你真的了解智慧教室吗?

“智慧”一词早已从哲学话语进入日常生活,并因其模糊含混的广泛使用而愈加鲜活。

当“智慧”与“教室”在现代教育技术发展中形成一种固定匹配时,智慧教室从一定程度上也呈现出某种模糊性。

然而,智慧教室其智慧性体现在哪些方面,是建设和评价智慧教室的关键问题,是实现物理空间与数字空间的有机融合,构建新型个性化、开放式的泛在教学空间的重要思考。

智慧教室定义

 

智慧教室是一种典型的智慧学习环境的物化,是多媒体和网络教室的高端形态,它是借助物联网技术、云计算技术和智能技术等构建起来的新型教室,该新型教室包括有形的物理空间和无形的数字空间,通过各类智能装备辅助教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互开展,实现情境感知和环境管理功能的新型教室。智慧教室旨在为教学活动提供人性化、智能化的互动空间;通过物理空间与数字空间的结合,本地与远程的结合,改善人与学习环境的关系,在学习空间实现人与环境的自然交互,促进个性化学习、开放式学习和泛在学习。

 

SMART与iSMART模型

·SMART模型

智慧教室是一种典型的智慧学习环境,是当今信息时代智慧学习的必然选择。

黄荣怀等认为智慧教室的“智慧性”涉及教学内容的优化呈现、学习资源的便利获取、课堂教学的深度互动、情景感知与检测、教室布局与电气管理等方面的内容,可概括为内容呈现(Showing)、环境管理(Manageable)、资源获取(Accessible)、及时互动(Real-timeInteractive)、情境感知(Testing)五个维度,简写为“SMART”概念模型(图1)。

图1 智慧教室“SMART”概念模型

 

·内容呈现要求视听呈现的内容清晰可见,呈现方式符合学习者的认知特点,有助于增强学习者对学习材料的理解和加工。

·环境管理使得智慧教室的所有设备、系统、资源都应具备可管理性,满足智慧教室布局多样性和管理的便捷性。

·资源获取主要体现在资源获取的能力和设备接入的便利程度,可高效快速地进行资源选择和内容分发。

·及时交互需支持教学互动及人机互动,实现教学过程人机合一和流畅互动。

·情境感知则是智慧教室对物理环境和学习行为的感知能力。

 

·iSMART模型

为了提供更具操作性的建设参考,清华大学聂风华在SMART模型基础上,从系统组成的角度构建了智慧教室“iSMART”模型,即基础设施(Infrastructure)、网络感知(Network Sensor)、可视管理(Visual Management)、增强现实(Augmented reality)、实时记录(Real-time Recording)、泛在技术(Ubiquitous Technology)六大系统。

作为智慧教室建设的一个参考模型,“iSMART”的六大系统缺一不可,但具体到“iSMART”模型中六大系统所包含的诸多子系统配置,在智慧教室实际工程建设项目中可根据需求和经费的情况有所取舍。

MRE概念模型

 

SMART从智慧性,iSMART从操作性分别构建了智慧教室的概念模型,本文则从可评价性角度,

·根据教学运行可控能力(Manageable),即具体操作使用的简便性和可靠性;

·教学内容可再现质量(Reproducible),即线上线下教学音视频效果和教学资源的有效性;

·分析评价智能化水平(Evaluable),即教室及设备运行绩效和教学效果的评价能力

这三个维度,提出智慧教室MRE可评价性概念模型。

 

教学运行可控能力

智慧教室高效有序运行是支撑教学主客体开展教学和学习活动的基础,教学运行可控能力重点解决智慧教室管理操控问题,按照操作时间序列可分为:接入访问、操作使用、日志记录三个阶段。

 

一是接入访问。

接入访问延用了网络的专业术语,字面上比较容易理解。接入方式实现物理空间与虚拟空间的有机融合,支持线上线下使用;适应接入终端的多样化,支持智能手机移动互联网,支持IPv4和IPv6连接;利用二维码、人脸、密码等多形式身份识别,解决时间、空间、网络、资源内容的授权访问,构建移动学习(M-Learning)和泛在学习(U-Learning)体系,使得学习者可以不受时间和空间限制来获取想要的教育资源、教育信息和教育服务,充分利用碎片时间实现真正意义上的自主学习。

 

二是操作使用。

智慧教室有别于传统多媒体教室,操作使用除了高效处理设备运行时出现的诸多问题,比如器件不工作、设备不兼容、显示屏闪屏、触摸屏没反应等可能严重影响教学的故障,更重要的是提供集中控制设备和对应软件程序,加强对智慧教室设备进行定期巡检和维护更新,实现智慧教室集成化智能化运维。

另外,操作使用需重视应用系统的完整性建设,避免多样化零散式应用堆积,从而构建涵盖课前备课与备学,课中管理与互动,课后再现与评价等应用,形成管理与教学过程的完整服务体系。

 

三是日志记录。

智慧教室是一个以教学主客体为中心的教学服务系统,每一个粒度层次单元的使用过程应尽可能详细记录,包括用户使用日志,如教师教学过程、学生学习过程,督导管理过程等;设备及教室运行情况记录,如运行时间、异常预警、维修记录等;教具应用的使用情况,如使用人群、使用频次、使用评价等。

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