基于教师培训的智慧化学习环境构建研究——以福建教育学院智慧教室建设为例

杨 江 陈 锦

（1.福建教育学院，福建 福州 350025；2.长乐区感恩小学，福建 福州 350205）

随着物联网、云计算、大数据能等新一代信息技术在教育中应用。教育信息化在经历了传统教育、电化教育和数字化教育之后，进入了智慧教育阶段。学者祝智庭认为智慧教育主要由智慧教育理念、智慧环境、智慧教学法及智慧人才四部分组成，通过“硬”的智慧环境和“软”的策略、方法来促成智慧型人才的培养。［1］智慧环境作为智慧教育的重要组成部分，对于智慧教育发挥着基础性作用。［2］智慧教室作为一种典型的智慧环境的物化，是智慧技术、智慧应用、智慧管理加持下传统教室信息化建设的新形态，为智慧教育实践提供物理空间。

近年来，随着智慧教室理论研究深入和实践应用的广泛开展，实践证明智慧教室可以推动全新的教育形式和模式的产生，为教育行业带来新的变革并且提供技术基础，它将提供教师、学员、教学环境、教学内容四者交互的更多可能性，打破了以教师为中心的传统教学模式，有助于提高学员的学习兴趣，进而提高课堂的教学效率。［3］然而，目前关于智慧教室的研究应用群体主要是中小学和普通院校的正式教育，针对成人教师能力提升的非正式教育很少涉猎。

一、智慧教室建设现状

智慧教室作为师生开展教学活动的核心场所，为课堂教学提供了最基础的空间环境，是保障教学内容高效传递、教学活动有序开展的重要空间场域。［4］随着新技术的应用和创新教学模式的提出，各学校推出了针对性的解决方案，经过一段时间的检验，智慧教室在给课堂教学带来便利性同时，也暴露出了种种缺陷和不足。

（一）课堂教学互动难突破

传统多媒体教室，教学设备相对落后，多数教师习惯于沿用传统的授课模式开展教学，没有更好的教学设施设备支持教师尝试应用新的教学模式。教师在讲台上讲，学员在底下被动接受，教师讲得辛苦，学员听得无趣，课堂无互动、教学效果差，教学质量难以评价。

（二）专业教室操作复杂、难普及

专业课堂录播教室操作复杂，教师不敢用、不想用，优秀课程资源无法记录共享，专业录播设备通常成为摆设。在使用录播教室教学时，需要专门的技术人员支持进行设备调试，甚至需要配合进行控制操作，门槛高、不便利。教师自己使用录播设备时，面对复杂的操作界面和流程，往往无从下手，录播教室无法被普及使用。

（三）缺乏统一管理云平台

大多数学校新建的智能教室，信息化设备丰富，功能齐备，却让使用变得复杂，集成拼凑的解决方案来自不同厂家，部署复杂且需要多套软硬件同时使用，各系统之间不兼容，独立运行则切换困难，形成信息孤岛，难以符合实际的教学需求，设备管理和维护也变得更加困难。

二、教师培训型智慧教室需求

（一）教师学习特点

教师继续教育属于成人教育范畴，相对于正式教育的未成年人，教师学习自觉主动，工作阅历丰富，学习目的具体实用。因此，要建设符合教师培训的智慧教室，了解和掌握教师学习特点是智慧教师建设的基础。

1.教师学习自觉主动。与未成年人相比，教师在学习中的自觉性和独立性更强，具有明确的源自内部驱动的自我导向性，无需别人监督，教师会根据自己的内在需求，制定学习目标，选择最优学习路径，有计划有步骤地进行主动学习，在学习过程中教师还会对每个阶段学习情况进行自我评估，实时调整学习路径，最终完成学习任务。

2.教师学习基于经验。相较未成年学习者，教师具备丰富的经验，在学习中会有意识地借助以往经验来理解和掌握知识。这些先前经验一方面可以辅助教师学习，为学习提供脚手架，在接触新东西的时候，容易根据自身经验进行意义建构，降低新知识学习难度梯度。另一方面拥有丰富经验的教师习惯于凭借已有经验来思考问题，一旦遇到已有经验无法解决的新问题时，教师就会陷入思维定式的怪圈，而难以自拔。

3.教师学习具体实用。不同于未成年人的储备性学习，教师的学习以问题为中心学习目的明确具体，学习主要目的并非为了获取学科新知识、掌握新技能，而是解决实际教育教学过程中遇到的问题和困惑，具有很强的目的性。同时教师对学习效果期望是实用，出于现实的目的进行学习，通常希望在短时间内收到良好的结果，具有很强的实用性特点。［5］

（二）教师培训型智慧教室需求

为确保教师培训型智慧教室建设成效，福建教育学院在建设之初选取了智慧教室使用部门、管理部门教师20 名，参训学员（中小学教师、校长）100 名，通过问卷和半结构式访谈进行需求调研，调研内容涉及对智慧教室态度、类型、功能、教学模式四方面。根据调研结果分析如下：

