盧建寧

（玉林師范學(xué)院 廣西壯族自治區(qū)玉林市 537000）

智慧教室并非單純以信息化教學(xué)為建設(shè)目標(biāo)，而是一個復(fù)雜且系統(tǒng)化的建設(shè)工程。其建設(shè)目標(biāo)在于滿足教師與學(xué)生的“教”與“學(xué)”需求，創(chuàng)建一個技術(shù)先進、應(yīng)用便捷、資源豐富、管理高效的教室空間。從實際功能來看，智慧教室既要滿足媒體共享應(yīng)用、多端協(xié)同學(xué)習(xí)、跨媒介互動、可視化管理等功能，又要具備多功能、多平臺、易維護、易拓展等特征，進而達成全方位的教學(xué)與管理升級。

1 高校智慧教室建設(shè)中的“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)

智慧教室建設(shè)需要以當(dāng)前先進的“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)為基本依據(jù)，通過硬件、軟件、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、平臺等綜合模塊的協(xié)同服務(wù)，從而創(chuàng)建出滿足當(dāng)前師生智能化教學(xué)的空間。

1.1 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是當(dāng)前創(chuàng)建智能化環(huán)境空間的重要技術(shù)。在智慧教室建設(shè)過程中，物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中的智能感知、普適計算、識別等技術(shù)具有重要功能。首先，在門禁設(shè)置中，物聯(lián)網(wǎng)可以建立師生識別系統(tǒng)，通過指紋、人像或?qū)W生卡即可識別身份，進而自動開放教室功能，同時也能自動生成日志，記錄師生的使用情況與細節(jié)。其次，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效調(diào)控教室內(nèi)部的環(huán)境因素，包括噪聲、溫度、氣味、光線等。一方面，通過傳感器技術(shù)可以隨時檢測教室內(nèi)部的各項環(huán)境參數(shù)，由此了解當(dāng)前教室內(nèi)部的環(huán)境狀態(tài)；另一方面，可以通過智能調(diào)節(jié)設(shè)備，通過調(diào)控教室內(nèi)部的通風(fēng)、換氣、燈具等相關(guān)設(shè)備，由此保證教室內(nèi)部的聲音、溫度、光線等適合師生教學(xué)。

1.2 云計算

在信息化教學(xué)設(shè)計中，教師需要通過大量的數(shù)字化資源進行篩選與應(yīng)用，而大量的資源信息會使得教學(xué)活動過于繁瑣，信息傳輸也會受到極大影響。對此，云計算技術(shù)可以構(gòu)建云空間資源庫，通過分布式文件系統(tǒng)可以為各個教師與學(xué)生提供非常客觀的云空間，同時利用集群技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還可以實現(xiàn)隨時隨地調(diào)用資源的目的，為教師教學(xué)提供了更便捷的平臺。與此同時，智慧教室還可以利用云計算技術(shù)建立云桌面，甚至可以通過虛擬技術(shù)搭建教學(xué)平臺，讓智慧化教學(xué)更加鮮明有效，呈現(xiàn)出不同的形式與特征，也降低了教師進行智慧教學(xué)設(shè)計的難度。

1.3 大數(shù)據(jù)

在智慧教室建設(shè)過程中，會生成大量數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)可以反饋師生的教學(xué)與學(xué)習(xí)實情，因此在信息反饋與智能指導(dǎo)方面具有重要價值。所以，大數(shù)據(jù)系統(tǒng)就成為補足智慧教室建設(shè)的重要模塊。一方面，大數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以收集教師的教學(xué)過程數(shù)據(jù)，進而結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋進行分析，可以判斷教師教學(xué)設(shè)計中的優(yōu)勢與不足，以此為教師教學(xué)提供必要的改進建議。另一方面，大數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動，收集其學(xué)習(xí)過程中的各項數(shù)據(jù)，通過量化標(biāo)準(zhǔn)與模型建設(shè)，可以進一步分析學(xué)生之間的差異，進而為其提供個性化的教學(xué)服務(wù)，提供符合其成長需求的資源。

