黎生 余淇 田建林

摘要：伴隨大數據、物聯(lián)網、人工智能等信息技術的下沉應用，高校智能教室的科學建設成為亟待解決的重要問題之一。作者結合自身經驗，通過對智能教室建設的實踐與思考，提出新形勢下智能教室建設的新路徑，以期為同類院校建設提供參考依據和實踐指導。

關鍵詞：智能教室;建設;探索

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2020）15/16-0182-03

● 概論

為培養(yǎng)面向未來的創(chuàng)新人才，筆者所在高校啟動了“探究式-小班化”課堂教學改革計劃，希望課堂教學改革能夠撬動全方位人才培養(yǎng)改革。從2010年起，學校全面開展以“啟發(fā)式講授、互動式交流、探究式討論”為特征的高水平“探究式-小班化”課堂教學改革，改變了“期末一考定成績”的做法，強化了教學過程評價、實施非標準答案考試、改革“優(yōu)秀”考核標準、實行動態(tài)及格線等改革舉措，促使學生真學，真想，真領會。然而，經過實踐筆者發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的教學環(huán)境制約著教學模式的創(chuàng)新及人才的培養(yǎng)。例如，以教為中心的傳統(tǒng)教室，聯(lián)排固定桌椅、設備單一，學生被動聽講，教學沉悶、乏味;保守封閉的教學環(huán)境限制了學生的小組互動、討論，無法實時溝通、缺失現(xiàn)場情境感受，不利于培養(yǎng)學生的批判性思維和拓展國際視野?；诖耍碌慕逃砟詈魡净犹骄渴?、自主開放性智能教室建設，以此促進學生批判性思維和國際視野的培養(yǎng)。

● 智能教室建設理念

智能教室在建設過程中，整體采用“以人為中心”的設計理念，即按照以學習者為主體的設計理念進行改造，要照顧到各種感官體驗的要求，為教學提供無限可能，具體涉及“人與環(huán)境”的和諧、室內物理因素的考量以及教室功能的需求。同時，要求學習空間具有可重構性與無限延伸性，即智能教室滿足多種教學過程，它的設計必須能夠適用于多種不同類型的教學場所。例如，固定桌椅改為活動桌椅，打破束縛，能夠根據不同的教學類型進行重組。通過可移動或升降的隔斷，實現(xiàn)不同類型學習空間的呈現(xiàn)，滿足各種學習過程需要。另外，智能教室應具有高科技的智能技術與教學裝備[1]，即要求網絡、云服務、智能教學行為分析系統(tǒng)、各種交互式設備等成為標配;教學資源便捷獲取，師生將不同資源進行整合，實現(xiàn)混合式互動教學;根據課程特點，充分運用先進技術和裝備，建設不同類型教學環(huán)境，滿足不同需求。

● 智能教室建設類型

智能教室的建設，以需求為導向，根據學科需求以及功能特點，分為六大式十小類進行建設，具體如下頁圖所示。

1.小組協(xié)助式智能教室

該類型智能教室在物理結構上打破了傳統(tǒng)教室格局——去掉講臺，講桌置于教室中央，可移動、可拼接活動桌椅。在硬件上，也與傳統(tǒng)多媒體教室不同，除一臺主機外，教室的不同方位還配置了三臺交互式觸摸一體機，配合軟件設置可隨意切換“集中授課”和“分組研討”兩種模式：集中授課時，多屏模式便于不同方位的學生就近觀看教學內容，達到沉浸式體驗;分組研討時，實時將學生自帶設備里的圖片、文件分享到一體機上，便于同組學生開展組內研討交流。該類型教室通過空間和設備上的改變，模糊了教師和學生之間“主導—從屬”關系的界限，在心理上消除了“教師主導、學生從屬”的思維，雙方平等探討，學生更加積極參與課堂。同時該類型教室也為探究式教學模式的開展提供了良好的物理環(huán)境。

2.深度演示式智能教室

深度演示式智能教室與傳統(tǒng)多媒體教室的顯示設備不同，該類型教室具有特殊設計的投影大屏，通過融合技術配合多視窗演示系統(tǒng)，通過同一個屏幕同時對多個教學資源進行展示、對比，實現(xiàn)高難度、復雜問題的全方位和多維度演示，使教學內容更加形象生動，教學手段更加豐富，最重要的是加深學生對知識的理解和掌握。

3.互動反饋式智能教室

互動反饋式智能教室是在傳統(tǒng)多媒體教室基礎上，部署教室專屬局域網，采用教室PC端與云平臺相結合的方式連通綜合教務系統(tǒng)，整合課前、課中、課后，實現(xiàn)線上線下一體化教學。課前，通過云平臺推送學習資料，檢驗學生預習情況;課中，利用教室局域網和APP通過簽到、答題、提問、資料傳輸、分組教學等功能實現(xiàn)師生實時互動;課后，教師第一時間發(fā)布課后作業(yè)，檢驗學習效果。所有教學過程數據均被記錄在后臺，為過程性評價提供數據支撐。該類教室最大的特點就是手機成為師生互動的工具，真正實現(xiàn)了師生之間的1：1互動，讓每個學生擁有平等互動的機會。通過即時互動，維持學生的大腦興奮度，保持學習的熱情和積極性，同時有利于實施全過程考核，收集教學過程大數據，便于開展個性化學習指導。

