基于智慧教室功能建构及其建设思考

李国强

浙江机电职业技术学院，浙江 杭州 310000

建设智慧型的教育空间，培养具有创新意识和开拓能力以及具备社会责任感的综合型人才是新时代的必然要求，也是高校的基本教学目标之一。当前各高校已经开始结合相关的教育政策，尝试建设智慧教室，而且取得了一定的成就。但是智慧型教室的建设还缺乏足够的经验。很多主体侧重从技术的角度来构建教室，却忽视了应用和创新方面的考虑，导致智慧教室的应用效果还不是特别理想。因此对智慧型教师功能的重新建构就显得尤为重要。

一、智慧型教室的含义和特征

（一）智慧型教室的含义

智慧型教室是在教育信息化的背景下发展而来的。截至目前，学术界还没有关于智慧型教室的统一定义。通过搜集相关的文献，笔者发现有些学者习惯从两个方面来对智慧型教室进行定义。一种观点认为，只要是装备了智能化教学设备的教室就可以被称之为智慧型教室，这些教学设备包括多媒体教学设施、音视频设备、投影仪、计算机和扬声器等。而另外一种观点认为智慧型教室应该具备以下功能：好好教学、智能化教学、简单易用、提供互动式的学习环境、能够实现学生的个性化发展等。

（二）智慧型教室的特征

数据处理智能化。智慧型教室所拥有的教学资源不能等同于简单的大数据，而是通过算法的整合对教学资源进行筛选，从而获得了有用的信息。数据的智能化是智慧型教室建设的灵魂之一，是智慧型教室的衡量标准。如果智慧型教室对数据的运用越充分，则表明其具有较高的等级。智慧型教室所拥有的数据建设包括数据的收集、存储、筛选、分析处理等［2］。

环境调控智能化。能对环境进行智能化的调控是智慧型教室最基本的功能之一。智慧型教室可以对教室的灯光亮度、投影机的亮度、教室的温度、师生的互动环境等要素进行有效地调节，而且能够根据教学的需要和人体的生理需求进行自动调整。确保教师的教学和学生的学习需求始终处在一个稳定的平衡当中。智慧型教室通过对环境的调控来促进教学效果的提升。

分析决策智能化。智慧型教室通过对教学过程中数据的收集、分析和处理，能够对教学的效果、设备的运行情况进行有效的监控，而且能将这些动态的数据进行实时地记录，为管理者做出教学方面的决策提供数据支持。

体系架构智能化。智慧型教室是一个整体性的工程，具有一定的复杂性。其建设需要多个主体共同发力，从多个角度来开展建设。学校整体的信息化基础设施和运行状况影响了智慧型教室的状态，因此，学校应该为智慧型教室构建智能化的体系结构，比如要加强网络安全防护体系的建设，加强对智慧型教室的后期信息化维护，对教学者提供设备使用上的帮助和支持等。

综上所述，智慧型教室可以方便地操作和控制教室中的各种智能化设备，能让学生沉浸在教学环境中，实现人机之间的交互融合，从而为学生的学习提供全方位的支持。

二、智慧型教室发展存在的机遇和问题

（一）智慧型教室发展面临的机遇

中国的中小学已经意识到了智慧教室建设的重要性。不同的学科需要不同的教学环境来支撑。自2017年起，国内的众多中小学都在研究和建设智慧型教室，引领着智慧型教室的加速推进。根据有关部门的研究，国内中小学一般会通过两种方法来建设智慧型教室［3］。第一种是建立新的智慧型教室，第二种是对旧的教室系统进行改进，使其满足智慧型教室的要求。

首先，国家政策为智慧型教室的建设提供了良好的条件。智慧型教室是信息化发展的产物，受到了国家有关部门的强烈重视。在中国教育部门发布的“十三五”规划中明确提出要建构智慧化的教学环境，为智慧型教室的建设提供基本条件。各级财政部门要为智慧型教室的建设提供经费支持。

