崔亞強++余淇++馮鳥東

摘 要：智慧教學(xué)環(huán)境是信息化教育發(fā)展的必然產(chǎn)物，要建成智慧教學(xué)環(huán)境需要教育理論、技術(shù)和方法等方面的大幅提升。目前已建成功的智慧教學(xué)環(huán)境是否達到智慧教學(xué)環(huán)境建設(shè)的標準呢？為此，筆者深入研究了智慧教育的概念和特征，并對現(xiàn)階段建設(shè)的智慧教學(xué)環(huán)境進行考察論證。研究表明當(dāng)前建設(shè)的智慧教學(xué)環(huán)境“智慧”成份嚴重缺失，為此，本文在深入研究智慧教學(xué)環(huán)境的基礎(chǔ)上，提出了智慧教學(xué)環(huán)境建設(shè)的幾點建議。

關(guān)鍵詞：智慧教育；多媒體；教學(xué)環(huán)境

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2017）13-0072-03

在教育信息化飛速發(fā)展的時代，經(jīng)常會聽到某高校建成了“智慧教學(xué)環(huán)境”或“智慧校園”，甚至有些高校進行了簡單的信息化教學(xué)設(shè)施的改造，也冠名為“智慧教育環(huán)境”建設(shè)。是技術(shù)發(fā)展太快，還是概念炒作呢？或者是人們對“智慧教學(xué)環(huán)境”的內(nèi)涵理解有偏差呢？帶著這些問題，筆者對智慧教育的概念進行了深入研究，并對現(xiàn)階段已經(jīng)建成的智慧教學(xué)環(huán)境進行了實地調(diào)研。希望通過開展此項研究找到當(dāng)前智慧教學(xué)環(huán)境建設(shè)中存在的問題與漏洞，為今后智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)提供建議。

一、智慧教學(xué)環(huán)境的內(nèi)涵

今天我們所說的智慧教育源于IBM提出的“智慧地球”，智慧地球的核心是以一種更智慧的方法通過利用新一代信息技術(shù)來改變政府、公司和人們交互的方式，以便提高交互的明確性、效率、靈活性和響應(yīng)速度。智慧地球具有三個明顯的特征：①對環(huán)境透徹的感知力，通過利用物聯(lián)網(wǎng)等實現(xiàn)隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息；②更全面的互聯(lián)互通，在有線和無線網(wǎng)絡(luò)支持下，利用先進的系統(tǒng)協(xié)同工作實現(xiàn)全面互通；③深入的智能化，利用人工智能技術(shù)獲取智能化的洞察并付諸實踐，進而創(chuàng)造新的價值。[1]

《2015中國智慧學(xué)習(xí)環(huán)境白皮書中》指出，智慧學(xué)習(xí)作為一類學(xué)習(xí)系統(tǒng)，是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)和人工智能技術(shù)等現(xiàn)代高科技來全面感知學(xué)習(xí)情境、識別學(xué)習(xí)者特征，提供合適的學(xué)習(xí)資源與便利的互動工具，自動記錄學(xué)習(xí)過程和測評學(xué)習(xí)結(jié)果，有效支持人們的終身學(xué)習(xí)、職業(yè)發(fā)展和自我價值的實現(xiàn)。從而可以實現(xiàn)人們能夠在任意時間（Any time）、任意地點（Any where），以任意方式（Any way）和任意步調(diào)（Any pace）（簡稱4A）進行學(xué)習(xí)，這類學(xué)習(xí)環(huán)境能夠支持學(xué)習(xí)者輕松地（Easy Learning）、投入地（Engaged Learning））和有效地（Effetive Learning））（簡稱3E）學(xué)習(xí)。[2]

我國學(xué)者祝智庭教授認為：智慧教育的真諦就是通過構(gòu)建技術(shù)融合的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓教師能夠施展高效的教學(xué)方法，讓學(xué)習(xí)者能夠獲得適宜的個性化學(xué)習(xí)服務(wù)和美好的發(fā)展體驗，使其由不能變?yōu)榭赡?，由小能變?yōu)榇竽?，從而培養(yǎng)具有良好的價值取向、較強的行動能力、較好的思維品質(zhì)、較深的創(chuàng)造潛能的人才。[3]

