靳旭瑩+馬曉萍+申巍

摘要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通訊技術(shù)的不斷更新和應(yīng)用，智慧地球、智慧社會(huì)、智慧校園、智慧教育，這些“智慧”名詞也孕育而生。其中智慧教室的研究也日益增多。國內(nèi)外很多學(xué)者從理論和技術(shù)角度對(duì)智慧教室進(jìn)行了研究。本文從智慧教室的起源、發(fā)展、特征、系統(tǒng)模型方面進(jìn)行了分析，試圖對(duì)智慧教室進(jìn)行全面探究。

關(guān)鍵詞：教室；智慧教室；初探

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）44-0008-03

教室又稱為課室，是學(xué)生上課的場(chǎng)所，也是教師講課的主要地點(diǎn)，是學(xué)校教育的重要組成部分。在不同的時(shí)期、不同的地區(qū)對(duì)教室的稱呼也不盡相同，在中國古代把教室俗稱之為私塾或?qū)W堂，在中國香港把教室稱之為班房。教室的起源最早可以追溯到春秋戰(zhàn)國時(shí)期。相傳孔子杏壇設(shè)教，收弟子三千，授六藝之學(xué)。根據(jù)中國現(xiàn)有文獻(xiàn)記載，杏壇可以說是最早有文字記載的教室，之后各種類似教育機(jī)構(gòu)紛紛問世。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，教室的功能、內(nèi)容和作用發(fā)生了巨大變化。此后，各類教室紛紛出現(xiàn)，例如多媒體教室、網(wǎng)絡(luò)教室、數(shù)字教室、微格教室、語音教室等。這些功能各異的教室，標(biāo)志著教育教學(xué)正朝著專業(yè)化、多樣化、智能化、個(gè)性化的方向轉(zhuǎn)變。任何一所學(xué)?；蚴墙逃龣C(jī)構(gòu)，授課的場(chǎng)所不再以傳統(tǒng)意義上的教室為主。未來社會(huì)對(duì)教育教學(xué)提出了更多的需求。教室是教學(xué)最基本、最常見的場(chǎng)所，要滿足未來教育的需要，教室的功能和作用的改變是個(gè)亟需解決的問題。智能教室就是在這樣的情形下孕育而生的。

一、智慧教室的起源及概念

1.智慧教室的起源。智慧教室的提出，最早1988年由羅納德·雷西尼奧提出的Smart-Classroom。但當(dāng)時(shí)由于受到技術(shù)和理論發(fā)展的制約，智慧教室并沒有引起高度的重視。直到2008年11月，IBM首席執(zhí)行官在一次演講中第一次提出了“智慧地球”的概念。隨后在英美兩國，紛紛有學(xué)者開始從技術(shù)角度對(duì)智慧教室開展了研究。直至2009年1月，在美國政府的會(huì)議上，總統(tǒng)奧巴馬首次積極支持智能教室的建設(shè)和開發(fā)。有了美國政府的支持，智慧教室的研究在美國迅速推進(jìn)，并取得階段性成果。之后，世界其他各國的學(xué)者們紛紛開始對(duì)智慧教室進(jìn)行了研究。同年8月，溫家寶同志在無錫考察時(shí)提出要建設(shè)“感知中國中心”。一股“智慧風(fēng)”旳刮起，為各個(gè)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究開辟了新的道路。隨后智慧城市、智慧校園、智慧教室等概念絡(luò)繹出現(xiàn)。

