隨著信息時代的到來，計算機、移動終端、交互式白板、投影儀、攝像機等信息化設(shè)備開始大量進入教室。眾多的設(shè)備和技術(shù)，復(fù)雜的線路連接，使教室成了各類先進設(shè)備、軟件的堆砌。研究表明，智慧教室的家具配備、技術(shù)裝備、空間布局顯著影響技術(shù)在教學(xué)中的作用。而如何合理有效地使用各種信息化軟件和設(shè)備，讓學(xué)生在優(yōu)美舒適的教室中，輕松愉快地學(xué)習(xí)精彩呈現(xiàn)的各種教學(xué)內(nèi)容，及時得到需要的學(xué)習(xí)資源，有針對性地開展教學(xué)，是智慧教室建設(shè)重點關(guān)注的問題。

　　一、智慧教室的特征
　　1．簡單易用，功能強大
　　隨著越來越多的設(shè)備進入教室，各類設(shè)備的相互獨立性增加了操作的難度，影響了這些設(shè)備在教室的應(yīng)用。智慧教室的建設(shè)，需要考慮設(shè)備的可靠連接、故障的快速解決，讓系統(tǒng)能迅速回復(fù)到正常初始狀態(tài)。為此，智慧教室通過面板將所有設(shè)備、系統(tǒng)集中在一起，提供一站式服務(wù)。通過一鍵操作、場景定制、默認(rèn)參數(shù)等快速操作，讓智慧教室能夠迅速處于最佳狀態(tài)。
　　2．靈活布局，環(huán)境優(yōu)雅
　　傳統(tǒng)教室由黑板、講臺、課桌椅等構(gòu)成，色彩單調(diào)，布局單一，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)主動性、積極性的發(fā)揮。智慧教室空間設(shè)計是指依據(jù)教育學(xué)和心理學(xué)原理，營造出最有利于學(xué)生心理和行為的氛圍，從而不斷激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
　　3．精彩呈現(xiàn)，共享課堂
　　在智慧教室里，教師和學(xué)生的電腦、移動終端里的學(xué)習(xí)資源，可通過Miracast和airplay等無線投屏神器實現(xiàn)共享；多部4K高清攝像頭，可自動跟蹤老師上課情況，對老師講授的內(nèi)容實行云錄播，學(xué)生可隨手“點播”錄播視頻，查看“回放”。借助智慧教室里的遠(yuǎn)程交互系統(tǒng)，還可輕松實現(xiàn)跨地區(qū)交互，實施遠(yuǎn)程教學(xué)。
　　4．高效互動，深度體驗
　　良好的人機互動，可以促使師生更好地利用智慧教室的各種設(shè)備，而不用擔(dān)心損壞設(shè)備。教學(xué)互動指教學(xué)平臺上師生之間的互動。教室發(fā)布指令，學(xué)生通過各種設(shè)備進行反饋。隨著教學(xué)平臺功能的增強，教學(xué)互動變得更加簡單和具有趣味性。常見的教學(xué)互動有課堂舉手、搶答、搖一搖選人、隨機小組劃分、點贊、互評、頭腦風(fēng)暴、作業(yè)等等。
　　5．?dāng)?shù)據(jù)分析，個性教學(xué)
　　智慧教室里，老師利用電子白板演示課件，學(xué)生用答題設(shè)備對問題做出自己的選擇。整節(jié)課上，每個學(xué)生操作的每個步驟都會被系統(tǒng)記錄下來，后臺可以進行精確分析，為每個學(xué)生生成一份教學(xué)效果診斷書。

