摘 要：智慧教室是指為教學活動提供智慧應用服務的教室空間及其軟硬件裝備的總和。在物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新興信息技術推動下，智慧教室能給教學形式、教學內(nèi)容、教學組織帶去豐富多變。構建智慧教室需遵循操作簡易化、利用最大化、定位清晰化、設計時代化、對接順暢化等原則。智慧教室架構設計應包含硬件設施層、應用中間層、綜合管理層、終端服務層力求布局合理，滿足硬件和軟件聯(lián)動的需要，實現(xiàn)學生智慧的學，教師智慧的教，管理人員智慧的管。

關鍵詞：中職；智慧教室；建設

在《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》文件的指引下，中職教育作為我國職業(yè)教育的中堅力量，以不斷利用先進的技術設備，改善教學條件，改進教學方法，改變學生思維模式為己任，逐步推進教育現(xiàn)代化。如何利用信息化理念和技術手段，打造高水平、高智能和高實用的教室，對學校的教學環(huán)境進行優(yōu)化與重構，已經(jīng)成為了當代教育技術研究的重要領域。

1 智慧教室概念及其現(xiàn)狀

1.1 智慧教室概念

智慧教室是指為教學活動提供智慧應用服務的教室空間及其軟硬件裝備的總和，它是在物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新興信息技術推動下的教室信息化建設的新形態(tài)。智慧教室不僅學生學習知識的場所，也是怎樣學習的地方。

智慧教室的“智慧性”涉及教學內(nèi)容的優(yōu)化呈現(xiàn)、學習資源的便利獲取、課堂教學的深度互動、情景感知與檢測、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）、資源獲取（Accessible）、及時互動（Real-time Interactive）、情境感知（Testing）五個維度，簡寫為“S.M.A.R.T”，這五個維度正好體現(xiàn)了智慧教室的特征，可稱為“SMART”概念模型。

1.2 智慧教室建設現(xiàn)狀

智慧教室的前身是多媒體教室。由計算機、投影儀、影像設備及系統(tǒng)軟件組成的多媒體教室改變了以往的“一支粉筆打天下”的傳統(tǒng)教學，數(shù)字化的教室為多媒體教學提供了支持。在多媒體教室時代，教師依舊是課堂的主體，知識傳播偏單向。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新興技術的普及，各種傳感器和學生的移動終端互聯(lián)成為可能，智慧教室應時而生，在智慧教室中，教學活動中的數(shù)據(jù)信息實時上傳到后臺，及時比對和處理，為課堂教學提供支持。國外研究中，蘋果公司的“明日教室”、微軟資助的“未來課堂”、加拿大麥爾大學的智能教室比較出名，國內(nèi)研究中，華東師范大學的“未來課堂”，清華大學的“智能教室”等項目反響很大，杭州市丁蘭實驗中學、上海信息技術學校等學校的智慧教室也具有代表性。

智慧教室一定程度上解決了“教室為主導、學生為主體”的課堂定位，使得教學活動的信息流由原來的星型結構變成了網(wǎng)狀結構。

2 中職學校智慧教室建設的必要性

近年來，中職學校數(shù)字化教學設備逐漸豐富，但由于進場批次不一，廠家各異，設備互聯(lián)不足，給使用者增加了負擔。多媒體教學設備使用中，投影顯示、功放擴大使用頻率較高，教室和桌椅布置固定不可移動，要開展多樣化的教學活動相當困難。建設智慧教室顯得尤為必要。

1）空間布局智慧化。智慧教室學習區(qū)域多功能，學習形式多樣，桌椅組織靈活，能支持小組互助、自主探究等多種學習活動。

2）內(nèi)容呈現(xiàn)智慧化。智慧教室中的多屏顯示系統(tǒng)、豐富的教學工具，使得教學內(nèi)容呈現(xiàn)符合人體體驗，圖文音頻交互使用，給學生提供了多感官刺激，能激發(fā)學習興趣。

3）互動交流智慧化。智能錄播系統(tǒng)跟蹤教學軌跡，智能終端為學生提供學習環(huán)境和資源支持，教師在教學過程中可以及時的分組教學，個性化指導，及時反饋系統(tǒng)讓所有學生參與互動，師生、生生交流更加順暢。

4）多元評價智慧化。由于整合了云平臺、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術，評價可以是學生自評、同輩互評，也可以是師生互評，專家介入。教學評價貫穿于整個教學活動中，實時顯現(xiàn)，便于教學活動調(diào)整方向。

3 中職學校智慧教室建設的幾點思考

3.1 中職智慧教室設計的原則

構建智慧教室，應遵循“共享信息、統(tǒng)一標準、統(tǒng)籌規(guī)劃、整合資源、分步實施”的指導思想。并同時滿足以下原則：

1）操作簡易化。無論是怎樣的新進教育信息手段，需要帶給教室的是方便省時，如果智慧教室操作繁瑣，給教師增加了負擔，智慧教室的推廣就會受到阻力。操作簡單，一鍵式啟動最容易讓師生接受。

2）利用最大化。智慧教室是在多媒體教室基礎上引入物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術形成的。所以在建設智慧教室的時候應該綜合利用既有的資源，如投影儀、計算機、音響等，不能產(chǎn)生浪費。

3）定位清晰化。智慧教室是教學活動的場所，兼顧記錄、收集、存儲授課過程和內(nèi)容，智慧教室有錄播存儲、燈光控制、安全防盜、智能互動、考試評價等多種功能，在建設智慧教室的過程中，需要多方論證，定位清晰，既要保證建好的教室實用性，也要留有開放接口和拓展空間，便于后期改進。