1.智慧教室态度调查

调查结果发现，教师与学员对智慧教室的“认识度”和“接受度”偏低，很少主动了解智慧教室。相较于培训学员，教师与管理人员对智慧教室的接受度更低，认为智慧教室这些物化技术很难从根本上提高培训效果，相反还会因技术门槛给教师教学带来不必要的困扰，为设备管理部门增加工作量，因此教师与管理人员对智慧教室建设持消极态度；学员虽对智慧教室培训效果期望不高，但普遍认为智慧教室建设可提升培训学习环境，增加学习兴趣，加深对智慧教室了解，对今后自己学校智慧教室建设有借鉴作用，因此学员对智慧教室建设持积极态度，对智慧教室应用效果持观望态度。

2.智慧教室类型调查

调查结果表明（如图1），教师与学员对智慧教室类型的选择，主要有通用型、分组研讨型、远程互动型、直播互动型、在线课程录播中心型、学术交流型等类型。教师把分组研讨型智慧教室排在第一位，其次是远程互动型、直播互动型，教师认为互动教学在整个培训中最为关键，可以引发思想碰撞、便利观课（评课）、教学资源生成，互动频率与培训效果存在显著正相关。学员同样把分组研讨型排在第一位，其次是学术交流型、远程互动型，学员认为分组研讨可以增加向专家探讨机会以及学员间情感交流，真正解决教育教学中遇到的实际问题。从上述调研可见，教师和学员都比较倾向建设互动型智慧教室。

图1 智慧教室类型调查统计

3.智慧教室功能调查

在对主流智慧教室调研基础上，选取智慧教室最典型且最常用的功能作为备选进行智慧教室功能调查，发现教师与学员对智慧教室很多新功能都比较感兴趣，但是因各自角色不同功能需求差异明显。由图2 可知教师对智慧教室功能需求靠前的有课堂交互、智能签到、远程互动、学习分析与评价、课程制作，学员对智慧教室功能需求靠前的有远程互动、跨平台应用、课堂交互、直播点播、资源推送。可见，教师与学员都对互动功能期望较高，教师侧重课堂互动对课件展示、随堂测试、分享投屏等教学辅助功能。学员则更倾向远程互动，对远程听评课、教学评估、教学研讨比较感兴趣。在差异方面，教师主要关注学员考勤、学习分析与评价、教学资源生成等教学与管理功能。而学员更多关注辅助学习的新技术应用，对跨平台应用（在线学习、移动学习）、直播点播、资源推送期望较高。

图2 智慧教室功能调查统计

4.智慧教室教学模式调查

通过主流教学模式梳理并结合成人学习特点，选定六种教师培训中常用的教学模式传统讲授式、分组研讨式、自主探究式、翻转课堂式、混合式教学、远程协同式作为调查，［7］调查结果（如图3）发现，教师倾向教学模式有：分组研讨式、传统讲授式、远程协同式。学员更喜欢分组研讨式、远程协同式、自主探究式。可见教师与学员普遍认为，分组研讨式和远程协同式是他们理想的教学模式，在智慧教室的设计时应重点考虑对该教学模式的支持。除此，调查中教师对传统讲授式教学模式期望也很高，还有很多教师已习惯传统讲授教学模式，在智慧教室建设中不仅要做到对新教学模式的支持，传统讲授式教学模式也应该被保留。

图3 智慧教室教学模式调查统计

三、教师培训型智慧教室构建

（一）教师培训型智慧教室主要特征

在充分需求调研基础上结合成人教师学习特点，教师培训型智慧教室应集学员学习、教师教学、课堂互动、环境管控、远程交互、直录播、督导评教、教学大数据管理等的综合集成。着重强调教学模式、教学方法和教学手段的现代化，体现并适应精准化教学的需求，提高课堂教学的效率和效果，促进课堂教学的变革与创新。教师培训型智慧教室应具备以下七个特征：

图4 教师培训型智慧教室特征

（二）教师培训型智慧教室主要功能介绍

教师培训型智慧教室使得教学过程信息化、数字化，课堂中师生的所有信息化交互，最终形成教学过程的所有数据记录与资源沉淀，以此为基础，根据培训需求，针对性地提取所需数据进行数据分析并提供可视化呈现方案，使教学与管理全流程清晰、可控、易感知。现根据学院智慧教室建设实践，从课前—课中—课后全流程对智慧教室功能应用进行介绍。

1.课前：教学准备

（1）电子课表。作为智慧教室，课程安排是授课前的第一步。教学管理一体化平台的教务管理系统内置电子课表功能，可实现电子课表的自主添加及课表导入，获取教师、学员、班次、课程信息。

