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

　　一、智慧教室的特征
　　1．簡單易用，功能強大
　　隨著越來越多的設備進入教室，各類設備的相互獨立性增加了操作的難度，影響了這些設備在教室的應用。智慧教室的建設，需要考慮設備的可靠連接、故障的快速解決，讓系統(tǒng)能迅速回復到正常初始狀態(tài)。為此，智慧教室通過面板將所有設備、系統(tǒng)集中在一起，提供一站式服務。通過一鍵操作、場景定制、默認參數等快速操作，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、課桌椅等構成，色彩單調，布局單一，不利于學生學習主動性、積極性的發(fā)揮。智慧教室空間設計是指依據教育學和心理學原理，營造出最有利于學生心理和行為的氛圍，從而不斷激發(fā)學生的創(chuàng)新能力。
　　3．精彩呈現(xiàn)，共享課堂
　　在智慧教室里，教師和學生的電腦、移動終端里的學習資源，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，對老師講授的內容實行云錄播，學生可隨手“點播”錄播視頻，查看“回放”。借助智慧教室里的遠程交互系統(tǒng)，還可輕松實現(xiàn)跨地區(qū)交互，實施遠程教學。
　　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備，而不用擔心損壞設備。教學互動指教學平臺上師生之間的互動。教室發(fā)布指令，學生通過各種設備進行反饋。隨著教學平臺功能的增強，教學互動變得更加簡單和具有趣味性。常見的教學互動有課堂舉手、搶答、搖一搖選人、隨機小組劃分、點贊、互評、頭腦風暴、作業(yè)等等。
　　5．數據分析，個性教學
　　智慧教室里，老師利用電子白板演示課件，學生用答題設備對問題做出自己的選擇。整節(jié)課上，每個學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，為每個學生生成一份教學效果診斷書。

　　二、智慧教室的構造及功能模塊
　　1．內容呈現(xiàn)系統(tǒng)
　　內容呈現(xiàn)是智慧教室最基本的功能，主要設計要求是清晰、舒適、符合學生的認知特點。內容呈現(xiàn)的設備可以劃分為面向個人的呈現(xiàn)設備和面向集體的呈現(xiàn)設備，面向集體的內容呈現(xiàn)設備由投影儀、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)讓學習者在更廣的視角中去學習知識，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的重要途徑，也是教學行為分析的重要依據。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生，并自動進行鏡頭切換。
　　課堂中的錄像，根據不同的用途，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生的發(fā)言、討論，既有全景式的課堂教學場景，更有教師、學生的特寫，還有電腦、板書的信號。
　　3．智慧教學系統(tǒng)
　　備課系統(tǒng)主要為課堂教學提供資源支持。系統(tǒng)為每一門課程建設一個門戶，并提供基本的課程設計架構。教師只需要按照教學的要求，將相關的學習指導、課前自測、預習、課件、視頻、動畫、案例、作業(yè)、網絡資源等上傳到智慧教學系統(tǒng)制定的欄目中即可，大多數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資源。
　　教學系統(tǒng)由電腦端和移動端構成。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，整合了課堂教學常用的資源和互動工具，包括資源調用、教學互動、粉筆、學生管理等部分構成。課堂上學生的發(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)包括網絡系統(tǒng)、中控系統(tǒng)、傳感網絡系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)等。中控系統(tǒng)負責各類設備的啟動與關閉，同時根據應用場景對各類設備進行智能化調節(jié)。網絡系統(tǒng)是智慧教室能夠流暢運轉的關鍵，采用雙Wifi模式。內置Wifi主要用于教室內部各個終端、顯示屏與教師機之間的數據傳送。外置Wifi主要用于調用學生的基礎數據，存儲學生的學習數據，對課堂的生成數據進行及時的備份�？记谙到y(tǒng)支持指紋考勤、人臉識別等多種模式。

　　三、智慧教室建設案例分析
　　智慧教室建設的需求是功能越多越好，但在實際應用中，由于教師的時間和精力很有限，往往只需要應用其中的特定功能。智慧教室如何根據場景進行定制是其中的關鍵。
　　智慧教室建設主要包括空間設計、內容呈現(xiàn)、互動教學、智能錄播、虛擬現(xiàn)實、智能管理等方面的內容，根據應用目標的不同，可以分為經濟型、標準型、專業(yè)型、未來型四種智慧教室。
　　1．經濟型智慧教室
　　經濟型智慧教室包括內容呈現(xiàn)、互動教學兩個部分。內容呈現(xiàn)設備包括電腦、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)教學內容，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，對教學內容進行圈點勾畫。即時互動系統(tǒng)主要由在線教學平臺和學生的手機構成，而且教師可以方便地整合教學資源，開展各種教學活動。
　　2．標準型智慧教室
　　標準型智慧教室包括空間設計、內容呈現(xiàn)、互動教學、智能錄播系統(tǒng)、智能管理等系統(tǒng)構成�？臻g設計以簡潔大方為主，大部分設備、線纜采用隱藏式設計，整個教室可見部分就是講臺、桌椅、大屏。教室的后方角落，建設一間設計感超強的小屋，用于管理視頻采編設備、無線網絡設備、充電柜等設備。
　　3．VR智慧教室
　　VR智慧教室整合了標準智慧的各項功能，以VR智慧教學平臺為核心，在重點、難點處設置了VR互動教學視頻。教師帶上VR眼鏡，就可以在虛擬空間中演示各類場景和設備。
　　智慧教室為教學提供了一個舒適、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，空間設計充分考慮色彩、插圖、顯示屏、網絡等設備，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課程與任務的需要進行改變。智能錄播系統(tǒng)自動記錄課堂中師生的行為，產生有價值的資源�？傊�，智慧教室的建設，將先進的設備、平臺、軟件、工具以一種簡單的方式呈現(xiàn)給師生，為教學活動的智慧開展打下堅實的基礎。