課堂教學變得更有效率。在智能課程模式下，學生可以在自主思考，獲得多方面的知識文化。可見智慧教室能夠彌補傳統(tǒng)教學模式的不足，實現(xiàn)教學的信息化，可以推動教育教學發(fā)展得更加高效，是教育現(xiàn)代化建設的重要嘗試。

二、智慧教室的系統(tǒng)組成

目前，中國海洋大學智慧教室的建設主要由一體機或觸控投影機、音響系統(tǒng)組成的基礎部分教學系統(tǒng)，以及智能考勤系統(tǒng)、校內翻轉課堂平臺、錄播系統(tǒng)、網絡巡課評課系統(tǒng)組成，滿足日常教學智慧化的需求。有小部分教室添加了遠程互動教學的功能，滿足跨校區(qū)教學以及不同學校間的互動教學需求，為促進名師、好課資源共享提供了技術支撐。為滿足實驗教學需求，在智慧教室的基礎功能中，添加虛擬仿真的軟硬件設備，滿足實驗教學的新時代需求，增強了實驗的沉浸式體驗。除了在普通教室及實驗教室中的應用，中國海洋大學還將智慧教室融合到計算機機房中，打造了研討型機房，改善了計算機教學的環(huán)境，增強了計算機教學的互動交流。

以下，對智慧教室組成的各個系統(tǒng)進行詳細描述。

（一）基礎部分教學系統(tǒng)

由研討式桌椅、教師使用的一體機或觸控投影機、教師講臺、無塵黑板或白板、音響系統(tǒng)、控制軟件等構成。使用研討式桌椅，便于學生根據(jù)上課模式、人數(shù)自由組合搭配，方便學生互動討論。使用一體機等顯示設備配合無塵書寫板使用，使教學內容的呈現(xiàn)方式更加生動，同時也有利于保護師生的健康。學生一體機可以用來小組討論，同學們可以將手機或交互平板教學軟件中的資料投屏到一體機上，也可以直接在一體機上制作內容，學生一體機上的內容也可以共享到教師一體機，便于教師在全班進行分享、講解。

（二）智能考勤系統(tǒng)

教師通過軟件發(fā)布簽到，設置簽到時間及簽到地理范圍，避免出現(xiàn)代簽問題。

（三）校內翻轉課堂平臺

教室利用平臺，通過線上線下結合的教學方式，促進教學方式方法改革，提升教學效率。學生利用平臺學習，打破時間、空間限制，實現(xiàn)彈性自主學習。學校管理者可以通過教學大數(shù)據(jù)功能實時監(jiān)管教學情況。教師可以在課前準備好學習素材，供學生課前預習，課中通過小組討論等方式豐富課堂教學，課后通過項目式作業(yè)、實驗、模擬實訓等形式完成教學過程。以任務為導向的學習方式有利于循序漸進的推進學習內容，明確學習目標，從淺入深、從易到難的逐步完成課程安排，使學生更高效地掌握知識。按照教學計劃，發(fā)送學習通知任務給學生，要求他們在線學習，并督促學生按時完成。教師可以在教學過程中進行分組，例如隨機分組、自由分組、指定分組等，方便教師組織研討教學。教師為各項目團隊布置項目作業(yè)，階段性檢驗項目實施情況，各項目團隊之間互閱互批作業(yè)，互相學習提高。項目實踐評價結果可以納入課程教學最終成績評定，多維度評定學生學習成績。

（四）錄播系統(tǒng)

錄播系統(tǒng)，通常分為常態(tài)化錄播和精品錄播。常態(tài)化錄播系統(tǒng)具備操作簡便的特點，因此在智慧教室中使用居多。在教室教學一體機、推拉黑（白）板、電子講臺的基礎上，老師和學生不需要佩戴任何設備，即可自動完成教師授課、學生場景、教學課件三個場景的錄制，錄制課程自動上傳信息平臺。課程資源的重復利用，提高了其使用效率。

（五）遠程互動教學系統(tǒng)

