安豐教 吳倩 王齊 郭振平 徐善針吉林職業(yè)技術(shù)學(xué)院 吉林 延邊 133400

當(dāng)今，以人工智能為代表的新技術(shù)革命正在加速教育現(xiàn)代化的進(jìn)程，帶動(dòng)著教育生態(tài)、教育環(huán)境和教育方式都迅速發(fā)生根本的改變，催生智慧校園建設(shè)如雨后春筍般茁壯成長(zhǎng)。目前，很多高職院校投入巨大人力財(cái)力建設(shè)智慧校園，取得了一定的成績(jī)。然而，有些學(xué)校在建設(shè)中盲目追求大而全、高大上，智慧校園幾乎成了智慧城市的縮小版。投入了大量的資金，提升管理層與信息化建設(shè)部門對(duì)信息化發(fā)展方向的把控能力，卻忽視了智慧校園建設(shè)的核心。

1 智慧校園建設(shè)的核心是智慧教室

在學(xué)校，課堂教學(xué)環(huán)節(jié)是學(xué)生接受系統(tǒng)教育最重要的一環(huán)，改善課堂教學(xué)是提高教學(xué)水平的關(guān)鍵。現(xiàn)行的教學(xué)過(guò)程中，傳統(tǒng)的簽到環(huán)節(jié)、疑問(wèn)確認(rèn)環(huán)節(jié)、提問(wèn)互動(dòng)環(huán)節(jié)、課堂小測(cè)試環(huán)節(jié)存在諸多問(wèn)題。簽到過(guò)程中，使用紙張簽到，效率低且存在代簽現(xiàn)象，結(jié)果不便于教師統(tǒng)計(jì);提問(wèn)互動(dòng)環(huán)節(jié)和課堂小測(cè)試的環(huán)節(jié)中，教師給出簡(jiǎn)單選擇后，學(xué)生舉手或者口頭回答，不能獲得準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，教師只能根據(jù)大體情況來(lái)判斷是否進(jìn)行教學(xué)，沒(méi)有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，更不能考慮后期的數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作。傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)的需要，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集智慧教學(xué)、人員考勤、資產(chǎn)管理、環(huán)境智慧調(diào)節(jié)、視頻監(jiān)控及遠(yuǎn)程控制于一體的新型現(xiàn)代化智慧教室系統(tǒng)在逐步的推廣運(yùn)用。

智慧校園建設(shè)應(yīng)主要以服務(wù)教學(xué)、科研、管理為目的，信息化認(rèn)知程度及智能化水平提升是應(yīng)用驅(qū)動(dòng)成效的體現(xiàn)形式。智慧校園建設(shè)最終都要落到教與學(xué)這個(gè)主陣地上來(lái)。因此，智慧校園建設(shè)的核心應(yīng)著力于優(yōu)先建設(shè)智慧教室。

什么樣的教室屬于智慧教室？當(dāng)前主要有兩種思路。一種是從技術(shù)的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)教室的“智慧性”，強(qiáng)調(diào)人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、互動(dòng)技術(shù)等各種新興技術(shù)的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)課堂教與學(xué)行為數(shù)據(jù)的采集與分析，強(qiáng)調(diào)智能感知學(xué)習(xí)情境、識(shí)別學(xué)習(xí)者個(gè)性特征、按需推送學(xué)習(xí)資源、自動(dòng)評(píng)估學(xué)習(xí)結(jié)果等功能；另一種是從教與學(xué)的角度實(shí)現(xiàn)促進(jìn)學(xué)習(xí)的智慧，強(qiáng)調(diào)智慧教室整合各種資源，提供多種教學(xué)工具，支持教與學(xué)方式的靈活多變，支持豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，利于交流、協(xié)作和共享，強(qiáng)調(diào)的不只是設(shè)備與技術(shù)的先進(jìn)性，更是如何靈活運(yùn)用技術(shù)來(lái)支持學(xué)習(xí)過(guò)程、增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。由此，智慧的標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重對(duì)新型學(xué)習(xí)方式、深度學(xué)習(xí)的支持程度，直指智慧學(xué)習(xí)的內(nèi)涵。這兩種智慧教室共同的特征是，空間布局和位置十分靈活，支持多樣化的學(xué)生自主或小組活動(dòng)。智慧教室整合了信息技術(shù)和教學(xué)資源，可以完成一些在線的學(xué)習(xí)活動(dòng)，如在線教學(xué)、在線測(cè)試、在線討論等，利于實(shí)現(xiàn)線上與線下學(xué)習(xí)的混合，利于支持學(xué)生的探究、討論和合作，為個(gè)性化學(xué)習(xí)提供可能，凸顯了教育效益的智慧性。