通過對上述概念的分析可以看出，智慧教學(xué)環(huán)境的基本條件是對環(huán)境的感知、全面的互聯(lián)互通和深入的人工智能；智慧教學(xué)環(huán)境中主要用到物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能來感知學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)者特征、營造學(xué)習(xí)情景，主動提供學(xué)習(xí)資源、自動記錄和評價學(xué)習(xí)結(jié)果；智慧教學(xué)環(huán)境建設(shè)為培養(yǎng)具有良好的價值取向、較強的行動能力、較好的思維品質(zhì)、較深的創(chuàng)造潛能的人才，提供環(huán)境保障。

智慧教學(xué)環(huán)境主要具有如下特征：①對學(xué)習(xí)者和環(huán)境的感知，比如，通過一些傳感設(shè)備（物聯(lián)網(wǎng)）實時控制教室的溫度、濕度、亮度等，為學(xué)習(xí)者提供最為舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境；②個性化資源的推送，在智慧教學(xué)環(huán)境中，可以實時感知學(xué)習(xí)過程，并主動推送個性化的學(xué)習(xí)資源；③對學(xué)習(xí)結(jié)果的記錄與分析。智慧教學(xué)環(huán)境通過對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程的記錄與分析，可自動分析學(xué)習(xí)者的特征和學(xué)習(xí)情況，并產(chǎn)生相應(yīng)的學(xué)習(xí)報表或者學(xué)習(xí)建議；[4]（4）智慧教育最根本的特征是要實現(xiàn)教育信息化的終極目標。

二、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)現(xiàn)狀

當(dāng)前智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)正在如火如荼的進行，部分高校已經(jīng)建成了智慧教學(xué)環(huán)境示范區(qū)。為深入研究智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)與應(yīng)用情況，筆者對部分高校的智慧教學(xué)環(huán)境示范區(qū)進行了實地考察，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的智慧教學(xué)環(huán)境可分如下幾類：

1.普通多媒體教室的改造升級

在已經(jīng)建設(shè)成功的“智慧教室”中最為初級的是普通多媒體教室的升級版，此類教室只是對普通多媒體教室進行了裝修和改造，使得教室中的座位靈活、舒適，其多媒體設(shè)備配置更加先進。當(dāng)前改造成功的多媒體教室中基本都安裝了高清投影、交互式電子白板或互動式大屏幕、無線擴音系統(tǒng)等。

2.課堂互動工具應(yīng)用型

當(dāng)前智慧教室中的互動系統(tǒng)種類繁多，比較常見的主要包括：利用臺式電腦通過局域網(wǎng)進行互動、利用Internet進行遠程的互動教學(xué)、基于手機或平板電腦的互動系統(tǒng)：

（1）基于臺式電腦的互動系統(tǒng)。這種類型的教室中，每個學(xué)生座位上配有一臺臺式計算機，通過相關(guān)的互動軟件，可實現(xiàn)師生之間、學(xué)生之間在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的實時互動交流，包括教師單獨輔導(dǎo)，下發(fā)、上傳資料等。

（2）基于網(wǎng)絡(luò)的遠程直播、互動系統(tǒng)。為實現(xiàn)跨校區(qū)之間、跨區(qū)域之間的教學(xué)直播互動，部分院校建設(shè)了“遠程直播”教室。在此類型教室中通過高清攝像機、直播管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)遠距離直播、互動等功能。此外，通過錄播控制系統(tǒng)，也可以實現(xiàn)對教師授課過程的自動錄制和保存。

（3）基于智能手機或平板電腦的課堂互動系統(tǒng)。有些學(xué)校的“智慧課堂”可以看到基于手機或平板電腦的互動系統(tǒng)，此類互動系統(tǒng)可以讓師生之間通過智能手機或平板電腦進行互動，下發(fā)、上傳資料，也實現(xiàn)了學(xué)生實時投票、搶答等功能。另外，此類課堂互動系統(tǒng)已經(jīng)初步實現(xiàn)記錄課堂教學(xué)過程，并對授課情況可進行初步分析與統(tǒng)計。

3.教學(xué)資源庫及社會化軟件應(yīng)用型

（1）有些地區(qū)或?qū)W校建設(shè)了相應(yīng)的資源庫或?qū)W習(xí)平臺，便稱之為智慧教育環(huán)境。

（2）還有些學(xué)?？衫梦⑿?、QQ等社會化軟件實現(xiàn)新生注冊、宿舍查詢等功能，他們把這些社會化軟件的簡單應(yīng)用說成了智慧校園。[5]

