王松禹 ，王 寧

高等院校是推進(jìn)教育信息化、教育現(xiàn)代化的主體，其信息化水平是衡量一所學(xué)校教學(xué)、科研和綜合實(shí)力的重要指標(biāo)?！秶抑虚L(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》和《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》中明確指出：“把改革創(chuàng)新作為教育發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力；把促進(jìn)公平作為國家基本教育政策；把提高質(zhì)量作為教育改革發(fā)展的核心任務(wù)?！辈⑦M(jìn)一步提出加快教育信息化建設(shè)的意見和建議。教育信息化的核心內(nèi)容是教學(xué)信息化，教學(xué)是學(xué)校的重要工作，教學(xué)信息化就是要使教學(xué)手段科技化、教育傳播信息化、教學(xué)方式方法現(xiàn)代化，利用信息技術(shù)創(chuàng)建理想的教學(xué)環(huán)境，為學(xué)生提供全新的、全媒體的學(xué)習(xí)方式和方法，徹底顛覆傳統(tǒng)課堂，改變傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)和教學(xué)方式。

以互聯(lián)網(wǎng)+、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等為代表的新技術(shù)，正在不斷催生新思維、新產(chǎn)品、新技術(shù)、新服務(wù)，推動(dòng)教育事業(yè)更好更快地發(fā)展。隨著校園信息化建設(shè)的發(fā)展，傳統(tǒng)教室支撐的課堂形態(tài)越來越不能適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)改革的需要，學(xué)校開始尋求模式創(chuàng)新之路，智慧教室作為技術(shù)與教育深度融合的產(chǎn)物應(yīng)運(yùn)而生。智慧教室既是互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)融合的產(chǎn)物，也是現(xiàn)代教室轉(zhuǎn)型發(fā)展、模式升級(jí)的結(jié)果。

一、構(gòu)建智慧教室環(huán)境，開展新型教學(xué)模式

傳統(tǒng)教學(xué)是“黑板+粉筆”，以教師的“教”、學(xué)生的“學(xué)”為主體的教學(xué)模式進(jìn)行教育教學(xué)，20世紀(jì)初期，把計(jì)算機(jī)引入課堂教學(xué)，隨之產(chǎn)生了多媒體教室。傳統(tǒng)課堂主要表現(xiàn)為課堂教學(xué)模式單一、教學(xué)行為無法分析、異地教學(xué)無法實(shí)現(xiàn)、出勤率統(tǒng)計(jì)方式煩瑣、學(xué)生聽課狀態(tài)憑主觀判斷、教室對(duì)現(xiàn)代化教學(xué)參與度不高、管理者缺乏有效直觀的手段來進(jìn)行教學(xué)監(jiān)督管理等問題。所以，如何促進(jìn)“傳統(tǒng)課堂”向“智慧課堂”的轉(zhuǎn)型發(fā)展，是我們需要思考的。

智慧教室是數(shù)字教室和未來教室的一種形態(tài)，一種新型的教育形式和現(xiàn)代化教學(xué)手段，通過智慧課堂系統(tǒng)進(jìn)行深度課堂互動(dòng)，改變傳統(tǒng)課堂單向灌輸?shù)哪Ｊ?，同時(shí)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集智慧教學(xué)、人員考勤、設(shè)備管理、環(huán)境智慧調(diào)節(jié)、視頻拍攝及遠(yuǎn)程控制于一體的新型現(xiàn)代化智慧教學(xué)系統(tǒng)，是推進(jìn)未來學(xué)校建設(shè)的有效組成部分。

圖1 傳統(tǒng)課堂和智慧課堂對(duì)比分析

隨著教育信息化的進(jìn)一步推進(jìn)，同時(shí)受到國際和國內(nèi)新時(shí)代教學(xué)模式的影響，改變現(xiàn)有教室結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)智慧課堂顯得尤為重要，所以智慧教室的構(gòu)建應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手。

第一，教育教學(xué)質(zhì)量化。隨著互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等信息技術(shù)的發(fā)展，新的技術(shù)手段不斷涌現(xiàn)，教學(xué)模式也在不斷發(fā)生變化，逐漸從單純的知識(shí)傳授向素質(zhì)培養(yǎng)方面轉(zhuǎn)變，從教師單向的知識(shí)灌輸向教與學(xué)的互動(dòng)方面轉(zhuǎn)變。課堂教學(xué)環(huán)節(jié)是學(xué)生接受傳統(tǒng)教育最重要的環(huán)節(jié)，課堂上教師和學(xué)生互動(dòng)是提高教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生學(xué)習(xí)新知的關(guān)鍵步驟。傳統(tǒng)教學(xué)過程中，課堂點(diǎn)名簽到、提問回答環(huán)節(jié)、師生課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)、課堂小測(cè)試環(huán)節(jié)存在諸多問題，已經(jīng)不適合現(xiàn)代化教學(xué)的需要?；凇霸啤奔夹g(shù)集智慧教學(xué)、課堂互動(dòng)、人員考勤、視頻拍攝及遠(yuǎn)程控制于一體的新型現(xiàn)代化智慧教室正在全國應(yīng)用普及。智慧課堂作為一種新型的教育形式和現(xiàn)代化教學(xué)手段，可解決傳統(tǒng)教育教學(xué)過程中遇到的問題，增強(qiáng)師生互動(dòng)能力，提升綜合教學(xué)質(zhì)量。