智慧教室是一種新型的教育形式，有別于傳統(tǒng)授聽(tīng)課方式——課前學(xué)生提前預(yù)習(xí)，課中學(xué)習(xí)分組討論，隨時(shí)測(cè)試，教師能快速掌握每位學(xué)生學(xué)習(xí)情況，并進(jìn)行針對(duì)性指導(dǎo)。智慧教室運(yùn)用現(xiàn)代化手段切入整個(gè)教學(xué)過(guò)程，讓課堂變得簡(jiǎn)單、高效、智能，有助于開(kāi)發(fā)學(xué)生自主思考與學(xué)習(xí)能力。

智慧教室設(shè)備能夠體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)層次(應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、感知層)，運(yùn)用傳感器、射頻識(shí)別(RFID)等技術(shù)，使信息傳感設(shè)備實(shí)時(shí)感知任何需要的信息，按照約定的協(xié)議，通過(guò)可能的網(wǎng)絡(luò)(如基于WIFI的無(wú)線局域網(wǎng)、移動(dòng)通信、電信網(wǎng)等)接入方式，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的泛在鏈接，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智慧化識(shí)別、跟蹤、監(jiān)控和管理。

智慧教室集多屏互動(dòng)、無(wú)線投屏、遠(yuǎn)程交互、常態(tài)錄播、電子班牌及燈牌等功能于一身。另外，在智慧校園后臺(tái)配置了一體化管理平臺(tái)，與學(xué)校課表系統(tǒng)、一卡通等對(duì)接，共同構(gòu)建便捷的智能教學(xué)設(shè)施、教室管理和智能大數(shù)據(jù)分析、高清課堂自動(dòng)跟蹤實(shí)錄、自動(dòng)上傳數(shù)字課程平臺(tái)、自動(dòng)推送智能終端的智慧教室平臺(tái)，遠(yuǎn)程上課、板書(shū)共享等等，眼下所有的教學(xué)活動(dòng)都能輕松自如地進(jìn)行。智慧教室也能實(shí)現(xiàn)上課與錄播同步進(jìn)行，課程結(jié)束之后還可以線下再?gòu)?fù)習(xí)回看。這種移動(dòng)化的學(xué)習(xí)方式打破了時(shí)空界限，讓學(xué)習(xí)無(wú)處不在[1]。

豐富的教學(xué)資源也是智慧教室的一大特色。通過(guò)共享型資源云平臺(tái)，老師可調(diào)取“云端”的圖片、視頻資源。通過(guò)與職教云和我智慧樹(shù)等平臺(tái)的無(wú)縫對(duì)接，在課堂上也可以展示更多的網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容。借助線上資源，課堂內(nèi)容變得豐富起來(lái)，有助于拓寬學(xué)生的視野。通過(guò)引入智慧教室的設(shè)備與技術(shù)，實(shí)訓(xùn)室也可以融于智慧教室，讓教學(xué)環(huán)節(jié)相對(duì)集中，突破以往理論與實(shí)踐的界限，使實(shí)訓(xùn)課變得更加生動(dòng)了。

