摘要：在智慧教學背景下，地方高校智慧教育空間建設面臨資金短缺、技術能力不足、教育理念存在差異等的挑戰(zhàn)。因此本文提出，學校應根據(jù)工科專業(yè)特點，深入分析工科專業(yè)需求，從人才培養(yǎng)、教學改革、資源建設、教學評價等方面出發(fā)，構建新型教學體系，采用智慧型教學模式，形成個性化、多樣化、終身化的智慧教學新生態(tài)，并綜合考慮教育資源整合、教師培訓、學生參與和評價機制等方面對智慧教育空間進行規(guī)劃和建設。

關鍵詞：智慧教育；高等教育；地方高校；實施路徑；工科

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2024）13-0103-04

隨著“智慧校園”“智慧教室”建設的蓬勃發(fā)展，高校教學從信息化教學邁向了智慧教學時代，教學環(huán)境建設也進入了新階段。然而，在地方高校工科教育中，智慧教學的應用還面臨許多挑戰(zhàn)。例如，各平臺技術及架構相對獨立，對各種網(wǎng)絡終端設備的兼容性不足，在一定程度上抑制了學生學習的主動性和教師教學的實效性；缺乏對智慧教學的全面認識和深入理解，導致無法全面推進智慧教學的實施；技術落后、設備條件差等問題制約了智慧教學的開展；教師對智慧教學平臺運用的水平不一，教學理念和教學方法亟待更新；智慧教學平臺絕大多數(shù)還是以理論教學環(huán)節(jié)為主開展線上教學，對實驗實踐、實習實訓、學科競賽、課程設計等環(huán)節(jié)統(tǒng)一集成考慮得較少。[1][2]針對以上問題，本文以地方高校工科專業(yè)信息化教學為核心，在體系構建、具體實施、改進反饋等方面進行了設想和研究，旨在探索智慧教學在地方高校工科教育中的應用與實踐，并分析其在教育教學中的作用和意義。

地方高校工科智慧教育空間建設需求

1.工科智慧教育空間的特點

地方高校工科智慧教育空間是指利用現(xiàn)代信息技術、通信技術以及教育技術手段，構建起的智能化、數(shù)字化的教育環(huán)境，為工科領域的學生提供優(yōu)質(zhì)的教學資源。這種教育空間具有以下幾個特點：

融合創(chuàng)新，將不同學科領域的知識和技術進行融合，打破傳統(tǒng)學科之間的壁壘，促進跨學科的綜合性學習和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

個性定制，可以根據(jù)不同專業(yè)、不同類型學生的學習情況和知識需求，提供個性化的學習資源和教學方案，提高學生學習效率。

實踐導向，注重將理論知識與實際應用相結(jié)合，通過模擬實驗、實習實訓等方式，培養(yǎng)學生的實際操作和問題解決能力，增強學生在工科領域的實踐能力。

2.工科智慧教育空間建設的必要性

（1）提升教學效率

工科知識量大、范圍廣、理解困難，有高效、清晰的傳播知識的需求，智慧教育空間能夠增強教學功能，以豐富的教學信息呈現(xiàn)方式，增加知識獲取途徑，從而實現(xiàn)高效的教學。智慧教育空間不僅能為學生提供更加開放和具有創(chuàng)造性的學習環(huán)境，還能為學生提供多元化的豐富的學習資源，如在線課程、虛擬實驗室等，并能夠幫助教師更好地運用先進的教育技術和教學方法，促進校內(nèi)師生之間的互動與交流，從而提升教學效率，幫助學生更好地理解和掌握知識。

（2）促進創(chuàng)新能力培養(yǎng)

智慧教育空間為學生提供了創(chuàng)新和實踐的平臺，通過參與項目設計、實際操作等活動，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，提升其解決實際問題的能力，符合工科人才培養(yǎng)的需求。

智慧教育空間可以通過虛擬實驗室等技術手段，為學生提供更加靈活、安全的實驗環(huán)境。以地質(zhì)災害實習為例，滑坡場景危險且難以復現(xiàn)，虛擬仿真可以提供虛擬的實驗環(huán)境，使學生能夠多角度、重復性觀看，也可以放置各類監(jiān)測儀器并查看監(jiān)測效果。同時，學生可以方便地進行跨學科的實驗和實習，與不同領域的學生和教師合作，開展創(chuàng)新性的項目和研究，從而拓寬自己的視野，培養(yǎng)綜合素質(zhì)。

（3）滿足未來的發(fā)展需求

在學時壓縮的背景下，特別是專業(yè)課，需要高效的課堂時間和第二課堂。智慧教學環(huán)境可配合以“學”為中心的人才培養(yǎng)模式，引導學生利用好第二課堂，并為基于多元平臺的教學資源提供堅實保障。

