張李軍

（天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)，天津 300222）

0 引 言

疫情防控常態(tài)化背景下，網(wǎng)課成為教學(xué)的首選，智慧教室的建設(shè)，可以最大化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的效果。習(xí)近平總書(shū)記高度重視信息化建設(shè)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)、數(shù)字中國(guó)建設(shè)發(fā)展，多次強(qiáng)調(diào)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化在中國(guó)特色社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)中的重要意義。

智慧教室利用信息化手段為教育教學(xué)改革助力，是教育智慧化發(fā)展創(chuàng)新的基礎(chǔ)，它可以使智慧化教學(xué)更智能、簡(jiǎn)單和高校，在教育的信息化向智能創(chuàng)新化方向發(fā)展方面意義重大。

1 智慧教室概述

智慧教室是一個(gè)基于教學(xué)為中心的線(xiàn)上線(xiàn)下結(jié)合的教學(xué)場(chǎng)景，是一個(gè)與教師教學(xué)和管理體驗(yàn)直接相關(guān)的前臺(tái)產(chǎn)品，基于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，有效支持多元化教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展及教學(xué)過(guò)程分析、評(píng)價(jià)，便于老師進(jìn)行互動(dòng)教學(xué)、自主學(xué)習(xí)、督導(dǎo)評(píng)價(jià)、物聯(lián)管理和大數(shù)據(jù)分析與呈現(xiàn)，簡(jiǎn)稱(chēng)教學(xué)評(píng)管＋大數(shù)據(jù)。

1.1 智慧教室建設(shè)的意義

1.1.1 互聯(lián)網(wǎng)融合教學(xué)

教學(xué)信息化設(shè)備的互聯(lián)網(wǎng)式升級(jí)，通過(guò)在線(xiàn)學(xué)習(xí)平臺(tái)、課堂互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生課前在線(xiàn)預(yù)習(xí)、課中分析討論、課后在線(xiàn)復(fù)習(xí)的創(chuàng)新性教學(xué)方式，促進(jìn)用新型教學(xué)模式改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)，使教學(xué)內(nèi)容上更為豐富，教學(xué)成效有所提高，學(xué)生興趣更加濃厚。

1.1.2 數(shù)據(jù)應(yīng)用融合教學(xué)

智慧教室采用信息化手段能夠融合教學(xué)的課前、課中、課后各環(huán)節(jié)，把教學(xué)過(guò)程中的數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，教師能夠精準(zhǔn)了解學(xué)生，從而因材施教。對(duì)于教學(xué)管理人員來(lái)說(shuō)，通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)全面掌握學(xué)校教學(xué)情況，管理者可以據(jù)此作出合理的決策，同時(shí)實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的教學(xué)過(guò)程評(píng)價(jià)。

1.1.3 打造簡(jiǎn)單易用便捷管理的系統(tǒng)設(shè)備

智慧教室的目的就是為了教師使用的方便，降低教師使用難度。同時(shí)提供對(duì)幕布、投影、計(jì)算機(jī)等教學(xué)設(shè)備的智能控制，同時(shí)能夠一鍵控制設(shè)備的開(kāi)關(guān)，降低管理維護(hù)人員的日常維護(hù)難度。

1.2 智慧教室的架構(gòu)分析

按功能豐富程度來(lái)說(shuō)，智慧教室分為了研討型、常態(tài)型和階梯型等不同類(lèi)型智慧教室，其中研討型智慧教室功能最為豐富。智慧教室融合了多種信息化平臺(tái)的功能與一體，總體來(lái)說(shuō)主要包括智慧互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)、精品錄播直播系統(tǒng)以及智能互聯(lián)系統(tǒng)三大部分。智慧教室架構(gòu)如圖1所示。

圖1 智慧教室架構(gòu)圖

2 教學(xué)中的應(yīng)用效果

2.1 智慧互動(dòng)教學(xué)

智慧互動(dòng)教學(xué)方面，包含在線(xiàn)學(xué)習(xí)、課堂互動(dòng)教學(xué)、課程管理、移動(dòng)學(xué)習(xí)。課前、課中、課后不同的教學(xué)場(chǎng)景，經(jīng)過(guò)梳理后，將教學(xué)過(guò)程中的必要環(huán)節(jié)和流程進(jìn)行分析定義，方便了傳統(tǒng)教學(xué)方式，圖2為教務(wù)視角下某日平臺(tái)授課情況。

圖2 教務(wù)視角下平臺(tái)授課動(dòng)態(tài)

