什么是智慧教室？

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隨著信息化浪潮在全球的興起，教育發(fā)展已經(jīng)步入一個(gè)全新的高速發(fā)展的階段。智慧教育將對(duì)傳統(tǒng)的教育思想、教育理念、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和方法、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式等產(chǎn)生巨大的沖擊，從而推動(dòng)教育形式和學(xué)習(xí)方式的巨大變革。 1、智慧教室概述傳統(tǒng)教室是一種配備了黑板、講臺(tái)、課桌椅等裝備的學(xué)習(xí)環(huán)境,并采用以講授為主的教學(xué)模式。 電子教室主要是指隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電子設(shè)備及電子音像制品裝備應(yīng)用到傳統(tǒng)教室中所產(chǎn)生的教室形態(tài)。多媒體教室主要是指隨著多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到教育領(lǐng)域中所產(chǎn)生的教室形態(tài)。數(shù)字教室則是數(shù)字革命深人教育領(lǐng)域,多種數(shù)字設(shè)備和工具應(yīng)用到教室中所產(chǎn)生的教室形態(tài)。當(dāng)信息的采集、存儲(chǔ)和傳播由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)時(shí),應(yīng)用這些數(shù)字設(shè)備和工具的教室便成為數(shù)字教室。智慧教室則是數(shù)字教室的一種更高級(jí)的形式。 2、智慧教室的系統(tǒng)模型與類型① “SMART"概念模型智慧教室的“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)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)、情境感知與檢測(cè)、教室布局與電氣管理等多個(gè)方面,可概括為內(nèi)容呈現(xiàn)(showing)/環(huán)境管理(manageable)/資源獲取(accessible)/及時(shí)互動(dòng)(real-time interactive)/情境感知(testing)，簡(jiǎn)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。（如下圖） ② “iSMART"概念模型另外一個(gè)視角：智慧教室可以用“iSMART"模型來(lái)表示。在該模型中,智慧教室由基礎(chǔ)設(shè)施(infrastructure)/網(wǎng)絡(luò)感知(network sensor)/可視管理(visual management)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(augmented reality)/實(shí)時(shí)記錄(real-time recording)/泛在技術(shù)(ubiquitous technology)六大系統(tǒng)組成。（如下圖） 基于“SMART”模型，智慧教室有如下分類： 3、智慧教室建設(shè)這里主要介紹智慧教室的結(jié)構(gòu)與主要組成。智慧教室的平臺(tái)構(gòu)架由設(shè)備層、門戶層、應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層、基礎(chǔ)層、網(wǎng)絡(luò)層7個(gè)部分。（如下圖） ① 設(shè)備層智慧教室支持多種設(shè)備接入用于設(shè)備連接。設(shè)備主要包括電子白板、電子黑板、筆記本電腦、平板電腦、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、打印機(jī)、手機(jī)、監(jiān)視器等一系列智慧教室的設(shè)備。另外,還包含智慧教室的周邊輔助設(shè)備,如充電柜、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、備用電源等。 ② 門戶層教育云服務(wù)網(wǎng)站,通過(guò)統(tǒng)一的登錄服務(wù),可以支持用戶在電子書、手機(jī)、電腦等終端登錄,登錄后可享受多種服務(wù),并在門戶網(wǎng)站上集合教育資源管理、家校聯(lián)絡(luò)管理、學(xué)校教學(xué)管理、賬號(hào)服務(wù)管理等多種相關(guān)功能的人口。 ③ 應(yīng)用層綜合智慧教室的主要功能,按照模塊化、獨(dú)立化原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包括遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)、互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)、教育應(yīng)用商店、教室智能控制、教學(xué)質(zhì)量評(píng)估系統(tǒng)、云書城、教師線上備課系統(tǒng)及智能閱卷系統(tǒng)。 ④ 服務(wù)層提供支撐應(yīng)用層操作的相關(guān)基礎(chǔ)服務(wù),包括數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)、身份認(rèn)證服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)、多媒體點(diǎn)播直播服務(wù)、全文檢索服務(wù)及文件服務(wù)。 ⑤ 數(shù)據(jù)層智慧教室平臺(tái)擁有多數(shù)據(jù)庫(kù)的支撐,保證了該平臺(tái)數(shù)據(jù)的龐大性、可靠性、穩(wěn)健性及賬號(hào)數(shù)據(jù)的安全性，主要包含用戶數(shù)據(jù)庫(kù)、教學(xué)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)、資源數(shù)據(jù)庫(kù)及評(píng)價(jià)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。 ⑥ 基礎(chǔ)層基礎(chǔ)云服務(wù)包括存儲(chǔ)服務(wù)、服務(wù)器服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)。支撐智慧教室平臺(tái)系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施可以在云環(huán)境下穩(wěn)定工作。 ⑦ 網(wǎng)絡(luò)層智慧教室平臺(tái)所依賴的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)包含平臺(tái)所涉及的網(wǎng)絡(luò),有4G網(wǎng)絡(luò)、3G網(wǎng)絡(luò)、2G網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò)等。 4、典型智慧教室建設(shè)案例美國(guó)麻省理工學(xué)院的MIT TEAL項(xiàng)目是經(jīng)典的案例，在這里向大家做介紹。?? 背景為改善傳統(tǒng)物理學(xué)的教學(xué)方式,降低不合格率與增進(jìn)學(xué)生對(duì)抽象概念的理解，于2000年提出MIT TEAL項(xiàng)目。該項(xiàng)目的目的是建立一個(gè)學(xué)生能夠高度合作和動(dòng)手操作的、在計(jì)算機(jī)支持下的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境。這個(gè)項(xiàng)目是美國(guó)物理教育改革研究項(xiàng)目(PER)之一。PER旨在研究能夠促進(jìn)學(xué)生更好地理解物理的教學(xué)環(huán)境和課程教材。 ?? 環(huán)境布局（如下圖） MIT TEAL項(xiàng)目最大的特色在于教室空間規(guī)劃,教室內(nèi)共有13張圓桌,教室的桌椅與實(shí)驗(yàn)裝置相連接,每桌可坐9位學(xué)生,一間教室共可容納117位學(xué)生。 布局以小組為單位,學(xué)生每3人一組,每組配備1臺(tái)計(jì)算機(jī),作為小組報(bào)告與教師教學(xué)之用。教師的講臺(tái)位于教室中央,以便讓學(xué)生可以看清楚老師在課堂上的各種教學(xué)示范,TEAL教室配有8部投影機(jī)分別安裝在4面墻上,將教師的示范實(shí)時(shí)投射在教室的8個(gè)投影幕上,甚至當(dāng)同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)，也可利用此設(shè)備與大家共同討論,這8部投影設(shè)備保證了坐在任何位置的學(xué)生都能夠清楚地看到教師的展示。投影屏幕中間是電子白板。同時(shí),教室中安裝有13個(gè)攝像頭,分別記錄每張桌子的活動(dòng)。整個(gè)設(shè)施的主要目的就是建立一個(gè)完整的視訊與討論環(huán)境,讓溝通、互動(dòng)沒(méi)有障礙。 ③ 學(xué)習(xí)改善MIT的TEAL研究組對(duì)800名學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)組(TEAL教室教學(xué))和對(duì)照組(普通教室教學(xué))的對(duì)比研究。發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組對(duì)概念的理解把握得更好,大多數(shù)學(xué)生對(duì)這樣的課堂所提供的師生交互性、軟件可視化和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的教學(xué)新法的認(rèn)可度很高，愿意向別的學(xué)生推薦這門課程。可見TEAL教室實(shí)施得非常成功,將教室與實(shí)驗(yàn)室結(jié)合的設(shè)計(jì)有效促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)。小組型的布局促進(jìn)了學(xué)生之間的協(xié)作交流,先進(jìn)的設(shè)備和科學(xué)的資源設(shè)計(jì)為學(xué)生學(xué)習(xí)提供了強(qiáng)大的后臺(tái)支撐。 <a href="https://mp.weixin.qq.com/s/MDHfhAvLIbA21cW5zIGNyg" target="_blank">查看原文</a> 原文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào),著作權(quán)歸作者所有