3.工科智慧教育空間的建設原則

①技術支持。建設智慧教育空間需要依托先進的信息技術和通信技術，包括網(wǎng)絡設備、智能終端設備、軟件平臺等，以提供高效穩(wěn)定的技術支持。

②教學資源豐富。智慧教育空間要有多樣化的教學資源，在實踐環(huán)節(jié)，除了具備數(shù)字化教材、在線課程外，還要設有虛擬實驗室、虛擬實訓場，以及虛擬野外實習場景等，以滿足學生的全階段學習需求。

③個性化定制。智慧教育空間要能夠根據(jù)學生的學習情況和需求，提供個性化的學習路徑和教學方案，以幫助學生更好地發(fā)展自己的潛力。

④實踐導向。智慧教育空間注重培養(yǎng)學生的實踐能力，要提供實際操作的機會和平臺，使學生能夠?qū)⒗碚撝R與實際應用相結(jié)合。

⑤數(shù)據(jù)分析與評估。智慧教育空間建設應具備數(shù)據(jù)分析和評估的功能，通過對學生學習數(shù)據(jù)的收集和分析，為教師提供科學的評估和反饋，幫助改進教學效果。

地方高校工科智慧教育空間建設的現(xiàn)狀及問題

目前，地方高校工科智慧教育空間在建設過程中，存在著一些挑戰(zhàn)和難點[3]，如師資力量不足、技術應用能力不足、教育理念存在差異等。

①智慧教育空間建設需要專業(yè)的人員規(guī)劃、設計、實施和維護，然而，地方高校面臨師資力量不足、運維人員短缺等問題。

②智慧教學設備的使用有一定的技術門檻，需要教師和學生具有一定的信息技術應用能力，對管理和運維也有較高要求。

③不同學科對智慧教育空間的需求不同，如工科需要更多實驗室和實踐環(huán)境，而藝術類學科則更加注重創(chuàng)意和藝術氛圍的打造。因此，高校需要平衡各類需求，在建設過程中實現(xiàn)模塊化，盡可能滿足不同學科需求。

另外，工科智慧教育空間建設需要大量的資金投入，但多數(shù)地方高校經(jīng)費有限，難以保障長期的設備運營和維護所需的資金支持，且設備迭代很快，現(xiàn)有設備更新困難。

地方高校工科智慧教育空間建設實施路徑

基于工科智慧教學的需求和目前存在的問題，筆者認為，智慧教育空間建設目標應為：以教育信息化驅(qū)動教育現(xiàn)代化，推動以智慧教學為重心的育人模式創(chuàng)新性探索，構建個性化、多樣化、終身化的智慧教學新生態(tài)。例如，某地方高校工科學院為推動智慧生態(tài)空間的實施，確立了“一二三”建設思路（一個中心——以學生為中心，立足智慧，形成模式。二支柱——智慧硬件+智慧軟件。三堅持——堅持創(chuàng)新驅(qū)動，堅持科教融合，堅持教學合一），構建了由智慧教室、智慧實驗室和智慧實訓場組成的立體式智慧生態(tài)空間，實現(xiàn)了“信息

化+教學方法+空間環(huán)境設計”融合，突破了實踐創(chuàng)新平臺薄弱、實驗室資源利用不充分、信息化建設緩慢等問題，構建了“虛實”一體化智慧教學環(huán)境，優(yōu)化了“1+N”多元育人空間（如圖1）。

1.構建新型智慧教學體系

高校要堅持“學生為中心”的智慧人才培養(yǎng)導向，通過融入開放教學資源、信息化技術和學生預測分析等智能技術，實現(xiàn)學生個性化和終身化學習，并形成高等教學管理者、教育者和學習者的智慧生態(tài)服務體系。例如，某高校基于工科教學中教室、實驗室、實訓場的場景，建設了“智慧教室+智慧實驗

室+智慧實訓場”三位一體的智慧教學體系（如圖2）。

2.新型智慧型教學模式

智慧生態(tài)空間包括硬件環(huán)境和軟件環(huán)境。為了保證學生學習的主體地位，提升學生學習過程的參與感和體驗感，要采取多種策略構建新型智慧教學模式，在豐富的教學資源支撐下，通過教師引導，以互動反饋為核心，采用智慧研討、虛擬現(xiàn)實、深度探究、個性定制和協(xié)作共享等方式，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，提升學生綜合能力。

在教學硬件環(huán)境方面，除了傳統(tǒng)的多媒體教室設備外，要根據(jù)需要配備學生終端、互聯(lián)網(wǎng)設備、傳感器和智能設備等，主要用于師生交互，收集教師教學、學生學習數(shù)據(jù)和行為信息，以便進行個性化教育和學習過程及教學成果分析。

