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智慧教室在教学中的应用精选(九篇)

智慧教室在教学中的应用

第1篇:智慧教室在教学中的应用范文

常州市北郊小学多年来致力于新型信息化教学实践,积极建设能够促进学生有效学习的信息化教学环境。在徐清校长的不懈努力下,学校建设并应用了多种类型的智慧教室,取得了不错的教学效果。

如何理解智慧教室的内涵

智慧教室是在传统教室的基础上发展起来的。在传感技术、网络技术、富媒体技术及人工智能技术的支持下,智慧教室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,具有情境感知和环境管理功能。平板电脑是智慧教室的核心设备,其多点触控、流程运行、便于携带、超长续航和高分辨率等特点,给学生以良好的用户体验,支持学生个性化学习。以iPad为代表的平板电脑的问世,宣告数字化学习进入了新阶段,其广泛应用必将推动教与学方式的变革,引发对教学资源的新需求。无线投影、多屏显示是智慧教室的重要特征,利用无线网络传输技术,师生的任意画面均可投射到屏幕上。按照黄教授对智慧教室的定义,其“智慧性”可概括为内容呈现、环境管理、资源获取、及时互动、情境感知五个维度。如果分别从内容呈现、资源获取和及时交互三个维度来增强教室的设计,可把教室建成高清晰型、深体验型和强交互型三种典型的智慧教室。

高清晰型智慧教室的课堂形态

高清晰型智慧教室主要支持以讲授为主的课堂教学。学生座位布局以“秧苗式”固定座位为主,听课人数为45人左右。它支持无线投影技术呈现教学内容,应根据教室空间大小来配置屏幕尺寸及个数,双屏显示应成为教室的标准配置,根据实际情况也可以根据分组设置多屏。师生可将电脑的画面投射到教室内的任意屏幕上。课堂中利用iTeach软件及后台支持系统,师生便可以无线网络的方式获取学习资源,在线储存学习记录,进行师生交互,学生还可通过平板电脑以电子投票、问题反馈的方式给予反馈。

深体验型智慧教室的课堂形态

深体验型智慧教室支持以个人探究为主的教学模式。座位布局相对灵活,“秧苗式”、“圆形”、“马蹄形”等布局均可。它要求学生每人配备一台平板电脑,内容呈现以学生的平板电脑为主,教室内的屏幕呈现为辅。学生可利用平板电脑记录笔记或反馈信息,并可将其画面投射到大屏幕上。在丰富的资源和教学工具的支持下,学生便利地获取和应用虚拟实验、仿真教学等在线资源和学习分析工具。交互方式以生机交互为主,以师生交互、生生交互为辅。

强交互型智慧教室的课堂形态

第2篇:智慧教室在教学中的应用范文

关键词:军队院校;智慧教室;工程图学;教学模式;虚拟模型库

近年来,大数据、云计算、人工智能等新技术不断出现,给很多行业带来了颠覆性影响,高校课堂在新技术的冲击下也迎来变革和创新的“新时代”。传统教学手段已不能满足新时代对创新人才培养的迫切要求,智慧教室作为“互联网+教育”的产物应运而生。智慧教室是基于新兴信息技术构建的以互动为核心,能够提供个性化师生服务,进行智能化管理,实现多元化交互教学,物理环境与虚拟环境相融合的学习场所[1-3]。地方高校在智慧教室建设方面起步较早,虽积累了一定的建设经验,但目前整体上仍处于探索阶段,尚未大规模推广应用,军校智慧教室建设目前也正在试点推进。军校工程图学教学与地方高校相比存在一定特殊性,突出体现在:由于校园网络与地方互联网物理隔离,很多先进的网络教学资源和网络教育软件无法直接应用到课堂教学,信息化教学手段、技术运用不充分,利用PPT等传统教学手段开展工程图学教学在军校课堂上仍然占据主导地位。以智慧校园与智慧教室建设为契机,提升工程图学教学信息化水平,迫切需要开展智慧教室场景下工程图学教学有关问题的研究,有效推动智慧教室以及智慧教育理念在军队院校落地生根。

