智慧教室建设及研究进展
赵劲松，胡蝶，谢玉娣，王亚娟，唐浩如，郑兰荣
（皖南医学院，安徽 芜湖）
摘 要： 本文论述了智慧教室的资源调用、课堂信息采集、课堂互动和课堂管理等功能，以及课程录播系统、多屏互动教学系统、智慧教室软件系统和虚拟现实实训系统等类型，现在的智慧教室建设更注重信息化技术的应用，以激发和培养学生的学习积极性和主动性，完善现有教学理念，更好地实现现代化教学，提高人才培养质量。
关键词： 智慧教室；教学；管理
教育部《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》和《教育信息化2.0行动计划》中明确提出要推动“互联网+高等教育”，推动大数据、人工智能、虚拟现实等现代化科学技术融入到高等教育的教学和管理中。教育部部长陈宝生在《新时代全国高等学校本科教育工作会议上的讲话》中也提到：“我国高等教育的发展要实现‘变轨超车’，高等教育尤其是本科教育要将现代化科技融入到教育教学中，打造智慧教学和学习环境，提升教学效果，培养学生智能时代的核心竞争力。”在这个大背景下，高校利用现代化信息技术优化与重构高校的教学和管理环境，打造智能、便捷、实用、高效的智慧教室和智慧教学环境，提升教育教学效果和教学质量，培养学生的自主学习和探究能力，已经成为当代教育教学研究的重点课题。
(9)EDTA标准溶液[c(H2Y2-)=0.010 mol/L]：称取19 g乙二胺四乙酸二钠于烧杯中，加水加热溶解，冷却后移至5 L容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，待标。
国外关于智慧教室建设的研究最早是1988年罗纳德·雷西尼奥“Smart-Classroom”的概念。早期主要集中于研究智慧教室建设的技术、硬件设备等问题，近年来则是对智慧教室的种类和功能进行研究。国内关于智慧教室的建设虽然起步较晚，但发展较快，各高校之间发展也存在多元化和差异性等特性。
一 智慧教室的概念
雷西尼奥提出的“Smart-Classroom”是在传统教室嵌入电脑、交互式光盘视频、VHS程序、电子屏幕、本地局域网等技术设备的教室，能够实现课堂教学内容的录入和互动环节的增多等动能。随着信息技术革新迅速，技术手段与方式层出不穷，新一代智慧教室概念是依托网络大数据、云计算、人工智能和虚拟现实等技术，塑造一种教学硬件和软件相结合的智慧教学与学习环境，形成一种师生互动、生生互动的教学平台，这样的智慧教室不仅能够促进翻转课堂、混合式教学等新型教学模式的改革，而且提高课堂教学效果，深入贯彻了“以学生为中心”的教学理念。
二 智慧教室的功能
当今的智慧教室涵盖了普通授课、录播直播、多屏互动、智能控制、虚拟现实教学等多个功能。陈卫东(2011)[1]从技术角度提出智慧教室的功能包括课堂笔记的自动化、教学反馈及时、课堂教学过程录播、师生多维交互等功能。黄荣怀(2012)[2]提出智慧教室的“SMART”概念模型，认为智慧教室的功能应体现为教学内容呈现、教学环境管理、资源及时获取、师生及时互动、情境感知，这五方面充分展现了现代化信息技术在高等教育教学中的重要作用，是高校设计和建设智慧教室的重要参考。国外教育专家对于智慧教室的研究主要从教与学的角度分析它的功能，如澳大利亚维多利亚州教育部普及建设智慧教室，认为智慧教室的最大优势在于对学生的“因材施教”，促使每个学生都能找到适合自己的学习方法，教师根据每个学生的学习特性来设置课程，提高学生学习的积极性和主动性，从而保证学生能获得最好的学习效果。智慧教室应具有以下四个功能[3]：
术前20例OSAHS患者填写鼾声响度及Epwoth嗜睡量表（Epwoth sleepy scale,ESS)[7]。耳鼻咽喉头颈外科专科检查，排除鼻腔及鼻咽部疾病，同时记录扁桃体大小及舌位情况等。PSG检查采用Alice 4多道睡眠监测仪，AHI定义为每小时发生低通气和呼吸暂停的次数总和，重度OSAHS患者被定义为AHI＞30次/小时[8]。术前根据电子鼻咽镜检查和上气道螺旋CT检查测量结果判定阻塞的部位及程度。20例患者中，10例具有内科相关的疾病，主要包括高血压和糖尿病等，术前请相关科室给予相关处理，内科病情平稳后，行手术治疗。
