未来课堂视域下的关键技术研究

　　【摘 要】
　　课堂作为实施教学活动的主阵地，是人们研究教学环境最重要的对象之一。忽略对课堂的研究，任何教学与课程的改革与提升都是无法有效实现的。本文针对未来课堂的技术环境建设进行了研究，追踪现在科技的发展，选择性地对支撑未来课堂教学的几种技术进行了深入地探索，最终提出了一个符合未来课堂需要的技术环境建设目标。
　　【关键词】 未来课堂；关键技术；教学
　　【中图分类号】 G40-057 【文献标识码】 A 【文章编号】 1009—458x（2012）10—0025—07
　　引 言
　　教育技术学是随着科技的进步和人们对教育的认识逐渐深入而发展起来的，教育技术的发展以技术的发展为基础和出发点，以技术在教育中的运用为核心内容，以优化教育教学过程为目的和归宿。[1]科学技术史上的每一次改良和革命都对教育技术的发展产生了深远的影响。2005年5月美国教育技术与传播协会正式发表了新的教育技术定义AECT05'，AECT05'与AECT94'定义相比，前者对教育技术研究领域的界定更加明确和具体。在AECT05'的新界定a中，出现了“technological”一词，这个词表明了“技术”在教育技术中产生了更新、更丰富的角色变化，拓展了技术在教育技术领域中的地位，它不仅是作为一种手段，现在又充当了与其它教育学领域划分界限的限定词。“technological”一词出现在教育技术新界定中，不仅给教育技术领域定义了一个范围，同时也说明了技术在该领域中有了进一步的发展和要求。具体表现在技术实践的“符合道德规范”、技术工具与方法运用的先进性、技术使用效果的高绩效 性[2]。“技术”在教育技术领域的地位被AECT05'重新界定，在 “以人为本”被越来越重视的信息化教育环境里，“技术”所承担的角色也逐步发生着变化，标志着教育技术领域越发的成熟化、专业化。如何在教育技术中发挥好“技术”的作用，是教育技术专业领域内今后要努力的方向之一。
　　在这一背景下，以大量高新技术在课堂中的广泛使用为特点，让我们的传统课堂成为一个充分体现人性化的泛在学习空间，我们把这种环境下的课堂称之为未来课堂。未来课堂是一个在高科技应用下的智能化的学习空间，智能化设备可以和学生、学习环境进行交互，给学习者呈现一个使用便利、用户友好的操作空间，充分体现人文关怀。在未来课堂中，交互不再局限于师生之间、生生之间，还包括人与技术、人与环境、技术与技术、人与资源等方面的互动[3]。如何利用这些高新技术，充分发挥这些“技术”的作用也将成为未来课堂研究的核心。
　　一、课堂技术的发展
　　自从人类有了教室以来，应用于课堂中的教育技术也呈现快速地增长，从幻灯机到iPad，无论什么样的技术对我们能更好学习都有很重要的作用。
　　（一）课堂技术的发展史
　　课堂技术的发展最早可以追溯到1870年——早期放映机的出现。在其后的一百多年里，各种各样的课堂技术都应运而生（如图一），即丰富了课堂教学的手段，又提高了教学效率。
　　（二）未来可能影响课堂的技术
　　1. 电子书包：电子书包作为未来智能化教室的一个重要组成部分，将成为未来学习的必备终端之一。电子书包的便携性、可移动性使得教室无限扩大，把从前只能在教室中进行的教学活动拓展到了户外的真实生活情景中，克服了时空限制，延展了学习空间，实现了泛在学习模式。
　　2. 智能移动终端：智能手机、ipad等便携式移动终端出现使得移动设备作为一种新型的支持教与学的技术得到了持续的关注。移动设备被广泛地认为是符合最新学习和研究方式的工具，而且移动应用将迅速成为学生未来接受教育的关键环节。
　　3. 增强虚拟现实技术：增强现实是指通过计算机技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。[4]增强虚拟现实技术在更广阔的教育范围内具有很大的吸引力，因为它可以根据学习活动的需要设计一个相匹配的学习情境。通过给学生创设一个学习情境，让学生去发现他们所接受的教育和实际生活之间存在的内在联系。对学生的学习迁移能力地培养起到了很好的作用，所谓学习迁移能力从现代认知理论的角度认为这是一种学习活动对另一种学习活动的影响，即已获得知识对学习新知识的影响和作用。