2 全景VR智慧教室的構(gòu)建

實(shí)操訓(xùn)練是高職教育不可缺少的環(huán)節(jié)，但對(duì)民辦高職院校而言，在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中往往受到設(shè)備昂貴、成本高的限制，在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)設(shè)備損耗嚴(yán)重、后期更新維護(hù)困難等問(wèn)題。而全景VR智慧教室可以根據(jù)需要構(gòu)建多種實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景，不需要購(gòu)買高昂的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，突破傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)在設(shè)備、成本、內(nèi)容等方面的限制，讓學(xué)生在虛擬的實(shí)訓(xùn)環(huán)境中隨心所欲地進(jìn)行各種訓(xùn)練，獲取前所未有的實(shí)訓(xùn)教學(xué)體驗(yàn)，帶來(lái)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的飛躍性發(fā)展[2]。

傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)操作因?yàn)閳?chǎng)地和安全因素，不利于學(xué)生反復(fù)進(jìn)行訓(xùn)練，甚至根本無(wú)法開(kāi)展訓(xùn)練，嚴(yán)重影響了實(shí)訓(xùn)教學(xué)的效果。全景教室完全不受時(shí)空束縛，在降低危險(xiǎn)系數(shù)的同時(shí)讓學(xué)生身臨其境地參與和操作一般實(shí)驗(yàn)室無(wú)法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)，以及現(xiàn)實(shí)環(huán)境中無(wú)法領(lǐng)略的宏觀和微觀場(chǎng)景，以震撼的方式激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力。

全景VR智慧教室是集教學(xué)、虛擬實(shí)訓(xùn)、科學(xué)研究于一體的一整套軟硬件系統(tǒng)，遵循專業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)、行業(yè)技能培養(yǎng)規(guī)律，并匹配相應(yīng)實(shí)訓(xùn)課程，既可滿足日常教學(xué)培訓(xùn)要求，又能充當(dāng)技能核心專業(yè)的實(shí)踐平臺(tái)。

全景VR智慧教室以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)為基礎(chǔ)，把高分辨率的立體投影顯示技術(shù)、多通道視景同步技術(shù)、三維計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、音響技術(shù)、傳感器技術(shù)等完美地融合在一起，從而產(chǎn)生一個(gè)被三維立體投影畫(huà)面包圍供多人使用的完全沉浸式的虛擬環(huán)境，它能夠?yàn)閷W(xué)生提供生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，為老師提供了便利的教學(xué)工具。

全景VR智慧教室的建設(shè)應(yīng)遵循以下基本目標(biāo)：

（1）具化教學(xué)內(nèi)容。對(duì)于教學(xué)中學(xué)生出錯(cuò)率較多或?qū)W生不易理解的知識(shí)點(diǎn)、疑難點(diǎn)，以及具有較高教學(xué)價(jià)值的教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)全景教室將原本抽象化、模糊化、寬泛化的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為具體化、生動(dòng)化、細(xì)致化，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)把教學(xué)內(nèi)容講通講透。

（2）活化教學(xué)設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)教學(xué)一般是單向的傳輸過(guò)程，老師在講授教學(xué)內(nèi)容時(shí)經(jīng)常會(huì)照本宣科、按部就班地羅列講解，而學(xué)生在學(xué)習(xí)課程時(shí)屬于被動(dòng)接受，難免會(huì)失去興趣，產(chǎn)生厭學(xué)現(xiàn)象。利用全景教室，將教學(xué)內(nèi)容視覺(jué)化處理，根據(jù)課程內(nèi)容可以使用各種多媒體技術(shù)將課程內(nèi)容直觀、形象地展示出來(lái)，真正做到把教學(xué)中抽象的概念形象化、靜態(tài)的信息動(dòng)態(tài)化、枯燥的數(shù)據(jù)圖形化，同時(shí)促進(jìn)師生間的親密互動(dòng)，既能活躍課堂氛圍，又能提高教學(xué)質(zhì)量[3]。

