互聯(lián)網(wǎng)及信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，為教育和課堂信息化建設(shè)提供了非常好的機(jī)遇。通過以高性能、可擴(kuò)展的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，借助物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、虛擬服務(wù)器等技術(shù)，將預(yù)約系統(tǒng)、門禁管理、智能桌面管理等子系統(tǒng)進(jìn)行集成，從而實(shí)現(xiàn)行為分析、流量分析、課堂教育技術(shù)支持等，對外經(jīng)貿(mào)大學(xué)打造基于智慧教室的智慧教學(xué)、智慧評(píng)估、智慧管理四位一體的整體解決方案，構(gòu)建全新教育生態(tài)操作系統(tǒng)，打開未來教育的真正入口，有效提高學(xué)校的教育教學(xué)支持管理水平，為人才培養(yǎng)提供保障，如圖1所示。
師生都是信息技術(shù)和科技產(chǎn)品的使用者。但是他們都需要學(xué)習(xí)如何把互聯(lián)網(wǎng)和技術(shù)融入到課程中。有效融合師生能方便使用的各種媒體，會(huì)讓學(xué)習(xí)和使用變得更簡單。很多教師都在嘗試一些讓學(xué)生更積極投入課堂的新方法。我們的教師鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上以及時(shí)對答的形式提問，并及時(shí)給與解答；或在課堂上將學(xué)生分成小組，共同就某個(gè)專題進(jìn)行研討，然后再回到全班的課堂討論中。
對外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)以智慧教室為基礎(chǔ)構(gòu)建教育生態(tài)，利用信息技術(shù)讓學(xué)生更便捷地使用新的教學(xué)方法投入學(xué)習(xí)，并且讓教室擁有多種功能來支持不同的教學(xué)方式，突破傳統(tǒng)的教師講授、學(xué)生聽講的“單一填鴨式”教學(xué)模式。
智慧教室實(shí)體空間布局與設(shè)施
教育學(xué)者多林·莫納翰使用過一個(gè)詞語--“內(nèi)置教學(xué)法”來說明“教育理念的建筑式體現(xiàn)”，即空間設(shè)計(jì)的方式可以改變在這個(gè)空間內(nèi)的學(xué)習(xí)。桌椅的不同高度釋放出不同類型的合作和思考模式。我們重新設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)，每一個(gè)機(jī)位充分利用原有空間的大小，并根據(jù)以往課程人數(shù)需求情況，最大化兼顧利用率和人體工程學(xué)舒適度。每個(gè)機(jī)器都配備雙屏顯示屏，并配套安裝Wind資訊終端等。
除了傳統(tǒng)的投影幕布、U盤拷貝技術(shù)，如今鏡像投射技術(shù)發(fā)展很快。我們在新建設(shè)的實(shí)驗(yàn)室里面引入Media Space，以及Air Parrot、E-Z cast等鏡像投射技術(shù)，以滿足不同設(shè)備的師生在不同的課堂場景進(jìn)行應(yīng)用，進(jìn)一步拓寬課堂分析與展示的渠道，并以其獨(dú)特的方式提高內(nèi)容翻看及分享的效率。MediaSpace融合了家具和媒體，通過這個(gè)解決方案，師生只需把一個(gè)Media Space Puck 連接到電腦的USB端口，就能通過桌上的整合式屏幕展現(xiàn)電腦中的內(nèi)容。每一個(gè)研討桌配備了兩個(gè)顯示屏幕，可以展示相同的電腦內(nèi)容，也可以展示不同電腦的內(nèi)容。學(xué)生用他們的電腦展現(xiàn)課堂外或課堂內(nèi)的工作成果，并互相給予意見。引入科技本身不是目的，科技所支撐的教學(xué)以及人才培養(yǎng)目標(biāo)才是根本，這些新的投射設(shè)備的引入讓分享變得更簡單高效。
建設(shè)小型研討間，進(jìn)一步支持案例教學(xué)等教學(xué)方式。并可以通過360度全方位攝像系統(tǒng)對研討過程進(jìn)行記錄，并上傳到Ocale案例教學(xué)平臺(tái)，方便教師事后查閱和指導(dǎo)學(xué)生的課后小組討論情況，或者不同的小組之間交流討論。這一解決方案有效回應(yīng)了小組作業(yè)搭便車的問題，以及課后學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練的效率問題，有效延展課程內(nèi)容。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)樓里面設(shè)計(jì)教師開放辦公區(qū)，為教師指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)和研討的同時(shí)，進(jìn)行辦公和金融數(shù)據(jù)庫使用，提供便利場所，有效解決高等教育“下課找不到老師”的問題。開放辦公區(qū)和研討室、數(shù)據(jù)下載區(qū)一起，不分專業(yè)和年級(jí)，同時(shí)承載“休閑”功能，形成“創(chuàng)意集市”，重視師生之間、生生之間的交流，創(chuàng)造一種快速傳播思想的文化。