　　4. 教育游戏：通常认为游戏与教育存在关联存在两种方式，一种是游戏被认为是一种概念性的实践活动，通过这种活动让学生能够获得一种基于信息技术的必备的专门技能，一种是游戏内容与课程内容之间存在重叠，帮助学生从一个全新的视角去看待学习材料，以一种更为复杂和细致的方式参与学习。
　　5. 第六感技术：未来的教育离不开计算机的操作，现阶段制约信息技术在教育中的应用的最主要的因素就是计算机操作的复杂性和有限性，第六感技术使得人类操作计算机将只需要动作就可以实现，摆脱了传统计算机操作的不足，把老师和学生从复杂的键盘和鼠标操作中解放出来，让他们操作计算机就好像拿自己的铅笔、文具盒一样的简单。
　　6. 学习分析：学习分析的核心是一个学习评估系统，通过对学生的个人资料的采集，包括作业情况、考试成绩、出勤等方面的信息，进行综合分析并打分，从而得出对该学生的评估等级。学校根据这个评估结果对学生采取相应的措施如警告、补课等，让教师可以更精确地找出学生的学习需要并加以适当的教学指导。
　　二、未来课堂技术环境界定
　　智能教室作为未来课堂的一种主要表现形式，在国外的文献中存在着三种说法，Intelligent classroom、Iclassroom、Smart classroom，其中Smart classroom得到了大多数学者的认同。我们通过对国内外有关智能教室的文献梳理，大概整理出来20余种对智能教室的界定：（1）智能教室是一个完全自服务、用户友好的有助于教和学的环境，教师需要的资源以简单、易用的方式进行配置[7]；（2）智能教室是一个装配了计算机和视音频设备的教室，允许教学者使用大量不同类型的媒体，包括通过数字投影仪呈现的DVD、录像回放、PPT展示和更多的媒体形式。智能教室配备有一个智能控制单元[8]；（3）智能教室是一个多媒体教室，能够为教学者提供视频投影，互联网接入和DVD、录像回放等功能，便于教学者快速获取高质量多媒体教学材料，还提供了在线课程展示所需的媒体设备[9]；（4）智能教室是一个交互式学习环境，在这个环境中计算机和其它的电子设备是主要的信息传输系统，教室作为学生个性化和个别化学习的促进者。电子文件夹包含有学生的作品，计算机辅助教学提供即时的评价和反馈，学生通过互联网可以获得更大范围的信息资源[10]；（5）智能教室可以被定为一个拥有计算机、投影仪、多媒体设备（录像和DVD）、网络接入、扬声器等设备，且能够调节光照和控制视频流的教室[11]；（6）智能教室是一个完全整合的交互系统，允许用户从一个中控点无缝接入媒体[12]；（7）智能教室允许用户以一种尽可能自然的方式与其交互[13]；（8）智能教室是一个依靠智能交互空间技术，增强了真实感的教学环境[14]。
　　综上所述，对于智能教室，我们认为就是一个装备了视听设备，能利用触摸、电子白板、投影等手段进行交互的，智能化的教学环境。在这个环境中，泛在网络环境提供无线接入，便于学习者、设备、资源相互之间的无缝连接；师生能利用各种智能终端获取教学资源实施教学活动；电子白板和触控技术实现了教学者、学习者之间的多元形式的互动；师生利用课堂反馈系统进行实时交互；课堂实录系统对课堂中学习者的学习进程进行记录，并存放在云存储服务器上供学习者和教学者使用；基于RFID的物联网技术为未来课堂提供智能环境系统控制，可根据学习者的需要对课堂内的光、电、声、温度等进行环境参数进行调节；基于云计算的教育资源服务平台，为教师和学生的教与学提供了足够的支撑和服务。
　　三、未来课堂的技术模型设计
　　（一）未来课堂技术选型原则
