高校智慧教室整体解决方案

智慧教室是多媒体和网络教室的高端形态，是一种能优化教学内容呈现、便捷获取学习资源、促进课堂交互开展，具有情境感知和环境管理功能的新型教室，是一种典型的智慧学习环境。智慧教室一般由有线及无线网络接入系统、多点触控系统、情境感知系统、物联网、云计算、泛在计算技术以及交互式大屏、移动学习终端、课堂录播系统、课堂互动系统等软硬件组成，具有记录学习过程、识别学习情景、连接学习社群和感知物理环境等四大功能，能够支持教与学过程中的智能决策、学习资源的智能推送、教学效果的智能评价以及个别化教学等。智慧教室是学校信息化发展到一定阶段的内在诉求，也是当今智慧学习时代的必然选择。

推进高校智慧教室的建设，探索新型的课堂形式，是培养高质量人才的重要途径。高校智慧教室的建设目标应立足于促进高校课堂教学改革，提高课堂教学质量，提升教师教学水平以及人才培养质量，充分体现“以人为本”的基本原则和“以学生为中心”的教学思想，为当代大学生提供灵活、舒适、先进的教室环境。同时，还要设置多样化的、能够满足不同课堂需求的智慧教室，如面向互动教学的智慧教室、面向小组研讨的智慧教室、面向跨校区授课的智慧教室等，促进高校教师进行课堂教学改革，为培养社会所需要的创新型拔尖人才提供支撑。

2、智慧教室与教学改革

2.1、促进课堂教学改革

课堂教学是高校日常教学的主要形式，是高校人才培养的主要渠道。随着互联网时代的到来，人类社会已经进入了以知识管理和创新为核心的知识全球化时代。传统的在讲授式教学理念倡导下的“满堂灌”课堂已经无法满足信息时代人才培养需求。教育部提出各高校要积极推动课堂教学革命，以学生发展为中心，通过教学改革促进学习革命，积极推广新型智慧课堂教学模式。因此，高校应不断改进教学理念和方法，深化课堂教学改革，探索个性化教学、差异化教学的教学策略，以任务驱动、探究式学习、案例教学等教学形式引导学生自主地进行知识内化，培养学生的高阶思维。

智慧教室的建设将围绕促进课堂教学改革的目标展开。高校智慧教室的建设应顺应教学改革方向，满足创新课堂形式的需要，加快现代信息技术与教育教学深度融合，用信息技术改造传统教学，创新智慧课堂教学模式，为师生创设良好的学习环境。智慧教室的建设还需要满足实施翻转课堂、混合式学习、项目式学习、探究式学习等新型教学模式的需求，为课堂教学改革提供支撑。

2.2、提高课程教学质量

课堂教学质量是衡量高校教学成效的指标之一，也是衡量高校人才培养质量的指标之一。课程教学质量的提升对于提高人才培养质量、推动学科建设、提升学校竞争力都有着重要的意义。

智慧教室的建设将围绕提高课程教学质量的目标展开。课程教学质量的提升应从提高学生学习积极性、丰富学习活动的形式、科学诊断学生学习成效、为学生提供个性化的辅导、全过程记录学生的学习数据、智能化地推送学习资源等方面入手。由此，智慧教室的建设不仅要考虑物理环境的建设，依托物联网技术和智能感知技术为师生提供舒适的学习环境，如支持智能化的、人性化的教室座位安排，教室亮度、温度的智能调控等。此外，还需要考虑智慧课堂系统的部署，为师生的课堂互动、教学诊断、学习反馈等方面提供便捷的支持。通过智能终端将学生连接起来，为师生进行深度交互、活跃课堂气氛提供支持，且支持便捷地采集全过程、全阶段学生的信息和数据，让教师能够便捷地了解到每一位学生的学习情况，以便教师及时地调整教学步调以及为学生提供个性化的指导，以最终实现课程教学质量的提升。