整個(gè)建設(shè)遵循“從需求中來，到需求中去”的科學(xué)建設(shè)原則，做好需求管理，避免盲目建設(shè)。通過問卷調(diào)研、師生訪談、需求分析、方案反復(fù)確認(rèn)與商議、建設(shè)并跟蹤反饋等，并直面教學(xué)管理和質(zhì)量監(jiān)控中的痛點(diǎn)問題，利用信息手段和大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
虛擬空間建設(shè)
虛擬環(huán)境是智慧教室的重要組成部分，也是區(qū)別于傳統(tǒng)教室的重要內(nèi)容。隨著越來越多設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)連通，從“課堂講授”到“合作學(xué)習(xí)”的改變，虛擬空間建設(shè)變得越來越重要，需要?jiǎng)?chuàng)造能夠提高易用性、參與度、合作學(xué)習(xí)的服務(wù)未來學(xué)習(xí)的智慧教室。
建設(shè)智慧教室虛擬空間，在教室管理系統(tǒng)和軟件的選擇上，除了引進(jìn)成熟教學(xué)平臺(tái)，根據(jù)教學(xué)一線需求與管理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行自主研發(fā)是學(xué)校智慧教室建設(shè)的最大特點(diǎn)。
虛擬空間建設(shè)主要包含廣播系統(tǒng)（用于實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，具有鎖定學(xué)生屏幕、文件傳輸?shù)裙δ埽⑻摂M機(jī)系統(tǒng)（可為每個(gè)學(xué)生分配虛擬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和空間，解決學(xué)生軟件安裝苦惱，學(xué)生可以遠(yuǎn)程管理自己的虛擬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在上面進(jìn)行計(jì)算機(jī)編程、寫作業(yè)等任務(wù)操作）、預(yù)約系統(tǒng)（提供24小時(shí)自助預(yù)約服務(wù)）、智能管理系統(tǒng)（為授課教師一鍵控制多媒體設(shè)備提供便利，同時(shí)完成無線點(diǎn)名、教室多媒體設(shè)備集控、遠(yuǎn)程控制等功能操作）、靈活的桌面計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)（OS）調(diào)度（管理人員靈活調(diào)度課程所需要的操作系統(tǒng)和對應(yīng)的軟件，為不同課程快速提供穩(wěn)定干凈的教學(xué)計(jì)算環(huán)境）。
每個(gè)教學(xué)空間均安裝廣播系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集中或單層教室或跨樓宇播放和尋呼，保障音質(zhì)清晰流暢，極大地降低人力成本。
預(yù)約系統(tǒng)在現(xiàn)有的人力情況下保證相關(guān)教室和資源的充分開放，同時(shí)有效記錄師生使用教室和資源的情況，供數(shù)據(jù)記錄、行為分析，為教學(xué)和管理提供參考。
虛擬機(jī)系統(tǒng)打通課上課后云實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)算平臺(tái)，極大地降低了實(shí)驗(yàn)室部署虛擬機(jī)的管理成本，讓IT管理人員能夠幾乎零成本為師生部署設(shè)置個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境，在現(xiàn)有人力情況下滿足個(gè)性化教學(xué)需求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)方法在課堂的有效落地。通過虛擬機(jī)系統(tǒng)，師生可以24小時(shí)不受時(shí)間空間限制使用實(shí)驗(yàn)室計(jì)算資源，極大地提高實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)踐性。
評(píng)估與管理體系建設(shè)
智慧教室為基礎(chǔ)的智慧教學(xué)、智慧評(píng)估和智慧管理四位一體的有效生態(tài)系統(tǒng)才能真正實(shí)現(xiàn)智慧教室在人才培養(yǎng)上的目標(biāo)。打造智慧教室的設(shè)計(jì)中，技術(shù)的實(shí)現(xiàn)、支持、維護(hù)、管理成本和難度是著重評(píng)估和考慮的。成本的高低及難易程度直接決定管理人員能否給師生提供一個(gè)穩(wěn)定的、可持續(xù)的教學(xué)環(huán)境，決定管理人員能否為師生提供更多更細(xì)致的教學(xué)支持和服務(wù)，進(jìn)而關(guān)系到能否激發(fā)師生使用這項(xiàng)技術(shù)用于教學(xué)活動(dòng)的意愿和動(dòng)力。我們考慮總體擁有成本。如圖2所示。
總體成本中，最重要的是智慧教室的技術(shù)支撐服務(wù)體系的可持續(xù)性，這是決定智慧教室為基礎(chǔ)的未來教育生態(tài)系統(tǒng)能夠有效運(yùn)行的重要因素。我們對智慧教室的技術(shù)人員進(jìn)行多重身份分析，與智慧教室的有效運(yùn)行相適應(yīng)。如圖3所示。