系統(tǒng)通常分為教室間、教室對平臺兩類。教室間的遠程互動教學系統(tǒng)，可以實現(xiàn)多校區(qū)、多學校的課堂互動。學校間教室遠程互動共享，打破了空間的限制，促進了多校師生的交流。例如，中國海洋大學通過在線慕課與遠程互動教學系統(tǒng)結合的方式，向全國高校共享《海洋的前世今生》《人類與海洋》《走進魚類世界》《水產動物遺傳育種學》《海洋工程地質》等課程，普及海洋科學知識。2018年在教育部高教司發(fā)出“慕課西行”的號召后，中國海洋大學積極響應，利用遠程互動教學系統(tǒng)，采用“同步課堂”教學方式與新疆的喀什大學開展了直播互動教學，成為全國第一批“探索慕課援疆新方法、新形式”的重點高校之一。教室對平臺類型的遠程互動教學系統(tǒng)，如哈佛大學的HBX Live未來教室，授課教師利用教室中的數(shù)字屏幕教學，與60名學生同時遠程互動，學生可以通過電腦或手機參與課堂互動與提問，教授可以實時回答問題（馬曉棠，2015）。

（六）虛擬仿真實驗系統(tǒng)

虛擬仿真實驗系統(tǒng)能夠模擬真實的實驗場景、設備、流程和實驗結果，學生融入其中開展實驗學習，為將來實際操作做準備。對學生而言，可以避免實驗時間、地點受限和實驗安全等問題，并能更好通過三維視角觀察實驗設備和結果;對學校而言，能很好的解決的實驗成本高、場地有限、工位有限和安全管理等問題。目前，中國海洋大學已建成2個國家級虛擬仿真實驗教學中心、15個虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)，通過自主研發(fā)、聯(lián)合攻關、持續(xù)投入等方式，利用虛擬現(xiàn)實、多媒體交互、Web、3D可視化等信息化技術，涵蓋海洋、水產等多學科，構建了結構化、系統(tǒng)化、高度仿真的虛擬實驗環(huán)境，充分整合線上線下實驗教學資源并共享（鄭小東等，2019）。

（七）網絡巡課評課系統(tǒng)

網絡巡課評課系統(tǒng)作為信息化時代的課堂觀察、記錄、點評工具，是教學管理精細化發(fā)展的趨勢，可以大幅提升教學督導效率，避免現(xiàn)場巡課給師生上課帶來的干擾，也能夠做到長期巡查、監(jiān)督課堂真實教學情況，更高效率的實現(xiàn)學校以督導促改進的目的。

（八）物聯(lián)網系統(tǒng)

綜合利用物聯(lián)網、傳感器以及自動控制等技術，建立安全、綠色、智能化的教室環(huán)境。

三、智慧教室實踐成效

目前，智慧教室在全國高校中較為普及，各高校根據(jù)自身需求，建設形式多樣的智慧教室。智慧教室的投入使用，改善了教學環(huán)境，提升了教學效率。智慧教室通過高校教學實際應用的檢驗，證實了其對信息化教學改革的顯著作用。

當代大學生是互聯(lián)網時代的原住民，互聯(lián)網已經深深融入到他們的生活中，利用信息化手段開展教學，更符合學生的學習習慣。智慧教室的使用，促進了教師由知識灌輸者到教學流程、教學內容設計者角色的轉變，促進了學生由被動式學習到主動式學習的轉變。在提高教學效率方面，以課前點名為例，針對人數(shù)較多的班級，教師點名通常會消耗5～10分鐘的時間，對于1學時50分鐘的課堂來說，時間甚是珍貴，利用智慧教室信息技術手段，通過APP、無感考勤系統(tǒng)簽到，提升了教學效率。智慧教室軟硬件結合，信息化手段貫穿教學整個流程，豐富了教學方式方法及教學內容，全程教學數(shù)據(jù)展現(xiàn)，使教師及同學能夠更直觀的了解教學情況。以教學手段更加靈活多樣為例，在傳統(tǒng)課堂中，有的學生因為各種原因，不愿在課堂中回答問題、提問，智慧教室的利用，學生可以利用自己的終端發(fā)言，提升了學生的參與率。教師將自己準備的資料，包含慕課、視頻、幻燈片、文本等發(fā)布給學生，學生可以在課前預習，便于課中師生開展互動討論，教師將各種問答、搶答等題目提前設置好，課中發(fā)送給學生，讓學生參與到互動教學中來。

