智慧教室的作用是什么

“智慧教室”真正的作用是讓學(xué)生更好得去學(xué)習(xí)，讓老師更輕松的去授課，這才是教育信息化、教育改革的目的所在。

隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，“技術(shù)”已經(jīng)成為教育信息化發(fā)展必不可少的支撐。在信息化設(shè)備普及率日益升高的同時(shí)，如何借助信息技術(shù)改變學(xué)校傳統(tǒng)的教育理念和教學(xué)模式，提升教師信息化素養(yǎng)？成了每一個(gè)信息化教育設(shè)備廠商都在思考的問題。

在“面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來”方針的指引下，全國各地方及相關(guān)部門正在積極開展信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的探索，“智慧教室”也由此應(yīng)運(yùn)而生。

什么是“智慧教室”？

智慧教室是數(shù)字教室和未來教室的一種形式，“一種新型的教育形式和現(xiàn)代化教學(xué)手段，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集智慧教學(xué)、人員考勤、資產(chǎn)管理、環(huán)境智慧調(diào)節(jié)、視頻監(jiān)控及遠(yuǎn)程控制于一體的新型現(xiàn)代化智慧教室系統(tǒng)”，是推進(jìn)未來學(xué)校建設(shè)的有效組成部分。

智慧教室作為一種典型的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，是在物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新興信息技術(shù)推動下而誕生的，是學(xué)校信息化發(fā)展到一定階段的內(nèi)在訴求。

智慧教室的SMART概念模型：

1、內(nèi)容呈現(xiàn)（Showing）

“內(nèi)容呈現(xiàn)”主要表征智慧教室的教學(xué)信息呈現(xiàn)能力，不僅要求呈現(xiàn)的內(nèi)容清晰可見，而且呈現(xiàn)的方式要符合學(xué)習(xí)者的認(rèn)知特點(diǎn)，有助于增強(qiáng)學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)材料的理解和加工?！皟?nèi)容呈現(xiàn)”包括視覺和聽覺兩個(gè)方面。

2、環(huán)境管理（Manageable）

“環(huán)境管理”主要表征智慧教室布局的多樣性和管理的便捷性。智慧教室的所有設(shè)備、系統(tǒng)、資源都應(yīng)具備可管理性，包括教室布局管理，設(shè)備管理、物理環(huán)境管理、電氣安全管理、網(wǎng)絡(luò)管理五個(gè)方面。

3、資源獲?。?a target="_blank">Accessible）

“資源獲取”主要表征資源獲取的能力和設(shè)備接入的便利程度，涉及資源選擇、內(nèi)容分發(fā)和訪問速度三個(gè)方面。

4、及時(shí)交互（Real-timeinteractive）

“及時(shí)交互”主要表征智慧教室支持教學(xué)互動及人機(jī)互動的能

力，涉及便利操作、流暢互動和互動跟蹤三個(gè)方面。

5、情境感知（Testing）

“情境感知”主要表征智慧教室對物理環(huán)境和學(xué)習(xí)行為的感知能力。

智慧教室的功能：

1、實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程中的自動考勤

運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)的先進(jìn)技術(shù)，學(xué)生進(jìn)入教室后通過只能身份識別（臉部識別）技術(shù)，將學(xué)生的到課、遲到、早退等信息完整的記錄下來以實(shí)現(xiàn)自動考勤。

2、對學(xué)生考試實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控

通過智慧教室的各種攝像、傳感設(shè)備及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題，并保存證據(jù)，作為處理依據(jù)材料。

3、為教務(wù)管理和教學(xué)督導(dǎo)部門的管理帶來便利

通過智慧教室的各種攝像、傳感設(shè)備記錄教師的出勤情況，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離聽課，評課等活動。

4、自動管理物理環(huán)境

智慧教室可實(shí)現(xiàn)自動控制燈光、空調(diào)、通風(fēng)換氣等。例如，空調(diào)控制系統(tǒng)由中央空調(diào)電源控制器、溫濕度傳感器和配套控制軟件構(gòu)成。通過溫濕度傳感器監(jiān)測室內(nèi)溫度，通過分析數(shù)據(jù)，根據(jù)軟件預(yù)設(shè)值，當(dāng)室內(nèi)溫濕度高于最高門限值時(shí)自動開啟空調(diào)。當(dāng)室內(nèi)溫濕度低于最底門限值時(shí)自動關(guān)閉空調(diào)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫濕度的自動控制。

智慧教室主要包括以下九個(gè)系統(tǒng)：

1、教學(xué)系統(tǒng)

