智慧教室方案设计概述

    李风燕 张婧

    

    摘 ?要 随着云计算、移动互联网、物联网等新兴信息技术的发展，教育信息化逐渐步入智慧教育时代，在当前建设智慧教室的大背景下，如何具体运用智慧教室，从而促进教学与管理的全面升级，成为众多高校教育信息化应用与创新任务的首要问题，而智慧教室的方案设计则是其中最核心的问题。从智慧教学、主动学习、互动课堂、自动录播四个方面，概述分析智慧教室方案设计的重点内容。

    关键词 智慧教室;智慧教学;主动学习方案;互动课堂系统;自动录播系统

    中图分类号：G642 ? ?文献标识码：B

    文章编号：1671-489X（2019）16-0037-03

    Outline of Scheme Design of Smart Classroom//LI Fengyan， ZHANG Jing

    Abstract With the development of new information technology such

    as cloud computing， mobile internet， Internet of Things， education informatization has gradually entered the era of smart education. Under the background of building smart classroom， how to build smart classroom？ How to apply smart classrooms to promote the overall upgrade of teaching and management has become the most important issue in the application and innovation of education infor-matization in many colleges and universities. The scheme design of

    smart classroom is the most important problem. This paper summa-rizes and analyses the key contents of the scheme design of smart classroom from the aspects of smart teaching， active learning， interac-

    tive classroom and automatic recording and broadcast.

    Key words smart classroom; smart teaching; active learning pro-

    gram; interactive classroom system; automatic recording and broad-cast system

    1 引言

    近年来，伴随云计算、移动互联网、物联网等新兴信息技术的发展，教育信息化逐渐步入智慧教育时代，智慧教育成为当前教育信息化发展的最新形态。智慧教室为人们提供了崭新的智能化的现代学习环境，是智慧校园的基本元素，是智慧教育发展的基础。智慧教室作为一种崭新的教育形式和现代化教学手段，是一整套新型的现代化智能教室系统，是推进未来智慧校园建设的重要组成部分[1]。

    总体来看，我国教育信息化在未来几年将走向更深入的应用与创新阶段。作为学校最重要的教育环节，课堂教学是教育任务实施的主要阵地，也是信息化教育的重中之重，能更客观地反映出教师的真实能力水平和学生的学习效果[2]。

    在当前建设智慧教室的大背景下，如何建设智慧教室，如何具体应用智慧教室从而促进教学与管理的全面升级，成为众多高校实践教育信息化应用与创新任务的首要问题[3]。

    智慧教室的方案设计则是其中最核心的问题。本文从智慧教学模式、主动学习方案、互动课堂系统和自动录播系统四个方面，概述分析智慧教室方案设计的重点内容。

    2 智慧教学模式

    智慧教学模式契合政策引导和高校切实需求，打造覆盖教学全环节，贯穿课堂教学前、中、后整体的教学服务平台。通过即时的教学数据反馈分析、教学互动应用、教学过程记录分析等，为课堂教学提供教学软件服务和数据支持。智慧教学模式支持课堂互动教学和校内在线课程平台，并能够满足混合式学习、翻转课堂、纯在线自主学习等不同课程模式的信息化教学应用，更灵活地支持了不同教学模式的实际应用。

    智慧教学模式围绕服务于教学模式的革新升级，通过提供支持当前主流倡导的教学模式信息化教学平台，为学校提供教学信息化落地的平台。通过教学模式应用平台提供全方位服务，促进教育方式和学习方式两个层面的转变。智慧教学模式定位于以课堂互动教学为核心，延伸课前和课后的教学全场景，通过全方位、无感知、即时的教与学过程数据分析，辅助教师、教学管理者作出科学的教学决策，进而有针对性地提高教学质量。智慧教学模式通过教学活动课前、课中、课后的业务场景梳理，定义符合教学活动开展需要的教学环节和流程，让传统的教学方式变得更方便快捷并产生相关教学数据，为教学评估与管理分析提供数据支持。

    3 主动学习方案

    主动学习方案是将学生、教师或演講者凝聚成一个可以互动交流的团体，打造出全新的动态工作组环境，大家可以集思广益、共同合作，每个人可以共享自己的多媒体演示内容，甚至可以根据实际需要将远程与会的人员接入会议的现场讨论中。同时，对于设备管理者来说，它的配置简单、实用性强，可以省去许多烦琐的操作，明显提高效率。对于教师来说，它的操作简捷直观，课堂效率高;而对于学生来说，课堂操作环节可以自由切换标签和设备，并且可以将课堂讨论结果带出课堂进行课下学习;对于学校来说，这种全面的主动学习解决方案，恰恰满足了智慧教室的互动、共享的基本需求。主动学习方案具体涵盖以下三个方面。

    1）课堂共享。如图1所示，可以方便地共享教师材料（笔记本电脑/平板电脑画面、实物摄像机、HDMI输入等），按下分享键之后，主画面上的所有图像都能够在学习组PC屏幕上以全屏的方式显示出来。

    2）主动分组。每一名学生都可以轻松分享他们的自带设备内容。通过简单的切换、批注/数字标签、电子白板模式，就能提升讨论效率。教师可以简单地选择任何一个分组的信息，随后在所有分组的屏幕上进行共享。