四、智慧教室存在的問題

智慧教室在使用過程中凸顯了優(yōu)勢，但同時也存在一些不足。（1）教學理念不配套。智慧教室投入使用是為了更好的服務智慧教學，但最終目的并非僅僅將教室改造成智慧化，而是達到教學的智慧化。然而目前有些教師的教學觀念沒有隨之改變，教學思路和方法“原地踏步”，仍然停留在傳統(tǒng)課堂模式上，難以發(fā)揮智慧教室的真正作用。（2）設備操控不夠簡易。智慧教室往往集成多項功能，但是不同的功能由不同的設備來實現(xiàn)，不僅增加了建設成本，還使得操作變復雜，師生面對控制面板經常眼花繚亂，不僅難以提高教學效率，更有甚者會造成教學事故。（3）支撐體系不完善。智慧教室里包含了大量的信息化設備，對網絡帶寬、網絡穩(wěn)定性要求較高，網絡環(huán)境跟不上，會導致設備無法連接，內容無法傳輸?shù)葐栴}，造成設備使用效果衰減，并且隨之帶來的維護人員成本、設備成本增加。

五、智慧教室建設的建議

（1）學校主管部門強化引導。教師教學觀念的轉變、教學方法的改變還需要教學主管部門的政策引導，需要通過組織大量的教師發(fā)展活動來推動。在教師發(fā)展活動中，僅僅講解軟硬件的使用是遠遠不夠的，更應該注重對教學理念、教學方法的分享。（2）優(yōu)化系統(tǒng)集成功能。支撐智慧教室的各類設備只是配合教師完成教學的工具，應優(yōu)先使用系統(tǒng)功能集成率較高的終端，最大限度的將設備操控簡易化、智慧化。智慧教室的建設應該因校制宜，充分考慮實際教學需求，實現(xiàn)教學場景的一鍵實現(xiàn)，系統(tǒng)功能手機端遙控即可操作，這樣既可以節(jié)約成本、避免重復投資，又可以避免因為設備操作復雜而無法配合教學的情況出現(xiàn)。（3）注重支撐體系建設。隨著智慧教室的功能愈加豐富，高清無延遲直播、高清視頻播放、VR教學，對網絡的要求越來越高。學校網信中心應加強網絡基礎設施建設，利用光纖專線、5G技術等信息化手段，優(yōu)先確保智慧教室的功能正常發(fā)揮。同時，智慧教室設備的采購，可多采用經久耐用型設備，可以減少后期維護的人工成本及設備成本。

智慧教室是結合國家“互聯(lián)網+”大數(shù)據(jù)、新一代人工智能的產物，通過智慧教室的全面應用，進一步推動了教育理念的更新、教學方法的革新、教學體系的創(chuàng)新，信息技術助力教育，使我國教育水平不斷邁向新高峰。

參考文獻：

[1]馬曉棠.哈佛大學虛擬課堂充滿未來感，無課桌椅只有熒幕.中國日報，20150902.

[2]鄭小東，溫海深，黃六一，薛瑩，張英杰.“雙一流”背景下的水產科學虛擬仿真實驗教學資源建設[J].高等農業(yè)教育，2019（05）：6064.

基金項目：2020年教育部產學合作協(xié)同育人項目（202002 247001，202002046018），山東省本科教改重點項目（2018B15）

作者簡介：李恒（1980—），男，山東青島人，碩士，實驗師，研究方向：實驗室建設與管理、信息化建設。