　　二十一世纪以计算机技术、电子技术、通信技术为代表的高新技术的发展，为人类的学习方式带来了前所未有的变革，当我们在面对纷繁复杂的各种新技术的时候，往往会陷入一种就技术而技术的误区，怎样在众多的技术中选出适合未来课堂需要，满足未来教学活动要求的技术，我们认为应把握以下几个原则：
　　模块化原则：模块化原则主要是指各种技术之间没有任何联系，相互独立，可任意组合。在未来课堂中采用的各种技术往往需要根据各种教学活动的需要，产生多种组合方式，在这些组合方式中就需要把各种技术放在不同的位置上，或者把几种技术有机地融合在一起。因此，这就要求未来课堂所采用的技术应该是模块化的，以便于使用者随机拆分、组合，构建不同的教学环境，满足不同的教学需要。
　　交互性原则：交互性原则主要是指技术应能够满足各种交流活动的需要。未来的课堂一定是以老师为主导，学生为主体的教学环境，教学活动必然是由教师引导学生利用各种新技术获取所需的教学资源，解决各种问题，最终获得科学知识的过程。在这个过程中必然会产生教师与学生、学生与学生、人与设备、人与技术、人与环境、人与资源、技术与技术、技术与环境、技术与资源和环境与资源之间的互动，作为交互的主要载体，未来课堂中的技术必须具备上述交互功能，满足交互性的要求。
　　友好性原则：友好性原则主要是指各种硬件软件的用户使用界面或操作方法能很好地被用户接受，用户只需要花较短的时间就能学会。友好性原则包括了用户界面的友好性、操作的友好性、使用的友好性。在未来课堂中我们应该考虑所采用的技术是否能帮助教师和学生把主要工作完成好，而不是让教师和学生分散出一部分精力来研究这些技术如何使用，影响他们的主要工作。因此，未来课堂所采用的技术应该具有很好的用户友好性，很低的技术复杂性，要让教师和学生能在很短的时间内，花费很少的精力就能使用。
　　便利性原则：便利性原则主要是指各种软硬件在使用时，操作步骤尽可能少，用户使用很方便。未来课堂的教学环境中的各种技术的操作步骤应该尽可能地少，以避免把课堂教学时间过多地花费在设备、软件的操作中，提高教学效率。
　　稳定性原则：未来课堂教学环境的构建离不开各种技术的实现，技术的稳定性和设备的稳定性在教学活动进行过程中就显得至关重要，如果教学活动因为出现技术问题而中断或者进行不下去显然是我们不愿意看到的。未来课堂中的教学活动应该是在技术的支撑下，把教师预先设计好的教学活动圆满地、流畅地实现。
　　兼容性原则：兼容性原则是指各种软硬件环境应该具有统一的标准和规格，凡是满足标准和规格的设备和软件都能容纳进来，无论基于什么平台。兼容性包含了两方面的内容，即硬件的兼容性和软件的兼容性。未来课堂中的硬件设备应都符合国际标准和国家标准，软件应该能兼容各种平台。
　　透明性原则：透明性原则指的是各项技术所包含的技术细节对普通用户来说是不可见的，用户不需要了解过多的技术细节就能很好地使用这项技术。未来课堂中的用户都不是专业的技术人员，因此未来课堂所采用的技术应具有很好的透明性，不能让未来课堂的教师和学生过多纠缠于技术细节，应该让他们使用这些技术能信手拈来，把他们主要的精力和时间用于教和学。
　　先进性原则：先进性原则是指所采用的技术应是这类技术中比较前沿的技术，代表了这类技术的发展趋势。未来课堂代表的是将来的一种学习方式，因此我们应该追踪当前最先进的技术，在保证上述原则的基础上，尽可能的选用新的，先进的技术。
　　（二）未来课堂的技术模型
　　在AECT05'对教育技术学的最新界定中，对技术使用效果的高绩效性做了专门的阐述，我们认为这标志着对教育技术学的研究已经从技术本身转变为对如何合理使用技术以提高教育的效果方面的研究。根据我们的理解，在未来课堂的技术模型进行设计时重点关注了如何利用技术改善教学效能，对教学各个环节进行分析，合理设计。