2 高校智慧教室建設(shè)與管理中的問題分析

2.1 系統(tǒng)調(diào)研深度不足

智慧教室的建設(shè)需要建立大量通用或非通用的系統(tǒng)設(shè)備及非必選節(jié)點，這些節(jié)點的連通接口會直接影響智慧教室各儀器設(shè)備的應(yīng)用效率。根據(jù)當(dāng)前的調(diào)研反饋，在智慧教室建設(shè)過程中，對于智慧教師內(nèi)部的設(shè)備型號、尺寸、接口等內(nèi)容的關(guān)注不全面。比如在教室各類顯示屏的尺寸設(shè)計、中控主機背板后的各類接口、存儲空間的接口設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)環(huán)控的節(jié)點設(shè)計、APP軟件的適用效果等方面，一般在建設(shè)過程中會給予更多的關(guān)注，但是在其他一些方面卻存在忽視與輕視的問題。比如智慧教室的整體框架體系結(jié)構(gòu)、各類設(shè)備的選型、物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點選定、信息化平臺的連通性、各功能模塊的實用度、非通用節(jié)點的集成拓展效果、智慧教室與智慧校園的對接關(guān)系等，這些內(nèi)容在智慧教室建設(shè)過程中容易被忽視，從而導(dǎo)致在智慧教室實際應(yīng)用過程中的實際效用產(chǎn)生了一定的影響。比如設(shè)備的安裝方式是否符合教師的使用習(xí)慣、設(shè)備功能服務(wù)是否增加了教學(xué)負擔(dān)、設(shè)備應(yīng)用是否能有效提升教學(xué)效果、智慧教室是否符合教師的適應(yīng)能力等，只有全面調(diào)研智慧教室的實際應(yīng)用成效并反饋其特征與需求，才能進一步達到改革創(chuàng)新的目的與效果。因此，當(dāng)前還需要增強對上述問題的關(guān)注與調(diào)研。

2.2 常態(tài)運維效果不佳

智慧教室屬于有密集設(shè)備網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)資源構(gòu)成的一體化項目，必須建立完善的運維保障機制，才能保證各項設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、教學(xué)輔助功能的有效運行與應(yīng)用，否則不僅影響設(shè)備的使用效率，而且還會影響教學(xué)實效，給教師和學(xué)生較差的課堂體驗。目前高校在智慧教室建設(shè)過程中需要關(guān)注的運維問題主要包括以下幾點：

（1）智慧教師建設(shè)方與學(xué)校的質(zhì)保合同到期時，相應(yīng)附帶的運維服務(wù)也會結(jié)束，導(dǎo)致后期智慧教室失去了運行維護的工作保障。

（2）部分非通用型設(shè)備在應(yīng)用安裝前缺乏完善的測試，導(dǎo)致實際運行過程中發(fā)生不適配、無法連通、軟件沖突等問題。

（3）智慧教室各類設(shè)備的接插件、觸控件等設(shè)備接口缺乏長期清潔工作，導(dǎo)致接觸不良等故障。

（4）智慧教室局域網(wǎng)或出口網(wǎng)絡(luò)也面臨諸多故障問題。

（5）智慧教室后臺服務(wù)器系統(tǒng)或節(jié)點需要定期進行固件升級，當(dāng)失去運維團隊后，也就無法繼續(xù)升級。

（6）智慧教室的后臺數(shù)據(jù)會不斷累積，在缺乏定期清理后，會使得整體系統(tǒng)運行緩慢，甚至崩潰。

上述運維問題是高校在智慧課堂建設(shè)過程中容易遺漏的重要內(nèi)容，必須建立良好的運維保障，比如通過購買第三方運維服務(wù)等，以保證智慧教室的長期穩(wěn)定運行。

3 高校智慧教室的框架體系與技術(shù)結(jié)構(gòu)

