“智慧教室”真正的作用是讓學生更好得去學習，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，如何借助信息技術(shù)改變學校傳統(tǒng)的教育理念和教學模式，提升教師信息化素養(yǎng)？成了每一個信息化教育設(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)與教育教學深度融合的探索，“智慧教室”也由此應(yīng)運而生。

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)代化教學手段，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集智慧教學、人員考勤、資產(chǎn)管理、環(huán)境智慧調(diào)節(jié)、視頻監(jiān)控及遠程控制于一體的新型現(xiàn)代化智慧教室系統(tǒng)”，是推進未來學校建設(shè)的有效組成部分。

智慧教室作為一種典型的智慧學習環(huán)境，是在物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新興信息技術(shù)推動下而誕生的，是學校信息化發(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)的方式要符合學習者的認知特點，有助于增強學習者對學習材料的理解和加工?！皟?nèi)容呈現(xiàn)”包括視覺和聽覺兩個方面。

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)和訪問速度三個方面。

4、及時交互（Real-timeinteractive）

“及時交互”主要表征智慧教室支持教學互動及人機互動的能

力，涉及便利操作、流暢互動和互動跟蹤三個方面。

5、情境感知（Testing）

“情境感知”主要表征智慧教室對物理環(huán)境和學習行為的感知能力。

智慧教室的功能：

1、實現(xiàn)教學過程中的自動考勤

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

2、對學生考試實施遠程監(jiān)控

通過智慧教室的各種攝像、傳感設(shè)備及時的發(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，通過遠程監(jiān)控，實現(xiàn)遠距離聽課，評課等活動。

4、自動管理物理環(huán)境

智慧教室可實現(xiàn)自動控制燈光、空調(diào)、通風換氣等。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，當室內(nèi)溫濕度高于最高門限值時自動開啟空調(diào)。當室內(nèi)溫濕度低于最底門限值時自動關(guān)閉空調(diào)，實現(xiàn)室內(nèi)溫濕度的自動控制。

智慧教室主要包括以下九個系統(tǒng)：

1、教學系統(tǒng)

教學系統(tǒng)由內(nèi)置電子白板功能的觸控投影機一體機、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代替?zhèn)鹘y(tǒng)的黑板教學，實現(xiàn)無塵教學，保護師生的健康，可在投影畫面上可以操作電腦，在每個桌位上配置問答器，實現(xiàn)師生交互式課堂教學。

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、考勤卡和配套控制軟件構(gòu)成。

在教室前后門各安裝一個RFID考勤機，采用RFID標簽（校園一卡通）對學生進行考勤統(tǒng)計，對進入教室的人員進行身份識別，對合法用戶進行考勤統(tǒng)計，對非法用戶進行告警。

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

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)標簽、抗金屬標簽和配套控制軟件構(gòu)成。

在教室前后門各安裝一個特高頻讀卡器，對教室內(nèi)的實驗儀器、設(shè)備等資產(chǎn)（貼有RFID標簽，標簽上存儲有設(shè)備的詳細信息）進行出入教室的監(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，當室內(nèi)溫濕度高于最高門限值時自動開啟空調(diào)。

當室內(nèi)溫濕度低于最底門限值時自動關(guān)閉空調(diào)，實現(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)信息及時上傳至服務(wù)器。同時設(shè)置敏感時段，實施對窗戶的自動監(jiān)視和報警。

8、通風換氣系統(tǒng)

通風換氣系統(tǒng)由抽風機、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，當室內(nèi)CO2濃度高于軟件門限值時自動開啟抽風機來進行換氣，通過補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WiFi無線攝像頭監(jiān)控教室內(nèi)部實時情況，所采集的影像經(jīng)由遠端射頻單元傳送至終端管理電腦，提供實時的監(jiān)控數(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，當年的“電子書包”之稱謂不再時髦了，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代下。華南師范大學教育技術(shù)信息學院副院長焦建利教授表示，不管叫什么“名稱”，在“智慧教室”項目發(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”和教育教學的改革大部分都一樣，可以說都是在常規(guī)教學的基礎(chǔ)上打補丁。

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

把平板電腦交給老師和學生，是萬里長征之第一步，是學校變革諸多因素中的一個。缺乏系統(tǒng)思考，是當前學?！爸腔劢淌摇表椖康牡谝粋€難題。

設(shè)計：缺乏科學規(guī)劃

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

試點步伐太大，整個項目屬于“急就章”，來不及設(shè)計和規(guī)劃，更不要說是系統(tǒng)的設(shè)計和科學的規(guī)劃了。

這些缺乏科學規(guī)劃的倉促上馬的項目，極有可能變成另外一個“僵尸”項目。

管控：實際應(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”項目的學校，共同的熱門話題都是“管控”。

因為擔心學生玩游戲，上課不聽教師講，擔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，禁止學生未經(jīng)許可下載APP。

