高职院校智慧教室构建的探索

摘要：随著时代的进步教师教学从用粉笔板书的黑板时代演变到现在利用声、光、网络甚至云、VR等技术的课堂教学，在技术的维度上，现代教育无论在教学模式上还是教学方式上都起着翻天覆地的变化，随着大数据技术的成熟和广泛应用，课堂教育的数字化，智能化广泛的应用，智能教室也越来越得到重视，该文为如何在大数据技术下构建适合未来高职教育的智慧教室提出自己的思路。

关键词：大数据;云教学;物联网;智慧教室

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）29-0134-02

1 引言

为了深入贯彻落实党的十九大精神，加快教育现代化和教育强国建设，推进新时代教育信息化发展，教育部《教育信息化2.0行动计划》中提出以人工智能、大数据、物联网等新兴技术为基础，依托各类智能设备及网络，积极开展智慧教育创新研究和示范，推动新技术支持下教育的模式变革和生态重构。因此如何利用好信息化技术打造高水平的智能教室，从而提升高职教学品质，已经成为现代教育的一个重要研究课题，智慧教室正是运用大数据、物联网、云计算等技术使实现高职课堂教学的智能化，提高知识转化率的一个平台。本文将从如何在大数据技术下构建智慧教室进行研究和阐述。

2 智慧教室构建的必要性

20世纪90年代开始，课堂教育慢慢由粉笔+黑板的模式进入麦克风+胶片投影的电器模式，再到现在的计算机+声光数字投影的多媒体模式，虽然信息化程度提高了，但是也仅限于教学形式上的改变，并没有在教学模式有所创新，反而由于信息化程度的提高，老师在上课期间和学生之间的互动更少了，变成投影幻灯片的复读机，原本黑板板书还能体现知识的原理、推导过程现在变成只是老师坐在讲台上展示结果，缺少了中间的过程，显然并不能提高教学质量[1]。随着大数据、云计算、物联网等技术的成熟和广泛应用，构建适合高职教学的智慧教室，提高教学质量具有现实意义，智慧教室让教师与学生的互动更加通畅，教学的各个环节也更加智能化。本文以珠海城市职业技术学院为例探讨如何构建高职智慧教室。

3 智慧教室的概述

智慧教室（ Smart Classroom）又叫作未来教室（Classrooms ofTomorrow），最早的和智慧教室相关的研究起源于罗纳德·雷西尼奥在1988年提出的“Smart Classroom”（Rescigno，R.C，1988）[2].当时罗纳德·雷西尼奥提出智慧教室可以让学生根据自己的学习情况来学习，同时智慧教室通过各种设备进行真实交互，从而提高学生的兴趣。智慧教室也是一套完整的智能化教室平台，贯穿整个课堂教学。目前比较有代表性的有苹果公司的“明日教室（ ACOT）”，华为的智慧教室，百度的AI智慧教室，锐捷智慧教育，等等，总的来说目前智慧教室就是借助大数据、云计算、物联网、人工智能以及虚拟现实等一系列新技术打造出让学生更容易吸收知识、获取知识资源以及提高知识转化率的交互平台，让学习从一种被动接受转变成为主动吸收，从枯燥的学习环境转变成快乐的氛围，培养主动学习、终生学习的意识。

4 高职院校智慧教室的构建

智慧教室是在各种新技术的支撑下的新型教室架构，黄怀荣教授在《智慧教室的概念及特征》一文中提出“SMART”模型的概念（如图1），从内容呈现（Showing）、环境管理（Manage-able）、资源获取（Accessible）、及时互动（Real-time Interactive）、情境感知（Testing）等五个维度构建智慧教室[3]。颜琳则在SMART模型基础之上，提出了6+1模型，将智慧教室系统分为环境硬件装置、网络识别系统、中控管理系统、即时交互系统、实时收录系统、资源云平台[4]。笔者在“SMART”模型的基础上根据珠海城市职业技术学院的实际情况总结出以下三个维度容：Whenever（任何时间）;Data Analysis（数据分析）;The Internetof Things（物联网），而这三个维度为珠海城市职业技术学院智慧教室建设提供有力支撑。

4.1 任何时间

“任何时间”体现的是智慧教室开放性，无论何时何地都可以通过云教学为学生提供学习的便利性，网络学习资源有利于知识更新和自主学习[5]，这里主要是包括相课程的资料和课程视频回放等方面，同时也突破了传统意义的教室，只要连上智慧教室平台，就可以灵活地安排自己的学习计划和内容，完成既定的学习进度。在传统的课堂教学上，教师板书，学生做笔记，通过这种方式来完成知识的传承，教师花大量的时间来设计板书，学生也需花大量时间记录板书内容，同时因为学生对这种形式接收的差异有可能导致课堂内容不能被完全吸收，只能被动地留在笔记上，或者由于对笔记的过度依赖，学生把重点放在记录板书内容反而没有时间认真听老师的讲解内容，从而导致学习效率降低，基于云教学的智慧教室可通过教学资料电子化和课堂录制系统将课堂内容录制成视频，放在智慧教室的云端，学生可以随时下载资料和回放课堂内容，从而做到任何时间都能学习，并且能增加知识的吸收率，同时也能通过智慧教室的社交模块随时将课堂内的疑点难点向任课教师提问得到解答，真正体现了“以学生为本”的教学理念。