其次，教育产业的需求比较旺盛，还存在着一定的教育市场空间。根据教育部发布的《2020年全国教育事业发展统计公报》显示，2020年全国共有各级各类学校53.71万所，各级各类学历教育在校生2.89亿人。同时，全国共有义务教育阶段在校生1.56亿人，有义务教育阶段学校21.08万所。数量众多的学校和在校生能催生出广阔的教育市场前景，而智慧型教室的软硬件市场将会迸发出前所未有的机遇。

再次，随着教育改革的不断深入，多样化和新颖化的教学方法已经得到了各个教育主体的重视。比如翻转课堂、情境教学、互动教学模式已经被大量采用。而这些多样化的教学方式对互动的手段、信息的获取和教学设备质量都提出了更高的要求，而传统的教室在功能和形态上无法满足教育改革的要求，这都需要智慧型教室的设备作为支撑［4］。

最后，近年来随着大数据、物联网、5G技术、人工智能技术的发展，这些技术手段能够被快速地应用到教育领域当中去，而且能够不断地催生出教育信息化产品，为智慧型教室的建设提供完整的产业链和技术支持。

（二）智慧型教室建设中存在的问题

越来越多的中小学校开始重视增加校园内智慧型教室的数量，而中国的教育信息化也取得了一定的发展。但是由于智慧型教室的建设起步较晚，很多中小学在建设过程中还存在以下几个方面的问题。

教室建设不规范。随着新课程改革的不断深入和互联网技术的高速发展，智慧型教室也开始在各个中小学校园内部出现。但是各个中小学在建设智慧型教室的过程中，所遵循的标准、要求的条件和建设的成果都存在了很大的差异。主要原因是教室的建设没有一个统一的标准可以遵循，各种中小学在建设智慧型教室的过程中，都会以体验智慧功能为目标建设一两间智慧型教室。较少的教室数量不能够实现智慧型教室的规模化，也不利于智慧型教室在校园内部的大规模普及。

系统设计不合理。很多中小学在建设智慧型教室的过程中侧重智能化的设备。因此，很多智慧型教室内部充满了各种智能化的设备，但是由于缺乏早期的统一规划，导致智能化设备的功能不全面，甚至出现和旧系统不能兼容的问题。而且不同的设备模块之间具有很强的差异性，极大地提高了教师操作的难度。在多个智能化系统同时运行的过程中，很多数据容易丢失，导致教学活动无法得到技术上的保障。有些中小学缺乏对设备进行维护的人员，一旦设备出现问题，教学活动就难以开展。

缺乏明确的教学需求。很多中小学在没有明确基本的教学需求的情况下对教室进行改造。但是却没有考虑到改造后的效果。有些教室在经过改造后呈现出来的视觉和听觉效果都比较差，而且改造后的布局非常不利于师生之间进行互动，导致很多教学策略没有办法有效开展。另一方面，教师对一些复杂设备的功能还不了解，在使用方面存在不熟悉的情况。这些都表明中小学对智慧型教室的后续改造没有明确基本的教学目标。

智慧型教室建设重设备轻数据。智慧型教室是学校教学体系的重要组成部分，能够体现教学的特色，彰显学校的办学实力，也是能突出学校管理者政绩的工程。从这个角度来讲，很多中小学都愿意在能看得见的政绩上下功夫，而对智慧型教室的核心软件工程却少做投入。有的学校搞跃进式的智慧型教室建设，提出在三年内建成数十间智慧型教室。但其实本质上建设的智慧型教室只是多媒体教室的一种形态而已。

三、智慧型教室的设计理念

智慧型教室在设计的过程中一定要遵循统一规划、整体设计、按步实施、逐步完善的原则，结合中小学教育学中的教学、学习、管理和评价等功能。着重在教学和管理方面增加智能化的元素，从而提高教学的信息化水平，这是智慧型教室的建设理念。

（一）实现智慧化的教学

智慧型教室要贴合素质教育教学理念，能为新颖的教学方法提供支持，保证能充分发挥教学工具和设备的作用，方便教师开展多样化的教学活动。智慧型教室也应该能够实现师生之间的互动学习，能够满足教师采取混合教学、翻转教学、情境教学和互动教学的需要。