（3）延展教學(xué)時(shí)空。在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)上，可以利用“AR情境教學(xué)”技術(shù)構(gòu)造虛擬環(huán)境，打破時(shí)間與空間的限制，可以幫助學(xué)生提供生動(dòng)的學(xué)習(xí)材料，讓學(xué)生在課堂有種身臨其境的感覺(jué)，讓學(xué)生擁有更多的想象空間，還可以為學(xué)生解決一些無(wú)法想象的難題，讓學(xué)生在自己的空間遨游，喚起自己在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中的靈感。有時(shí)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以透視建筑物的內(nèi)部構(gòu)造結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生親身體會(huì)構(gòu)造建筑的過(guò)程，這可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。傳統(tǒng)的教學(xué)以課本普及知識(shí)，用理論解釋其中原理，是無(wú)法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的。所以利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的“AR情境教學(xué)”在教學(xué)運(yùn)用中可以打破時(shí)間與空間的限制[4]。

（4）深化教育信息。教育信息化是教育現(xiàn)代化的重要內(nèi)容，以教學(xué)信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化是當(dāng)今世界教育改革與發(fā)展的共同趨勢(shì)。全景教室基于這樣的大趨勢(shì)，深化教育信息，滿足教育信息顯示多媒化、處理數(shù)字化、存儲(chǔ)異地化、傳輸網(wǎng)絡(luò)化、管理智能化，同時(shí)具有開(kāi)放性（它能超越時(shí)空，使教育向所有需要和愿意學(xué)習(xí)的人開(kāi)放，并實(shí)現(xiàn)資源共享）、非線性（它的學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式，都打破了傳統(tǒng)的線性框框，在電子課本和網(wǎng)上教材中，知識(shí)間的聯(lián)結(jié)不再是線性的，而是網(wǎng)狀的、發(fā)散性的、板塊的，可以有多種組合和檢索方式，它是一個(gè)因人施教的系統(tǒng)，照顧著每一個(gè)學(xué)習(xí)者的需求）以及交互性（它能實(shí)現(xiàn)人-機(jī)之間的雙向溝通和人-人之間的遠(yuǎn)距離交互學(xué)習(xí)，促進(jìn)老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與其他人之間的多向交流）[5]。

（5）實(shí)現(xiàn)多校區(qū)間與沉浸式遠(yuǎn)程互動(dòng)直播教室、專業(yè)教室、云教室、智慧盒子等收視教室進(jìn)行課堂教學(xué)的直播、交互和錄制；同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種聽(tīng)課場(chǎng)景，包括在收視教室遠(yuǎn)程收視、電腦上遠(yuǎn)程在線收視、移動(dòng)終端實(shí)時(shí)在線收視。解決多個(gè)校區(qū)教學(xué)互動(dòng)乃至全國(guó)共享的教學(xué)需求。結(jié)合學(xué)校專業(yè)特色，在各專業(yè)的授課同時(shí)，也可通過(guò)信息化設(shè)備實(shí)現(xiàn)多校區(qū)教學(xué)指導(dǎo)互動(dòng)。通過(guò)優(yōu)秀課程資源共享的方式，從根本解決課程資源不足的問(wèn)題，積極推動(dòng)教學(xué)內(nèi)容、方法、模式和教學(xué)管理體制機(jī)制的變革[6]。

3 結(jié)束語(yǔ)

以全景VR智慧教室為核心的智慧校園，融合空間、課程、教學(xué)、評(píng)價(jià)四大要素系統(tǒng)，重塑時(shí)空環(huán)境、重構(gòu)學(xué)習(xí)要素、變革學(xué)習(xí)方式。在全景VR智慧教室中，教師的地位將更加重要，課程的價(jià)值將進(jìn)一步放大，教學(xué)內(nèi)要更加豐富，有利于促進(jìn)學(xué)生高階思維能力的全面發(fā)展，也有利于學(xué)生核心素養(yǎng)、數(shù)據(jù)素養(yǎng)、科技素養(yǎng)和創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)。