2.1.1 課前

教師課程創(chuàng)建和課前備課，可以嵌入多種不同類(lèi)型的資源。發(fā)布預(yù)習(xí)通知，引導(dǎo)學(xué)生課前學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)中提前發(fā)現(xiàn)自己不懂的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生會(huì)進(jìn)行關(guān)注，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。例如：本校教師開(kāi)學(xué)前會(huì)在智慧教室的課程平臺(tái)上下載之前錄制的課程視頻資源，并對(duì)其進(jìn)行剪輯，整合為成體系的課程資源，并在每節(jié)課開(kāi)始的前一天推送給學(xué)生視頻鏈接，同時(shí)根據(jù)需求為學(xué)生推送PPT 以及試題測(cè)驗(yàn)，幫助學(xué)生課前學(xué)習(xí)。

2.1.2 課中

課中是智慧教室發(fā)揮作用最重要的環(huán)節(jié)，課中使用的效果決定了智慧教室建設(shè)是否成功。如圖3所示，課中環(huán)節(jié)主要包含四大模塊，即資源調(diào)用、教學(xué)互動(dòng)、屏幕控制以及學(xué)生管理。

圖3 課中智慧教室功能

資源調(diào)用。此部分資源包括課前備課的課程資源、PPT、云盤(pán)資源和本地電腦中存儲(chǔ)的資源等，可以供教師隨時(shí)調(diào)用。

教學(xué)互動(dòng)。該部分最主要的功能是實(shí)現(xiàn)了簽到和互動(dòng)教學(xué)功能。系統(tǒng)與課表系統(tǒng)進(jìn)行了對(duì)接，實(shí)施統(tǒng)計(jì)學(xué)生考勤情況?；?dòng)教學(xué)方面，教師可以實(shí)時(shí)提問(wèn)，學(xué)生可以向教師發(fā)送疑惑問(wèn)題，教師課堂分享重要知識(shí)點(diǎn)、錄制微課視頻，自動(dòng)保存到平臺(tái)，并可分享給所有學(xué)生終端查看，具有電子白板、實(shí)物展臺(tái)功能。教師、學(xué)生隨時(shí)調(diào)出白板書(shū)寫(xiě)，也可以用終端拍照、批注講解，實(shí)時(shí)用平板電腦的攝像頭拍攝現(xiàn)場(chǎng)任意場(chǎng)景畫(huà)面，同步傳輸?shù)剿衅聊煌斤@示。課堂測(cè)試，教師能夠發(fā)出主客觀測(cè)試題，學(xué)生可以在線(xiàn)答題。

屏幕控制。該模塊主要實(shí)現(xiàn)教師屏幕共享、學(xué)生展示以及投屏功能。教師將觸控一體機(jī)的授課畫(huà)面無(wú)線(xiàn)投屏給所有小組屏幕及學(xué)生終端同屏顯示，強(qiáng)制學(xué)生終端自動(dòng)跟屏顯示；教師端可以查看、控制學(xué)生段畫(huà)面投屏，無(wú)線(xiàn)投送給任意小組同步顯示，實(shí)現(xiàn)跨小組的研討、展示成果。

學(xué)生管理。該部分的核心功能為分組功能，系統(tǒng)可以支持虛擬分組，分組后，教師直接從PPT、網(wǎng)頁(yè)、Word 或視頻中下發(fā)討論話(huà)題，在所有小組屏幕及學(xué)生終端設(shè)備顯示，學(xué)生提交討論成果；教師可以遠(yuǎn)程查看任意小組學(xué)生討論情況；教師將任意小組學(xué)生討論成果在教師機(jī)上展示，并進(jìn)行點(diǎn)評(píng)批注，同時(shí)無(wú)線(xiàn)傳輸給所有小組及學(xué)生屏幕顯示點(diǎn)評(píng)畫(huà)面；課堂教學(xué)結(jié)束后，教師可以對(duì)所有學(xué)生課堂表現(xiàn)進(jìn)行文字點(diǎn)評(píng)或評(píng)分。

其中，課中作為本校學(xué)生學(xué)習(xí)效果提升的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，起到承上啟下的作用。首先，教師課中通過(guò)智慧教室的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)驗(yàn)鞏固學(xué)生已學(xué)知識(shí)。其次，充分發(fā)揮智慧教室的教學(xué)互動(dòng)功、分組討論功能，為學(xué)生講解關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。再次，利用智慧教室的資源沉淀功能，將整個(gè)課程的授課板書(shū)轉(zhuǎn)換為圖片，小組互動(dòng)討論內(nèi)容整理為文檔保存在課程互動(dòng)平臺(tái)，為學(xué)生課后學(xué)習(xí)提供重要幫助。