    3）演示反馈。通过简单快速的拖放操作，即可分享任何成员的屏幕画面;及时反映教师或学生的评语，通过添加批注进行反馈。

    4 互动课堂系统

    互动课堂系统是一种动态、灵活的解决策略，适合于在各种教学环境中使用，将单向教学平台彻底变为互动课堂环境。教师可以轻松地在课堂上调用任何资源，使用智能手机或平板电脑界面直观地切换内容。放映资源可以是任何内容，从传统的视音频（教师的笔记本电脑、实物摄像机、蓝光播放器等）到每一位学生个人设备的画面。教师也可以为学生个人设备的图像添加批注，最大限度地提高学生的学习体验。师生可通过教师的触控一体机进行教学内容的即时交互。在传统多媒体教学中，教师与学生的交互是非要有限的。首先，能参与交互的人数有限，教师主机处的空间只允许一人进行完整操作;其次，交互的功能有限，学生只能对课件进行一些批注和简单的内容填充。对这种受到严重限制的交互，教师迫于有限的授课时间，不得不暂时搁置，而学生对这种浅显的交互也失去兴趣。在智慧教室中，多个学生可对教师的触控一体机进行任意操作，方便快捷，將极大调动学生和教师互动的积极性。互动课堂系统一般具备两个特点。

    1）教师通过平板电脑即时接收与处理学生的反馈信息。教师通过平板电脑可对学生进行试题或作业的分发和结果的统计分析，还可以使用批注即时对学生的问题进行反馈，这样将迅速提升教师对学生掌握知识程度的了解，可使教师更加有针对性地、更有目的地教学。

    2）师生的屏幕内容可进行相互传递。教师授课的屏幕内容可即时传送到学生的学习终端上，同时，每个学生及每个学习小组内的屏幕内容也可即时传送到教师的主讲屏幕上，大大加强小组学习的交互性。师生通过这种交互镜像，可以最大化地提高学习乐趣和学习效率。

    5 自动录播系统

    传统的多媒体教室往往需要将单个内容与一个显示屏连接，再添加专用的视音频系统和其他硬件——这种复杂的配置和烦琐的连线经常会浪费时间，导致操作复杂，容易出错，使教师无法专注于教学本身。自动录播系统可以解决这些麻烦问题，使教师全神贯注于教学，从而提高整体效率。教师不仅可以分享个人设备（笔记本电脑、平板电脑和智能手机）的内容，还可以在图像或白板描述时添加批注或电子白板描述。自动录播系统将对教师的授课过程、每个小组学习的全程及整个教室的全景进行完整录制，录制的视频将即时上传到云系统，供权限内的人员进行查看和调用。为提升教师授课过程录播的质量，对图像部分将采用人脸自动识别与跟踪技术，一般可以实现两个功能。

    1）随时随地支持学生课下预习与复习。在校园范围内的任一地点，学生都可通过个人账号登录网络教学平台，在平台上进入自己的学习社区后，会接收到自动分享过来的当堂课程的教师授课实录以及小组学习实录，通过该资源可以对自己的知识点进行查缺补漏，并对小组学习质量进行分析。

    2）拓展教学空间，无缝连接课堂内外。教师可实时查看学生的作业完成状况，并做出及时批复。师生可通过该平台展开课题的讨论，这样可以进行课下与课上的无缝对接，并能使学生始终处于一个系统的学习环境中。

    对教师的授课过程进行自动录播，主要有两方面的考虑：一是基于微课教学的思想，利用高清摄录编设备真实而准确地记录教学全过程，教师可通过录像分析自己在教学中存在的问题;二是基于翻转课堂的思想，完整录播教师教学，可为翻转课堂提供学习资源。对小组讨论全程进行自动录播，一方面是让小组成员可以对自己参与小组学习的状况有一个清晰的认识，从而反思自己在小组学习中的问题;另一方面是为教师收集学生在进行小组学习时的反馈信息，让教师无死角地了解每一个学生的学习情况。同时，此举还可为教师教学提供案例资源。此外，此系统还具有远程通信能力，允许用户与远程场所进行各种高效协作，提供更好的协作和沟通方式。同时，能自动生成课堂教学的实况录像，完整地记录教师授课的全过程并自动编辑成授课视频，还能以流媒体的方式进行网上直播，学生在课后可在线点播，轻松实现实录、直播和课程点播[1]。

    6 结语

    总之，智慧教室的方案设计要立足于智慧教学模式，具体通过主动学习方案、互动课堂系统和自动录播系统，充分体现互动、灵活、共享的原则，把教师和学生组织成可以互动交流的团体，打造出全新的动态工作组环境，参与各方可以畅所欲言，尽情交换真知灼见。同时，能够充分满足各种教学环境的需要，大家可以在课堂上集思广益、共同协作，每个人都可以使用自己的笔记本电脑，演示内容可实现无线共享。

    对于智慧教育来说，师生互动教学，成为融洽的学习共同体;师生的关系民主、平等，教学过程是师生共同探讨、共同学习的丰富多彩的课堂过程[3]。在这样的互动中，学生可以充分发挥自己的主观能动性，师生之间的交流互动信息非常广泛，无论是知识和技能，还是价值观与情感和态度等，都能得到良好的沟通。通过这样的沟通与交流，师生之间能够相互补充、相得益彰，教学过程自然就成为教师和学生一起发现问题、解决问题的过程。师生形成合力，共同参与学习并相互作用，能够创造性地实现理想的教学目标，促进学生积极主动学习，明显提高课堂效率，从而达到教学效果最优化，真正实现智慧教学。

    参考文献

    [1]李风燕，孙建迎，薛宗珑.浅谈高校智慧教室[J].电脑与信息技术，2017，25（5）：67-69.

    [2]戴运筹.基于物联网的智慧教室建设思路[J].科技资讯，2016，14（14）：126-127.

    [3]贾根五.高校智慧教室构建探索与实践[J].信息与电脑：理论版，2018（14）：242-243，250.