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

系統(tǒng)：在教學業(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，都試圖幫助學校，利用移動終端，讓教師的教和學生的學的生產(chǎn)力得以提升。用一句話來說，這些智慧教育（教室）解決方案，實際上是對傳統(tǒng)的教學業(yè)務(wù)流程的一種再設(shè)計和再創(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)對教學業(yè)務(wù)進行“精雕細琢”，結(jié)果使得絕大多數(shù)的解決方案在富技術(shù)環(huán)境下的教學業(yè)務(wù)流程再造存在問題。

教師：無所適從的教師

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

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

學生：學習支持服務(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。

在慕課教學實踐中，在翻轉(zhuǎn)課堂教學探索中，和在今天所說的“智慧教室”項目中一樣，對學生的學習支持服務(wù)是至關(guān)重要的。學生的學習支持服務(wù)不到位是普遍存在的一個“智慧”難題。

基于平板電腦和APP的教學法創(chuàng)新乏力

所有的智慧教育（教室）項目的一個基本初衷就是，要解決當前中小學課程與教學改革進程中，富媒體（技術(shù)）環(huán)境下，以學習者為中心的個性化學習的現(xiàn)實需求。

在國內(nèi)許許多多的教室里，人們實際看到的是，教室里多了終端，包括教學法在內(nèi)的一切都沒有改變，“智慧教室”依舊是“以教師為中心”的，教學活動依舊是“Telling”和“Beingtold”，這種教學法上的“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：注重學習社交

日本一直以來注重在教育方面的投入與研究，在日本的公立中學中，不少學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，還有這三個有關(guān)智慧學習的細節(jié)。

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

但下課后學生通過教室一角教師辦公區(qū)的移動設(shè)備，將課堂筆記進行數(shù)字化掃描，其后學生的筆記就會自動被整合到學生的智能筆記本內(nèi)，這樣的智慧筆記不僅可以鼓勵學生在課堂上更積極地做記錄，同時也讓教師對學生的課堂學習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仍采用桌面投影儀，甚至是“古老”的手動幻燈片。

但在教室當中，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、對教師學生的簽到情況進行歸納整理的先進設(shè)備，在日本的學校里，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

在小學的教室設(shè)計當中，對于色彩和空間設(shè)計的理念上當下北上廣的基礎(chǔ)教育學校建設(shè)絕對是勝過法國人的。但在教室的一個智慧化、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)的中小學采購了互動智慧白板進行教學，但是互動的熱鬧背后學生究竟能夠?qū)W習到多少呢？

而在法國的中小學當中，運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現(xiàn)代化的教室，因為在這里，能夠看到的是一種基于物聯(lián)網(wǎng)思維的教學模式的改變——借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，老師成為學生學習行為的引導(dǎo)者和觀察記錄者。

“智慧教室”的三點思考

一，教室設(shè)計布局是否適應(yīng)了學生學習的需求？是否適應(yīng)了教師對學生學習行為觀察研究的需求？

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

對老師來說，教室是否提供了對學習行為實時性、有效性的信息采集，是否提供了足夠?qū)W習行為與網(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)計是否便于獲取到有效的教育信息。

二，教室的智能化設(shè)計標準雖然各不相同，但對于有效學習信息的判斷、采集卻應(yīng)該有一些共識。

三，互聯(lián)網(wǎng)時代的教室已經(jīng)不僅僅是一個學習行為的發(fā)生地，它也應(yīng)當是學生學習社交的場所。

那么教學主管部門有沒有意識到，這樣的一個社交場所的社交屬性是否得到了尊重？學生在這樣的一個學習社交當中和日常社交又有怎樣的不同？這樣的研究在當下的教育當中是否關(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，原因在于：

第一，目前我國每個班級的中小學生人數(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資源提高學生的學習成績，這也推動了智慧教室在中小學的應(yīng)用；

第三，中小學知識相對簡單，便于軟件研發(fā)人員進行開發(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，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、個別特色發(fā)展的局面。預(yù)計到2020年，智慧教室會上升到另一個檔次。

當然，要實現(xiàn)這個目標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)計和應(yīng)用的對象從中小學生轉(zhuǎn)移到大學生（含本科生和研究生）。

因為大學生相對于中小學生來說，在各個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習新知識，這就為智慧教室教學模式的多樣化實驗提供了保障。

第二，智慧教室的研究還需與具體的學科相結(jié)合，并依據(jù)學科的特點、性質(zhì)及未來發(fā)展方向，以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為核心，探討不同學科背景下創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教學模式，從人才培養(yǎng)、評價機制、教學方式上重新建構(gòu)教學環(huán)境，在設(shè)計、收集、分析三個過程中緊緊圍繞創(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，圍繞學生的核心素養(yǎng)制定評價標準，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、團隊合作能力等方面重新構(gòu)建。

結(jié)語

合適才是真理，并不是越貴的教學硬件的投入，就一定能夠打造出越好的智慧教學場所，“智慧教室”真正的作用是讓學生更好得去學習，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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