　　二、智慧教室的構(gòu)造及功能模塊
　　1．內(nèi)容呈現(xiàn)系統(tǒng)
　　內(nèi)容呈現(xiàn)是智慧教室最基本的功能，主要設(shè)計要求是清晰、舒適、符合學(xué)生的認(rèn)知特點。內(nèi)容呈現(xiàn)的設(shè)備可以劃分為面向個人的呈現(xiàn)設(shè)備和面向集體的呈現(xiàn)設(shè)備，面向集體的內(nèi)容呈現(xiàn)設(shè)備由投影儀、觸摸一體機、白板、液晶電視、3D顯示、虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)等構(gòu)成，教師上課可以方便地利用遙控終端、手機、平板電腦操作，或者直接在觸摸一體機前進行各種操作，與傳統(tǒng)教學(xué)一樣方便。3D顯示可以更加逼真地演示各類模型的3D效果，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)讓學(xué)習(xí)者在更廣的視角中去學(xué)習(xí)知識，培養(yǎng)技能。
　　2．智能錄播系統(tǒng)
　　智能錄播系統(tǒng)不僅是課程資源建設(shè)的重要途徑，也是教學(xué)行為分析的重要依據(jù)。智能錄播系統(tǒng)通過圖像識別，能夠精確發(fā)現(xiàn)課堂中活動的老師和學(xué)生，并自動進行鏡頭切換。
　　課堂中的錄像，根據(jù)不同的用途，可以分為課堂實錄型、講解型和虛擬演播型。課堂實錄是智能跟蹤教師的講解和學(xué)生的發(fā)言、討論，既有全景式的課堂教學(xué)場景，更有教師、學(xué)生的特寫，還有電腦、板書的信號。
　　3．智慧教學(xué)系統(tǒng)
　　備課系統(tǒng)主要為課堂教學(xué)提供資源支持。系統(tǒng)為每一門課程建設(shè)一個門戶，并提供基本的課程設(shè)計架構(gòu)。教師只需要按照教學(xué)的要求，將相關(guān)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)、課前自測、預(yù)習(xí)、課件、視頻、動畫、案例、作業(yè)、網(wǎng)絡(luò)資源等上傳到智慧教學(xué)系統(tǒng)制定的欄目中即可，大多數(shù)資源都以文件的形式上傳，對于老師來說，可以非常方便地組織課堂教學(xué)資源。
　　教學(xué)系統(tǒng)由電腦端和移動端構(gòu)成。教師既可以在講臺進行講解，也可以手持手機或平板電腦進行講解。手機畫面可以智能投屏。手機端以PPT為核心，整合了課堂教學(xué)常用的資源和互動工具，包括資源調(diào)用、教學(xué)互動、粉筆、學(xué)生管理等部分構(gòu)成。課堂上學(xué)生的發(fā)言，或者一些實踐性操作，教室可以通過手機端的“實物展臺”進行現(xiàn)場直播，也可以把手機屏幕當(dāng)成黑板進行使用。
　　4．智能管理系統(tǒng)
　　智能控制系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、中控系統(tǒng)、傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)等。中控系統(tǒng)負(fù)責(zé)各類設(shè)備的啟動與關(guān)閉，同時根據(jù)應(yīng)用場景對各類設(shè)備進行智能化調(diào)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是智慧教室能夠流暢運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，采用雙Wifi模式。內(nèi)置Wifi主要用于教室內(nèi)部各個終端、顯示屏與教師機之間的數(shù)據(jù)傳送。外置Wifi主要用于調(diào)用學(xué)生的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，存儲學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，對課堂的生成數(shù)據(jù)進行及時的備份�？记谙到y(tǒng)支持指紋考勤、人臉識別等多種模式。

　　三、智慧教室建設(shè)案例分析
　　智慧教室建設(shè)的需求是功能越多越好，但在實際應(yīng)用中，由于教師的時間和精力很有限，往往只需要應(yīng)用其中的特定功能。智慧教室如何根據(jù)場景進行定制是其中的關(guān)鍵。
　　智慧教室建設(shè)主要包括空間設(shè)計、內(nèi)容呈現(xiàn)、互動教學(xué)、智能錄播、虛擬現(xiàn)實、智能管理等方面的內(nèi)容，根據(jù)應(yīng)用目標(biāo)的不同，可以分為經(jīng)濟型、標(biāo)準(zhǔn)型、專業(yè)型、未來型四種智慧教室。
　　1．經(jīng)濟型智慧教室
　　經(jīng)濟型智慧教室包括內(nèi)容呈現(xiàn)、互動教學(xué)兩個部分。內(nèi)容呈現(xiàn)設(shè)備包括電腦、超短焦投影儀和交互式電子白板。超短焦投影儀可以清晰呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，不影響教師在屏幕前的講解。交互式電子白板可以方便教師板書，對教學(xué)內(nèi)容進行圈點勾畫。即時互動系統(tǒng)主要由在線教學(xué)平臺和學(xué)生的手機構(gòu)成，而且教師可以方便地整合教學(xué)資源，開展各種教學(xué)活動。
　　2．標(biāo)準(zhǔn)型智慧教室
　　標(biāo)準(zhǔn)型智慧教室包括空間設(shè)計、內(nèi)容呈現(xiàn)、互動教學(xué)、智能錄播系統(tǒng)、智能管理等系統(tǒng)構(gòu)成�？臻g設(shè)計以簡潔大方為主，大部分設(shè)備、線纜采用隱藏式設(shè)計，整個教室可見部分就是講臺、桌椅、大屏。教室的后方角落，建設(shè)一間設(shè)計感超強的小屋，用于管理視頻采編設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、充電柜等設(shè)備。
　　3．VR智慧教室
　　VR智慧教室整合了標(biāo)準(zhǔn)智慧的各項功能，以VR智慧教學(xué)平臺為核心，在重點、難點處設(shè)置了VR互動教學(xué)視頻。教師帶上VR眼鏡，就可以在虛擬空間中演示各類場景和設(shè)備。
　　智慧教室為教學(xué)提供了一個舒適、靈活、開放、互動、高效的環(huán)境。智慧教室采用環(huán)保裝修材料，空間設(shè)計充分考慮色彩、插圖、顯示屏、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備，充分考慮教師的多樣性，采用可以折疊、拆分、組合的桌椅，使智慧教室能夠根據(jù)課程與任務(wù)的需要進行改變。智能錄播系統(tǒng)自動記錄課堂中師生的行為，產(chǎn)生有價值的資源。總之，智慧教室的建設(shè)，將先進的設(shè)備、平臺、軟件、工具以一種簡單的方式呈現(xiàn)給師生，為教學(xué)活動的智慧開展打下堅實的基礎(chǔ)。