教學(xué)系統(tǒng)由內(nèi)置電子白板功能的觸控投影機(jī)一體機(jī)、功放、音箱、無線麥克、拾音器、問答器和配套控制軟件構(gòu)成。

使用內(nèi)置電子白板功能的觸控投影機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的黑板教學(xué)，實(shí)現(xiàn)無塵教學(xué)，保護(hù)師生的健康，可在投影畫面上可以操作電腦，在每個(gè)桌位上配置問答器，實(shí)現(xiàn)師生交互式課堂教學(xué)。

2、LED顯示系統(tǒng)

廣角LED顯示系統(tǒng)由LED面板拼接而成，安裝在教室黑板頂部，用于顯示正在上課的課程名稱、專業(yè)班級、任課教師、到課率、和教室內(nèi)各傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)（室內(nèi)溫濕度、光照度、二氧化碳濃度等）。

3、人員考勤系統(tǒng)

人員考勤系統(tǒng)由RFID考勤機(jī)、考勤卡和配套控制軟件構(gòu)成。

在教室前后門各安裝一個(gè)RFID考勤機(jī)，采用RFID標(biāo)簽（校園一卡通）對學(xué)生進(jìn)行考勤統(tǒng)計(jì)，對進(jìn)入教室的人員進(jìn)行身份識別，對合法用戶進(jìn)行考勤統(tǒng)計(jì)，對非法用戶進(jìn)行告警。

同時(shí)可通過WiFi無線覆蓋，在遠(yuǎn)程對考勤情況的監(jiān)控，統(tǒng)計(jì)以及存檔打印等。

4、資產(chǎn)管理系統(tǒng)

資產(chǎn)管理系統(tǒng)由特高頻RFID讀卡器、紙質(zhì)標(biāo)簽、抗金屬標(biāo)簽和配套控制軟件構(gòu)成。

在教室前后門各安裝一個(gè)特高頻讀卡器，對教室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備等資產(chǎn)（貼有RFID標(biāo)簽，標(biāo)簽上存儲有設(shè)備的詳細(xì)信息）進(jìn)行出入教室的監(jiān)控與管理，對未授權(quán)用戶把教室內(nèi)資產(chǎn)帶出教室進(jìn)行告警，方便設(shè)備管理人員對教室設(shè)備的統(tǒng)一管理。

5、燈光控制系統(tǒng)

燈光控制系統(tǒng)由燈光控制器、光照傳感器、人體傳感器、窗簾控制系統(tǒng)和配套控制軟件構(gòu)成。

首先通過人體傳感器來判斷教室內(nèi)對應(yīng)位置是否有人，此位置無人，則燈光控制系統(tǒng)及窗簾控制系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài)；反之，處于工作狀態(tài)。

6、空調(diào)控制系統(tǒng)

空調(diào)控制系統(tǒng)由中央空調(diào)電源控制器、溫濕度傳感器和配套控制軟件構(gòu)成。

通過溫濕度傳感器監(jiān)測室內(nèi)溫度，通過分析數(shù)據(jù)，根據(jù)軟件預(yù)設(shè)值，當(dāng)室內(nèi)溫濕度高于最高門限值時(shí)自動開啟空調(diào)。

當(dāng)室內(nèi)溫濕度低于最底門限值時(shí)自動關(guān)閉空調(diào)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫濕度的自動控制。

7、門窗監(jiān)視系統(tǒng)

門窗監(jiān)視系統(tǒng)由窗戶門磁模塊及配套軟件組成。

窗戶門磁模塊用于檢測門和窗戶的開關(guān)狀態(tài)，并將狀態(tài)信息及時(shí)上傳至服務(wù)器。同時(shí)設(shè)置敏感時(shí)段，實(shí)施對窗戶的自動監(jiān)視和報(bào)警。

8、通風(fēng)換氣系統(tǒng)

通風(fēng)換氣系統(tǒng)由抽風(fēng)機(jī)、CO2傳感器和配套監(jiān)控軟件構(gòu)成。

通過CO2傳感器監(jiān)測室內(nèi)的CO2濃度，通過分析數(shù)據(jù)，根據(jù)軟件預(yù)設(shè)值，當(dāng)室內(nèi)CO2濃度高于軟件門限值時(shí)自動開啟抽風(fēng)機(jī)來進(jìn)行換氣，通過補(bǔ)充室外空氣來降低室內(nèi)CO2的濃度。

9、視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)由WiFi無線攝像頭和配套監(jiān)控軟件構(gòu)成。