4）設計時代化。智慧教室設計要跟上信息化的標準，接入物聯(lián)網(wǎng)、云平臺、大數(shù)據(jù)、人臉識別等技術，實現(xiàn)物物相連、人物相連，既達到了教學控制和管理的智慧化，也使得智慧教室設計具有前瞻性。

5）對接順暢化。智慧教室應該是開放的教室，便于師生接入筆記本電腦、手機和平板等移動終端，使之與智慧教室自帶的軟硬件形成合力。也應當和學校的資源庫、綜管平臺、保衛(wèi)系統(tǒng)及其它教學系統(tǒng)保持數(shù)據(jù)交流順暢。

3.2 中職智慧教室的架構設計

智慧教室架構可以分為四層：

1）硬件設施層，該層為智慧教室提供必需的硬件環(huán)境，包括教室基礎設施、基礎網(wǎng)絡設施、物聯(lián)網(wǎng)技術感知系統(tǒng)、信息發(fā)布和錄播等系統(tǒng)。

2）應用中間層，該層為架構的核心層，通過云中心平臺，整合軟件系統(tǒng)，促進系統(tǒng)間、設備間的數(shù)據(jù)集成和分析計算，實現(xiàn)智慧教室與學校的教學類系統(tǒng)、教務類系統(tǒng)、安防類系統(tǒng)、資源類系統(tǒng)之間互聯(lián)互通和信息共享。

3）綜合管理層，利用應用中間層的保障與支持為依托，基于統(tǒng)一化、可視化的綜合管理平臺，確保智慧教室的良好教學環(huán)境，有效提升教學效果。

4）終端服務層，在該層，用戶使用各種智能終端如手機、平板、電腦等設備，隨時隨地的訪問教學資源，實現(xiàn)良好的交互。

3.3 中職智慧教室功能實現(xiàn)的途徑

智慧教室的功能實現(xiàn)需要依靠服務器、燈光、話筒、電子白板、攝像機、電腦、平板、實物展示臺、移動設備、空調(diào)、電動窗簾等硬件設備來實現(xiàn)，但實現(xiàn)智慧教室功能必須導入人性化的軟件系統(tǒng)，應主要包括：

1）教務考勤管理系統(tǒng)。智慧教室基于平臺下的教室教務系統(tǒng)管理軟件，可以方便的連入現(xiàn)有的學校教務系統(tǒng)中，進行智慧教室的課表導入，對智慧教室進行預約，實時查詢教室是否正在使用，以便教師教學安排。

2）智能教學系統(tǒng)。智能教學系統(tǒng)主要包括相關設備和考勤系統(tǒng)設備、智能顯示設備等。 實現(xiàn)教學師生在線互動、 資源共享與分發(fā)、遠程/本地視頻交流、教學管理與教學設備管控等。

3）設備管理系統(tǒng)?？梢栽诮淌仪昂箝T口各安裝一個一體式特高頻讀卡器，對進出教室的設備進行監(jiān)控與管理，通過本地有線或無線網(wǎng)絡，以及遠程授權登陸服務器物資管理軟件，實現(xiàn)設備處遠程對教室內(nèi)設備、儀器的監(jiān)控與管理。

4）智能環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，各種傳感器采集的數(shù)據(jù)通過無線 ZigBee 網(wǎng)絡傳輸?shù)街悄芫W(wǎng)關，實時監(jiān)測教室實際環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過設定相關的條件和電器控制進行聯(lián)動，使整個控制更加智能化。

5）智能安防監(jiān)控系統(tǒng)。教室中安裝煙霧傳感器、門磁傳感器、無線人體感應器、聲光報警器、無線緊急按鈕、燃氣檢測設備，云智能指紋密碼鎖，實現(xiàn)、實時檢測室內(nèi)的環(huán)境信息，顯示結合其他系統(tǒng)。

6）智能電器控制系統(tǒng)。主要包括智能燈光控制、智能空調(diào)控制、智能窗簾控制、智能影音系統(tǒng)等。

7）智能門禁監(jiān)控系統(tǒng)。智能門禁監(jiān)控系統(tǒng)結合物聯(lián)網(wǎng)信息平臺組建的無線網(wǎng)絡、RFID 讀卡器、無線紅外控制套件，實現(xiàn)對課室門禁的智能化管理。

8）智慧教室綜合管理軟件。智慧教室綜合管理軟件緊密結合物聯(lián)網(wǎng)技術，提高學生、教師、教室的互聯(lián)度，實現(xiàn)物與物的感知、物與人的感知、系統(tǒng)間的實時感知，通過充分利用信息及通信技術，從物聯(lián)化、集成化、智慧化出發(fā)，提高教學效果，并有力促進教務管理的高效運行；提高學校影響力，使智慧教室成為智慧校園的一部分。

4 結語

教學活動的主體是人，智慧教室的建設歸根結底也要落腳到教學、學習和管理人員。教學人員是智慧教室中從事教學活動的教師，學習人員是智慧教室中進行學習活動的主體，管理人員是對智慧教室維修、監(jiān)管的服務人員。智慧教室要實現(xiàn)教學人員智慧的教，學習人員智慧的學，管理人員智慧的管。

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作者簡介

孫亮（1982-），講師，碩士，多年從事計算機教學，研究方向為現(xiàn)代教育技術，電子商務。