3.1 集控服務(wù)平臺

集控服務(wù)平臺主要負責(zé)智慧教室內(nèi)部硬件設(shè)備的集中管理與統(tǒng)一控制，并由此提供不同的管理服務(wù)，一般部署與高校校園IDC或指揮中心。該平臺需要存儲全校各個智慧教室設(shè)施與設(shè)備的相關(guān)信息，包括系統(tǒng)參數(shù)配置、當(dāng)前運行狀態(tài)、教學(xué)資源信息等，屬于智慧教室管理后臺的上層管理中心，需要依托Windows或者Linux系統(tǒng)進行開發(fā)，同時建立對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，例如Mysql等。集控服務(wù)平臺需要對智慧教室中大量的不同類型的設(shè)備即下屬系統(tǒng)提供統(tǒng)一管理服務(wù)，比如合理分配IP，避免網(wǎng)絡(luò)沖突；合理設(shè)置端口，保證各設(shè)備之前有效連接與信息傳遞；科學(xué)設(shè)計地址與端口表并提供完整的維護流程等。

3.2 中控主機

中控主機是智慧教室管理的核心操控部件，將智慧教室中多種環(huán)境設(shè)備與物聯(lián)功能集于一身，進而建立獨立的中控臺會柜機。一般部署于智慧教室集控服務(wù)平臺下游，放置在各個教室之中，為教室提供客戶端設(shè)備，屬于下游階段的核心主機。當(dāng)前國內(nèi)關(guān)于中控主機的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)缺乏統(tǒng)一性，大多由廠商自主開發(fā)，集中于使用ARM Cortex+Linux系統(tǒng)的基本架構(gòu)，部分廠商選用OPS為主機核心。

3.3 操控面板

操控面板是與師生進行互動的操控類設(shè)備，一般采用RS232串口或其他方式與主機連接，通過機械按鍵、觸摸按鍵等方式提供人為操作的按鈕。當(dāng)前的操控面板還會增設(shè)液晶顯示屏，由師生通過觸屏操作面板，以調(diào)控智慧教室內(nèi)的設(shè)備，完成對各項設(shè)備的調(diào)整與應(yīng)用。在當(dāng)前的智慧教室建設(shè)中，操控面板有一體式管控面板，也有分模塊管理面板，比如設(shè)備控制類就主要調(diào)控多媒體、攝像錄播等系統(tǒng)設(shè)備，環(huán)控類面板就主要控制空調(diào)、通風(fēng)系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)等，以調(diào)節(jié)教室內(nèi)部的環(huán)境。此外還有以平板為間接操控的軟件設(shè)計，通過安裝APP并連接智慧教室網(wǎng)絡(luò)，即可對各項面板進行點觸控制，同樣可以起到便捷調(diào)控的效果?？刂泼姘宓墓δ芤话惆ㄔO(shè)備系統(tǒng)的開關(guān)、功能切換、數(shù)值調(diào)節(jié)以及使用狀態(tài)查詢等內(nèi)容。

3.4 多媒體系統(tǒng)設(shè)備

多媒體系統(tǒng)設(shè)備在智慧教室建設(shè)中具有重要地位，且占據(jù)了較大的比重，包括大量的多媒體類設(shè)備。比如智慧白板，其既支持安卓系統(tǒng)，又可以使用Windows系統(tǒng)，同時還支持粉筆板書，甚至可以應(yīng)用多媒體軟件輔助教學(xué)，使其屏幕呈現(xiàn)內(nèi)容可以跟隨調(diào)控通道而變化。主屏幕一般采用LED或LCD材料構(gòu)建，比如LED模塊組裝屏、LCD拼接屏等。其中LED模塊組裝屏的整體性能更高，其模塊控制電路使用了微控制器、串行掃描與驅(qū)動電路等內(nèi)容的配合，可以保證其畫面清晰、色彩豐富且呈現(xiàn)效果豐滿，可以達到更優(yōu)質(zhì)的視覺效果。LCD拼接屏則采用了更優(yōu)秀的拼接技術(shù)，接縫可以達到毫米級以下，讓學(xué)生的觀感更平滑柔順。同時，智慧教室一般需要多塊顯示屏分立布設(shè)，但各個屏幕之間可以互相聯(lián)通，在需要時可以呈現(xiàn)不同、相同或拼接的內(nèi)容，其中的互聯(lián)協(xié)議主要包括閃聯(lián)、DLNA、AirPlay、Miracast等，可以有效實現(xiàn)師生屏幕的內(nèi)容互傳、展示分享、同步互動等效果，輔助教師完成不同的教學(xué)活動。

3.5 攝像錄播系統(tǒng)