4.跨區(qū)域協(xié)助式智能教室

跨區(qū)域協(xié)助式智能教室在傳統(tǒng)多媒體教室基礎上，通過搭建直播課環(huán)境，配合遠程互動軟件，實現(xiàn)遠程實時音視頻傳輸、課程直播、雙向互動，使得跨空間式的互動教學成為現(xiàn)實。師生可以參與不同校區(qū)、不同學校、不同國家的實時互動教學，讓學生共享校際、國際優(yōu)質教學資源，實現(xiàn)一室之內，盡享天下課堂。

5.操作指導式智能教室

操作指導式智能教室體現(xiàn)在“教室+機房”的融合上，教室內配備高性能教師機和以小組為單位的多臺學生機，通過教學互動軟件為師生提供靈活多樣的互動教學模式。除了近距離更好地展示教師的講授內容，它也可以將教學的主動權交到學生手中，把學生的操作結果放大投影到教室大屏，通過教師點評、學生討論提高學習成效。該類教室打破了傳統(tǒng)教室的限制，為廣義的學習提供可能，人人都可以成為課堂的主角。這種類型的教室，更好地滿足了設計類課程的需求，深受來自藝術、建筑、計算機、軟件、機械制造、水利水電等專業(yè)教師的歡迎。

6.智能研討報告式教室

智能研討報告式教室在桌椅設計上采用隔排轉椅方式，即前排座位可以180度旋轉，實時形成討論組，方便學生積極參與、協(xié)同創(chuàng)新、頭腦風暴。在技術功能上實現(xiàn)多屏投影、遠程互動與高清錄播功能。在智能管理上開展物聯(lián)感知，即通過講臺上的多功能控制面板實現(xiàn)智能感知與控制，控制窗簾、照明的開關，空調調節(jié)溫度。同時，座椅后排安裝了“電力軌道”，學生購買一個軌道插座即可用電，方便快捷，安全高效，插座還分插頭式與USB接口式，可以滿足學生的各種需求。

除了上述六種講授類型的智能教室外，筆者所在高校還建設了專用研討智能教室和公共交流空間，方便學生研討。專用研討智能教室采用玻璃隔斷的方式，將教室劃分為多個討論區(qū)域，各區(qū)域間相互隔音，學生既可以獨立開展小組討論，避免干擾，又互相可視，營造相互激勵、積極探索的良好氛圍。公共交流空間則是將教學樓的走廊、大廳等空閑區(qū)域合理利用，設置無線網絡、書寫白板、可移動座椅等設施，營造溫馨、安寧、舒適、多邊互動的教學環(huán)境，讓師生在課余也有隨時隨地交流探討的場所。

● 智能教室建設存在的問題及發(fā)展趨勢

智能教室的建設雖然大大滿足了不同教師的教學需求，極大地調動了學生的學習積極性，一定程度上實現(xiàn)了“坐到前排來、把頭抬起來、提出問題來”，激發(fā)了學生的思維，但也存在一些問題。首先，新興信息技術應用不夠，特別是在信息化智能技術如大數據、物聯(lián)網、云計算、人工智能等方面應用不夠，無法實現(xiàn)教與學的過程分析。其次，教學環(huán)境智能感知不全面。目前，智能教室對物聯(lián)網技術的應用還處在最初級的基本環(huán)境感知方面，有初步的燈光、溫度、濕度等智能感知，但仍缺乏對物聯(lián)網的深入應用，如對學習者特征的自動識別等。[2]除此之外，智能教室建設功能單一且成本較高，較大程度上依賴學校?？?，對于經費較弱的學校來說，成本略高。

眾所周知，智能教室的一大重要功能是通過學習分析技術來理解和優(yōu)化學習過程及學習環(huán)境[3]，從而實現(xiàn)個性化學習內容與學習資源的精準推送，以便支持更高層次的適應性教學和個性化學習。相信不久的將來智能教室可以深度挖掘教學數據，利用教學中產生的海量數據，構建完善的學習者學習行為模型，形成科學的學習情況報表，實現(xiàn)個性化學習資源推送，從而促進教育個性化的發(fā)展。

參考文獻：

[1]賀占魁，黃濤.高校智慧教室的建設理念模式與應用展望[J].現(xiàn)代教育技術，2018（28）：54-60.

[2]崔亞強，余淇，馮鳥東.論高等院校智慧教學環(huán)境中“智慧”的缺失[J].中國教育信息化，2017（13）：72-74.

[3]何克抗.21世紀以來的新興信息技術對各級各類教育深化改革的重大影響[J].電化教育研究，2019（03）.

作者簡介：黎生，四川大學信息化建設與管理辦公室副主任，研究方向為教育技術;余淇，四川大學信息化建設與管理辦公室資源科科長、工程師，研究方向為教育技術;田建林，四川大學信息化建設與管理辦公室任職，研究方向為智慧教育學習環(huán)境構建、智慧教學法、高校信息化教學平臺有效性研究等。

基金項目：2020年四川大學黨政管理服務研究項目“大數據下高校智慧教學平臺建設探討”;四川省高等學校人文社會科學重點研究基地·四川省教育信息化應用與發(fā)展研究中心項目“智能教室建設路徑探析與效果實證研究”（JYXX19-002）階段性成果。