2.3、提升教师教学水平

高校教师队伍建设一直以来都是高等教育改革和发展的核心环节，教育部对高校教师提出了“以师德为先，教学为要，科研为基，发展为本”的基本要求，由此可见，教学是高校教师工作核心任务之一。提高教师教学水平是提高高校课堂教学质量，提升人才培养质量的重要保障。

智慧教室的建设将围绕提升教师教学水平的目标展开。以智慧教室的建设为抓手，推动教师更新教学理念、创新教学方法，从而提升教学水平。高校智慧教室的建设将为教师带来全新的课堂体验，为教师提供支持多样的课堂互动、课堂协作、课堂展示等工具；支持课堂情景全过程录制、学生信息即时反馈、教学资源共建共享等。一方面，可以有效促进课堂互动，高效组织课堂活动，引导学生进行深度交互。另一方面，课堂的全过程录制便于教师回溯课堂情况，帮助教师诊断课堂存在的问题，探讨优化课堂的方案，有利于促进教师专业发展。此外，在一定程度上，还能推动教师进一步思考如何将课程内容与智慧教室应用相互融合，探索课堂创新的方向和路径，有助于教师教学水平的提升。

2.4、提升人才培养质量

人才培养是大学的本质职能和根本使命，本科教育是大学的立命之本和发展之基，而人才培养质量是评价高校办学成效的重要指标之一，提升人才培养质量是高校教育教学的重要目标之一。在新时代下，高校的人才培养理念应与时俱进，紧紧围绕“立德树人”的根本任务，贯彻“以人为本“的基本思想，主动应对新一轮科技革命与产业变革背景下的产业转型升级以及适应以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济变化，充分利用新兴技术，改造传统教学，创新人才培养的模式，培养切合新时代社会发展需求的拔尖创新人才。

智慧教室的建设将围绕提升人才培养质量的目标展开。人才培养质量的提升除了要考虑社会对人才的需求外，还要结合学生整体的学习特征、学习风格进行。2018年，第一批“00”后已经陆续步入大学的校园，后续“00”后将成为高校的主要学生群体，这一代学生作为“数字原住民”，在成长过程中深受信息技术和互联网的影响，形成了独特的认知思维和自我个性，已经具备良好的信息素养和自主学习能力。智慧教室的建设应从为学生带来良好的学习体验出发，在课堂上支持学生与教师以及同伴之间的深度交互，支持学生便捷地获取到优质的教育资源，支持学生便捷地了解自己的学习成效和获得个性化的学习支持，为学生进行知识内化和知识构建提供全方位的支持。

3、智慧教室的典型形态

根据当前高校“一校多区”的现实问题、高校课堂教学改革的方向以及对人才培养的需求，本方案将智慧教室分为面向互动教学的智慧教室、面向小组研讨的智慧教室以及面向跨校区授课的智慧教室这三种类型，它们各有侧重，分别定位于解决不同的突出问题，满足不同的教学需求。下面将从教学模式、教室空间布局、内容呈现、课堂交互以及应用特色等方面对不同类型的智慧教室进行探讨，具体如表1所示。

表1 三种典型的高校智慧教室形态

维度类型	教学模式	教学空间布局	内容呈现	课堂交互	应用特色
面向互动的智慧教室	班级授课	秧田式布局	1个大屏一体机；1个教师平板终端；N个学生平板终端	教师与内容、教师与学生、学生与内容的交互	l 智能的课堂管理 l 多样化的课堂交互方式 l 及时的数据统计 l 便捷的学习反馈
面向小组研讨的智慧教室	小组协作	圆桌式灵活布局	1个大屏一体机；1个教师平板端；M个小组展示屏；N个学生平板终端	教师与内容、教师与学生、学生与内容、学生与学生的交互	l 快捷分组 l 小组研讨 l 小组展示
面向跨校区授课的智慧教室	异地同步授课	跨校区或跨学校布局	多个大屏一体机；1个教师平板端； N个学生平板终端	教师与内容、教师与学生、学生与学生、学生与内容的异地交互	l 跨学校同步课堂开展 l 跨校区同步课堂开展

