智慧教室的设计构建探究
周汉
（山东大学，山东 青岛）
摘 要： 智慧教室的构成包含了几个部分：智慧教学系统、录播系统、物联网模块、可组合桌椅、显示器、声学处理装修等。建设智慧教室，各个部分的安装调试需要准确的协调和设计。因此，目前国内每间智慧教室的建设工期都在一个月以上。而对于学校来说，除了寒假，教室都是处于使用状态。寒假虽然有一个月，但是施工人员也放假。一个月的施工期，施工的声音会对正常的教学秩序造成影响。如何缩短智慧教室建设施工期，设备安装便捷化、可移动化，是智慧教室设计与建设的趋势。本文提出一个将录播模块，扩音模块，供电模块，交换机及wife 音频模块集成于一体的智慧终端概念，试图为智慧教室建设上述问题提供一个解决方案。
关键词： 智慧教室；设计思路；构建方法；高度集成
教育部办公厅关于印发《2018 年教育信息化和网络安全工作要点》的通知中指出：基本实现各级各类学校互联网接入和提速，接入带宽10M 以上的中小学比例达到80%，多媒体教室占普通教室比例达到90%，拥有多媒体教室的学校比例达到90%。（注：教育部办公厅关于印发《2018 年教育信息化和网络安全工作要点》，第二项第七条）多媒体教室进一步的信息化和智能化，就是智慧教室。虽然受资金和场地等方面因素的制约，智慧教室建设将是各级学校教学改革和升级的趋势[1]。
一 智慧教室的概念与特征
相比于传统网络化教室与多媒体教室，智慧教室主要存在如下特点：①教材多媒体化。可提供丰富且智能化的学习教材，有助于开发学生智力，提升其总体学习效果。②资源共享化。构建更为宽泛的学习资源环境，实现学习时空的有效扩展，另外，还能紧密整合校内外资源系统，实现个性化推送、资源共享及数据互通等，突破传统课堂限制与弊端。③教学多样化。能够提供高效的信息获取及友好、自然且便捷的人机交互，可实现以学生为轴心的各种教学模式，进而提升协作、讨论及学习效率。④学习个性化。提供快捷而又方便的学习分析技术及学习支助服务，实现非正式与正式学习的融合及线上与线下的结合，能够为每位学习者提供更为个性化、实用性学习。⑤活动协作化。学生在课堂当中，除了能看、能听之外，还能与教师及其他同学开展互动与交流，使得课堂参与感更强，教学活动由此而变得更为协作化，有助于课堂活跃氛围的调动。⑥网络泛在化。泛在网络能够实现物理空间与信息空间的和谐对接，无论任何人、任何物、任何地点还是任何时间，均能够实时且顺畅通信，均能运用合宜的终端设备连接网络，从中获取个性化的信息服务[2]。
从技术角度来讲，智慧课堂的总体设计思路，需要有一个整体、一体化解决方案，为教学的端到端提供信息化的硬件及软件，系统中的硬件和软件通过网络互联互通，满足学校内外的教学、管理活动需求；老师能方便的备课、灵活的授课、快捷的布置作业；学生课内外高效学习，管理方便，适合大规模部署；拓展性强，可继承性强。这就要求在智慧教室设计时要提高设备的集成化、复用度，并且争取该设备的硬件、软件功能可扩展、可升级，以适应未来的变化，缩短建设周期，降低成本，大规模普及。
二 目前国内智慧教室的使用情况
有一种说法：目前国内百分之九十以上的智慧教室利用率不足百分之十，而百分之九十以上智慧教室的功能发挥不足百分之十。虽然说法不一定准确，但是却反映了一个现状，即高投入建设的智慧教室，并没有按照建设者的初衷，服务教学、提高教学质量。这里面固然有学校师资的信息化素养有待提高的问题，但是作为技术设计方，必须要综合考虑各方面因素，本文从先进性、灵活性和可靠性、兼容性、操作简单、成本低等几个方面做一下分析：
提出了一个隐私驱动的细粒度的访问控制机制，可以对在线社交应用中的隐私泄露问题进行有效地保护。相比之前的相关工作，本文的主要贡献在于在线社交应用可以自动的对用户发布的消息进行语义分析，把涉及到的敏感话题进行标注，然后根据访问者的不同对该敏感词进行处理，最后不同的访问者得到的消息是不同的，而且该访问控制机制对用户是透明的，用户在使用起来简单便捷。并相应的进行了案例分析，证明了该访问控制机制的可行性。本文的下一步工作是，将该访问控制机制应用到现有的在线社交应用中同时提出一种根据不同用户隐私偏好自动生成用户的隐私规则的方法。
（一） 先进性
1.劣质药物仍有残存空间，渔药市场有待规范。目前劣质农药在乡村仍有一定的市场。存在的原因：一是价廉，二是养殖户识别能力、认知能力不足。为了水产养殖业健康有序的发展，从源头上杜绝劣质药物流入市场是药物监管部门不可推卸的责任。
（二） 灵活性和可靠性
技术的升级和融合是技术发展的趋势，因此，系统建设具有良好的兼容性是基本要求，录制格式的多样性将保证系统建设和现有的系统资源以及未来的资源格式需求相匹配，能兼容多种摄像机品牌。平台也考虑到用户的不同录播教室情况，支持精品录播教室、常态录播教室、便携录播教室、校园演播室等多种教室类型，实现多教室的管理、集中监控和数据对接。对于智慧课堂随时随地的资源获取，也要求系统兼容各种浏览器打开，包括火狐、IE、百度、搜狗等各种浏览器。
（三） 兼容性
