智慧教室在高校教学管理模式下的探索

摘要：本文以高校多媒体教学建设为出发点，讨论了传统多媒体教室与智慧教室使用功能上的不足，介绍了智慧教室的概念及发展现状，结合物联网技术，提出智慧教室系统建设的构想，归纳总结了系统功能需求。

关键词：多媒体教室；智慧教室；物联网

1引言

随着高等学校不断扩大的招生规模和新兴专业的设置，高校教室的高效管理、资源的合理配置及其现代化建设成为教育界和社会各界关注的热点。在物联网快速发展的背景下，增强高校教室的管理水平和提高教室资源的利用率，满足高校授课等室内活动的多样性需求，成为教室管理信息化和现代化的关键问题。

实际上，未来的教室发展趋势得到了广泛关注，在外文文献中常用“smart classroom”、“Intelligent Classroom”等，中文文献中常出现“智慧教室”、“智能教室”、“未来教室”等词语。

2多媒体教室的现状：

多媒体教学是教育技术应用于教学的主要形式之一，是教育信息化、现代化的标志。通过对国内多所高校多媒体教室的运行管理状况的调研，并结合我校的实际情况，对现状分析如下：

2.1呈现形式单一

多媒体呈现形式单一，妨碍了学生对内容的及时消化。投影机是教师展示教学内容的主要媒介，替代了过去的黑板。在课堂教学过程中，教师利用投影代替板书，将原本写在黑板上的内容原样复制到投影上，实际上只是起到了代替黑板的作用，对学生的认知活动并没有起到作用。

2.2多媒体控制台及座位位置固定

统一固定的位置布局，不利于多种教学活动的开展。教室大多采用排列式的座位布局，虽然有助于教师课堂讲授，但无形中强化了以教师为中心的学习认同心理。不利于多种学习方式如协作学习、探究学习等方式的开展。

2.3多媒体教室功能单一

多媒体教室配备和控制难以满足学生探究的需要。多媒体教室应当实现多种功能，如广播教学、学生演示、个别辅导、双向对讲等。但在实际应用中很多功能由于种种原因得不到应用，也就不能完全发挥多媒体教室的优势。

综上所述，重构教室环境，创建适合学生学习和教师教学管理的新型教室环境，是一种必然趋势。

3智慧教室的概念及建设目标

3.1智慧教室的概念

作为智慧教育发展的基础，智慧教室以“互联网+”教室的新形式出现在人们眼前。它指的是一种增强型教室，集成高科技软、硬件设备，实现智能化教室管理，从而有利于资源无缝接入，为各种先进的教学设计提供技术支持。

如今，智慧教室主要是从学习环境和技术装备来界定。对于智慧教室的管理和应用方面，有些高校充分利用传感、人工智能和网络等技术来重构教室环境和组建新型教室。国内外研究结果表明，智慧教室的物理环境有助于促进教学体验，技术应用和数据管理等方面，同时需要考虑教室外空间环境和技术环境等因素。

3.2智慧教室建设目标

智慧教室教学有四大功能，分别是教学资源平台、教室后端管理、课堂互动和在线课堂，能充分解决师生以及学生之间不能有效的互动等关键问题，为教师和学生提供一种高效的“教”与“学”的模式。作为发展新课程改革理念的产物，主要完成以下目标：

（1）将传统多媒体教室改造成支持物联网的智慧教室。

（2）建设以“资源”、“授课”、“互动”、“提前预约”四位一w的教学策略，为学生自主学习智慧发展提供良好的环境。

（3）借此提升学校信息化软硬件环境。

（4）为学校的发展积累丰富的教学资源。

4智慧教室建设思路

综合前面提到的智慧教室的概念，可以理解为智慧教室由多个平台和系统组成。有为师生提供教学资源的教学资源平台，有为实现设备集中管理、远程唤醒和监控设备运行情况的设备管理平台，有为师生提供互动教学的教室互动平台，还有在线课堂系统等。

4.1系统功能模型

为了体现智慧教室的智慧性，在研发智慧教室系统时，需要有以下几方面的功能：

（1）室内环境智能感知

（2）室内灯光自动控制

（3）多媒体机柜自动开闭

（4）管理平台实时信息展示

（5）硬件平台和其他管理系统的集成智慧教室的系统模型如下图所示

4.2系统架构设计

如上图所示，该系统分面向服务的终端层和面向应用的应用层。

（1）面向服务的终端层

用户通过移动终端、计算机等设备与下层的室内监控系统连接，还可以通过软件平台，获得数据感知，智能控制等功能。通过对室内多媒体机柜、无线接入点，各传感器设备的连接，来实现对设备的智能控制。

（2）面向应用的应用层

主要是提供室内环境感知、室内灯光、窗帘与教学设备的自动控制。另外，还通过软件平台，提供教学设备实时状态监控等功能。

5结语

教室是学生在校学习的主要场所，对于教学质量的提升，学生学习能力的提高，具有重要的作用。对于智慧教室研究，不仅局限于先进的技术、完善智能的系统，更重要的是如何支持教学活动的开展，进而打造智慧课堂，这也是未来将研究的重点。