　　在上述八个原则的基础上，我们对它们进行了优先级设定，最终获得了八个原则的优先级别（如图二）。我们认为在现有的技术中，大都是面向对象的程序设计模式，模块化是其最基本的性质，因此这应该是基础；其次，稳定性、透明性和兼容性应该是一项技术同时具备的条件，教室中的技术应能很好地隐藏技术细节，能长期稳定的工作，具有符合国际和国家标准的接口；第三，交互性是教室技术服务的目标，只有老师和学生能很熟练、很容易地使用这些技术，才能很好地达到交互的目的，因此我们把这三个原则放在了一个位置；最后，在上述原则的基础上，才能去关心先进性，如果抛开上述原则而单独去关心技术的先进性是没有任何意义的。根据上述条件，我们对现有技术进行了筛选，最终我们选择了基于无线传输、多点触控、电子书包、云计算、多屏显示技术基础上的未来课堂技术环境。我们主要关注的是如何利用这些技术改善或者是改革现有的教学环节和效果。
　　四、未来课堂核心技术解析
　　（一）无线传输：
　　1. 无线WIFI：
　　在信息爆炸的时代，教师和学生往往需要在互联网上获取大量的学习资源，尤其是在课堂上，如果课堂网络接入技术太复杂的话，必然会带来一些问题，影响教学进程，由此造成的直接结果就是老师为了完成教学任务而排斥它。首先是操作太复杂，比如IP地址、网关的配置都需要学生和老师具有一定的计算机网络知识；其次就是教室中的位置是经常变化的，固定的信息点不够灵活，不能适应这种变化；第三就是常有的局域网技术对学生访问互联网资源不能进行有效的控制，老师对学生的上网行为不能进行控制和管理。因此，传统局域网技术已不能满足教师和学生在教室中进行的各种教学活动。
　　无线局域网技术在最近几年得到了迅速的发展，尤其是伴随着无线路由设备价格的下降，使得无线局域网技术已经逐步成为有线网的补充，尤其是在会议室、教室这种空间大、信息点多、布线麻烦的场所，无线局域网能充分地体现其优越性，且具有良好的跨平台性和兼容性。在未来课堂这种电磁环境比较单一的场所，使用无线局域网技术接入互联网既充分发挥了灵活、方便、配置简单、操作不负责的优点，又克服了无线局域网技术自身易受电磁辐射的干扰和气候的影响的弱点。
　　通过在未来课堂部署无线局域网，克服了传统课堂中的不足，充分体现了未来课堂灵活、方便、开放的特点：（1）接入简单：在现有的无线路由设备中通常都采用了DHCP技术，这样就使得未来课堂中的教师和学生要接入互联网只需要连接这个无线网络，不需要做IP地址和网关等的配置就能完成，既降低了操作的技术难度，也减小了计算机操作对教学进程所产生影响。（2）具有良好的跨平台性和兼容性：无线局域网对接入终端没有任何特殊要求，无论教师和学生的终端使用的是windows系统、IOS系统还是Android系统，都可以很方便的接入到无线网中。同时无论你的终端是笔记本、IPad还是智能手机，都可以接入到无线网中（如图三），这样教师和学生在教室中就不需要购买指定的终端，降低成本和管理难度。（3）便于管理：我们可以在无线路由设备上配置合理的用户访问队列，对允许学生访问的资源和禁止学生访问的资源进行区分，设置权限。可实现对课堂上的学生上网行为的有效管理，提高学生的学习效率。
　　2. 无线投影：随着最近几年投影机在教育、商务、政府部门等行业的应用日益广泛，传统教室已经逐步装备上了有线投影设备。然而，传统的无线投影机需要安装布线，施工难度大，对教室环境也会造成一定的破坏。随着近年来无线技术的不断提高和芯片升级，无线投影设备开始崭露头角。
　　在传统的课堂上，如果学生需要把自己的学习结果展示给大家必须带着他的终端到讲台上，连接投影机的VGA线才能进行，这样既耽误了教学进程，又影响了教学秩序。同时，随着各种智能终端的出现，教师和学生使用的终端不再局限在传统的笔记本，他们可能会使用IPad和智能手机作为终端，并希望能够把这些终端上的内容投影出来，传统的有线投影机显然不能适应这种要求。