智慧教室建設(shè)還需要完善的網(wǎng)絡(luò)攝像頭與自動錄播系統(tǒng)支持。網(wǎng)絡(luò)攝像頭主要采用傳統(tǒng)的攝像頭搭配聯(lián)網(wǎng)組件的方式，以IP地址作為視頻流服務(wù)開源代碼的開發(fā)基礎(chǔ)，并滿足不同的IP配置方式，比如TCP/IP、http以及靜態(tài)或動態(tài)配置方式，由此保證攝像頭記錄的內(nèi)容信息可以直接通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇K端，進而既可以提供監(jiān)控功能，又可以通過大數(shù)據(jù)系統(tǒng)對錄像畫面進行信息采集與分析，由此達到相應(yīng)的應(yīng)用效果。與此同時，在攝像頭系統(tǒng)基礎(chǔ)上還可以建立自動錄播系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要以廣電系統(tǒng)為基礎(chǔ)，智慧教室可以通過攝像頭與錄音設(shè)備將教師或?qū)W生的課堂教學(xué)與學(xué)習(xí)過程進行記錄，進而通過網(wǎng)絡(luò)將拍攝視頻直接傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)終端，一方面可以形成直播效果，為遠程教育提供更好的服務(wù)，用戶可以通過瀏覽器或教學(xué)平臺的直播軟件觀看教學(xué)過程。另一方面可以將教學(xué)過程錄制為教學(xué)視頻，進而上傳至教學(xué)平臺的網(wǎng)課模塊，為其他專業(yè)或因故缺課的學(xué)生提供拓展與補償?shù)臋C會。該系統(tǒng)的實現(xiàn)則需要建立后臺服務(wù)平臺，一般部署于學(xué)校IDC或中心機房，采用FF-MPEG流媒體平臺即可實現(xiàn)。

3.6 環(huán)控設(shè)備

環(huán)境控制設(shè)備是對教室內(nèi)部環(huán)境調(diào)節(jié)的關(guān)鍵系統(tǒng)與設(shè)備，是智慧教室系統(tǒng)框架建設(shè)的必備要素。其一般需要建立網(wǎng)口連接智慧主機，通過網(wǎng)絡(luò)延伸對智慧教室內(nèi)環(huán)境相關(guān)的設(shè)備進行實時地調(diào)控與監(jiān)測，以此保證教室環(huán)境良好，給教師和學(xué)生最佳的外在體驗。首先，該系統(tǒng)需要由環(huán)控網(wǎng)關(guān)分別連接下游設(shè)備節(jié)點，比如485、Wi-Fi、Zigbee、RF433MHZ等。在節(jié)點位置一般會設(shè)置各類調(diào)節(jié)裝置，包括空氣質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)、窗簾控制電機、智能紅外遙控、單火開關(guān)、智能門鎖、調(diào)光面板、光照傳感器等。對于特殊設(shè)備還可以進行無線聯(lián)網(wǎng)控制，以此保證通過調(diào)節(jié)操控面板達成相應(yīng)環(huán)境調(diào)控的目標(biāo)。對于紅外遙控設(shè)備而言，則需要先由智慧主機發(fā)出控制命令，通過物聯(lián)網(wǎng)將命令傳遞至環(huán)控網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)通過控制紅外遙控器發(fā)出對應(yīng)的命令，進而在紅外操控下相應(yīng)的設(shè)備接收信號，完成對應(yīng)的操作或調(diào)控。因此，中控主機還需要建立紅外學(xué)習(xí)口，可以由此接收和讀取紅外遙控命令，并將其紅外命令信息進行編碼，由此轉(zhuǎn)變成網(wǎng)絡(luò)可直接傳遞的信息數(shù)據(jù)。對于部分既可以采用紅外又可以使用串口控制的設(shè)備，比如某EPSON攝影機，其開關(guān)機有著固定的串口碼，智慧中控主機可以依據(jù)相應(yīng)的波特率提供串口指令字節(jié)，進而通過串口TX引腳向其串口RX引腳發(fā)送，由此完成開關(guān)控制效果。此外，對于計算機類設(shè)備，則可以通過設(shè)置BIOS系統(tǒng)，建立LAN喚醒完成控制。

3.7 輔助教學(xué)平臺系統(tǒng)