（二）实现智慧化的学习

智慧型教室应该为学生个体提供智能化的学习平台，能为学生使用手机、平板和笔记本电脑等智能终端学习提供良好的环境。学生可以从智能平台上随时随地获取数字化教学资源，同时可以无障碍地进行人机交流。学生可以实现定制化、个性化地学习，满足学生掌握基础知识课程，实现创新能力的培养等各方面的需要。

（三）实现智慧化的管理

智慧型教室应该嵌入物联网技术。使用者可以通过控制中心管理教室内的智能设备，同时也可以智能化地调节教师的环境，实现随时随地的教室管理。管理者也能及时更新课程表格、设备档案、打卡记录。智慧型教室让教师的管理突破时间和空间的限制。

（四）实现智慧化的评价

智慧型教室可以实现对教学环境大数据的收集、存储和分析。智慧型教室可以分析师生线上和线下的课堂互动、试题练习、情境交流和网络作业问答等情况，实现对教师教学和学生学习情况的全线跟踪和监控，这样就能够建立完整的师生学习档案，为日后的教学评价和教师考核提供了数据依据。

四、智慧型教室的建设策略

当前越来越多的中小学已经开始建设智慧型教室，而智慧型教室的质量也参差不齐。技术只是影响智慧型教室的一个层面，而良好的功能架构也能对智慧云教室的状态起到重要影响。文章从以下几个方面提出了智慧型教室的建设策略。

（一）从教学需求出发统筹规划

建设智慧型教室要根据学校自身的特点，借鉴其他学校的成功经验，从多个角度进行考虑。以建设智能、简单、高效管理、个性化的智慧型教室。积极完善智慧型教室的功能，打造良好的智慧型教室环境。

中小学应该组织技术力量开发自己的数据接口，让智慧校园系统、智能课堂平台和教务管理系统都能够实现无缝衔接，实现教学资源和教学空间的一体化。这样就能够防止数据孤岛的现象发生，提高信息的流通速度，同时智慧型教室还应该根据各个学科的特点来选择智能化的教学工具和平台，考虑到人的基本生理特点来设计教室布局，让智慧型教室符合“人本”观念。

（二）构建灵活的虚拟空间

智慧型教室的基本目标是建设具有灵活性、统一性的教室和智能、高效、能实现完美交互的云教学平台，将教室按照各个学科的特点和教学的需要进行分门别类地管理，并且在教学的设备上要包含活动桌椅和创意的教学空间，突破传统教室布局的限制，加强师生之间的交流。

中小学的智慧型教室可以按照教室的功能来进行区分，比如可以将智慧型教室分为研讨教室和授课教室。教室内部设置的教学设备可以灵活转动，能满足不同学生的学习需求，而且教室采用灵活式的布局设计，用智能软件系统来操控整体的教室环境。智慧型教室实现了信息在虚拟教室空间的自由交换。智慧型教室充分利用了云计算技术，将各个不同的教室连接起来，实现了授课和研讨的无缝衔接。

（三）完善智慧型教室的评价机制

中小学要建立标准和规范化的智慧型教室，就必须建立一套可靠、客观的评估体系，对不同学科和不同的教学方法制定灵活的评价标准，评估智慧型教室的经济投入和所产生的教育效果，选择性价比最高的教学产品，实现经济效益的提高。

中小学可以从以下几个方面构建智慧型教室的评价指标体系，比如从基础设施的质量、环境与布局、教学资源平台、软件系统、移动终端、教学方案等。这些指标可以从不同的角度衡量智慧型教室的建设情况，也能分析智慧型教室的环境对学生学习和教师教学的适应能力。管理者可以根据评估的结果对智慧型教室做出调整。

五、结束语

智慧型教室是教育信息化发展的必然结果。对于中小学来讲，建设智慧型的教室能实现数据处理、环境调整、教学方式的智能化和信息化。中小学在建设智慧型教室的过程中，也要注意建立合理的教室使用评价体系。同时，对智慧型教室的研究不能仅仅停留在理论层次，各个管理者要大胆尝试智慧型教室的建设实践，从而在实践中对智慧型教室的功能进行调整，最终达到理想状态。