3.1、面向互动教学的智慧教室

面向互动教学的智慧教室是高校智慧教室建设最基本的形态，依托交互式大屏一体机、平板电脑等智能终端，综合配备智慧课堂互动系统、智能录播系统等，为课堂提供拍照上传、屏幕广播、截屏提问、即时统计答题结果、资源共享等功能，为师生提供“课前预习与学情分析-课中教学深度互动-课后个性化辅导答疑”覆盖教学全过程的智慧教学环境。面向互动教学的智慧教室是对传统教学环境的升级打造，大多应用于班级授课的课堂，立足于改善传统课堂中课堂互动性差、学生参与度低、教学内容呈现方式单一等问题，以提高学生的“出勤率、抬头率、点头率”为目标。面向互动教学的智慧教室主要有以下特点：

（1）以面对面的讲授式教学为主要应用场景；面向互动教学的智慧教室是对传统教学环境的延续性创新，在教师原有授课基础上，为教师提供多样化的教学工具和教学资源，为教师提供更全面的教学支持。

（2）以提供智能的课堂管理、多样化的课堂交互方式、即时的数据统计、便捷的学习反馈为特色；面向互动的智慧教室通过截屏提问、随机答题、抢答、拍照上传等功能支持师生之间、生生之间以及学生与内容之间的交互，活跃课堂气氛，调动学生课堂的积极性，营造良好的课堂氛围。此外，教师可以通过智慧课堂平台的即时统计功能查看学生的答题情况，学生也可以即时通过智能终端获得学习反馈，有利于提高教学的效率。

（3）配备丰富、多样的教学资源；智慧教学平台中汇聚了大量的优质教学资源，支持翻转课堂、混合式学习等学习活动的开展。同时，平台还能通过记录、分析师生的资源获取和资源浏览行为，为师生提供个性化的资源推送服务。

（4）基于教学全过程数据的采集和分析实现客观科学的教学评价、教学治理和教学决策；智慧学习平台能够实时、动态地收集学习者在教学中的过程性数据和结果性数据，智慧教室系统能够实现对数据的智能化分析，为教师进行教学评价、教学治理和教学决策提供参考。

3.2、面向小组研讨的智慧教室

面向小组研讨的智慧教室是依托交互式大屏一体机、平板电脑等智能终端，借助智慧课堂系统为“小组分组-小组研讨交流-小组成果展示”等小组研讨过程提供全方位的支持，集支持交流研讨、多屏互动、成果展示、多元评价等功能于一体的智慧化教学环境。面向小组研讨的智慧教室主要定位于让小组研讨活动组织更加便捷，让学生分组更有依据，让小组研讨内容呈现更加多样化。面向小组研讨的智慧教室主要有以下特点：

（1）以小组协作为主要应用场景；面向小组研讨的智慧教室在空间布局多以圆桌式为主，教室的桌椅可以快速灵活移动，每个小组可以享有独立的研讨空间。每个小组各配备1个中屏交互一体机、若干个平板电脑，学生在小组研讨时可以便捷地呈现、展示研讨内容、讨论画面、研讨成果。

（2）以提供便捷的分组方式、多样化的研讨内容呈现为主要特色；教师可依据实际教学需求对学生进行随机分组或选择分组，学生也可自由组合。教师可向各个小组发送不同的研讨主题，小组中屏一体机可以实时呈现研讨主题、小组内任何一台平板电脑的画面，并支持相互批注，为各个小组互动交流、研讨探究活动的开展提供支撑，为学生进行深度合作学习提供环境支撑。

（3）以“1+M+N”的智能终端为中介实现课堂交互；即1台交互式大屏一体机、M台小组中屏交互一体机以及N台小屏移动终端。传统课堂中，小组研讨多依托简单的“笔+纸”呈现内容，或是依托尚未实现互联互通的“笔记本电脑“或者”平板电脑”呈现研讨内容。而面向小组研讨的智慧课堂具有小组分组、主题分发、演示对比、小组投屏、动态预览、动态批注、视频录制和下载等功能，在此环境下，学生可以便捷地呈现研讨内容，使小组研讨的开展更加高效；教师可以在教师端全局掌握各小组的研讨情况，有利于对各组学生的研讨情况进行比较分析，还可实现便捷地调取和投影任意小组的研讨画面，有利于教师对各小组研讨情况、研讨成果进行点评。