图5 教师培训型智慧教室主要功能

（2）教师备课。教师可以根据电子课表，实现在线备课，不仅能够便捷地从一体化平台的资源空间内调用任意课件、视频、图片、试题、文档等资源，还可针对性发送课前测试，并能根据学员的完成情况了解学员掌握情况与不足之处，便于其在课堂上针对性答疑与教学。

（3）学员准备。培训前，学员会接收到来自教师推送的课前准备任务，包括学习前调研、学习知识准备、学习前测试等。通过调研与学习前测验，生成学习前情况数据，让教师了解该班级学员培训需求与知识准备情况，针对性调整教师教学内容与授课安排。

（4）一键上课。根据授课内容对于学习环境的不同需求，可在课前提前创建。包括灯光、音响、窗帘、温湿度、多媒体设备状态和开关情况，可提前通过一体化平台的智能管控平台模块进行统一设置，并在教室内通过智能终端进行一键控制。

2.课中：互动教学

（1）点名签到。教师、学员通过PC、平板电脑、手机APP 端、微信端登录后与智慧教室中的智能教学主网关连接，实现签到点名。如果学员没有配置移动客户端，由教师通过PAD 界面完成手动点名；如果配置学员移动终端，发送签到应答信息，应答后完成签到的功能。教师可以查看签到情况。

（2）课堂互动。课堂授课时，所有教师、学员、小组可以将特定设备中的画面“实时地”分享到指定设备屏幕上，输出的内容包括各类媒体信息和实时操作画面。无线投屏主要有四种：授课模式（大屏广播）、分组讨论（小组控屏）、小组展示（教师控屏）、自由展示（教师控屏）；分组讨论通过智能终端与一体化平台，实现分组教学的师生交互、小组协作讨论、讨论成果展示，更可以针对每个小组推送不同的讨论话题，呈现不同的投屏等，平台会对每个小组的交流情况进行保存，师生均可随时查看；随堂测试通过一体化平台中的资源平台，可以随时调用准备好的试题进行随堂测试，支持单选、多选、填空、判断、问答等多种题型，提供计时答题、计时抢答等多种设置，即时进行结果统计与分析结果展示。

（3）资源共享。一体化云平台作为资源存储管理的空间，能够让师生实现各类资源的共享和下发。教师在授课过程中任意调用云盘的各类资源，可实现直接从云盘调用下发视频、课件、习题、图片、文档、研讨话题、习题测验等；共享电子白板保留师生教学过程中手写批注的习惯，并增加插入照片、教案拍摄、试题插入白板中授课等，便于学员形成个性化电子笔记进行保持和复习。

（4）课件录制。可以将授课场景、课件素材、师生互动的音视频等多路信号进行单独或任意复合。课件录制有四种模式：微课录制模式（计算机屏幕、PAD 授课内容+教师授课声音）、精品录播模式（4-6机位组合，教师、学员、课件全部音视频最优组合）、常态化录播模式（教学过程全程记录）、远程录播模式（智能联动控制跟踪拍摄）。

（5）远程互动。通过智能终端增加录播互动模块及高清摄像头，可实现多个教室之间远程教学互动，并通过一体化平台的互动教学模块进行统一管理。主讲教室或远程听讲教室均可通过终端实现远程指导和观评课。

3.课后：回顾评价

（1）一键下课。所有已开启的教室设备可以通过智能终端实现一键下课，将教室设备环境恢复至未授课前的初始状态。

（2）课堂回顾。课堂的教学全过程会在一体化平台的资源平台内自动保存，在课堂回顾模块，可以查看并回顾课堂上所有的教学细节，包括课堂备课情况、考勤情况、分组讨论情况、课堂分享情况、微课件制作情况、课堂考试、课堂笔记以及课堂评价等。

（3）课堂评价。课堂过程中或课后，教师、学员、教研员通过一键即时评价对课堂进行动态评价。多角度、多维度、立体化课堂评价方式，贯穿课堂各环节，满足不同场景评价需求。所有课堂评价信息均会被记录，并同步累计于一体化云平台生成课堂评价记录和课堂评价量表。

（4）学情分析。通过教学过程的信息化，将教学全流程的数据及资源信息保存下来，通过对学员数据的统计分析以及教学情况的统计分析，生成教学大数据并通过一体化平台进行数据呈现，让师生及管理者均可以通过数据反馈的情况，针对性进行学习改进及教学改进。

智慧教室作为智慧化学习环境的重要组成部分，在传统多媒体教室功能基础上融入了现代信息技术后形成的一种全新教学环境，智慧教室拓展了实体教室的外延，改变了传统的课堂教学模式，为个性化教学和探究性学习实施提供了可能，对推动教学方式和教学模式的改革具有重要作用。［8］随着学院教育信息化的持续提升和教师信息技术应用水平的提高，智慧教室将成为学院信息化教学能力提升的重要途径，为全面提升学院培训质量作出新的贡献。