打造智慧教室為基礎(chǔ)的未來教育生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，向金融專業(yè)學(xué)生提供基于Python的量化交易課程的教學(xué)和培訓(xùn)，訓(xùn)練學(xué)生用編程進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的能力。建立師生在使用智慧教室出現(xiàn)問題時(shí)尋求幫助的“唯一接口人”機(jī)制。這個(gè)“唯一接口人”為高水平技術(shù)人員，其通過接收師生描述的問題，快速判斷問題產(chǎn)生的原因，并分派相應(yīng)的技術(shù)人員去解決，提升問題解決效率和技術(shù)人力資源的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
跟蹤反饋與評(píng)估是該未來教育生態(tài)系統(tǒng)的重要部分。成立專門的研究團(tuán)隊(duì)，研究新技術(shù)和新興科技，尋求機(jī)會(huì)在智慧教室試用；協(xié)助教師定位，構(gòu)建和集成支持多種教學(xué)模式的技術(shù)；自主研發(fā)軟件工具。研究團(tuán)隊(duì)還通過對一線技術(shù)人員記錄的智慧教室發(fā)生的問題數(shù)據(jù)庫，以及預(yù)約系統(tǒng)、智能化管理系統(tǒng)所收集的行為數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析，進(jìn)而找到進(jìn)一步從根源上解決問題或改善問題的方法。研究團(tuán)隊(duì)致力于架起智慧教室與有效課堂的橋梁。
使用效果分析
為有效跟蹤智慧教室投入使用的效果，對師生的回訪非常重要。每學(xué)期末我們對使用智慧教室教學(xué)的師生進(jìn)行問卷調(diào)查、訪談等形式進(jìn)行效果跟蹤。同時(shí)，學(xué)校智慧教室建設(shè)探索吸引了來自全國各地兄弟院校前來參觀交流，同來訪人員交流的同時(shí)也進(jìn)行問卷調(diào)研。
在課程設(shè)計(jì)與教室選擇上，多數(shù)教師出于改變和優(yōu)化教學(xué)方法的目的使用新改造的多媒體小教室，并充分肯定多媒體小教室提供的靈活可變的場所對于開展多種類型的教學(xué)模式，如辯論、小組討論、學(xué)生展示和情景模擬等的支持，并認(rèn)為這是對他們嘗試不同教學(xué)方式極大的鼓勵(lì)，無縫銜接變換教室格局的實(shí)現(xiàn)，讓他們的國際化教學(xué)理念有了充分落地的土壤。（見表1）學(xué)生在金融創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的小組寫作討論各方面都很好，學(xué)生的情感和體驗(yàn)上都展示了積極的一面。
在技術(shù)支持與教學(xué)體驗(yàn)上，技術(shù)含量高的實(shí)驗(yàn)室，總體的教學(xué)體驗(yàn)反饋也很好，特別是對從技術(shù)人員處獲得支持服務(wù)方便，教師滿意度非常高。這也充分肯定了我們改革智慧教室、引入技術(shù)設(shè)備的同時(shí)，做好技術(shù)使用培訓(xùn)和后期支持，對技術(shù)人員的多重身份充分分析、“唯一接口人”的制度與措施。
從來訪人員中獲得的數(shù)據(jù)表明，其對智慧教室建設(shè)為基礎(chǔ)的四位一體教育生態(tài)系統(tǒng)打造印象深刻，且來參觀交流主要目的也是想交流學(xué)校如何建設(shè)信息化的教學(xué)手段。充分反映學(xué)校智慧教室建設(shè)為基礎(chǔ)的四位一體教育生態(tài)系統(tǒng)對全國高校的示范意義。
空間是教育變革的突破口，未來教室生態(tài)必須適應(yīng)未來教育需要，未來教育也需要合適的未來教室生態(tài)支持才能有效發(fā)展。信息技術(shù)發(fā)展普及，“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代大背景下，學(xué)生的行為和思考方式也被影響。對外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)智慧教室設(shè)計(jì)與應(yīng)用的多年探索與實(shí)踐，力求讓每一間教室智慧、聯(lián)動(dòng)起來，讓教育教學(xué)方法改革有效落地，為新時(shí)代人才培養(yǎng)服務(wù)，并看到初步成效。未來LSRS、CSRS-S等工具數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析將提供更多的科學(xué)詢證分析，為智慧教室為基礎(chǔ)的四位一體教育生態(tài)系統(tǒng)的人才培養(yǎng)意義提供更有力的理論與實(shí)踐支撐。
?。ㄗ髡邌挝粸閷ν饨?jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)）
本文刊載于《中國教育網(wǎng)絡(luò)》雜志2018年7月刊
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