視頻監(jiān)控可為安防系統(tǒng)、資產(chǎn)出入庫、人員出入情況提供查詢依據(jù)。

在教室前后門口各安裝一個(gè)WiFi無線攝像頭監(jiān)控人員出入和資產(chǎn)的出入庫情況，在教室內(nèi)安裝一個(gè)WiFi無線攝像頭監(jiān)控教室內(nèi)部實(shí)時(shí)情況，所采集的影像經(jīng)由遠(yuǎn)端射頻單元傳送至終端管理電腦，提供實(shí)時(shí)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。

國內(nèi)智慧教室的“智慧”難題

經(jīng)過這幾年教育信息化的發(fā)展，當(dāng)年的“電子書包”之稱謂不再時(shí)髦了，用的人越來越少了。而目前正流行著“智慧教室”，尤其是在人工智能大熱的時(shí)代下。華南師范大學(xué)教育技術(shù)信息學(xué)院副院長焦建利教授表示，不管叫什么“名稱”，在“智慧教室”項(xiàng)目發(fā)展中都一直普遍存在著這幾大問題。

部署：缺乏系統(tǒng)思考

“智慧教室”和教育教學(xué)的改革大部分都一樣，可以說都是在常規(guī)教學(xué)的基礎(chǔ)上打補(bǔ)丁。

提到“彈性離?！币母?，“彈性離?！边@塊補(bǔ)丁就貼上去了；高考改革要搞“走班排課”，學(xué)校的身上又多了一塊“走班排課”的補(bǔ)丁。如此這般，補(bǔ)丁越來越多，學(xué)校負(fù)重前行。

把平板電腦交給老師和學(xué)生，是萬里長征之第一步，是學(xué)校變革諸多因素中的一個(gè)。缺乏系統(tǒng)思考，是當(dāng)前學(xué)校“智慧教室”項(xiàng)目的第一個(gè)難題。

設(shè)計(jì)：缺乏科學(xué)規(guī)劃

許多學(xué)校和地區(qū)的類似教育改革項(xiàng)目，都可以說是倉促上馬的項(xiàng)目，盲目冒進(jìn)是最常見的現(xiàn)象。

試點(diǎn)步伐太大，整個(gè)項(xiàng)目屬于“急就章”，來不及設(shè)計(jì)和規(guī)劃，更不要說是系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和科學(xué)的規(guī)劃了。

這些缺乏科學(xué)規(guī)劃的倉促上馬的項(xiàng)目，極有可能變成另外一個(gè)“僵尸”項(xiàng)目。

管控：實(shí)際應(yīng)用上的兩難抉擇

無論是研發(fā)“智慧教育”解決方案的企業(yè)，還是開展“智慧教育”項(xiàng)目的學(xué)校，共同的熱門話題都是“管控”。

因?yàn)閾?dān)心學(xué)生玩游戲，上課不聽教師講，擔(dān)心不良信息對孩子的健康造成不良影響等等。于是，安裝管控軟件，禁止學(xué)生未經(jīng)許可下載APP。

這是國內(nèi)絕大多數(shù)“智慧教室”項(xiàng)目的最常見的做法。導(dǎo)致所謂的“智慧教室”，間接變成30年前的“電腦教室”和“計(jì)算機(jī)教室”的翻版了。

系統(tǒng)：在教學(xué)業(yè)務(wù)流程再造上先天不足

幾乎所有的“智慧教育”解決方案，都試圖幫助學(xué)校，利用移動終端，讓教師的教和學(xué)生的學(xué)的生產(chǎn)力得以提升。用一句話來說，這些智慧教育（教室）解決方案，實(shí)際上是對傳統(tǒng)的教學(xué)業(yè)務(wù)流程的一種再設(shè)計(jì)和再創(chuàng)造。

那么，最常見的問題是，一方面，絕大多數(shù)教育信息化相關(guān)企業(yè)缺乏對良好的教育基因，另一方面，市場競爭沒有辦法讓企業(yè)對教學(xué)業(yè)務(wù)進(jìn)行“精雕細(xì)琢”，結(jié)果使得絕大多數(shù)的解決方案在富技術(shù)環(huán)境下的教學(xué)業(yè)務(wù)流程再造存在問題。

教師：無所適從的教師

很多時(shí)候，智慧教育項(xiàng)目的上馬，并非教師的意愿，教師接受了專家的培訓(xùn)，企業(yè)的駐場人員時(shí)不時(shí)地出現(xiàn)在教師身邊和課堂里進(jìn)行講解?？墒?，絕大多數(shù)的項(xiàng)目學(xué)校的教師無所適從。

