中职学校智慧教室建设的若干思考

摘 要：智慧教室是指为教学活动提供智慧应用服务的教室空间及其软硬件装备的总和。在物联网、云计算、大数据等新兴信息技术推动下，智慧教室能给教学形式、教学内容、教学组织带去丰富多变。构建智慧教室需遵循操作简易化、利用最大化、定位清晰化、设计时代化、对接顺畅化等原则。智慧教室架构设计应包含硬件设施层、应用中间层、综合管理层、终端服务层力求布局合理，满足硬件和软件联动的需要，实现学生智慧的学，教师智慧的教，管理人员智慧的管。

关键词：中职；智慧教室；建设

在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》文件的指引下，中职教育作为我国职业教育的中坚力量，以不断利用先进的技术设备，改善教学条件，改进教学方法，改变学生思维模式为己任，逐步推进教育现代化。如何利用信息化理念和技术手段，打造高水平、高智能和高实用的教室，对学校的教学环境进行优化与重构，已经成为了当代教育技术研究的重要领域。

1 智慧教室概念及其现状

1.1 智慧教室概念

智慧教室是指为教学活动提供智慧应用服务的教室空间及其软硬件装备的总和，它是在物联网、云计算、大数据等新兴信息技术推动下的教室信息化建设的新形态。智慧教室不仅学生学习知识的场所，也是怎样学习的地方。

智慧教室的“智慧性”涉及教学内容的优化呈现、学习资源的便利获取、课堂教学的深度互动、情景感知与检测、教室布局与电气管理等方面的内容，可概括为内容呈现（Showing）、环境管理（Manageable）、资源获取（Accessible）、及时互动（Real-time Interactive）、情境感知（Testing）五个维度，简写为“S.M.A.R.T”，这五个维度正好体现了智慧教室的特征，可称为“SMART”概念模型。

1.2 智慧教室建设现状

智慧教室的前身是多媒体教室。由计算机、投影仪、影像设备及系统软件组成的多媒体教室改变了以往的“一支粉笔打天下”的传统教学，数字化的教室为多媒体教学提供了支持。在多媒体教室时代，教师依旧是课堂的主体，知识传播偏单向。随着物联网、云计算、大数据等新兴技术的普及，各种传感器和学生的移动终端互联成为可能，智慧教室应时而生，在智慧教室中，教学活动中的数据信息实时上传到后台，及时比对和处理，为课堂教学提供支持。国外研究中，苹果公司的“明日教室”、微软资助的“未来课堂”、加拿大麦尔大学的智能教室比较出名，国内研究中，华东师范大学的“未来课堂”，清华大学的“智能教室”等项目反响很大，杭州市丁兰实验中学、上海信息技术学校等学校的智慧教室也具有代表性。

智慧教室一定程度上解决了“教室为主导、学生为主体”的课堂定位，使得教学活动的信息流由原来的星型结构变成了网状结构。

2 中职学校智慧教室建设的必要性

近年来，中职学校数字化教学设备逐渐丰富，但由于进场批次不一，厂家各异，设备互联不足，给使用者增加了负担。多媒体教学设备使用中，投影显示、功放扩大使用频率较高，教室和桌椅布置固定不可移动，要开展多样化的教学活动相当困难。建设智慧教室显得尤为必要。

1）空间布局智慧化。智慧教室学习区域多功能，学习形式多样，桌椅组织灵活，能支持小组互助、自主探究等多种学习活动。

2）内容呈现智慧化。智慧教室中的多屏显示系统、丰富的教学工具，使得教学内容呈现符合人体体验，图文音频交互使用，给学生提供了多感官刺激，能激发学习兴趣。

3）互动交流智慧化。智能录播系统跟踪教学轨迹，智能终端為学生提供学习环境和资源支持，教师在教学过程中可以及时的分组教学，个性化指导，及时反馈系统让所有学生参与互动，师生、生生交流更加顺畅。

4）多元评价智慧化。由于整合了云平台、大数据、物联网技术，评价可以是学生自评、同辈互评，也可以是师生互评，专家介入。教学评价贯穿于整个教学活动中，实时显现，便于教学活动调整方向。

3 中职学校智慧教室建设的几点思考

3.1 中职智慧教室设计的原则

构建智慧教室，应遵循“共享信息、统一标准、统筹规划、整合资源、分步实施”的指导思想。并同时满足以下原则：

1）操作简易化。无论是怎样的新进教育信息手段，需要带给教室的是方便省时，如果智慧教室操作繁琐，给教师增加了负担，智慧教室的推广就会受到阻力。操作简单，一键式启动最容易让师生接受。

2）利用最大化。智慧教室是在多媒体教室基础上引入物联网、云计算、大数据等技术形成的。所以在建设智慧教室的时候应该综合利用既有的资源，如投影仪、计算机、音响等，不能产生浪费。

3）定位清晰化。智慧教室是教学活动的场所，兼顾记录、收集、存储授课过程和内容，智慧教室有录播存储、灯光控制、安全防盗、智能互动、考试评价等多种功能，在建设智慧教室的过程中，需要多方论证，定位清晰，既要保证建好的教室实用性，也要留有开放接口和拓展空间，便于后期改进。