　　因此，我们考察了无线投影设备的技术特点，再结合传统课堂存在的不足，在未来课堂中装备了无线投影机，我们认为通过无线投影机可以完成以下教学活动：（1）投影终端位置灵活，设备种类多样。未来课堂中的教师和学生可以在教室内的任一位置连接到无线投影设备，就可以很方便地把自己的内容投影出来，完全不受位置的限制。同时我们除了能够把笔记本的内容投影出来，还可以把IPad的内容投影出来（如图四），我们正在开发基于Android系统的客户端软件，一旦开发成功，将能对现在所有主流的智能终端实现无线投影，完全解决跨终端问题。（2）实现多终端投影，为小组讨论提供了有益的帮助。如图五所示，这是一道物理题的多种解法。在传统课堂环境中，这几种解法不能同时展示出来，学生缺乏对比，所以不能很好地理解这几种解法的优缺点，讨论效果差。现在我们利用无线投影机同时接入了四台笔记本的内容，让小组的所有的同学能同时看到四种解法，并对这四种解法进行对比和分析，得出它们各自的优缺点，达到了讨论的效果。
　　（二）智能终端
　　智能终端是指那些具有多媒体功能的智能设备，这些设备支持音频、视频、数据等方面的功能。伴随着计算机技术、电子技术的发展，个人用户终端不断趋于智能化，各种智能终端层出不穷，先后出现了笔记本、IPad、智能手机等。同时随着电子书包技术的成熟，传统的电子书包已不能满足现有的教育资源的需要，更先进、高速、智能的终端设备替代现有的电子书包终端已经成为一种必然。因此我们在设计未来课堂技术环境的时候，重点关注了现在流行的几种智能终端：笔记本电脑、IPad和智能手机。
　　通过调查我们发现，上述智能终端并不太适用于课堂教学，主要有以下几方面的原因：（1）功能过于强大，不好限制学生的行为。上述智能终端的功能都比较强大，能运行现有的大多数游戏，老师和家长不能对学生的使用行为进行有效的控制。（2）价格偏高，不利于推广。虽然我国的经济发展势头良好，但是在大多数的家庭里经济条件并不是很好，而这些智能终端价格动辄几千元，对大多数的学生家长来说都是一个负担。
　　因此，我们正在设计一种操作简单、功能较少的终端，我们认为这种终端首先是操作必须傻瓜化，一开机就能自动打开浏览器，自动访问我们设计的远端的云虚拟桌面和教学资源库，教师和学生可以运行虚拟桌面上的应用程序，使用教学资源库中的各种资源；其次，各种程序必须固化在存储器上，学生不能自己安装其他应用程序。最后这种终端的价格应该比较便宜。如果这种终端能够开发成功，那么学校、教师和家长担心的很多问题也就迎刃而解。
　　（三）多屏显示
　　在信息爆炸的时代，人们每天通过互联网获得的信息比以前几十年所获得的信息还要多，因此教师在课堂上要传递给学生的信息也呈爆炸性地增长，面对这个情况传统的单屏环境已经不能满足这个需要，因此多屏课堂的产生是大势所趋。我们对现有的显示技术进行了研究，多屏显示卡的出现让我们眼前一亮。多屏显示卡是专为PC机更深层的应用要求而设计的高性能显示卡，它使一台PC机支持多台VGA显示器、电视机或DV数字平面显示器。多屏显示卡并不是简单的多个显示器显示多个相同内容，而是多个屏幕显示各自不同的画面，并可显示拼接的组合大画面。通过在未来课堂实施这一技术，我们认为它能很好地解决课堂教学中的一些问题：
　　1. 增加知识传授的连续性
　　在传统单屏课堂环境下，教师制作的幻灯片往往只能单张按教师预先设计的方式播放，那么就会出现一些问题，首先是学生在观看幻灯片的时候会往往会看了后面的，而忘记前面的这种现象。学生可能最终记住的只有最后两张幻灯片的内容，大部分的教学内容都忘了。其次，学生在逐张观看幻灯片的时候，往往不能把把所有幻灯片的内容串联起来形成一个连续的知识序列，所学到的只是一些孤立的知识片段，知识孤岛问题一直以来是困扰我们教学的问题，现在都没有得到很好的解决。最后，研究表明学生对孤立的知识片段的遗忘要比对一个知识序列的遗忘快。
　　通过多屏技术我们很好地解决了这个问题，如图六所示，我们通过4屏显示技术同时把7张幻灯片的内容展示给学生，并且形成一个显示队列，这样就保证学生总是能把新的知识与旧的知识联系起来。通过这种方式学生看到的不再是单张幻灯片，而获得的是一个知识序列，学生形成的不再是一个个的知识孤岛，而是一片知识大陆。在利用幻灯片教学中，很多学生反应速度太快，做笔记的速度跟不上。通过这种方式，教师在幻灯片上做的标注都很好地保留下来，很好地缓解了这一矛盾。