2.1.3 課后

如圖4所示，本校智慧教室課程平臺(tái)提供了豐富的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，通過(guò)智慧教學(xué)系統(tǒng)能夠提供直觀的課堂教學(xué)數(shù)據(jù)分析，有針對(duì)性的改善教學(xué)環(huán)節(jié)，幫助老師真正的提升教學(xué)質(zhì)量。老師能夠針對(duì)課堂數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度精細(xì)化分析，對(duì)相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)。

圖4 智慧教室課后資源沉淀

2.2 精品錄播直播

2.2.1 精品智能錄播

教師授課過(guò)程中，智能錄播直播系統(tǒng)配備高規(guī)格的錄像設(shè)備和智能自動(dòng)導(dǎo)播系統(tǒng)，能夠自動(dòng)錄制授課過(guò)程生成課程視頻資源，視頻包含教師、學(xué)生、PPT 等畫(huà)面，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)視頻進(jìn)行剪輯存儲(chǔ)在課程平臺(tái)中。疫情期間，精品錄播系統(tǒng)錄制的課程資源極大地豐富了我校學(xué)生線(xiàn)上教學(xué)資源庫(kù)，學(xué)生可以點(diǎn)播平臺(tái)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)。在疫情防控常態(tài)化之下，精品錄播系統(tǒng)錄制的課程資源的數(shù)量和質(zhì)量對(duì)于學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量起到了一定的推動(dòng)作用。

2.2.2 精品直播

疫情情況下，都會(huì)因各種各樣的原因?qū)W生不能完全實(shí)現(xiàn)線(xiàn)下聽(tīng)課，此時(shí)智慧教室的精品直播系統(tǒng)可以發(fā)揮作用。精品直播系統(tǒng)，通過(guò)導(dǎo)播臺(tái)對(duì)多個(gè)畫(huà)面數(shù)據(jù)流整合為一個(gè)進(jìn)行輸出，還原課堂教學(xué)，真正實(shí)現(xiàn)疫情防控常態(tài)化之下的課堂。2022年初，學(xué)校創(chuàng)新大賽評(píng)審?fù)扑]，因疫情防控要求嚴(yán)格限制外來(lái)人員，邀請(qǐng)?jiān)u委入校評(píng)審成了最大的障礙，精品直播發(fā)揮了重要的作用。我們利用系統(tǒng)的精品直播功能，教師在學(xué)校教室內(nèi)部直播講授，通過(guò)直播分屏分別展示教師的授課全貌以及授課PPT，教師以及PPT 畫(huà)面實(shí)時(shí)清晰，評(píng)委們普遍反映取得的效果甚至比現(xiàn)場(chǎng)評(píng)審效果更好。

2.3 智能化運(yùn)行管控

智慧教室智能化運(yùn)行系統(tǒng)以智能網(wǎng)絡(luò)中央控制系統(tǒng)為核心，幫助教師協(xié)同控制計(jì)算機(jī)、投影機(jī)、電動(dòng)屏幕、數(shù)字展臺(tái)等音視頻設(shè)備，并且可以進(jìn)行燈光控制、電動(dòng)窗簾控制、空調(diào)、電源等外圍設(shè)備本地控制管理，教師授課之前一鍵啟動(dòng)設(shè)備后，即可進(jìn)行正常授課，免去了操作多種設(shè)備帶來(lái)的不便。

3 使用中存在的問(wèn)題

智慧教室為學(xué)校的常態(tài)化教學(xué)以及在線(xiàn)教學(xué)評(píng)審提供了重要幫助，但是因?yàn)橹腔劢淌沂墙昱d起的產(chǎn)物，在教學(xué)以及使用管理中存在以下問(wèn)題。

3.1 重“硬”輕“軟”使作用“打折扣”

硬件方面，學(xué)校的智慧教室在教學(xué)使用中存在過(guò)于追求硬件的堆疊，智慧黑板互動(dòng)大屏等必不可少，但是在燈光、窗簾、空調(diào)系統(tǒng)等方面教師使用的頻率很小，長(zhǎng)時(shí)間不使用也導(dǎo)致了部分功能的損壞，同時(shí)部分功能的實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于硬件，加大了投入成本。在軟件方面，軟件的使用過(guò)程中步驟過(guò)多師生體驗(yàn)不友好，軟件開(kāi)發(fā)多以工程師的思維視角來(lái)設(shè)計(jì)，功能復(fù)雜，相似的功能可能還需要不同的操作，教師的學(xué)習(xí)壓力大。