2.智慧教室的概念。就智慧教室的定義而言，不同學(xué)者從不同的角度、方面對(duì)其進(jìn)行了定義。對(duì)于智慧教室的概念比較有代表性的主要有以下幾種：①黃榮懷等[1]認(rèn)為在傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、富媒體技術(shù)及人工智能技術(shù)充分發(fā)展的信息時(shí)代，教室環(huán)境應(yīng)是一種能優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)、便利學(xué)習(xí)資源獲取、促進(jìn)課堂交互開展，具有情景感知和環(huán)境管理功能的新型教室，這種教室被稱為智慧教室。②陳衛(wèi)東等[2]認(rèn)為智能教室，就是一個(gè)能夠方便對(duì)教室所裝備的視聽、計(jì)算機(jī)、投影、交互白板等聲、光、電設(shè)備進(jìn)行控制和操作，有利于師生無縫地接入資源及從事教與學(xué)活動(dòng)，并能適應(yīng)包括遠(yuǎn)程教學(xué)在內(nèi)的多種學(xué)習(xí)方式，以自然的人機(jī)交互為特征的，依靠智能空間技術(shù)實(shí)現(xiàn)的增強(qiáng)型教室。③聶風(fēng)華等[3]認(rèn)為智慧教室是為教學(xué)活動(dòng)提供智慧應(yīng)用服務(wù)的教室空間及其軟硬件裝備的總和。從上述概念的描述中不難看出，所謂的智慧教室的突出特點(diǎn)就是其功能的智慧性。其智慧性不僅僅只是停留在技術(shù)層面，更主要的是它還體現(xiàn)了教學(xué)策略、教學(xué)方法的智慧化，教學(xué)內(nèi)容的個(gè)性化需求，學(xué)習(xí)方式的自主化。在智慧教室中學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需求選擇自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容、安排學(xué)習(xí)進(jìn)度，這樣充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，滿足了不同學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需要，使得我們的教室更具人性化。

二、智慧教室的發(fā)展

智慧教室的發(fā)展主要是以國外發(fā)展為主要標(biāo)志。作為智慧教室發(fā)展的代表性國家，英、美兩國首當(dāng)其沖。然而智慧教室在這兩個(gè)國家的迅速發(fā)展主要是從2008年開始。從這兩個(gè)國家對(duì)智慧教室的研究中不難發(fā)現(xiàn)，智慧教室的發(fā)展離不開智能技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。目前國外對(duì)于智慧教室的研究以技術(shù)研究為主，相關(guān)軟件開發(fā)、理論研究為輔，其中的理論研究主要是指在智慧教室中的教學(xué)模式、教學(xué)策略的研究。當(dāng)前國內(nèi)智慧教室的研究，從學(xué)術(shù)論文的發(fā)表狀況來看，2008年以前國內(nèi)智慧教室的相關(guān)研究論文較少，平均不超過5篇，2008年以后，文章數(shù)迅速上升，特別是近幾年來，年平均超過30篇。[4]盡管研究關(guān)注度在逐年提升，但國內(nèi)對(duì)于智慧教室的研究主要停留在理論探討階段，技術(shù)方面的研究相對(duì)比較少，相關(guān)理論的研究也主要以國外理論為主，缺少本土化研究。從技術(shù)角度分析，智慧教室的發(fā)展離不開相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，必須以各種技術(shù)為依托。其中涉及到的技術(shù)主要有信息傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)、泛在技術(shù)、富媒體技術(shù)等。這些技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，直接關(guān)系到智慧教室的“智慧水平”和“智慧能力”。這些技術(shù)的應(yīng)用，使得智慧教室具有了其他類型教室無法比擬的優(yōu)越性。智慧教室勢(shì)必會(huì)成為未來學(xué)校教育的主流，逐漸取代傳統(tǒng)教室在教育教學(xué)中的作用和地位。

三、智慧教室的特征

筆者采用了文獻(xiàn)分析方法，分析了目前國內(nèi)外已建成或正在建設(shè)的各類智慧教室及其論文，總結(jié)了其特征如下。

1.能夠滿足多種的教學(xué)模式的需要。目前對(duì)于智慧教室的教學(xué)模式研究，主要以傳遞—講授、探究學(xué)習(xí)、小組協(xié)作這三種模式為主。這三種模式基本可以滿足不同學(xué)習(xí)者、不同教學(xué)內(nèi)容的需要。在該教室中，豐富的教學(xué)資源為自主學(xué)習(xí)、小組學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)提供了可能。多種先進(jìn)技術(shù)的使用，改變了以往教室的內(nèi)涵，豐富了人們對(duì)教室的認(rèn)識(shí)。教室不再僅僅是知識(shí)學(xué)習(xí)的場(chǎng)所和環(huán)境，更是知識(shí)建構(gòu)的幫助者和輔助者。智慧教室讓我們的教室“活起來”了，更加人性化了。