輔助教學(xué)平臺屬于獨立用戶或多用戶教學(xué)系統(tǒng)，通過為學(xué)生提供學(xué)習(xí)資源、互動途徑、微課視頻、評價模塊、習(xí)題資源、考試模塊、線上管理系統(tǒng)等功能，達成輔助教學(xué)的效果和目的。該系統(tǒng)在智慧教室建設(shè)中具有良好的補充和拓展作用，可以將線上線下教學(xué)建立深度連接，以此幫助教師與學(xué)生達成更統(tǒng)一的學(xué)習(xí)效果與進度。具體而言，智慧教室系統(tǒng)與輔助教學(xué)平臺之間的聯(lián)系主要表現(xiàn)為以下幾方面：

（1）資源互通。其通過建立統(tǒng)一的資源庫，教師在備課時可以直接將制定好的教案等資源上傳至教學(xué)平臺，在課堂教學(xué)時可以隨時調(diào)用，學(xué)生也可以通過設(shè)備終端進行自由下載，比如預(yù)習(xí)微課、習(xí)題訓(xùn)練等。

（2）在線管理。智慧教室可以通過智慧門禁、攝像頭等設(shè)備對學(xué)生進行管理，相應(yīng)的數(shù)據(jù)可以直接上傳至教學(xué)評平臺，并針對學(xué)生的考勤問題、抬頭率、設(shè)備使用情況等進行反饋，由此教師可以直接通過在線反饋對學(xué)生進行課上管理。

（3）教學(xué)評價。教師無法在課堂教學(xué)中關(guān)注每一個學(xué)生，因此在過程性評價中也存在一定的缺陷與不足。而智慧教室可以將每一個學(xué)生的出勤、課上表現(xiàn)、習(xí)題成果、考試成績等各項數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，為教師提供了更科學(xué)便捷的評價輔助信息。

4 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下高校智慧教室的構(gòu)建策略

4.1 構(gòu)建硬件空間，創(chuàng)建便捷環(huán)境

硬件空間建設(shè)是高校智慧教室構(gòu)建的基礎(chǔ)所在，一般主要包括三個模塊。

（1）空間環(huán)境多元化模塊。智慧教室與傳統(tǒng)教室應(yīng)具備功能上的鮮明差異，能夠提供多種教學(xué)或活動功能，同時還能符合不同專業(yè)、學(xué)科的基本需求。因此，在空間環(huán)境的多元化實現(xiàn)過程中，需要對其布局空間進行優(yōu)化設(shè)置，一要打造組合型桌椅。一方面要采用專業(yè)化設(shè)計，優(yōu)化其材質(zhì)選擇與人體工程學(xué)設(shè)計，保證學(xué)生久坐也不會疲勞；另一方面要建立不同組合效果，比如“圓桌式”“秧苗式”“混合式”等，通過調(diào)整桌椅的擺放形式，可以讓智慧教室呈現(xiàn)出通用型、專用型、研究型等不同形態(tài)，滿足小組協(xié)作學(xué)習(xí)、師生親密互動、課堂集體活動、學(xué)生競賽、學(xué)生考試等不同的教學(xué)需求。二要調(diào)控裝飾環(huán)境，根據(jù)專業(yè)或?qū)W科特征，形成簡約性、多功能、友好化等不同裝飾效果，滿足學(xué)生不同學(xué)習(xí)內(nèi)容的環(huán)境營造。三要優(yōu)化教室裝修，比如要安裝吸音吊頂，做好燈光控制，為講臺設(shè)置木質(zhì)背景，墻面要采用環(huán)保硅藻泥，采用復(fù)合型強化地板，安裝電動窗簾等。