4.2 数据分析

随着大数据技术的不断发展，大数据在智慧教室中的应用越来越广泛.传统的教育，教师上完课以后，课堂内容就告一段落，学生如果有知识难点或者不懂的地方也就只能利用课余时间或者通过笔记回顾了，但是大数据技术的出现推动了教育模式的改变，通过对学生的大数据分析，可以提供个性化的学习方案，例如可以在课堂教学中提供在线测试，通过大数据的分析，查看学习效果，以便让教师知道学生对知识的吸收程度，随时调整教学的进度以及需要着重强调的知识点，同时课后教学评价，课后作业的分析，有针对性地将学习资源进行推送，提高知识的转化率，做到因材施教。

4.3 物联网

物联网指的是将各种设备通过传感器与互联网连接起来，从而实现物与物、物与人之间的互联。物联网在智慧教室中也有着广泛的应用，例如当学生在进入教室时，门口的摄像头就可以通过面部识别确定学生的班级、姓名、相关的课程学习进度等，同时也能作为学生出勤的依据，在教学上，原本很多教学或者实验由于环境或者实验器材等的客观原因，只能通过教师的语言描述或者视频回放的形式进行教学的，基于物联网的便利性，可以通过物联网的各种传感器进行远程控制及监控做到模拟真实环境的讲解及实际操作，对有限的教学软硬件资源进行共享，同时也能让学生有真实的参与感，提高动手能力和自信心，从而提高学习效率。与此同时物联网还能根据通过传感器对教室内的光照强弱，温湿度的高低进行调节，李秉德在《教育论》中指出空气、温度、光线、声音、颜色、气味等环境因素都能对教学活动产生重大影响[6]，利用物联网技术可以将不利的环境因素降到最低，以保证教学效果，郑广成进行了多层次的物联网智慧教室的设计[7]。

5 智慧教室构建中存在的问题

课堂教学以知识点为导向，强调课堂互动，如何让学生从单纯听、记，到沉浸到课堂教学的氛围，虽然目前很多智慧教室的相关硬件设施做得很到位，但是在实际使用过程中还存在各种各样的问题，比如配备的电子白板不能有效地发挥作用，很多老师上课也就是播放PPT，相关的设备利用率不高，比如课程中一个知识点结束，本应可以进行线上评测或者小组讨论，加深对知识点的理解和分析，同时通过评测结果分析出其中的薄弱环节，在后续的教学中可以因材施教，掌握教学的主动性，但是由于传统教学的惯性思维，部分教师还存在对智慧教室的理解不足，准备不充分，仅仅把智慧教室当作一个多媒体教室，虽然在智慧教室里教学，但是达不到应该有的教学效果。

6 结语

随着大数据、云教学、物联网等技术的发展和日趋成熟，课堂教学从传统模式逐渐被智慧教室取代，智慧教室为教学活动提供了随时随地的学习的方式，个性化的学习体验以及便利性，提高了学习的乐趣和知识的转化率，但是在智慧教室的实施过程当中也会遇到各种问题，比如上面提到的设备利用率不高，教师教学观念要从传统教学框架中跳出来，融人智慧教室的现代化教学当中，同时也是贯彻落实《中共中央国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》，积极有效开展教育教学。智慧教室在高职教育中将起着举足轻重的地位，如何在构建智慧教室使之充分发挥智能的优势，包括场地建设，平臺完善方面都有大量的工作要做。总之，智慧教室的发展将是大势所趋，也是未来信息化教育的研究重点。

参考文献：

[1]杨满福，林雯，论高校多媒体课堂教学的质量困境与出路[J].电化教育研究，2009，30（10）：98-101.

[2]陈欣然.智慧教室构建综述[J].电子技术与软件工程，2018（4）：148-150.

[3]黄荣怀，胡永斌，杨俊锋，等，智慧教室的概念及特征[J].开放教育研究，2012，18（2）：22-27.

[4]颜琳，大数据时代智慧教室系统构建叨，中国教育技术装备，2018（8）：18-20.

[5]陈时见，王冲，论网络学习资源的意义、功能与类型[J].电化教育研究，2003，24（10）：50-54.

[6]李秉德，教学论【M].北京：人民教育出版社，1991.

[7]郑广成，朱翠苗，基于物联网结构的智慧教室建构的研究[J]软件工程，2016，19（9）：44-46，33.

【通联编辑：代影】

作者简介：黄小辞（1987-），女，广东珠海人，实验师，硕士，主要研究方向为计算机应用、信息系统管理、教育信息化。