2.具有較強(qiáng)的交互性。智慧教室中的基本設(shè)備十分注重人—機(jī)、人—人的交互性。從空間布局來講，智慧教室以圓形、扇形布局為主，布局靈活多樣。這種布局方式，從結(jié)構(gòu)上來講，打破了以往教室中師生地位的差異，更加體現(xiàn)了師生在教育中的平等性和互助性。從技術(shù)角度來看，智慧教室主要以計(jì)算機(jī)為中心，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行生—生、師—生交互。通過教室這種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，教師能夠?qū)€(gè)別學(xué)生提出的問題可以進(jìn)行在線輔導(dǎo)答疑。而學(xué)生對(duì)于問題的求解，也不在僅限于教師這一單一層面，在線答疑系統(tǒng)也為人機(jī)交互創(chuàng)造了條件。

3.能夠滿足一定的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。在傳統(tǒng)教室中，因?yàn)榧w教學(xué)的限制，絕大多數(shù)時(shí)間教師的授課都是滿足大多數(shù)學(xué)生的需求。但在實(shí)際中，同班級(jí)的學(xué)生學(xué)習(xí)是存在個(gè)體差異的，但因?yàn)榻淌噎h(huán)境的制約和條件的限制，學(xué)生個(gè)性化需求只能在課后實(shí)現(xiàn)，在課堂教學(xué)中是無法實(shí)現(xiàn)的。久而久之，使得我們教育出來的學(xué)生就像工廠生產(chǎn)出來的產(chǎn)品一樣，都貼上了統(tǒng)一的標(biāo)簽，學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力被抹殺了。智慧教室打破了傳統(tǒng)教室的局限，它完全能夠滿足學(xué)生在課堂中的個(gè)性化要求。云資源、云服務(wù)與學(xué)生的筆記本、平板電腦、智能手機(jī)等移動(dòng)終端一起組成了一個(gè)個(gè)性化學(xué)習(xí)空間。[3]學(xué)生的學(xué)習(xí)能夠真正實(shí)現(xiàn)按需分配，即按照學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)特征開展個(gè)性化學(xué)習(xí)，把“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變成為“我要學(xué)”，讓學(xué)生在知識(shí)的海洋里無盡暢游，享受學(xué)習(xí)的樂趣。

4.多樣的內(nèi)容呈現(xiàn)方式。作為智慧教室的基本設(shè)備而言，多媒體設(shè)備是其必備。多媒體即聲音、文字、圖片、動(dòng)畫、視頻的結(jié)合體。教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)，打破了原有的單一形式。知識(shí)的描述從抽樣到具體再到抽樣。這種方式，既培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力，也改變了學(xué)生的認(rèn)知能力。

5.先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合體。智慧教室把當(dāng)前先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、虛擬仿真、人工智能技術(shù)，多種技術(shù)融為一體，真正體現(xiàn)了現(xiàn)代技術(shù)對(duì)教育教學(xué)的影響。先進(jìn)復(fù)雜技術(shù)的應(yīng)用，讓教室環(huán)境充滿了生機(jī)，富有活力。這也預(yù)示了未來教育的發(fā)展趨勢(shì)。用現(xiàn)在最流行的話來講，智慧教室代表著現(xiàn)今“高大尚”技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用。

但我們也應(yīng)當(dāng)看到智慧教室這種先進(jìn)技術(shù)結(jié)合體的自身缺點(diǎn)。比如智慧教室從設(shè)計(jì)到建成，與傳統(tǒng)教室相比，其成本非常高。所以，智慧教室的普及和推廣，會(huì)受到各學(xué)校教育經(jīng)費(fèi)的制約，尤其是中小學(xué)校，教育經(jīng)費(fèi)相對(duì)于高校來說，是比較少的。這樣，對(duì)于智慧教室在中小學(xué)的建設(shè)和使用就會(huì)有一定的局限性。