4）设计时代化。智慧教室设计要跟上信息化的标准，接入物联网、云平台、大数据、人脸识别等技术，实现物物相连、人物相连，既达到了教学控制和管理的智慧化，也使得智慧教室设计具有前瞻性。

5）对接顺畅化。智慧教室应该是开放的教室，便于师生接入笔记本电脑、手机和平板等移动终端，使之与智慧教室自带的软硬件形成合力。也应当和学校的资源库、综管平台、保卫系统及其它教学系统保持数据交流顺畅。

3.2 中职智慧教室的架构设计

智慧教室架构可以分为四层：

1）硬件设施层，该层为智慧教室提供必需的硬件环境，包括教室基础设施、基础网络设施、物联网技术感知系统、信息发布和录播等系统。

2）应用中间层，该层为架构的核心层，通过云中心平台，整合软件系统，促进系统间、设备间的数据集成和分析计算，实现智慧教室与学校的教学类系统、教务类系统、安防类系统、资源类系统之间互联互通和信息共享。

3）综合管理层，利用应用中间层的保障与支持为依托，基于统一化、可视化的综合管理平台，确保智慧教室的良好教学环境，有效提升教学效果。

4）终端服务层，在该层，用户使用各种智能终端如手机、平板、电脑等设备，随时随地的访问教学资源，实现良好的交互。

3.3 中职智慧教室功能实现的途径

智慧教室的功能实现需要依靠服务器、灯光、话筒、电子白板、摄像机、电脑、平板、实物展示台、移动设备、空调、电动窗帘等硬件设备来实现，但实现智慧教室功能必须导入人性化的软件系统，应主要包括：

1）教务考勤管理系统。智慧教室基于平台下的教室教务系统管理软件，可以方便的连入现有的学校教务系统中，进行智慧教室的课表导入，对智慧教室进行预约，实时查询教室是否正在使用，以便教师教学安排。

2）智能教学系统。智能教学系统主要包括相关设备和考勤系统设备、智能显示设备等。 实现教学师生在线互动、 资源共享与分发、远程/本地视频交流、教学管理与教学设备管控等。

3）设备管理系统。可以在教室前后门口各安装一个一体式特高频读卡器，对进出教室的设备进行监控与管理，通过本地有线或无线网络，以及远程授权登陆服务器物资管理软件，实现设备处远程对教室内设备、仪器的监控与管理。

4）智能环境监测系统，各种传感器采集的数据通过无线 ZigBee 网络传输到智能网关，实时监测教室实际环境数据，并通过设定相关的条件和电器控制进行联动，使整个控制更加智能化。

5）智能安防监控系统。教室中安装烟雾传感器、门磁传感器、无线人体感应器、声光报警器、无线紧急按钮、燃气检测设备，云智能指纹密码锁，实现、实时检测室内的环境信息，显示结合其他系统。

6）智能电器控制系統。主要包括智能灯光控制、智能空调控制、智能窗帘控制、智能影音系统等。

7）智能门禁监控系统。智能门禁监控系统结合物联网信息平台组建的无线网络、RFID 读卡器、无线红外控制套件，实现对课室门禁的智能化管理。

8）智慧教室综合管理软件。智慧教室综合管理软件紧密结合物联网技术，提高学生、教师、教室的互联度，实现物与物的感知、物与人的感知、系统间的实时感知，通过充分利用信息及通信技术，从物联化、集成化、智慧化出发，提高教学效果，并有力促进教务管理的高效运行；提高学校影响力，使智慧教室成为智慧校园的一部分。

4 结语

教学活动的主体是人，智慧教室的建设归根结底也要落脚到教学、学习和管理人员。教学人员是智慧教室中从事教学活动的教师，学习人员是智慧教室中进行学习活动的主体，管理人员是对智慧教室维修、监管的服务人员。智慧教室要实现教学人员智慧的教，学习人员智慧的学，管理人员智慧的管。

参考文献

[1]聂风华，钟晓流，宋述强.智慧教室：概念特征、系统模型与建设案例 [J]. 现代教育技术，2013，（7）：5-8.

[2]HATTIE，J.What is the nature of evidence that makes a difference to learning？[A].Keynote address presented at the 2005 Research Conference[C].Lumina Grand Hyatt Hotel，Melbourne，2005：7-9.

[3]黄荣怀，胡永斌，杨俊锋，肖广德.智慧教室的概念及特征[J].开放教育研究，2012（02）：22-27.

[4]程敏. 智慧教室的设计与构建[J]. 实验室研究与探索，2015（06）：248-252.

[5]杨现民.智慧教育体系架构与关键支撑技术[J].中国电化教育，2015（01）：77-84.

[6]张亚珍，张宝辉，韩云霞. 国内外智慧教室研究评论及展望[J].开放教育研究，2014（01）：81-91.

作者简介

孙亮（1982-），讲师，硕士，多年从事计算机教学，研究方向为现代教育技术，电子商务。