李健 徐荻秋 李志

摘 ? ?要：智慧教室是高校進行教育教學(xué)信息化改革的重要組成部分，智慧教室建設(shè)是傳統(tǒng)型高校轉(zhuǎn)變成數(shù)字化高校的重要條件之一。文章探討了近些年國內(nèi)高校智慧教室發(fā)展的現(xiàn)狀及特點，為加快建設(shè)數(shù)字化校園，實現(xiàn)高等教育快速發(fā)展，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)建設(shè)智慧教室，服務(wù)于高校教育教學(xué)，實現(xiàn)教育教學(xué)模式改變，創(chuàng)新實踐教育教學(xué)，提升專業(yè)能力，為高校智慧教室、智慧校園建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：智慧教室；信息化改革；建設(shè)；教育教學(xué)；評價

中圖分類號：G647 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1002-4107（2024）07-0046-03

為深入貫徹落實黨和國家對教育的長期規(guī)劃和發(fā)展理念，加快一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)，實現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展，在高校信息化教學(xué)日漸普及，師生教育的信息化意識不斷增強的背景下，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)傳統(tǒng)教室已經(jīng)滿足不了教育的監(jiān)管監(jiān)控、評估評價和教育管理的需要。利用信息技術(shù)轉(zhuǎn)變教學(xué)模式、改進教學(xué)管理的智慧教室成為信息化發(fā)展階段的重要一環(huán)。智慧教室通過信息技術(shù)對教育教學(xué)改革，全面提升教與學(xué)信息化、教與研信息化、教與管信息化、促進信息技術(shù)與教學(xué)應(yīng)用管理深度融合，全面提升教育水平，實現(xiàn)教、學(xué)、管三維一體跨越式發(fā)展，實現(xiàn)智慧課堂、智慧教室、智慧校園、智慧教育的信息化[1]。

一、國內(nèi)高校智慧教室建設(shè)現(xiàn)狀

隨著教育信息化的進一步推進，滿足雙一流大學(xué)的需求，改變傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境、教學(xué)方式、教學(xué)應(yīng)用、教學(xué)管理，實現(xiàn)智慧課堂顯得尤為重要。近年來，越來越多的高校啟動智慧教室建設(shè)，根據(jù)不同的教學(xué)需求，形成不同教學(xué)體系的智慧教室[2]。

北京大學(xué)以25間云智慧教室、2間互動課堂記錄教室、5間常態(tài)化課堂記錄教室和1套智慧教學(xué)可視化運行平臺為整體，依托平臺實現(xiàn)統(tǒng)一化管理。多種課堂記錄教室建設(shè)模式，主講智慧課堂教室、常規(guī)遠程互動教室配合使用，實現(xiàn)各個教學(xué)點互聯(lián)互通，實現(xiàn)資源共享，同上一堂課，共享一名師。北京理工大學(xué)兩校區(qū)建設(shè)了30間“智慧教室”，其中中關(guān)村校區(qū)23間，良鄉(xiāng)校區(qū)7間。建成后的“智慧教室”均無縫接入學(xué)校現(xiàn)有云課堂記錄系統(tǒng)，可實現(xiàn)集中智能錄制、課堂直播、課后點播、在線觀摩、教學(xué)評估、尋查督導(dǎo)、在線編輯、資源管理等功能。北京化工大學(xué)122 間云課堂記錄多媒體教室可進行單獨管理，進行24小時教學(xué)監(jiān)控、考試監(jiān)管、優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源錄制。將多媒體教學(xué)系統(tǒng)、智慧教學(xué)可視化運行平臺、全高清精品課自動課堂記錄系統(tǒng)、教學(xué)課件常態(tài)化云課堂記錄等系統(tǒng)統(tǒng)一管理。各個系統(tǒng)之間互聯(lián)互通，實現(xiàn)教學(xué)資源共享，實現(xiàn)統(tǒng)一化管理。北京科技大學(xué)智慧教室根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容整合不同的教學(xué)環(huán)境。遠程互動教學(xué)、課堂內(nèi)的師生資源互動，雙板教學(xué)、電子書包、無線投屏以及教師、學(xué)生、板書的高清視頻自動跟蹤采集，課堂外通過資源集中管理平臺，在局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)上將教室內(nèi)的所有教學(xué)場景直播，為遠端用戶提供在線實時學(xué)習(xí)的平臺，后期把課件上傳至編輯系統(tǒng)實現(xiàn)對精品課程的編輯[3]。高校智慧教室的建設(shè)，成功實現(xiàn)了教學(xué)模式轉(zhuǎn)變，打造以課程為中心，通過互動教學(xué)軟件、研討協(xié)作和無線同屏等系統(tǒng)，采集教學(xué)數(shù)據(jù)、提升教學(xué)效率、實現(xiàn)教學(xué)與信息技術(shù)相融合，打造新型教學(xué)空間。