第二，課程錄制專業(yè)化。對(duì)于面向精品課、公開課等優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)的專業(yè)化錄播教室，要求實(shí)現(xiàn)更高的課程質(zhì)量和更好的課程效果。以自動(dòng)錄播系統(tǒng)為核心，具有智能錄制和智能跟蹤的功能；配備多機(jī)位專業(yè)攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)高清或全高清質(zhì)量的畫面采集；結(jié)合專業(yè)的非線性編輯系統(tǒng)，包裝制作出精美的具有極高再利用價(jià)值的視音頻文件。

第三，課程錄制自動(dòng)化。學(xué)校在專業(yè)的拍攝人員和導(dǎo)播人員方面資源有限，而錄制課程又較多，在保證錄制出優(yōu)質(zhì)課程資源的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)教師、學(xué)生、PPT、板書等機(jī)位的自動(dòng)導(dǎo)播，真實(shí)完整地記錄整個(gè)教學(xué)場(chǎng)景。同時(shí)將錄制完成的課程視頻直接保存到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化課程制作。

第四，課堂智能交互。利用先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)激活課堂，使教師與學(xué)生之間的互動(dòng)更加有趣，更加便捷。解決傳統(tǒng)課堂教師不能快速了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握程度，無法開展新的教學(xué)模式等問題，使課堂環(huán)節(jié)更具現(xiàn)代化，教師與學(xué)生之前溝通更為順暢。

第五，信息統(tǒng)一發(fā)布。隨著課程錄制建設(shè)，亟需實(shí)現(xiàn)學(xué)校級(jí)乃至區(qū)域化的教育資源統(tǒng)籌管理，實(shí)現(xiàn)以教學(xué)視頻為核心的大規(guī)模教育資源存儲(chǔ)、管理和共享，并進(jìn)一步通過資源共享平臺(tái)，滿足MOOC、網(wǎng)絡(luò)教研等各種教育業(yè)務(wù)應(yīng)用的需求。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集智慧教學(xué)、人員考勤、設(shè)備管理、環(huán)境智慧調(diào)節(jié)、課程拍攝及遠(yuǎn)程控制于一體的新型智慧教室具有基于數(shù)據(jù)的教室、高效教學(xué)的教室、個(gè)性化學(xué)習(xí)的教室、合作探究的教室、動(dòng)態(tài)開放的教室等多種特點(diǎn)。

二、智慧課堂系統(tǒng)設(shè)計(jì)

智慧課堂系統(tǒng)以平臺(tái)為基礎(chǔ)、以數(shù)字化教學(xué)資源為支撐、以教師服務(wù)為導(dǎo)向、以資源和課程為中心、以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體，以數(shù)字化建設(shè)和應(yīng)用為核心，匯聚智慧網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、師生互動(dòng)交流、答疑討論和智慧管理等功能。其中包含以課程為主線，有效整合校內(nèi)、校外的優(yōu)質(zhì)數(shù)字化教育資源；以課程建設(shè)為中心，開展作業(yè)、考試、答疑、討論、評(píng)價(jià)等互動(dòng)教學(xué)活動(dòng)，充分發(fā)揮信息化平臺(tái)在課堂教與學(xué)活動(dòng)中的作用。

智慧課堂要具備以下功能模塊：

一是備課系統(tǒng)。智慧課堂系統(tǒng)通過平臺(tái)，教師在線創(chuàng)建課程、設(shè)置課程的學(xué)分、考核機(jī)制、設(shè)置課程展示模板等，學(xué)生在線聽課、在線閱讀、在線提問、在線作業(yè)、在線考試、在線互動(dòng)討論、學(xué)分審核、獲得學(xué)分等。

二是課堂互動(dòng)系統(tǒng)。智慧課堂互動(dòng)系統(tǒng)包含四大模塊，為保證教師能夠更加靈活方便地在課堂上進(jìn)行課堂教學(xué)互動(dòng)，將智慧課堂系統(tǒng)設(shè)計(jì)的更加簡(jiǎn)單易用，通過資源調(diào)用、教學(xué)互動(dòng)、屏幕控制、學(xué)生管理四大部分，將教室互動(dòng)部分的功能完整展現(xiàn)，教師通過大屏一鍵式觸控，直接點(diǎn)擊相關(guān)功能，進(jìn)行課堂互動(dòng)。

三是課程資源庫。智慧課堂通過智能備課系統(tǒng)進(jìn)行課堂授課，教師在課堂上直接使用備課系統(tǒng)中已經(jīng)創(chuàng)建好的課程及數(shù)字化資源，包含課程章節(jié)內(nèi)容、作業(yè)習(xí)題模塊、考試模塊、拓展資料模塊、學(xué)生管理等內(nèi)容。教師在課堂隨時(shí)調(diào)取平臺(tái)中事先準(zhǔn)備好的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)課前、課中、課后的連貫性。

