教育信息化背景下智慧教室的建设探索与实践

孔晓宇

（无锡商业职业技术学院，江苏 无锡 214000）

1 高校课堂模式的现状

多年来，高校主要使用的是“中控+电脑+实物投影仪”的多媒体教室，建设时间早，设备故障多，维护成本高。在传统的多媒体平台上，教师主要使用PPT授课，授课形式单一，缺乏与学生之间的教学互动。多媒体教学难以有效提升教学质量，并且与学校的教务、多媒体管理等方面的业务衔接不足，无法融合学校的教学管理和服务工作，产生资金投入大、效能局限性强、业务无法统筹、日常管理和服务困难等一系列问题[1]。

2 智慧教室建设的意义及其重要性

早在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》颁布时，国家就明确指出要加快教育信息基础设施建设。近年来，随着各高校智慧校园建设的推进，智慧教室作为信息化基础设施的重要组成部分，对于推进教育信息化向智能和创新发展具有重大的意义。

智慧教室的重要性主要体现在社会、学校、教师、学生等多个方面。对于教师而言，可以充分发挥其教学的主动性，更灵活地应用各种教学资源，从而转变教学方式，提升教学质量。对于学生而言，改善智能化的教学环境，运用富媒体的教学手段，有利于激发学生的学习主动性和创造性，实现学习的最优化，从而达到学习目的。

3 智慧教室的建设

3.1 智慧教室的建设理念

智慧教室是利用先进的云计算、大数据、移动互联等技术手段，解决当前教学过程中的互动问题。遵循统一规划、总体设计的原则，通过移动终端实现师生间的交互、分组讨论、移动考勤、移动学习、云评价等功能。在教学活动中增加智能效果，实现教与学的立体沟通与交流，传统课堂发生结构性变革，实现无边界课堂。

3.2 智慧教室建设体系

智慧教室是现代教学环境建设的必然趋势。以无锡商业职业技术学院为例，学校于2020年推进了智慧教室建设项目，建设完成97间智慧教室和1间教学服务中心，采用“86寸液晶触摸一体机+推拉黑板+智能控制中控+场景采集系统”的智能一体化模式。

3.2.1 教室布局

智慧教室中可以对原有的多媒体教室建设环境进行改造，增加投影设备、监控设备以及教室灯光、窗帘、可移动桌椅，并对其进行智慧融合、集中控制、灵活管理。中控台改成智慧的云端和终端操作界面，实现一体化控制。同时还进行了教室网络硬件环境改造，配套的教学资源软件平台建设。

3.2.2 交互显示系统

智慧教室中可以利用现有多媒体设备进行升级改造，常见的交互显示设备包括投影仪、幕布、电子白板、触摸一体机，而智慧交互显示系统—智慧黑板则利用纳米涂层及触摸显示技术，将交互显示设备与黑板结合，具备抗暴、防水、防尘、耐用等特性，满足教学环境高粉尘、高使用频率、高安全防护的使用需求，与现代化教学场景融为一体。

智慧交互显示系统可对接教室中控网络控制功能，通过教师端、云端平台以及智慧教学管理服务中心的建设，实现设备可视化管理、智能化教室联动以及云端的智能维护，为未来的发展提供服务。

3.2.3 高清录播系统

建设和开发优质教学资源，实现优质教学资源交互与共享。全自动高清录播系统主要用于进行创新课教学、分组讨论教学模式的交互课堂教学，由录播主机完成各子系统的协调工作，完成老师、学生场景及计算机课画面的采集，配合智能导播及高精度跟踪系统实现场景的智能导播切换功能。自动跟踪拍摄老师及每个回答问题学生的正面特写画面，还可以同时跟踪拍摄教室多个黑板区、屏幕区老师及学生的活动画面，录播主机将采集的高清视音频数据流通过网络进行实时直播、同步录制存储，通过云服务器平台提供直播及资源点播。

3.2.4 远程互动教学系统

教师通过互动教学客户端实现与异地学生同步教学，实时课堂面对面的交流，授课老师可以随时向远端听课教室学生提问，听课教室的学生也可以向主讲教室提问，主讲老师与远程的学生通过录播系统实现远程面对面的交流。

主讲教室的录播系统中已经具有了互动教学的功能，无须安装其他软件就能与远程教室进行互动，录播主机互动教学功能直接在录播的主界面完成，无须切换录播的软件界面，也不需要再调用其他的软件程序，在正常录制直播的同时就能实现与远程的互动教学功能。

4 智慧教室建设成效

4.1 互动式教学

“所见即所得，所触即所想”[2]是智慧教室呈现的实时互动体验，调动了师生的参与性和积极性，提高了课堂效率。

4.1.1 课前多元化备课

教师备课，一般按照学生课前预习、课上学习和课后练习进行教学设计。教师在家或者教室里都可以打开教学平台，查看学生的课前预习情况、课后作业情况，根据学生遇到的问题有目的性的备课。

4.1.2 课堂互动教学

智慧教室教学一体机的实现，颠覆了多年多媒体控制台传统的教学环境。授课时，教师可自行运用虚拟仿真等多种媒体素材，完成演示、随堂测验、互动答题、3D模型演示等多种教学场景，丰富教学内容和形式。

4.1.3 手机互动教学

基于无线同屏技术，教师授课时通过手机上的教学App实现控制课件播放时速、同步教学、管理音频广播、解答疑问等移动教学互动场景。

4.1.4 实时互动管理

上课点名，通过教室触摸一体机上的“超星泛雅课堂”，实现现场签到。教师可根据需要设置课堂行为管理，如：课堂发言、课堂表现等。在教学过程中，保证授课、互动、测试内容等顺利进行，完成课程的教学目标。

4.2 直录播式教学

在高校的教学计划中经常会有同一个年级同上一门课的情况，如“计算机信息基础”“大学英语”等。直播录播同上一门课是智能教室的扩展应用[3]，只需一位教师即可在同一个时间段内给一个年级的几百名学生上课，既节约了教师资源，又节约了时间资源。

4.2.1 直播课程

教师在智能教室直播授课，学生可在现场和网络端观看直播。

4.2.2 录播课程

学生可以在任意空闲时间段收看录制好的课程。

4.3 集控式教学管理

智慧教室整合了门禁系统、监控系统和教学控制系统为一体的集控管理模式，实现远程对智能教室设备的管理。集控式教学管理让教学管理可视化，教学质量可监控[4]。

5 结语

智慧教室为师生带来全新的教学体验，提高课程教学的有效性，提升了教学质量和水平。伴随着智慧教室的建造，越来越多的专业和教师已经开始新一轮的信息化教学改革与探索，把新一轮改革的重点放在开发新的数字化教学资源上，以此来全面推动信息化教学改革。