二、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)智慧教室建設(shè)

（一）建設(shè)整體方案

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷升級，傳統(tǒng)教室授課的弊端也越發(fā)凸顯。傳統(tǒng)課堂結(jié)構(gòu)單一，信息傳導(dǎo)單向，教學(xué)流程固定，無法進行異地教學(xué)，課堂教學(xué)行為無法做到實時分析，出勤率統(tǒng)計只能靠點名或手動簽到完成等。為了滿足現(xiàn)代化教學(xué)需求，改進傳統(tǒng)教學(xué)模式，智慧教室的產(chǎn)生是時代的必然。智慧教室通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)各個教室之間智能監(jiān)控、智能控制、智能分析，利用人工智能技術(shù)，實時統(tǒng)計學(xué)生上課的學(xué)情分析，跨地區(qū)遠程互動教學(xué)，構(gòu)建多元性學(xué)習(xí)集合體，滿足師生在何地都可進行互動式直播講課和聽課的需求。通過智慧課堂云平臺對教室進行集中管理，將課堂監(jiān)督、課堂巡課、評估教學(xué)等集成于一體，實現(xiàn)新的教室布局、教學(xué)模式、教學(xué)管理、教學(xué)應(yīng)用相結(jié)合的智慧化教室管理模式，形成師生上課有問有答、情節(jié)豐富、內(nèi)容充實的教育教學(xué)新形態(tài)。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)以“智慧教學(xué)，智慧管理”為建設(shè)理念，建設(shè)智慧教室。智慧教室整體規(guī)劃如圖1所示。

教學(xué)管理全程化：通過對前端教室智慧教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)進行在線巡課、聽課、督導(dǎo)、課堂記錄、課堂直播、課中互動教學(xué)、課后點播、遠程監(jiān)管；通過信息中心智慧綜合管理平臺進行全程教學(xué)應(yīng)用管理，實現(xiàn)與教室實時視頻語音互動。教室運行維護管理系統(tǒng)，遠程監(jiān)控教室設(shè)備狀態(tài)，遠程排除故障，提高教室設(shè)備使用保障的效率[4-5]。

教室類型多樣化：根據(jù)不同院系學(xué)科的師生、不同課程的教學(xué)，建設(shè)與實際需求相適應(yīng)的教學(xué)環(huán)境，形成模式教學(xué)環(huán)境“探究型智慧教室、智慧云教室、智慧授導(dǎo)教室”，按照不同的教學(xué)對象和教學(xué)內(nèi)容配置不同的先進媒體設(shè)備，實現(xiàn)不同的功能。

教學(xué)模式個性化：構(gòu)建以智慧教室為中心的智慧課堂，突破場所的限制，用統(tǒng)一的教學(xué)平臺貫穿課前、課中、課后和線上、線下學(xué)習(xí)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)不受時間和地點限制，利用翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)等多種教學(xué)模式，融合優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，實現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和個性化教學(xué)。

學(xué)情分析可視化：通過人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)分析系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，對師生在課堂上的行為進行智能分析，課堂互動教學(xué)數(shù)據(jù)生成課堂教學(xué)效果分析報告，以客觀、科學(xué)的數(shù)據(jù)，為教學(xué)質(zhì)量的分析提供數(shù)據(jù)支撐，為教學(xué)管理、評估提供依據(jù)。

課堂平臺一體化：通過互聯(lián)網(wǎng)混合架構(gòu)模式，將獨立、分散課堂教學(xué)數(shù)據(jù)和平臺網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)統(tǒng)一在一起，實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集、資源有效利用的一體化教學(xué)管理模式，構(gòu)建開放共享、資源互補的個性化教育教學(xué)生態(tài)體系。