　　2. 多维度的知识讲授
　　根据研究显示，一个学生在学习知识的时候如果能够得到来自多方面的刺激，那么这个学生对这个知识点的遗忘速度会大大降低。在信息时代，教师通过互联网可以获得很多教学资源，教师需要一个场所能够把这些资源传递给学生，但是传统的单屏环境根本不能满足这一要求，因此我们需要对传统课堂进行变革。在未来课堂中，我们构建了多屏显示环境。在多屏显示下，教师可以向学生同时展示多种资源。图七所示是我们设计的《登泰山记》的教学内容，在这个四屏环境中，我们分别展示了幻灯片、泰山风光视频、泰山游览地图和泰山游记评论四个类型的资源，让学生获得的一种全方位、多视角、多层次的立体的知识，对于学生对教学内容的理解和记忆有很好的作用。
　　（四）多点触屏
　　一直以来，人机交互是制约教育技术推广的重要“瓶颈”。随着电子交互白板、触屏技术的出现为消除这一瓶颈提供了很好的解决方案。触摸屏技术是一种新型的人机交互输入方式，与传统的键盘和鼠标输入方式相比，触摸屏输入更直观。配合识别软件，触摸屏还可以实现手写输入。触摸屏由安装在显示器屏幕前面的检测部件和触摸屏控制器组成。当手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏时，所触摸的位置由触摸屏控制器检测，并通过接口（如RS—232串行口， USB等）送到主机。目前触摸屏已经由单点触屏发展到实现多点触屏了。
　　触屏技术的出现为用户更自如地使用计算机，提高人机交互性能提供了条件。调查发现教育技术不能在中学广泛推广的原因很多，总结下来主要有：（1）计算机操作比较复杂，不利于使用。尤其是年龄较大的老师，他们不熟悉键盘操作，而鼠标操作也有一定的难度，在教学中使用这些技术往往会影响他们的教学进程；（2）在现有技术条件下，由于人机交互难度较大，大多数的教师都不愿意花费时间学习计算机操作。总而言之，传统的计算机交互方式已经不能满足教师的需要，我们必须对依赖键盘、鼠标的交互方式进行改变。
　　综上所述，我们在设计未来课堂技术环境时，通过引入三维触控技术、红外触控技术和光触控技术对人机交互方式进行了改变，我们希望通过比较论证的方法对这几种技术的使用范围和对象进行合理的分析，以期寻求到对这三种技术如何实现适当、适时、适度地应用（如图八），通过多次的比较实验和用户反馈，我们对这三种触控技术在课堂教学中的应用进行了比较全面的比较（见表一）。
　　（五）云计算
　　云计算作为新一代IT模式，在后端规模庞大、非常自动化和高可靠性的云计算中心支持下，人们只要接入互联网，就能很方便地访问各种基于云的应用和信息，并免去了安装和维护等烦琐操作。云计算技术的出现为我们展现了一副美好的画卷，我们认为它对教育将产生划时代的作用。因此我们积极策划在未来课堂部署云计算环境，我们选用了Ulteo公司的开源虚拟桌面软件作为平台，初步实现了远程应用程序调用和数据存储（图九）。图十所示是基于Utleo公司的云平台技术架构。通过对未来课堂云支持系统的分析，我们总结出云概念在教育中的应用主要体现在以下几个方面：
　　1. 设备集成和智能化控制
　　未来课堂是一个由许多先进技术支持的泛在技术学习环境，众多技术被整合到未来课堂中必然会带来一定的问题。，为保证各个技术系统的模块化，就要求硬件系统必须各自独立存在，并需要通过相应软件系统的支持。如设备的驱动和智能化均需要有相应的软件系统的支撑。未来课堂中进行的各种教学活动和交互活动必然会产生各种实时数据，如课堂实录数据，交互白板、学生终端等学习生成性资源等产生的数据都需要传输和存储系统的支持，因此需要相应的后台支持系统提供安全、可靠的软硬件支撑。同时各种软件系统的升级和维护也将是面对的一种重要问题。