（2）智慧教學(xué)設(shè)施模塊。智慧教學(xué)的實現(xiàn)需要全面依托信息化教學(xué)設(shè)備，因此在智慧課堂建設(shè)過程中，需要形成完備的信息化教學(xué)設(shè)施服務(wù)。一方面，電子白板已經(jīng)成為輔助智慧教學(xué)實施的重要設(shè)備，因此需要通過多點觸控液晶屏、一體化錄播設(shè)備、高性能音視頻矩陣等設(shè)施建設(shè)，以此滿足電子白板的多功能應(yīng)用，并讓教師能夠輕松掌握其使用方式與技巧。另一方面，全方位的數(shù)據(jù)收集是支持大數(shù)據(jù)系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，也是形成智能化教學(xué)體系的前提。因此，智慧教室還必須配備人工智能人臉識別、數(shù)據(jù)傳感器、視覺分析等諸多設(shè)備，既可以幫助教師在教學(xué)過程中完成批注、講解、創(chuàng)設(shè)情境、營造氛圍、生成微視頻資源等活動，又可以通過大數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)，反饋學(xué)生的個體學(xué)習(xí)報告，從而為教師教學(xué)設(shè)計提供更多的科學(xué)依據(jù)。

（3）環(huán)境管理模塊。智慧教室需要通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與校園網(wǎng)絡(luò)以及傳感技術(shù)等配合，從而達成智能化調(diào)控教室環(huán)境的目的。師生的教學(xué)過程會受到環(huán)境的直接影響，溫度過高、濕度過大、噪聲太強等都會嚴重影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。而通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)配合智能化的門窗、空調(diào)、通分、光照、環(huán)境監(jiān)測等系統(tǒng)，可以隨時了解到當(dāng)前教室內(nèi)部的環(huán)境狀態(tài)與各項參數(shù)，通過設(shè)置調(diào)控指標(biāo)，即可由物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)自動調(diào)控各系統(tǒng)進行運轉(zhuǎn)，從而保證智慧教室內(nèi)部形成良好的環(huán)境狀態(tài)。此外，師生也可以根據(jù)自己的區(qū)域需求，通過控制面板或App軟件，對局部區(qū)域的光照、空調(diào)等進行調(diào)控，進而滿足學(xué)生的差異性需求。

4.2 構(gòu)建軟件空間，提升資源利用

軟件空間則是驅(qū)動諸多硬件設(shè)備運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵內(nèi)容，是影響智慧教室建設(shè)的核心因素之一。目前來說，軟件空間的建設(shè)主要分為七個系統(tǒng)模塊。

（1）物聯(lián)感知模塊。該模塊主要驅(qū)動物聯(lián)網(wǎng)、傳感器以及環(huán)境管理硬件設(shè)備等內(nèi)容，一方面收集PM2.5、溫濕度、光照度、紅外人體感應(yīng)等實際環(huán)境參數(shù)，進而對教室環(huán)境指標(biāo)建立明確認知；另一方面通過軟件預(yù)設(shè)，從而自動調(diào)節(jié)新風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、光照系統(tǒng)等設(shè)備，使得環(huán)境參數(shù)達到適宜師生上課學(xué)習(xí)的狀態(tài)。

（2）智能中控模塊。該系統(tǒng)主要用于人為控制與操作使用，主要包括定制化程序系統(tǒng)、觸摸式面板與屏幕等，師生可以依據(jù)需求自行操作，并獲取環(huán)境信息參數(shù)、呼叫值班室、激發(fā)緊急警報等，方便師生在不同環(huán)境或場景因素下使用。

（3）智慧教學(xué)模塊。智慧教室建設(shè)的基本目標(biāo)在于實現(xiàn)智慧化教學(xué)，而信息化教學(xué)設(shè)備的使用就必須依靠相應(yīng)的軟件模塊進行驅(qū)動。比如多屏演示系統(tǒng)、互動教學(xué)模塊、多媒體應(yīng)用技術(shù)、學(xué)生信息統(tǒng)計、課堂數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等，通過各種智慧化教學(xué)服務(wù)功能，可以促進師生的互動關(guān)系與有效反饋，從而提升教學(xué)的效率與質(zhì)量。

（4）智慧門禁模塊。該系統(tǒng)主要用于智能調(diào)控師生進出智慧教室與使用設(shè)備的權(quán)限，由此達到節(jié)約資源、提升管理效率的目的。一方面，該系統(tǒng)應(yīng)與相應(yīng)硬件設(shè)備配合，滿足刷卡、掃碼、指紋識別、人臉識別等多種開門方式；另一方面，還應(yīng)通過聯(lián)網(wǎng)與教務(wù)處排課系統(tǒng)建立聯(lián)系，能夠依據(jù)課程表自動調(diào)控和切換門禁。