（二）建設(shè)情況

結(jié)合大小班研討式教學(xué)運行管理模式和東北農(nóng)業(yè)大學(xué)實際教學(xué)情況，依據(jù)智慧管理、智慧應(yīng)用、智慧課堂、學(xué)情分析等特點，注重內(nèi)涵式發(fā)展，以學(xué)定教和重塑評價標準為建設(shè)思路，共建設(shè)探究性智慧教室1間，智慧云教室9間，智慧授導(dǎo)教室50間。不同種類的智慧教室針對不同類型的授課情況進行分類教學(xué)、特色授課，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。自助探究，提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生上課積極性和創(chuàng)新意識。

1.探究型智慧教室。探究型智慧教室能夠記錄研討過程，實現(xiàn)分組教學(xué)、討論、翻轉(zhuǎn)課堂等新模式教學(xué)。從教學(xué)系統(tǒng)、硬件設(shè)備、桌椅布局等方面綜合考慮對學(xué)習(xí)小組互動的支持，利用智慧黑板及多個顯示屏組成的視覺展示系統(tǒng)，為教室內(nèi)各個學(xué)習(xí)小組提供教師授課內(nèi)容同步顯示、組內(nèi)無線投屏分享、優(yōu)秀作品展示等顯示模式。傳統(tǒng)的跟蹤策略無法甄別誰在發(fā)言、何時記錄、個體識別、師生互動、群生互辨等問題，很難適應(yīng)在智慧型教室內(nèi)的跟蹤拍攝問題。探究型智慧型教室專有的記錄方式“尋聲辨境”跟蹤技術(shù)依據(jù)探究型教室的授課特點，依靠智能化的感知設(shè)備，自主洞察課堂環(huán)境及課堂氛圍的變化，針對組內(nèi)研討、組外互動、師生互動作出針對性的跟拍策略，最終形成結(jié)果和過程相結(jié)合的課堂視頻記錄機制。通過課堂互動教學(xué)軟件，實現(xiàn)多種混合式探究型教學(xué)、個性化教學(xué)、小組討論教學(xué)等。

2.智慧云教室。智慧云教室實現(xiàn)分組研討教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、遠程互動等新模式教學(xué)，不僅有利于提高教師教學(xué)專業(yè)水平，調(diào)動學(xué)生積極性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，更有利于實現(xiàn)資源共享。常態(tài)化應(yīng)用機制，部署簡單、功能全面、實現(xiàn)智慧教室走進每一個班級，保證常態(tài)化課程資源的錄制，同時實現(xiàn)小班智慧云教室高端統(tǒng)一管理，實現(xiàn)教室資源錄制、直播、互動、在線觀摩、資源存留等應(yīng)用功能。教室內(nèi)裝修精美、結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、控制設(shè)備打造全新教學(xué)環(huán)境：教學(xué)輔助設(shè)備由傳統(tǒng)板書式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o線投屏、遠程互動教學(xué)、精品課程全自動錄制，課堂內(nèi)外可視化教學(xué)；以教為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)為主，以課堂為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐哉n堂內(nèi)外結(jié)合，傳統(tǒng)授導(dǎo)型轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂內(nèi)外互動教學(xué)，實現(xiàn)課堂內(nèi)外教學(xué)督導(dǎo)評估評價；通過學(xué)情分析系統(tǒng)、電子班牌考勤系統(tǒng)、多媒體集中控制等系統(tǒng)將學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效果、教師教學(xué)內(nèi)容數(shù)據(jù)推送給網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)大數(shù)據(jù)采集分析，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平臺統(tǒng)一管理。