四、智慧教室的系統(tǒng)模型

目前國內(nèi)對(duì)于智慧教室的系統(tǒng)模型比較有代表性的模型是“SMART”模型和“i SMART”兩種。

1.智慧教室的“SMART”概念模型。黃榮懷等[1]認(rèn)為智慧教室的“智慧性”涉及教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化呈現(xiàn)、學(xué)習(xí)資源的便利獲取、課堂教學(xué)的深度互動(dòng)、情景感知與檢測(cè)、教室布局與電氣管理等方面的內(nèi)容，可概括為內(nèi)容呈現(xiàn)（Showing）、環(huán)境管理（Manageable）、資源獲?。ˋccessible）、及時(shí)互動(dòng)（Real-time Interactive）、情境感知（Testing）五個(gè)維度，簡寫為“S.M.A.R.T”，這五個(gè)維度正好體現(xiàn)了智慧教室的特征，可稱為“SMART”概念模型。該模型充分體現(xiàn)了智慧教室的“智慧性”特征，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)了傳統(tǒng)教室中教師在其中的主導(dǎo)作用，即對(duì)學(xué)生的管理和內(nèi)容的控制性。除此之外，該模型還十分注重學(xué)生的個(gè)性化需求，它提出要針對(duì)學(xué)生和外在學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行及時(shí)的感知調(diào)控，來提高教學(xué)效率和學(xué)習(xí)效率。

2.智慧教室的“iSMART”系統(tǒng)模型。聶風(fēng)華[3]等從系統(tǒng)組成的角度構(gòu)建了智慧教室的“iSMART”模型。在該模型中智慧教室由基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)感知、可視管理、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、實(shí)時(shí)記錄、泛在技術(shù)六大系統(tǒng)組成。該模型比較注重智慧教室的基本設(shè)備建設(shè)，比較詳細(xì)地介紹了各個(gè)設(shè)備的功能和作用，為智慧教室的建設(shè)提供了理論依據(jù)。雖然該模型和黃懷榮提出的模型有差異，但兩種模型都體現(xiàn)了智慧教室的個(gè)性化學(xué)習(xí)特征。

就目前而言，因?yàn)槭艿娇茖W(xué)技術(shù)水平的局限，完全意義上的智慧化、智能化還不能夠充分展現(xiàn)出來，這些仍然是我們今后技術(shù)研究的重點(diǎn)。作為學(xué)校教育中最主要的教學(xué)場(chǎng)所，教室的功能和作用會(huì)直接影響我們的教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效果。智慧教室的研究不能僅僅停留在技術(shù)上，更多地應(yīng)該從技術(shù)與教學(xué)理論應(yīng)用結(jié)合的角度進(jìn)行分析，怎樣才能把現(xiàn)有的技術(shù)手段在教育教學(xué)中發(fā)揮最大的功能。同時(shí)我們還應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到，再先進(jìn)的技術(shù)手段在教學(xué)中始終只是一個(gè)輔助的作用。任何媒體和設(shè)備都沒有好壞之分，不存在萬能媒體，切忌在實(shí)際教學(xué)中過分夸大教學(xué)媒體的功能，而忽略了教師在教育中的主導(dǎo)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃榮懷，胡永斌，楊俊鋒，肖廣德.智慧教室的概念及特征[J].開放教育研究，2012，（2）：22-27.

[2]陳衛(wèi)東，葉新東，張際平.智能教室研究現(xiàn)狀與未來展望[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2011，（4）：39-45.

[3]聶風(fēng)華，鐘曉流，宋述強(qiáng).智慧教室：概念特征、系統(tǒng)模型與建設(shè)案例[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2013，（7）：5-8.

[4]張亞珍，張寶輝，韓云霞.國內(nèi)外智慧教室研究評(píng)論及展望[J].開放教育研究，2014，（2）：82.

作者簡介：靳旭瑩，講師，碩士學(xué)位，新疆喀什師范學(xué)院信息工程技術(shù)系教師，研究方向教學(xué)設(shè)計(jì)與信息化教育。