由于缺乏系統(tǒng)思考和科學(xué)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，項(xiàng)目上馬倉促，系統(tǒng)本身存在先天的局限性，培訓(xùn)主要聚焦在系統(tǒng)的使用，而教師的信息素養(yǎng)和信息化教學(xué)能力沒有從根本上得到提升。

學(xué)生：學(xué)習(xí)支持服務(wù)不到位

慕課提供的只是一種可能性而已，而平板電腦提也是同樣的，技術(shù)從來都沒有提供過必然性。

在慕課教學(xué)實(shí)踐中，在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)探索中，和在今天所說的“智慧教室”項(xiàng)目中一樣，對學(xué)生的學(xué)習(xí)支持服務(wù)是至關(guān)重要的。學(xué)生的學(xué)習(xí)支持服務(wù)不到位是普遍存在的一個(gè)“智慧”難題。

基于平板電腦和APP的教學(xué)法創(chuàng)新乏力

所有的智慧教育（教室）項(xiàng)目的一個(gè)基本初衷就是，要解決當(dāng)前中小學(xué)課程與教學(xué)改革進(jìn)程中，富媒體（技術(shù)）環(huán)境下，以學(xué)習(xí)者為中心的個(gè)性化學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)需求。

在國內(nèi)許許多多的教室里，人們實(shí)際看到的是，教室里多了終端，包括教學(xué)法在內(nèi)的一切都沒有改變，“智慧教室”依舊是“以教師為中心”的，教學(xué)活動依舊是“Telling”和“Beingtold”，這種教學(xué)法上的“不智慧”可能原因是很多方面的。

國外的“智慧教室”不大一樣！

日本智慧教室：注重學(xué)習(xí)社交

日本一直以來注重在教育方面的投入與研究，在日本的公立中學(xué)中，不少學(xué)校仍然采用非常傳統(tǒng)的教室布局設(shè)置。但是在傳統(tǒng)教室布局設(shè)置之外，還有這三個(gè)有關(guān)智慧學(xué)習(xí)的細(xì)節(jié)。

1、在教室中并沒有如同國內(nèi)教育中風(fēng)行的平板、電子書包，學(xué)生的學(xué)習(xí)記錄，仍然采用的是傳統(tǒng)的手寫。

但下課后學(xué)生通過教室一角教師辦公區(qū)的移動設(shè)備，將課堂筆記進(jìn)行數(shù)字化掃描，其后學(xué)生的筆記就會自動被整合到學(xué)生的智能筆記本內(nèi)，這樣的智慧筆記不僅可以鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上更積極地做記錄，同時(shí)也讓教師對學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況有更充分的了解。

2、在教室中并沒有國內(nèi)非常普遍的短距投影儀，相反不少日本中小學(xué)仍采用桌面投影儀，甚至是“古老”的手動幻燈片。

但在教室當(dāng)中，我們能夠看到的是不少供自由書寫的涂鴉板、彩色書寫筆、便利貼和透明膠帶。

3、在日本同樣也有分層走班這樣的一種教學(xué)的形式存在。

相較于在國內(nèi)老師曾經(jīng)見到有不少的地方采用智能班牌來對教室的屬性、對教師學(xué)生的簽到情況進(jìn)行歸納整理的先進(jìn)設(shè)備，在日本的學(xué)校里，這樣的智能班牌卻是非常罕見的。

但他們采用二維碼與彩色KT板的方式對教室屬性進(jìn)行走班分層管理的方法卻同樣高效有用。

法蘭西智慧教室：注重觀察

在小學(xué)的教室設(shè)計(jì)當(dāng)中，對于色彩和空間設(shè)計(jì)的理念上當(dāng)下北上廣的基礎(chǔ)教育學(xué)校建設(shè)絕對是勝過法國人的。但在教室的一個(gè)智慧化、信息化的融入方面，法國人卻有不少值得我們思考的地方。

1、國內(nèi)不少地區(qū)的中小學(xué)采購了互動智慧白板進(jìn)行教學(xué)，但是互動的熱鬧背后學(xué)生究竟能夠?qū)W習(xí)到多少呢？

而在法國的中小學(xué)當(dāng)中，運(yùn)用的是另外一種互動模式，課堂黑板、白板、鉛畫紙是主角，即便是私立高中的教室里甚至不少連投影儀都沒有，更不用說互動白板了。

2、法國的教室就是一個(gè)現(xiàn)代化的教室，因?yàn)樵谶@里，能夠看到的是一種基于物聯(lián)網(wǎng)思維的教學(xué)模式的改變——借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，老師成為學(xué)生學(xué)習(xí)行為的引導(dǎo)者和觀察記錄者。