4.環(huán)境友好型

（1）教學(xué)環(huán)境的提升

部分智慧教學(xué)示范區(qū)中教室顏色鮮艷、明亮，走廊和學(xué)習(xí)區(qū)溫馨、清爽，桌椅板凳舒適、靈活，教室里面配置了中央空調(diào)、電動窗簾等，整個示范區(qū)使學(xué)生能感受到愉悅、清新。但在信息化智能技術(shù)的應(yīng)用方面，很少看到大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新型技術(shù)的應(yīng)用，因此，這些環(huán)境也難以稱為智慧教學(xué)環(huán)境。

（2）物聯(lián)網(wǎng)的初步應(yīng)用

有些學(xué)校建成的“智慧教室”中開始使用一些初級的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，比如，顯示溫度、濕度、照度等參數(shù)設(shè)備。僅僅使用一些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備也難以稱之為智慧教學(xué)環(huán)境。

5.綜合應(yīng)用型

一些學(xué)校智慧教室中綜合了各種前沿技術(shù)，我們似乎看到了智慧教育的影子。此類教學(xué)環(huán)境中：教室實現(xiàn)有線和無線網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋；教室外安裝了人臉識別系統(tǒng)和RFID考勤機，這些系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)可直接傳送到教務(wù)系統(tǒng)；可以感知教室的溫度、光線等，并可實現(xiàn)自動控制；開發(fā)了基于云計算的教育資源庫和移動學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)；此外，還有智能控制系統(tǒng)、增強現(xiàn)實的互動演示和視頻會議系統(tǒng)、自動錄播系統(tǒng)等。[6]

三、現(xiàn)階段高等院校智慧教學(xué)環(huán)境“智慧”的缺失

通過對智慧教育內(nèi)涵的研究，結(jié)合智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段“智慧教學(xué)環(huán)境”的建設(shè)與傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境相比已經(jīng)有了很大的提升，但還沒真正實現(xiàn)“智慧教育”。下面筆者對照智慧教育的概念與特征，從環(huán)境建設(shè)、技術(shù)的運用以及對人才培養(yǎng)的支持等方面對現(xiàn)階段的“智慧教學(xué)環(huán)境”加以分析：

1.對環(huán)境和學(xué)習(xí)者的感知

感知學(xué)習(xí)情景涉及學(xué)習(xí)者特征分析、傳感器技術(shù)和自動推理等方面的應(yīng)用，通過信息采集、動態(tài)建模和情景推理三個模塊來實現(xiàn)[7]，要感知學(xué)習(xí)情景，物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)是必不可少的。目前，智慧教學(xué)環(huán)境中對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用還處在最初級的對基本環(huán)境的感知方面，比如，溫度、濕度和光線的感知，缺乏對物聯(lián)網(wǎng)的深入應(yīng)用。要實現(xiàn)對學(xué)習(xí)者特征的自動識別，必然用到人工智能、學(xué)習(xí)分析等技術(shù)，但在目前的智慧教育環(huán)境中還沒有看到成功案例。

2.智慧教育資源的提供

智慧資源是指以培養(yǎng)具有21世紀生存技能的智慧創(chuàng)造者為目的，支持智慧學(xué)習(xí)和智慧教學(xué)活動的有效開展，具有泛在性、情景感知性、聯(lián)通性、進化性、多維交互性和個性化智能推送等核心特征的新型數(shù)字化學(xué)習(xí)資源[8]。在智慧教育資源的建設(shè)和應(yīng)用過程中：首先，用到大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)特征和學(xué)習(xí)情況進行全面的分析；其次，通過人工智能等技術(shù)實現(xiàn)向?qū)W習(xí)者進行優(yōu)質(zhì)教育資源的精準推送；第三，可通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能來全面感知學(xué)習(xí)環(huán)境，利用VR技術(shù)營造更為真實的學(xué)習(xí)情境。在當(dāng)前建設(shè)的“智慧教學(xué)環(huán)境”中，雖然可以看到豐富的學(xué)習(xí)資源和互動工具，但它們并沒有達到智慧資源的標準。

3.對學(xué)習(xí)結(jié)果的記錄與分析

Siemens認為學(xué)習(xí)分析是：“關(guān)于學(xué)習(xí)者以及他們的學(xué)習(xí)環(huán)境的數(shù)據(jù)測量、收集、分析和匯總呈現(xiàn)，目的是理解和優(yōu)化學(xué)習(xí)以及學(xué)習(xí)情境”[9]，學(xué)習(xí)分析必然會用到學(xué)習(xí)科學(xué)、人工智能、大數(shù)據(jù)等方面的理論和技術(shù)。目前我們看到的是一些授課軟件對課堂的記錄與初步的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，并不能達到學(xué)習(xí)分析的標準。在對教學(xué)過程的記錄過程中，通過自動錄播系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對教學(xué)過程的自動錄制，但這種記錄只能是機械的記錄，缺少智能成分。