4.虚拟现实实训教室。当前，虚拟现实(Virtual Reality，简称 VR)和混合现实（Augmented Reality，简称AR）技术在全球的科研、娱乐、教育、建筑、工业等方面充分应用，并快速发展。在智慧教室的建设中融入VR/AR技术，能较好地解决教育资源短缺等供给侧结构性矛盾，更能有效提高课堂教学效果。多数智慧教室的虚拟应用主要集中在AR技术应用上，教师将复杂的教材内容制作成虚拟教学资源，课上、课下学生可以利用平板或手机观看学习，增加学生对于知识的感性认识，这种模式特别适用于直观的认知式学习；在未来的教学中，需要掌握操作技能的课程学习可以通过VR和AR技术将教学内容虚拟化，学生运用头盔、手柄等设备对虚拟资源进行操作，帮助学生掌握专业技能。
3.软件系统智慧教室。智慧教室软件系统包括智能备课、智能授课和电子书包等模块。智能备课模块能根据学生的学习反馈情况及时调整上课内容，也可在课前将学习资源发给学生，让学生提前熟悉学习内容并测试预习效果，提高课堂教学效率；通过智能授课系统，教师以学生课堂测验的结果或是预习测验的结果为依据对学生分组，对于不同的组别针对性地发送不同层次的学习资源，开展差异化、个性化的教学。
4.课堂秩序管理。在智慧教室里，教师可通过电脑或终端来点名，还可通过电脑对学生学习终端进行监控，防止学生听课不认真等现象。智慧教室一键关机和一键锁屏的功能可以防止学生在课堂上浏览与学习无关的内容，提高教学效果。
三 智慧教室建设的类型
国内高校智慧教室的建设主要采用改建多媒体教室和新建智慧教室两种方式。智慧教室主要包以下几种系统类型[4]：
1.教学资源调用。教师在上课之前可以通过自己的电脑将需要的教学资源上传到智慧教室系统，以便在课堂教学时随时提取，提高授课效率。
余淇[5]认为要提升高校智慧教学环境应用效能，需从信息化管理服务水平提升、数字化资源平台建设、教师信息化素养的提升、学校资金政策保障等方面入手，提高智慧教学环境的建设与应用。
1.科学管理，创设方便快捷的技术环境。智慧教学设备集智慧教学、视频录播、课堂秩序管理等系统于一体，智能自动化较高，所以设备管理维护难度也大，高校应建立智慧教室管理办法来规范智慧教室的应用。
3.课堂教学互动。智慧教室的多视窗互动、师生多屏互动、小组多屏研讨等功能，有利于教师全面掌握学生的学习情况，针对性地讲解学生理解欠缺的知识点，而且能够增加师生、生生互动，提高学生的课堂参与度和教育教学质量。
2.教学信息采集。智慧教室里的录播系统可以将教学活动录制成完整视频上传到学习平台，学生可以无限次播放教师上课内容，增强教学效果，提高学生学习的主动性。智慧教室可以通过完整地记录学生的考勤情况、课堂表现、课堂记笔记、课堂测验成绩等情况，来分析学生对知识的掌握程度和学习情况，对教师下一步教学做出正确引导。智慧教室的云计算系统对这些课堂教学数据进行统计和分析，形成一套课堂教学质量分析报告，为教学管理部门的教学检查和管理工作提供参考。
四 智慧教室应用效能的提升策略
1.课程录播教室。录播教室可以自动录制和保存高清教学视频，便于老师通过回看课堂录像进行教学反思和教学质量提升，而且为学校教学督导网上巡课提供技术支持。
2.多屏研讨互动教室。在智慧教室的各方位都安装一台触屏一体机，将教学内容呈现到所有的教学屏幕上，使坐在不同方位的学生能够清晰直观看到教师教学内容，避免了在传统教室里学生因位置偏而影响授课效果的情况；在开展小组研讨时，每台触屏一体机为小组内部的讨论和演示提供服务。多屏研讨互动教室通过不规则的的教室形状和组合多变的桌椅形式，便于学生任意组合成小组讨论，提高学生的课堂参与度。