（4）提供多元化的评价方式；面向小组研讨的智慧教室可以实现多元化的评价，如学习者的自我评价和学习者之间的互相评价、小组组内互评及小组间互评。此外，在智慧教室环境下，任何小组研讨过程和细节都变得可视化、可回溯，教师可以便捷地观摩学生的研讨情况，对各个小组、各个学生进行有针对性的评价，真正实现差异化教学。

3.3、面向跨校区授课的智慧教室

面向跨校区授课的智慧教室是指在网络的支持下，依托交互式大屏一体机、平板电脑、智能录播系统、智慧课堂系统等设施，支持跨区域的同步课堂开展的智慧教学环境。面向跨校区的智慧教室建设是以满足不同学校、不同校区之间开展同步教学，实现教学课堂、教学资源、教学工具的共享，为当前高校“一校多区”的教学带来便利。面向跨校区授课的智慧教室主要有以下特点：

（1）以跨校区的同步课堂或者直播课堂为主要应用场景；当前高校“一校多区”的布局普遍存在，面向跨校区的授课的智慧教室主要是通过互联网技术、录播系统、智慧课堂平台等，突破地域的限制，将各校区的师生连接到一起，可以实现教师同步授课，让优质的教育资源得到充分的利用和共享，更大地发挥优质师资资源的效益，在一定程度上，也可以节省师资资源。

（2）以两地或多地课堂教学活动同步开展、促进优质教育资源均衡分配为主要特色；在课堂互动系统及移动设备的支持下，不同校区之间、不同教室里的学生可以在教师的带领下同步开展相应的课堂教学活动，解决高校师资等教学资源不足、跨校区资源分布不均的难题。此外，还能为在不同课堂的学生提供相互交流互动的机会，以便不同学校、校区间的学生建立起紧密的联系，联结成学习共同体。

4、智慧教室的教学功能

4.1、多媒体展示教学

互动教学智慧教室结合教室多媒体设备（触控一体机、教师电脑、功放音响、投影等）、无线网络设备与教学互动系统，组成完整的课堂教学交互，将教师的各种教学资源（音频、视频、文档等），通过班级的无线网络，发送到学生终端（Pad、手机、笔记本）进行展示。学生也可以将自己的教学体会及学习资源，与课堂的每一个人进行分享讨论，利用信息化技术进行多媒体教学展示。

4.2、课堂练习反馈

改变传统的教师提问、学生被动回答的答题形式。利用课堂互动系统，老师发送相关知识点练习时，全体学生通过利用BYOD设备终端进行答题反馈，从而更加灵活地参与到教学过程中来。当学生答题完毕，系统自动统计学生的答题时间、答题正确率、学生参与人数等各种数据的分析，并形成报告呈现在老师端，让教师更加一目了然，从而改变教育方法和教学形式，提高教师和学生在授课中的积极性。

4.3、教学过程视频录制

教师授课的全过程，结合图像自动跟踪技术，将整个教学过程多角度的完整记录下来，并自动上传到资源平台，为后期开展教学评课、晒课、教研互动、微课、直播点播提供了本地化的优质资源。

4.4、小组互动教学研讨

4.5、跨区教研互动

以两地或多地课堂教学活动同步开展、促进优质教育资源均衡分配为主要特色；在课堂互动系统及移动设备的支持下，不同校区之间、不同教室里的学生可以在教师的带领下同步开展相应的课堂教学活动，解决高校师资等教学资源不足、跨校区资源分布不均的难题。此外，还能为在不同课堂的学生提供相互交流互动的机会，以便不同学校、校区间的学生建立起紧密的联系，联结成学习共同体。