4.對教育目標的實現(xiàn)

智慧教育最根本的特征是要實現(xiàn)教育信息化的根本目標，即“要破解制約我國教育發(fā)展的難題，促進教育的變革與創(chuàng)新；要對教育發(fā)展具有革命性影響”[10]。要對教育發(fā)展產(chǎn)生革命性影響，智慧教學(xué)環(huán)境應(yīng)做到如下幾點：首先，要改變知識產(chǎn)生、傳播和管理的方法和模式，讓知識變得觸手可及；其次，要支持學(xué)習(xí)者的終身學(xué)習(xí)、職業(yè)發(fā)展和自我價值的實現(xiàn)；第三，要營造良性的教育生態(tài)環(huán)境，使學(xué)習(xí)者能隨時、隨地開展所需的學(xué)習(xí)。顯然目前的“智慧教學(xué)環(huán)境”還不能支持實現(xiàn)教育信息化的根本目標，因此還難以稱之為智慧教學(xué)環(huán)境。

四、智慧教學(xué)環(huán)境建設(shè)建議

通過上述分析可以看出智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)還處在初級階段，目前建設(shè)的很多“智慧教學(xué)環(huán)境”只能說是現(xiàn)代教育環(huán)境，還不能稱之為智慧教學(xué)環(huán)境。要真正實現(xiàn)智慧教學(xué)環(huán)境，還需要在教育理論、技術(shù)和方法等方面大幅提升。結(jié)合上述分析，本文對智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)提出如下幾點認識：

1.強化頂層設(shè)計，準確定位，系統(tǒng)規(guī)劃

智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)是一個系統(tǒng)工程，它包括校園環(huán)境、教室環(huán)境、硬件設(shè)施、軟件系統(tǒng)，甚至還包括教師的教學(xué)理念、方法，學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、方式等方面的內(nèi)容。因此，智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)首先需要明確目標，強調(diào)頂層設(shè)計，對我們將要實現(xiàn)的目標進行系統(tǒng)的規(guī)劃。

2.遵從事物發(fā)展規(guī)律，循序漸進，穩(wěn)步推進

智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)是一個長期的過程，不可能一蹴而就。在智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)過程中還伴隨著教學(xué)方法、理念的轉(zhuǎn)變。因此，智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)應(yīng)該在系統(tǒng)規(guī)劃的基礎(chǔ)上分階段開展，循序漸進地做好每個階段的工作，最后才有可能實現(xiàn)真正的智慧教育。

3.明確智慧教育本質(zhì)，平心靜氣，不忘教育根本

智慧教育的本質(zhì)是利用信息化手段，為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)提供更優(yōu)質(zhì)的環(huán)境、更人性化的服務(wù)。智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)必然用到云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)；智慧教學(xué)環(huán)境必然能給師生提供更便捷的教與學(xué)支持，讓學(xué)生可以開展任何時間、任何地點、任意方式的學(xué)習(xí)；智慧教學(xué)環(huán)境必然給師生提供豐富的、個性化的資源和及時的教與學(xué)的分析報告；智慧教學(xué)環(huán)境可以支持實現(xiàn)教育信息化的根本目標。滿足了上述條件才可稱之為智慧教學(xué)環(huán)境，切不可將簡單的環(huán)境改造、軟件應(yīng)用和資源建設(shè)冠名為智慧教學(xué)環(huán)境。

五、結(jié)束語

智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)應(yīng)該有一個長遠的、系統(tǒng)的規(guī)劃，盲目的、填鴨式的建設(shè)只會造成對人力、財力的浪費，不利于智慧教學(xué)環(huán)境的應(yīng)用；而把普通的信息化教學(xué)環(huán)境冠名為“智慧教學(xué)環(huán)境”是對“智慧教學(xué)環(huán)境”這一概念的濫用，這樣不利用智慧教育的良性發(fā)展。在智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)中，我們應(yīng)該在認清現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上循序漸進，站在教學(xué)理論和技術(shù)的前沿腳踏實地，不斷追求，逐步實現(xiàn)真正意義上的智慧教學(xué)環(huán)境建設(shè)！

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（編輯：王曉明）