四是課堂信息采集。智慧課堂系統(tǒng)能完整地將課堂小測(cè)驗(yàn)結(jié)果、考勤結(jié)果、屏幕錄制、課堂筆記、教學(xué)PPT課件、學(xué)習(xí)資料等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集整理及自動(dòng)歸類，形成大數(shù)據(jù)分析，最終這些數(shù)據(jù)進(jìn)入學(xué)習(xí)平臺(tái)，為教師數(shù)據(jù)分析提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐，同時(shí)也方便教師進(jìn)行有針對(duì)性的授課，通過數(shù)據(jù)分析為教學(xué)的過程性評(píng)價(jià)提供依據(jù)。智慧課堂系統(tǒng)對(duì)課堂教學(xué)中的測(cè)驗(yàn)、鎖屏、投票、搶答、學(xué)生展示、問答、共享屏幕、簽到、積分、云盤等操作完整地記錄下來，并顯示具體的時(shí)間，形成時(shí)間軸樣式的統(tǒng)計(jì)，對(duì)課堂的教學(xué)情況情況一目了然。

五是課堂管理。在課前及課上，教師通過筆記本、PAD課堂點(diǎn)名，學(xué)生通過筆記本、PAD端簽到，學(xué)生端確認(rèn)之后，教師端會(huì)顯示已簽名和未簽名的學(xué)生情況，點(diǎn)擊某個(gè)學(xué)生，可以查看他們的簽到情況。實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動(dòng)的生生互評(píng)功能，通過學(xué)生課堂核心問題的回答與討論，實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)學(xué)生或互動(dòng)小組進(jìn)行生生互評(píng)，充分實(shí)現(xiàn)探究型交流與互動(dòng)，提升課堂活躍氛圍，設(shè)計(jì)更加生動(dòng)的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，營造良好的教育教學(xué)環(huán)境。

六是考試。教師通過題庫進(jìn)行選題或者在線編輯試題，設(shè)置各類題型的數(shù)量和分值創(chuàng)建試卷，試卷創(chuàng)建好以后，教師根據(jù)測(cè)驗(yàn)的時(shí)間，參加測(cè)驗(yàn)的對(duì)象，發(fā)起測(cè)驗(yàn)。學(xué)生就能接收到該試卷進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。支持從題庫中選題進(jìn)行組卷的功能，教師對(duì)試卷中的試題設(shè)置添加、修改、刪除、任意排序、預(yù)覽等功能，還可以對(duì)試題進(jìn)行分值分配；試卷包括客觀題、主觀題、復(fù)合題等；題的屬性包括類別、難度系數(shù)、適用層級(jí)等。同時(shí)，系統(tǒng)能根據(jù)題的使用頻率和學(xué)生回答的正確率進(jìn)行自適應(yīng)的調(diào)整難度系數(shù)，力求難度系數(shù)符合真實(shí)情況，提高參考價(jià)值。

七是作業(yè)。包含線上作業(yè)和線下作業(yè)。線上作業(yè)，即從作業(yè)的發(fā)布、接收到批閱，全部流程都在網(wǎng)上完成，學(xué)生通過移動(dòng)終端在線接收作業(yè)，做作業(yè)，關(guān)注作業(yè)的反饋情況，隨時(shí)查看教師的評(píng)語及成績(jī)；線下作業(yè)，即教師將作業(yè)在線上布置下去，學(xué)生線下完成，線下提交。學(xué)生對(duì)任意作業(yè)進(jìn)行收藏，將自己認(rèn)為重要的知識(shí)點(diǎn)集中到一起當(dāng)作之后學(xué)習(xí)的要點(diǎn)。老師通過平臺(tái)直接布置作業(yè)，批改作業(yè)。

八是討論。智慧課堂系統(tǒng)為學(xué)生提供在線交流的功能。師生就課程學(xué)習(xí)進(jìn)行討論，答疑，增強(qiáng)師生互動(dòng)，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。教師在線回答學(xué)生提出的問題，方便教師與學(xué)生之間的即時(shí)溝通，教師對(duì)討論中的帖子進(jìn)行管理，如加精帖子、置頂討論，便于系統(tǒng)自動(dòng)為學(xué)生精準(zhǔn)地推送討論問題，提高討論版的使用效率。

智慧教室改變了傳統(tǒng)的教育方式和教學(xué)理念，是教育的革新。改變了傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式、創(chuàng)新了教學(xué)管理方法、豐富了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，為高校遠(yuǎn)程教育發(fā)展提供了方向和定位。還變革了傳統(tǒng)上課方式，由講授模式轉(zhuǎn)型為探究模式，課前學(xué)生提前預(yù)習(xí)，課中分組討論，隨時(shí)測(cè)試，教師能快速掌握每位學(xué)生學(xué)習(xí)情況，并能針對(duì)性指導(dǎo)，充分地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。