3.智慧授導(dǎo)教室。智慧授導(dǎo)教室在教學(xué)系統(tǒng)硬件設(shè)備上以利舊為原則，在原有的多媒體教室設(shè)備的基礎(chǔ)上增加先進的學(xué)情分析系統(tǒng)及泛在式課堂參與統(tǒng)計系統(tǒng)，為教學(xué)管理者及教師提供更加便利的教育教學(xué)診斷工具。（1）借助多媒體教室原有的多媒體顯示教學(xué)設(shè)備。（2）升級原有的多功能講臺，使其功能更完善。（3）增加教室音頻擴音系統(tǒng)，實現(xiàn)教師無需手持設(shè)備即可進行擴音上課。（4）教室前后端安裝高清攝像機，實現(xiàn)教室安防監(jiān)控、教學(xué)觀摩、教學(xué)督導(dǎo)、學(xué)生行為分析等功能，通過智慧管理平臺隨時查看教室內(nèi)的教學(xué)情況。（5）添加電子班牌，通過人臉檢測、身高自適應(yīng)圖像跟蹤系統(tǒng)，對教室內(nèi)師生及課堂內(nèi)容進行拍攝。（6）通過多功能教學(xué)系統(tǒng)，與教室內(nèi)設(shè)備進行統(tǒng)一連接，實現(xiàn)教師課程內(nèi)容的資源錄制、全場景視頻采集、實現(xiàn)課堂內(nèi)外互動教學(xué)，教學(xué)全過程信息化。

三、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)智慧教室建設(shè)評價

（一）轉(zhuǎn)變教學(xué)模式

第一，將課程體系模塊調(diào)整為思想政治理論課程、通識課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)教育課程、實踐體驗教學(xué)課程、保障課程，保證安排的完整性和合理銜接。第二，學(xué)校優(yōu)質(zhì)課程得到充分利用，通過平臺在線課程直播、點播方式為廣大師生提供學(xué)習(xí)助力，支持教師利用信息化等現(xiàn)代教學(xué)方法，提高課程教學(xué)質(zhì)量，改革課堂教學(xué)形式，鼓勵學(xué)生利用在線課堂教學(xué)資源，認可學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)課程中學(xué)到的課程成績，作為學(xué)生的素質(zhì)學(xué)分。第三，提升教師課程教學(xué)組織管理能力和授課能力，增強學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識和能力，學(xué)校從課程體系設(shè)計、課程教學(xué)手段與方法、課程數(shù)量與規(guī)模、課程教學(xué)內(nèi)容應(yīng)用、課程師資結(jié)構(gòu)、課程考核方式等方面，大力推進課程建設(shè)[6]。

（二）完善實踐教學(xué)

智慧教室輔助實踐教學(xué)信息化管理，實踐教學(xué)是以“實踐教學(xué)體系優(yōu)化、實踐教學(xué)資源多元化、實踐教學(xué)內(nèi)涵深化、實踐教學(xué)管理信息化”等方面為重點的學(xué)校綜合改革，不斷推進實踐教學(xué)躍上新臺階。通過智慧教學(xué)督導(dǎo)平臺，輔助學(xué)校在創(chuàng)新教育課程體系、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)激勵機制、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育管理等方面不斷完善。加強平臺建設(shè)，通過開設(shè)單項和綜合性的訓(xùn)練，以教學(xué)手段激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)探究熱情，增強市場競爭意識，提升創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)能力。

（三）提升專業(yè)能力

通過對標本科國家質(zhì)量標準，優(yōu)化專業(yè)課課程體系，強化核心教學(xué)應(yīng)用與管理在人才培養(yǎng)過程中的支撐作用，全面推行“能力本位”為核心的本科教學(xué)綜合改革，實現(xiàn)課堂教學(xué)重心由教師轉(zhuǎn)向?qū)W生，課堂教學(xué)重點由知識傳授轉(zhuǎn)向能力提升，學(xué)生學(xué)習(xí)重心由聽受轉(zhuǎn)向自主，課程考核方式由結(jié)果轉(zhuǎn)向過程，實現(xiàn)以教為準轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)為主。引導(dǎo)學(xué)生自我學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)，激發(fā)求知欲望，提高學(xué)習(xí)效率，提升自主學(xué)習(xí)能力和實踐應(yīng)用能力；積極加強學(xué)習(xí)過程管理，不斷深化考核方式、本科生導(dǎo)師、家長服務(wù)系統(tǒng)及教學(xué)獎勵制度等功能，強化教學(xué)質(zhì)量評價保障機制建設(shè)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