　　云计算技术的出现为我们提供了解决这些问题的方法。用户可以根据自己的需要租用远端的云计算中心提供的各种服务，包括存储服务、计算服务和应用程序服务。许多在传统模式下需要花费大量资金才能实现的建设目标，在云计算技术的助力下轻松实现，为未来课堂资源整合和集成服务提供可靠的技术支持。
　　2. 一对一的数字化学习环境
　　比尔盖茨曾语言“下一个十年各种终端将相互融合，手机、电脑、电视的边界不在了，他们都变成了一个用户界面，用户可以享受到各种各样的服务，上网，看图片，看视频，浏览、编辑文件”，这与云概念中的瘦终端不谋而合[15]。
　　未来课堂强调学习者学习的个性化，强调为学习者的自主、个性化学习创设便利的学习支持，在学习过程中学生可以自主控制学习过程。学生完全发挥了主动性，老师和教学支持人员只是起到了辅助作用。学生可以在教师的引导下，利用学习终端自主的到中心“云”里选择适合自己的学习模型和学习媒体，根据自己的学习风格可以随意地终止或进行学习，学生可以选择适合自己的学习方式和自我控制学习过程，实现真正意义上的学习。
　　3. 安全、可靠稳定的数据存储和管理
　　未来课堂下的课堂实录系统和各种交互学习设备在每次课堂教学中都会产生大量的数据信息，这些信息不仅需要一个海量存储空间，还需要很高的安全性和可靠性，这就需要投入大量的资金来建设这个存储环境，并不断升级，还需要一个专家团队对该环境进行维护和管理，这无论是对现在还是将来都是很不现实的。云服务很好地解决了这个问题，云计算提供了最可靠、最安全的数据存储中心，不用再担心数据的丢失或损坏。因为在“云”的另一端，可以借助于专业的团队来帮你管理信息，先进的数据中心来帮你保存数据，严格的权限管理策略帮助你放心地与你指定的人共享数据。这样学习资源可以达到真正意义上的最低成本的共享。
　　4. 数据和应用程序的共享
　　未来课堂中大量技术的应用为未来课堂中的教师和学生提供了大量的便利，但同时也带来一些问题。技术需要各种应用软件的支撑，有些软件购买了会长期使用，而有些软件购买了可能只会偶尔用一次，这种情况造成了资金的浪费。云端存储为我们提供了安全可靠、海量的存储空间，我们可以根据自己的需要租用一定大小的存储容量，有专业的专家团队负责维护数据的安全，并提供多个镜像服务器的同步存储，让我们专注于对数据的使用和采集，极大地节约了我们的时间，提高效率。未来课堂的教师和学生在获得了一定的授权后，可以在任何时间、任何地点通过互联网访问云端资源，实现资源共享，实现泛在学习。
　　5. 个性化学习支持
　　一直以来我们的传统课堂采用的是大班化的教学模式，在这种模式下教师只能针对普遍存在的问题进行教学，不能面对每个学生，最后造成学习能力强的学生没有充分发挥学习能力，学习能力差的学生跟不上大家的步伐。因此，我们认为未来课堂中的教师和学生都是有不同特性的个体，面对不同的个体我们提供的应该是个性化的学习支持，不同的教师对同一个知识点有不同的理解，会采用不同的方法进行教学，需要提供不同的教学资源进行支撑。不同的学生在同一知识点上产生不同的学习进度，不同的学习需求，需要不同的学习资源库支撑，这就是我们常说的因材施教。
　　五、总结
　　未来课堂作为未来进行教学活动的场所，其技术环境将会随着各种新技术的出现而不断地变化。在基于上述选型原则不变的前提下，我们更需要关注的是选择的新技术是否能对目前的教学效果有所改善，这也是AECT05'中的核心部分。
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　　收稿日期： 2012-07-25
　　作者简介：王麒，贵州师范大学物理与电子科学学院（550001）。 陈卫东，华东师范大学教育信息技术学系（2000623）。 苏州科技学院传媒科学与技术系（215009）。 叶新东；许亚锋；张甦敏。华东师范大学教育信 息技术学系（200062）。
　　责任编辑 平