从系统的技术设计方面，要支持跨网段，建构完全简单化，减少繁琐、复杂的中间架构；系统简单安装布置，自动化程度高，使用方便，操作简单；能长期稳定的工作，满足7×24 小时工作要求；同时，终端控制可靠性强，可通过远端PC、移动终端进行控制；控制方式多样化，远端控制教室录制、停止、添加视频、片头片尾等功能。
（四） 可操作性
本地员工的管理也一度让杨涛头疼。随着业务的增长，Kilimall本地团队规模不断扩大，由于文化习俗和管理方式的差异，中国员工和非洲员工之间的摩擦越来越多。有一次，一个非洲本地员工上班迟到，中方管理人员罚了对方5块钱，这在国内本是一件正常的考勤行为，没想到对方却非常愤怒，不仅自己要马上辞职，还鼓动其他非洲员工一起辞职。让杨涛措手不及的是，这些本地员工还向政府举报，诋毁中国公司不尊重非洲员工，触犯法律。
（五） 成本
智慧教室建设，装修费用占了很大比重。物联网模块、录播系统、多个终端等，都需要破墙凿沟预埋管线。不只给智慧教室建设增加了成本，而且增加了施工期，也给后续维修增加了难度。将智慧教室各个部分高度集成、无线连接，是一项最新的技术和趋势。如图：
目前国内各个厂家，对于录播技术，基本都能实现自主研发的图像跟踪导播技术，采用非云台的高清摄像机进行跟踪，不会出现类似云台停顿、不平滑的现象；系统能平稳、准确、快速、自然的完成场景跟踪和定位；具有丰富的功能模块，除了具备直播、录制、点播、互动、教研、电视收看、安防等基础模块外，具备添加字幕、移动端APP 软件等功能，能够满足一系列的教学活动；运用标准音视频编码技术，同时满足高清高质、高质底码等各种应用需求；将手动导播切换语言融入到录播中，实现教学场景的完整完美真实记录。以上技术，从广电领域跨界到教育领域，很多方面我国做到了世界领先。这些先进的厂家，再进一步的先进表现在哪里?作者认为，高度集成化的智慧终端，是重要的方面。把纷繁多样的技术，隐形于简单操作，让用户省心省力便捷使用，就是先进性，也是胜出的关键[3]。
在线教育的兴起，让学习打破了时空概念，学习空间摆脱了教室的约束。但是北京中关村新维空间站的王涛先生说，假如反向做在线教育，即把在线教育回归到教室，那效果又将会如何呢？教室场景必须进行革命，这就是智慧教室。
影响智慧教室使用的的一个重要因素就是操作复杂。技术功能设计的非常完美，但是要求使用者经过培训才能使用，这对于经常换授课地点的老师来说造成了很大障碍，大多数老师没有意愿去学习智慧教室的各种操作。因此，“傻瓜相机”式操作，是智慧教室普及的关键。智慧教室要以智慧终端为核心，使用者仅需触控液晶屏即可对教室内所有的硬件设备进行一键管控，具备系统开关、音量加减、计算机开关、信号切换、录播启停、互动拨号、环境控制等，教室使用过程中无需额外工作人员进行现场保障支持，真正做到无人值守的智慧教室[4]。
只需要一个外置集成装置，不需要各种物理连线，智慧教室各个功能硬件软件即可启用，施工期可以缩短至两天之内，极大地减少了智慧教室建设的人力和物力。降低智慧教室建设成本的同时，也对后续智慧教室的升级、维修、搬迁提供了便利条件。
服务老师的教和学生的学，是智慧教室的最终目的，知识传递和产生是核心。所谓智慧，技术只能是智能，通过技术让教与学的过程智慧化，才是真正实现了智慧教室的功能。
随着教育部印发《教育信息化2.0 行动计划》以及信息技术与教育教学的不断融合，两千年以来单向灌输知识的时代将不复存在。教育参与者们都在积极思考如何在教育信息化2.0 时代利用信息技术、创新装备等为知识传递带来更高效的途径。
是这样。现在，楚墨怕了，她也怕了。很多时，所谓比生命还重要的情人，所谓比生命还可贵的情感，其实不值一提。当它碰触到彼此的家庭，当它可能影响到彼此的家庭，就变得无足轻重。与彼此的家庭相比，它是那般渺小，它应该没有条件地做出牺牲。
三 结语
信息化产品引入课堂，每一个地区、每一所学校的发展情况与实际状况都不尽相同，在投入使用之前，使用者和设计建设方要根据自己的情况做深入的分析和论证，先进性和延展性并举。功能的多样化和展示化并不是智慧教室建设的初衷。如何结合教学法、真正站在学生和老师的角度去设计产品，用技术的智慧化实现教学的智慧化是当下建设智慧教室需要思考的重要话题[5]。
参考文献
[1] 司海峰,梁艳,岳桂贞.智慧教室的设计构建探究[J].科技创新导报,2017(14)：89.
[2] 程敏.智慧教室的设计与构建[J].实验室研究与探索，2015（6）：248-252.
[3] 张凯,杨再明.智慧教室的构建与应用研究——以中国矿业大学为例[J].现代教育技术,2018,28(10)：82-87.
[4] 黄木良.浅谈市政路桥施工质量控制措施[J].中国科技纵横，2011(13)：244.
[5] 高小丽,廉恒宇,李颖,等.基于智慧教室与智慧教师的教学模式智慧新发展[J].教育现代化,2019,6(24)：143-145+153.
本文引用格式： 周汉.智慧教室的设计构建探究[J].教育现代化,2019,6(58):282-283.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.58.131
作者简介： 周汉（1965-），男，汉族，浙江金华，副编审，本科，硕士，研究方向：教育信息化。