（5）智能班牌模塊。該模塊具有信息展示與智能查詢的基本功能，比如可以動態(tài)展示班級與教室的時間安排、展示校園公告、呈現(xiàn)環(huán)境監(jiān)控信息等；同時也可以實現(xiàn)課表咨詢、教室預(yù)約、統(tǒng)計考勤等功能。

（6）音視頻錄播模塊。智慧教室應(yīng)為線上教學(xué)、教學(xué)評價等綜合功能提供額外支持，教師可以在上課時打開錄播系統(tǒng)，將整節(jié)課的教學(xué)過程進行記錄。一方面，大數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以根據(jù)教師教學(xué)的活動過程，對其師生交互行為、教學(xué)專注度、學(xué)生表現(xiàn)等數(shù)據(jù)進行分析，并由此生成科學(xué)的師生評價成果。另一方面，教師可以將錄制的教學(xué)視頻上傳至教學(xué)平臺，供學(xué)生進行線上學(xué)習(xí)。

（7）云桌面模塊。該系統(tǒng)可以簡化計算機在課堂教學(xué)中的使用，通過將大量數(shù)據(jù)與計算功能轉(zhuǎn)移至云間，可以有效提升資源利用率，方便教師的教學(xué)使用。

4.3 創(chuàng)設(shè)服務(wù)空間，優(yōu)化教學(xué)功能

智慧教室的建設(shè)還需要其發(fā)揮出應(yīng)有的服務(wù)功能，進一步為教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)提供必要助力。

（1）要具備資源服務(wù)功能。智慧教室的智慧化教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)與云端資源庫建立連接關(guān)系，進而打造線上線下一體、備授課一體、智能資源推薦等服務(wù)功能，學(xué)生在線上線下學(xué)習(xí)時可以登錄平臺后延續(xù)學(xué)習(xí)過程，教師在備課時制作的課件與信息化資源可以自動存儲于云空間，進而在上課時可以隨時調(diào)用。而教師在教學(xué)過程中，智能系統(tǒng)還可以依據(jù)當(dāng)前的教學(xué)場景智能提供資源，以此進一步優(yōu)化教師的教學(xué)活動。此外還可以通過音視頻錄制模塊，將線下教學(xué)轉(zhuǎn)化為線上直播教學(xué)，提供遠程教學(xué)服務(wù)功能。

（2）要升級教學(xué)服務(wù)模式。為方便教師操作，并助力教師采用開放互動的教學(xué)方法，可以由智慧教室為教師提供適配性較高的教學(xué)模式服務(wù)。比如在理論講授環(huán)節(jié)，可以切換講授模式，主要由教師進行講解；在教學(xué)引導(dǎo)環(huán)節(jié)，可以切入情境模式，可以將教師提前準(zhǔn)備好的視聽情境進行呈現(xiàn)；在學(xué)生討論活動中，可以切入研討模式，讓學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體。而在各種教學(xué)模式下，教學(xué)系統(tǒng)會自動調(diào)節(jié)主屏演示、多屏演示、多屏對比、大屏演示、四分組投屏等功能，以滿足教師的教學(xué)需求。

（3）要達成完善的數(shù)據(jù)服務(wù)功能。智慧教室除了可以為師生提供和推薦學(xué)習(xí)資源之外，還應(yīng)借助人臉識別、眼動儀、動作捕捉等技術(shù)建立數(shù)據(jù)采集與挖掘系統(tǒng)，并由此對教師與學(xué)生的教與學(xué)行為進行檢測評估，通過大數(shù)據(jù)系統(tǒng)為教師提供教學(xué)決策，也能為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)方案，以此達到智能化教育的目標(biāo)。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，信息化教學(xué)已經(jīng)實現(xiàn)了全面升級。高校在智慧教室建設(shè)的過程中應(yīng)充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算的等前沿科技，同時結(jié)合師生教學(xué)需求，打造硬件、軟件與智能服務(wù)三大空間體系，以此為師生提供全面、便捷、智能化的服務(wù)，進而推動現(xiàn)代高校教學(xué)水平的持續(xù)化提升。