“智慧教室”的三點(diǎn)思考

一，教室設(shè)計(jì)布局是否適應(yīng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的需求？是否適應(yīng)了教師對學(xué)生學(xué)習(xí)行為觀察研究的需求？

對學(xué)生來說，學(xué)生的學(xué)習(xí)行為要發(fā)生，教室是不是提供他自由書寫、自由表達(dá)，同時(shí)又能夠快速的獲取支撐背景、學(xué)科知識的支持；

對老師來說，教室是否提供了對學(xué)習(xí)行為實(shí)時(shí)性、有效性的信息采集，是否提供了足夠?qū)W習(xí)行為與網(wǎng)絡(luò)社交的結(jié)合空間；

對教育主管部門而言，教室的設(shè)計(jì)是否便于獲取到有效的教育信息。

二，教室的智能化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)雖然各不相同，但對于有效學(xué)習(xí)信息的判斷、采集卻應(yīng)該有一些共識。

三，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的教室已經(jīng)不僅僅是一個(gè)學(xué)習(xí)行為的發(fā)生地，它也應(yīng)當(dāng)是學(xué)生學(xué)習(xí)社交的場所。

那么教學(xué)主管部門有沒有意識到，這樣的一個(gè)社交場所的社交屬性是否得到了尊重？學(xué)生在這樣的一個(gè)學(xué)習(xí)社交當(dāng)中和日常社交又有怎樣的不同？這樣的研究在當(dāng)下的教育當(dāng)中是否關(guān)注到了呢？

“智慧教室”的現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向

目前我國參與研究智慧教室的高校較少，主要面向中小學(xué)，原因在于：

第一，目前我國每個(gè)班級的中小學(xué)生人數(shù)相對較多，對于新環(huán)境的渴求尤其濃烈；

第二，目前我國中小學(xué)還是以成績?yōu)閷?dǎo)向，而信息技術(shù)能充分利用名校和名師的教學(xué)資源提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，這也推動了智慧教室在中小學(xué)的應(yīng)用；

第三，中小學(xué)知識相對簡單，便于軟件研發(fā)人員進(jìn)行開發(fā)，產(chǎn)品也容易推廣和應(yīng)用。

因此，我國智慧教室更多地是針對中小學(xué)，而缺乏對本科生、研究生群體的關(guān)注。

不過，隨著國家越來越重視國家越來越重視，智慧教室目前的發(fā)展呈現(xiàn)出總體欣欣向榮、個(gè)別特色發(fā)展的局面。預(yù)計(jì)到2020年，智慧教室會上升到另一個(gè)檔次。

當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)還需要付出不少的努力。從我國的國情出發(fā)，未來主要要從以下幾個(gè)方面做出改變：

第一，將智慧教室從以“教”為中心轉(zhuǎn)移到以“創(chuàng)新能力培養(yǎng)”為中心、將智慧教室設(shè)計(jì)和應(yīng)用的對象從中小學(xué)生轉(zhuǎn)移到大學(xué)生（含本科生和研究生）。

因?yàn)榇髮W(xué)生相對于中小學(xué)生來說，在各個(gè)方面都有全面的提升，他們更迫切地希望能在教師的幫助下采取自主探索或小組合作的方式學(xué)習(xí)新知識，這就為智慧教室教學(xué)模式的多樣化實(shí)驗(yàn)提供了保障。

第二，智慧教室的研究還需與具體的學(xué)科相結(jié)合，并依據(jù)學(xué)科的特點(diǎn)、性質(zhì)及未來發(fā)展方向，以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為核心，探討不同學(xué)科背景下創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教學(xué)模式，從人才培養(yǎng)、評價(jià)機(jī)制、教學(xué)方式上重新建構(gòu)教學(xué)環(huán)境，在設(shè)計(jì)、收集、分析三個(gè)過程中緊緊圍繞創(chuàng)新能力數(shù)據(jù)的建設(shè)，以推動智慧教室的發(fā)展。

第三，圍繞學(xué)生的核心素養(yǎng)制定評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在信息素養(yǎng)、創(chuàng)新創(chuàng)造能力、批判性思維、解決問題的能力、溝通交流合作的能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等方面重新構(gòu)建。

結(jié)語

合適才是真理，并不是越貴的教學(xué)硬件的投入，就一定能夠打造出越好的智慧教學(xué)場所，“智慧教室”真正的作用是讓學(xué)生更好得去學(xué)習(xí)，讓老師更輕松的去授課，這才是教育信息化、教育改革的目的所在！
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