智慧教室

智慧教室与未来教育

[摘要] 智慧教室是数字教室的高端形态，是未来教室的一种形式。是融合了先进的理念和技术，关注师生需求，集多屏显示、自然交互、智能调控、协作互动等特征。其次，智慧教室是一个人性化的课堂，简洁、舒适和灵活，课桌自由组合，方便多样的教学和互动方式。最后，智慧教室是虚拟教室与现实教室有效融合的课堂，能实现以学习者为中心的线上线下学习的有效对接。智慧教室最大的特征是智慧性，主要体现在技术和教学层面的智慧。

[关键字] 智慧教室；数字教室；人性化

一、古代的教室

教室的形成经历了漫长的发展历程，最早教室的信息来自于考古发现，20世纪30年代法国考古学家在名城马里发现的一所房舍，后经推断说明这所房舍是苏美尔人的学校，如图1所示。房间内有供学习用的石凳、泥板和水槽，其中的泥板书是当时的“教科书”和“作业本”，如图 2。出土的泥板学生作业表明，在公元前3000年左右，苏美尔的学校初具雏形。

图 1 苏美尔教室遗址图图 2 苏美尔人的泥板书古埃及、雅典和罗马也出现类似苏美尔人教室的教学场所，教室采用松散自由的组织方式，如图3所示。

图 3 古罗马教学情景

中世纪基督教是西方社会的支柱，教会逐步垄断教育，其设置的教室都会有浓厚的宗教气息，如图4所示。

图 4中世纪的课堂

文艺复兴时期，“人本主义”思想下的教学改革在西方逐步展开。1433年，文本主义的教育代表人物维多里诺在孟都亚建立了一所寄宿学校——“快乐之家”，他认为让学生身处大自然之中是教育的首要条件。教室要光照适度、空气流通、空间宽敞大方、布局生动活泼，充分体现人本主义的教学理念。随后18世纪后的工业革命和信息革命加速推动社会方方面面的变革，教室的组织形式也处在不断的变化中。

二、 现代教室的演变 18世纪后，经过历史的沉淀，教室已发展成一个有秩序、有纪律、有规模的系统，具有稳固班级授课模式，本文将其归为现代教室范畴。进入21世纪后，网络技术的快速发展和先进教育理念的影响，现有教育形式的弊端逐渐显现，如何缩小现有教室形式与时代要求之间的鸿沟，教育信息化起到重要桥梁作用。由此各国将教育现代化作为国家发展的战略核心，并以教育信息化为依托，率先实现校园信息化，构建智能化的数字教学环境。课堂作为教学空间、校园的有效组成部分，无疑是校园信息化实施的首要场所。随着技术的不断发展，新技术和设备也影响着教室的结构，使得教室呈现出不同的表现形态，

本文根据技术的不同

发展时期可以将教室的发展过程划分为传统教室、视听教室、

数字教室和智慧教室四个阶段，

如图

5所示。

传统教室

视听教室

多媒体教室

未来之路……智慧技术融合、桌椅灵活、授课方式灵活

固定的桌椅和授课方式网络技术引入、桌椅固定、授课方式多样

智慧教室

视听技术引入、桌椅固定、授课方式单一

图 5 现代教室的发展演变

传统教室，教师通过黑板、粉笔、课本等教学工具和教学资源向学生传授知识。教育活动大多受时间和空间的限制，场所固定，资源工具有限。环境条件的限制导致教育形式单一，教师主要采用讲授的教学方式，学生被动接受知识，且校内学习与校外学习无法联通，不能满足教师和学生多样化的发展需求。

随着有声电影和广播录音等视听技术的发展及其在教育领域的应用，传统教室开始向视听教室转变。此时，教育环境的构建主要集中在电教室和语音实验室的建设方面，利用“三片两带”（即幻灯片、投影片、电影片、录音带、录像带）[1]、教学机和多媒体组合系统，改造传统教室，为教师和学生提供更多的教育资源和工具。但视听教室过多关注环境建设，在教学实践中缺乏对视听环境具体应用的积极探索，课堂教学停留在“表演”的形式上，教学方式由“人灌”变成了“电灌”。

20世纪90年代，随着网络信息技术的不断发展以及各种多媒体设备、网络资源、教学工具的出现，电子教室逐渐发展为数字教室。在数字教室中，教师和学生可以不受时空的限制，通过网络进行随时随地的教学和学习。数字教室下进行的教育教学，大多还停留在初级水平，只是简单的将课本上的教学内容机械地移植到计算机和手机上，并没有为教育的改革与完善创设适宜的环境条件，很难实现对个体高阶认知目标和创新能力的培养。

面对当前数字教育发展过程中存在的问题和瓶颈，教育改革迫切需要一种新型的智慧教室为其提供支撑。因此，教育研究者应充分利用各种前沿技术（以物联网为代表的新一代智慧技术），提升数字环境的智慧化水平，使其能够提供个性化的教育支持服务，预知教育过程中存在的问题，感知教育共同体的发展需求，从而培养出具有国际竞争力的拔尖创新型人才，实现未来教育的可持续发展，由此智慧教室和未来教室成为了新的研究热点。

三、智慧教室的内涵与特征

IBM展望未来5年五大智慧科技趋势IBM公司在2013年12月17日发布新一年的“5-in-5”报告，其中展望未来的5年的五大科技趋势。它预测的趋势中包括智慧课堂、智慧商店、智慧医疗、智慧隐私和保护以及智慧城市。智慧课堂作为智慧技术和智慧教学法相融合的产物，具体内涵通过以下说明。

1.智慧教室内涵

2008年11月，IBM首次提出了“智慧地球”的概念，随后奥巴马在2009年1月公开肯定IBM“智慧地球”的思路。2009年8月，IBM发布的《智慧地球赢在中国》计划书拉开了智慧地球战略性发展的序幕。伴随着云计算、物联网、大数据、泛在网络等新兴信息技术的日趋成熟，智慧地球的发展进程将进一步加快，智慧产业将走向新的高潮。其中智慧教室作为智慧地球的重要组成部分，充分体现了智慧技术在教育中的应用，也使得“智慧教室”、“智慧校园”成为教育领域中新的研究热点。就智慧教室的定义来说，研究者们也从不同视角对其解读，相似概念有未来教室、智能教室、未来课堂、智慧课堂、智能课堂等。陈卫东（2011）[2]认为智能教室是一个能够方便对教室所装备的视听、计算机、投影交互白板等声、光、电设备进行控制和操作，有利于师生无缝地接入资源及从事教与学活动，并能适应包括远程教学在内的多种学习方式，以自然的人机交互为特征的，依靠智能空间技术实现的增强型教室。黄荣怀等[3]认为在传感技术、网络技术、富媒体技术及人工智能技术充分发展的信息时代，教室环境应是一种能优化教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互开展，具有情景感知和环境管理功能的新型教室，这种教室被称为智慧教室。聂风华（2013）[4]从教室环境信息化建设的发展演变入手，首先阐释了智慧教室的理论概念，并从系统组成的角度构建了智慧教室的iSMART 模型，并根据清华大学五道口金融学院智慧教室建设项目的