（四）創(chuàng)新教學(xué)質(zhì)量保障體系

穩(wěn)固教學(xué)的核心地位。強化日常教學(xué)工作，改進教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控和評價體系，健全日常教學(xué)運行機制，形成教學(xué)日常檢查、信息日常收集整理、信息實時反饋的信息化系統(tǒng)，做到監(jiān)督和監(jiān)控影響覆蓋日常教學(xué)的每一個點。

建立完備的教學(xué)質(zhì)量保障體系。轉(zhuǎn)變過程管理和目標管理的主次，目標管理由輔轉(zhuǎn)變?yōu)橹?，過程管理由主轉(zhuǎn)變?yōu)檩o，逐步擴大教學(xué)運行中的自主權(quán)。

教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控及運行。構(gòu)建校、院、系、班四級教學(xué)督導(dǎo)體系：利用校、院、系、班四級教學(xué)督導(dǎo)對學(xué)校的整體教學(xué)狀況進行檢查、評價、調(diào)研、監(jiān)督，指導(dǎo)全校教學(xué)工作的各個環(huán)節(jié)，提出改進建議。通過督導(dǎo)日常聽課方式，監(jiān)督和評價教學(xué)情況；構(gòu)建多樣化評價體系對教學(xué)各環(huán)節(jié)質(zhì)量信息進行收集、分析與反饋；通過本科教學(xué)基本狀態(tài)數(shù)據(jù)庫平臺，建立常態(tài)評估機制，滿足學(xué)校各類評估需要；完善學(xué)生全方位評教制度，有效改進教師教學(xué)，提高教師教學(xué)水平，豐富評價指標內(nèi)容，分類評估；建立監(jiān)控內(nèi)容全面、監(jiān)控方式有效的質(zhì)量機制，實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的閉環(huán)管理。

（五）豐富校園文化

校園文化實現(xiàn)實時共享。借助當(dāng)前先進的教育信息技術(shù)，以基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為重點，兼顧當(dāng)前國內(nèi)外最新的教育理念，構(gòu)建一流的基礎(chǔ)教育信息化校園，通過與數(shù)據(jù)中心信息平臺對接，為全校師生建立媒體資源庫，通過校園網(wǎng)絡(luò)自媒體中心服務(wù)于全校。教育資源共享最大化，鼓勵將優(yōu)質(zhì)資源分發(fā)共享，改善學(xué)校資源教育環(huán)境，促使學(xué)生對課后的學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，最大限度地調(diào)動學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，激發(fā)其參與校園活動的積極性和熱情，完善校園教學(xué)訪談節(jié)目、文化宣傳節(jié)目、校園新聞等欄目，從內(nèi)到外提升校園形象，實現(xiàn)直播與資源同步錄制、后期點播、資源發(fā)布等，推動校園文化的建設(shè)[7-8]。

四、結(jié)論

東北農(nóng)業(yè)大學(xué)智慧教室建設(shè)以信息技術(shù)與教育教學(xué)的融合為核心基礎(chǔ)，以建設(shè)、應(yīng)用與共享數(shù)字資源為目標，通過優(yōu)化理念設(shè)計、集中建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施、提升運行管理能力等方法，從創(chuàng)新實踐角度出發(fā)，突破原有固定授課思維，重塑教學(xué)流程，改變課堂結(jié)構(gòu)，廣泛開展線上教學(xué)、互動教學(xué)、自助研究教學(xué)等新教學(xué)模式，實現(xiàn)啟發(fā)式講課、互動式交流、探討式研究、可視化學(xué)情分析，平臺一體化的數(shù)據(jù)交流，將創(chuàng)新實踐和內(nèi)涵式發(fā)展相結(jié)合，學(xué)校信息化水平得到整體提升，為學(xué)校日常的教學(xué)質(zhì)量綜合評價提供了重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為教學(xué)改革和發(fā)展提供了前進方向。智慧教室的建設(shè)是建設(shè)高校智慧校園的重要組成部分和進一步延伸，是高校教育教學(xué)發(fā)展走向新階段的重要標識，具有積極的意義。智慧教室會是未來教育的常態(tài)化課堂。

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收稿日期：2024-01-11

作者簡介：李健，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)實驗室管理處實驗師

基金項目：黑龍江省高等教育教學(xué)改革研究項目“智慧教室建設(shè)、運行與評價——以東北農(nóng)業(yè)大學(xué)為例”（SJGY20220183）