3.2 多平臺(tái)數(shù)據(jù)連通存在障礙

學(xué)校已有多個(gè)教學(xué)平臺(tái)，包括泛在學(xué)習(xí)平臺(tái)、集控錄播課程平臺(tái)、超星課程平臺(tái)，但是，只有在智慧教室上課的課程資源會(huì)沉淀到智慧教室的課程平臺(tái)，但是在其他類(lèi)型教室授課的資源沉淀在其他平臺(tái)，這導(dǎo)致了同一個(gè)教師的同一門(mén)課程資源有可能不在同一個(gè)平臺(tái)，一方面增加了教師對(duì)不同平臺(tái)軟件使用學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)，另一方面，不利于系統(tǒng)化課程資源的建設(shè)。

3.3 使用習(xí)慣仍然偏向傳統(tǒng)

雖然智慧教室建立起來(lái)了，具有豐富的“智慧化”功能，但是由于習(xí)慣性等原因，教師普遍仍然只是使用習(xí)慣性常用的普通功能，這并沒(méi)有發(fā)揮智慧教室的“智慧”優(yōu)勢(shì)。

3.4 制度建設(shè)不到位使開(kāi)放共享力度不夠

若要充分合理的發(fā)揮智慧教室的功能，制度建設(shè)是保證。智慧教室的管理雖然與傳統(tǒng)教室有想通的地方，但也存在著較大區(qū)別，這就需要在傳統(tǒng)教室管理制度的基礎(chǔ)上融入“智慧”元素；由于智慧教室建造成本較高、學(xué)校師生對(duì)智慧教室設(shè)備的使用缺乏了解等原因，學(xué)校智慧教室的管理仍比較嚴(yán)格，仍使用“家長(zhǎng)式”管理，這導(dǎo)致智慧教室的開(kāi)放共享程度還不夠，這對(duì)于大數(shù)據(jù)的積累而言有明顯的阻礙。

4 使用及管理對(duì)策

4.1 軟硬結(jié)合促進(jìn)作用最大化

在學(xué)校智慧教室比較少的情況下，可以打造高端的智慧教室作為樣板，但是若要建設(shè)多間教室，建設(shè)成本和軟件的便捷性和穩(wěn)定性應(yīng)該作為重點(diǎn)。在硬件設(shè)備上，對(duì)于教學(xué)效果發(fā)揮作用不大的設(shè)備，建議采用軟件的方式實(shí)現(xiàn)或者去掉部分“智能化”功能。對(duì)于軟件，則應(yīng)使用市場(chǎng)主流的被大眾檢驗(yàn)過(guò)的產(chǎn)品作為首選，軟硬兼顧實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最大化。

4.2 打破數(shù)據(jù)障礙促進(jìn)體系建設(shè)

對(duì)于高校教師而言，各種不同的平臺(tái)讓老師們心力交瘁，無(wú)暇顧及。對(duì)于智慧教室而言，智慧教室的課程資源平臺(tái)首選應(yīng)該采用教師們最常用的平臺(tái)，其次可以考慮數(shù)據(jù)對(duì)接，將不同教室，不同平臺(tái)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資源整合起來(lái)，整合資源形成體系。

4.3 加強(qiáng)師資培訓(xùn)

包括先進(jìn)理念的培訓(xùn)和使用技能的培訓(xùn)。一是轉(zhuǎn)變觀念，智慧教室最珍貴的資源不是設(shè)備，而是通過(guò)“智慧”對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行的全過(guò)程無(wú)死角的記錄形成的數(shù)據(jù)。積極利用現(xiàn)代信息化手段，在教師中形成信息化促進(jìn)教學(xué)改革的良好氛圍。二是邀請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的教師或者服務(wù)公司培訓(xùn)人員對(duì)教師進(jìn)行使用技能培訓(xùn)，及時(shí)解決教師們?cè)谡n堂上遇到的技術(shù)問(wèn)題。

4.4 開(kāi)放共享式管理

在管理方面，只有建立以開(kāi)放共享為理念的管理制度，才能充分發(fā)揮智慧教室的作用。在這樣的前提下，為對(duì)于智慧教室有需求的教師授課課表進(jìn)行合理安排，并對(duì)教師的校園卡進(jìn)行授權(quán)管理，只有授權(quán)的教師在授權(quán)的時(shí)間點(diǎn)才可以使用，保證共享的同時(shí)做好教室的管理，才能保證延續(xù)性使用。

5 結(jié) 論

疫情防控常態(tài)化背景下，智慧教室的作用日益顯著，智慧教室除了具備多種功能，還應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注“智慧作用的發(fā)揮”。目前的智慧教室的建設(shè)仍然偏向于重視硬件環(huán)境的建設(shè)，忽略軟件資源以及軟環(huán)境的建設(shè)，期待更多同行的建設(shè)及使用經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蚍窒砉┖髞?lái)者借鑒參考，將教室真正“智慧”利用起來(lái)。