教學軟件環(huán)境主要包括資源層，涵蓋移動教學工具、資源管理平臺、校內(nèi)網(wǎng)絡教學平臺、校外資源平臺（MOOC）、智慧教學云平臺、教學設備可視化管控平臺等[4]，通過對各類教學資源的優(yōu)化整合，實現(xiàn)課前、課中、課后教學全過程智慧化管理。

例如，某高校校內(nèi)實訓場智慧化改造主要采取了下列措施：①實行一體化設計思路，對地質(zhì)工程、巖土工程、城市地下空間工程和智能地球探測等專業(yè)需求進行梳理，并對專業(yè)模塊化區(qū)域、公共區(qū)域進行統(tǒng)一設計優(yōu)化，同時具備靈活多變的空間布局，以適應不同類型的實訓需求。②配備專業(yè)必要的設備和工具，力求真實模擬實際工程環(huán)境。③將實訓場與現(xiàn)代化的信息技術相結(jié)合，建立智能化管理系統(tǒng)，整合實訓場內(nèi)各個區(qū)域的數(shù)據(jù)和信息，提Lm2QTnIprw2qz7YUZhWOvg==供實時監(jiān)測和控制，方便學生進行實驗操作和數(shù)據(jù)分析。④為實訓場配備必要的安全設施，并制訂詳細的安全操作規(guī)范，確保學生和教師能夠安全地進行實驗操作。⑤利用多媒體技術提供輔助教學，展示真實的案例，增強學生對實踐知識的理解和應用能力。⑥建立專業(yè)管理團隊，學院根據(jù)教師專業(yè)背景，在運維方的支持下組建了一支運維管理團隊，團隊成員具有大多數(shù)常見問題的解決能力，并負責維護和更新設備，保證實訓場的長期有效運行。

3.智慧教育空間建設建議

在智慧教育空間規(guī)劃和建設前，特別需要考慮以下幾個方面的問題。

（1）教育資源的整合與共享

學校應致力于整合各類教育資源，包括教學內(nèi)容、教學方法、課程設計等，以及通過共享平臺和資源庫的建設，促進師生之間及學校間的資源共享，從而實現(xiàn)教育資源的高效利用。

（2）教師與管理隊伍培養(yǎng)

要加強教師培訓，提升其設備應用能力和信息技術水平，引導教師更新教學理念，推動教學方法的創(chuàng)新，同時鼓勵教師參與學科專業(yè)的發(fā)展和研究。除教師外，管理維護人員的職業(yè)素質(zhì)應同步提升，通過日常培訓、建立標準管理體系等手段，提高管理效率。

（3）學生參與互動

鼓勵學生參與智慧教育空間的建設和運用，激發(fā)他們的學習興趣，提升他們的自主學習能力。此外，學校還應加強學生之間、師生之間的互動交流，促進學術氛圍的形成。

（4）教學評價與反饋機制

建立科學有效的教學評價與反饋機制對地方高校工科智慧教育空間的建設至關重要。通過多維度、多層次的評價體系，可以全面了解教學質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)問題并改進教學方法，同時為教師和學生提供有效的反饋，促進教學質(zhì)量的提升。重視數(shù)據(jù)分析與使用，助力薄弱點的發(fā)現(xiàn)與加強。

結(jié)語

由于諸多原因制約了地方高校智慧教育空間的建設，因此，地方高校應在教育資源整合、教師培訓、學生參與和評價機制建設等多個方面著手推進，明晰專業(yè)定位和教學需求，打造多元育人空間，構建新型智慧教學體系，以更好地適應教育教學體系的轉(zhuǎn)型升級和滿足學生多元化的學習需求。

參考文獻：

[1]李憲武.關于智慧教室的研究綜述與反思[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2022（13）：12-14.

[2]王利巧，楊鵬.高校智慧教學環(huán)境建設與應用面臨的問題及對策——以H大學為例[J].中國信息技術教育，2022（14）：106-109.

[3]余鋼，郭衍超.地方本科院校智慧教學的關鍵問題思考[J].湖北理工學院學報：人文社會科學版，2020，37（05）：76-80+86.

[4]張明熙，于純良，吳惠穎，等.高校智慧教學環(huán)境設計與建設研究[J].中國信息技術教育，2020（20）：110-112.

第一作者簡介：索奎（1987—），男，漢族，河南安陽人，講師，博士，碩士生導師，研究方向為應用地球物理。

基金項目：2023年河南省高等教育教學改革研究與實踐重點項目“以地為基，以水為脈，水地交融，和諧共生”理念下水利地質(zhì)類研究生培養(yǎng)模式改革與實踐（項目編號：2023SJGLX001Y）。