本区土壤中全磷含量略微偏低(表5)，在土壤全氮养分地球化学等级中，仅发现有四等和五等土壤全氮量养分等级，其中四等土壤占调查区面积的8.82%，全磷含量介于0.455～0.464 g/kg；五等土壤面积约占调查区面积91.18%，全磷含量介于0.14～0.385 g/kg，略低于中国土壤全磷含量。由此可知，本区土壤全磷主要处于较缺乏状态。
2.高效服务，推动技术应用于教学。教师一直是教学的主体，所以教师对各类智慧教室设备运用的熟练程度，直接影响到智慧教室应用效果的好坏。教学管理部门要用有效的服务帮助老师尽快熟悉智慧教室的运用，可以采用的方法包括：安排专门的技术服务人员、智慧教室使用培训、课堂技术服务、技术研究等方式。
3.加大教学资源建设力度，促进教学资源的共享。为了充分发挥智慧教室的价值，学校可以通过内部自主研发、校外购买等方式，完善校内教学资源库。同时可充分利用高校原有的教学资源平台，如慕课和精品在线开放课程等，对校内教学资源进行整合，实现校内资源共建共享和效益的最大化。
师生在宽松的情景中学习，不但收获了课堂外的知识，也感受到企业文化的魅力。结业后，学生根据对公司文化的认可度及个人兴趣，选择是否去公司实习或就业，公司只接收优秀生，通过双向选择达到各自目的。
4.加强教师信息化教学能力培养，提升教师信息化素养。高校应把教师信息化教学能力放在教师教学能力培训的重点工作之中，保障教师培训时间，创建优质的培训方案，满足教师培训需要。并且通过优秀教师的示范课、智慧教室研讨会、智慧教学系列竞赛等多样化的方式，激发教师信息化教学的创新意识和能力。
5.学校应建立和健全教学改革的激励和评价机制，将智慧教室、智慧教学的使用纳入教师年度考核指标体系之中，以政策引导和资金保障促进智慧教室的有效运用。
1) 常规油船与CTV的系泊。常规油船的艏部靠近CTV的艉部，用撇缆器将撇缆抛至常规油船上，由常规油船牵引绞车将撇缆上的先导索和前端摩擦链拉上常规油船，然后由掣链器将摩擦链固定好。系缆索另一端与CTV大缆绞车相连，两船系泊完成。CTV将常规油船拖至作业地点。
刘宏明[6]认为应加强教师在智慧教室中的主导作用，智慧教室作为一个为师生提供智慧信息服务的空间，其核心环节是师生应用，师生通过教学活动的开展来实现这一环节。故在整个教学过程中，教师要发挥主导与引导作用，突出学生的主体地位，这就对教师的教学设计与信息化应用能力提出了挑战。
综上所述，智慧教室的建设及未来发展方向是新的信息技术的应用于普及，未来的课堂可能是多元化、虚拟化、自主式、创新式的课堂，只有通过教师不断的研究与探索，才能为学生营造优质高效的课堂，打造更多“金课”。
能源供需缺口进一步增大，2020年、2025年、2030年广东省能源需求缺口分别为4 225万tce、6 615万tce、10 215万tce。
参考文献
[1] 陈卫东，叶新东，张际平.智能教室研究现状与未来展望[J].远程教育杂志 ，2011(4)：39-45.
[2] 黄荣怀，胡永斌，杨俊锋，等.智慧教室的概念及特征[J].开放教育研究 ，2012(02)：22-27.
[3] 李春华.智慧教室在课堂教学中的意义与作用[J].软件导刊 ，2017(11)：32-34.
[4] 陈新然.智慧教室构建综述[J].电子技术与软件工程 ，2018(04)：148-150.
[5] 余淇.高校智慧教学环境应用提升的思考及建议[J].软件导刊，2018(11)：43-45.
[6] 刘宏明.高校智慧教室建设存在的问题和建议[J].教学与教育信息化 ，2018(23)：219-220.
本文引用格式： 赵劲松，等.智慧教室建设及研究进展[J]. 教育现代化，2019，6(34)：96-98.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.34.040
基金项目： 安徽省2017年省级质量工程项目“生物化学智慧课堂试点项目”（编号：2017zhkt451）。
作者简介： 赵劲松，男，汉族，安徽省肥西县，研究生，副教授，研究方向：高等教育管理学及高教研究。
通讯作者： 郑兰荣，女，教授，研究方向：高等医学教育。