1工程图学课程教学的主要矛盾

马克思主义哲学的矛盾观认为矛盾无处不在且贯穿事物发展的始终,矛盾双方相互统一又相互斗争,推动事物不断发展。工程图学教育的基本矛盾是“教”与“学”的矛盾,它贯穿于教学全过程和各个环节,包括技术革新在内的图学教学改革,其目的即是推动基本矛盾向良性方向发展,促进图学教学水平的提高。矛盾的复杂性和不平衡性表明:事物都不是由单一矛盾构成的,在由多种矛盾构成的矛盾体系中,主要矛盾居于支配地位,对事物发展起决定作用。工程图学作为一门技术科学,它以图形系统来研究和认识客观世界,“看图”与“读图”过程都离不开空间思维能力。工程图学课程既将空间思维能力作为基础和载体,又是将其作为培养目标。在某种意义上,空间思维能力培养的重要性甚至超出课程所涉及的理论和方法本身,学员空间思维能力与课程教学对其要求的差距是影响教学质量的主要矛盾[4]。在实际教学过程中笔者也发现,教学效果和学员学习水平提升的主要制约因素就是个体之间空间思维能力的差异,空间思维能力较强的学员根据三视图可以快速想象出物体的空间几何形状,空间思维能力较差的学员则需要借助实物教具或三维CAD模型。传统教学在培养学员空间思维能力方面主要存在两个方面的弊端:一是传统课堂教学以教师单向知识灌输为主,不能动态了解学员学习效果和学习需求,学员被动学习为主,主动探索意识不强;二是培养学员空间思维能力的手段单一,以往针对空间思维能力较差的学员,多是鼓励其手工切割橡皮或者手工捏橡皮泥等,这种方法原始且落后,不仅费时费力、费资金,而且制作出来的模型粗糙、演示效果差,学员尝试一段时间后多数选择放弃。因此,寻求更加高效的方法提升学员空间思维能力成为当前军校工程图学教学亟待解决的问题。在解决学员空间思维能力培养这一教学主要矛盾方面,智慧教室可选途径和手段更加丰富,例如可以鼓励学员借助信息化的手段建立三维虚拟模型,也可以直接调用虚拟模型库,通过旋转、剖切等操作多维度、高效、直观地了解几何体的空间形状、组合方式、邻接形式等。例如,在当前工程图学课堂教学中,相贯线知识的学习对于空间思维能力较差的学员来说是很大的挑战,因为相贯线通常不是二维的平面曲线,而是三维的空间曲线,且影响相贯线的因素非常多,如几何体形状、大小和相对位置等。现阶段教学中主要依靠PPT图片静态展示各种相贯线,演示手段单一且枯燥,不能调动学员学习兴趣。在智慧教室场景下,则可以通过构建相贯线虚拟模型库,让学员主动观察各种形式的相关线,自主归纳总结相贯线影响因素,通过构建生动、直观、富有科技感的虚拟场景,有效促进学员空间思维能力的培养,进而提高教学效果。

2智慧教室场景下工图教学若干问题

2.1教师与教室“人机融合”问题

首先,智慧教室作为新生事物,与传统教学场景有根本性的差异,应使工程图学任课教员尽快掌握智慧教室所涉及的各种先进技术,如设备自动化控制、多屏显示、无线投影、课堂教学录播、远程互动教学等[5],熟悉智慧教室教学设施、空间布局等,为各种教学手段的灵活运用打下基础。其次,智慧教室场景下的教学与课程特征、学员培养层次密切相关,应“因课施教、因材施教”,目前尚无成熟的能够充分体现智慧教室特色的教学模式可供借鉴。因此,在教学试点阶段应突出工程图学课程特色,优选教学内容,优化教学环节,以三维模型直观教学为载体,着力解决工程图学教学的主要矛盾,即学员空间思维能力培养问题。再次,为实现智慧教室物理环境与虚拟环境的有机融合,需要任课教员付出很多的精力来摸索和研究,因此,应尽可能安排专门人员专职从事教学试点工作,或者安排专项研究课题做支撑,为智慧教室的推广积累经验。

2.2智慧教室场景下教学模式创新问题

教学模式是在一定教学思想或教学理论指导下建立起来的较为稳定的教学活动结构框架和活动程序,必须蕴含特定的教学理论或教学思想,有利于达成教学目标,促进学生主动学习,能提供可参考的有一定操作性的教学活动结构或程序,以及具有与之相配套的基本教学方法[6]。唯物主义哲学认为:物质决定意识,意识是物质世界发展的产物。相对而言,智慧教室属于物质范畴,教学模式则属于意识范畴,智慧教室相对于传统教室在结构组成、内容形式上产生了颠覆性的变化,按照物质决定意识、意识对物质具有能动作用的原则,智慧教室场景下的教学模式也应改革、创新,以适应教学环境条件的变化,从而正确地指导教师有效开展教学实践活动。建构主义学习理论认为学习应是学习者自己建构知识的过程,这种建构无法由他人来代替。知识体系建构过程一定不是单纯在课堂上完成的,而必须通过学生自主学习完成[4]。因此,智慧教室场景下工程图学教学模式创新核心问题是适应智慧教学环境,促进学生自主学习。

2.3信息化教学资源自建与引入问题

2.3.1虚拟模型库建设智慧教室的建设应不止于物理环境的信息化改造,更重要的是虚拟教学资源的打造。对于工程图学教学而言,构建多样化的虚拟模型库在培养学员空间思维能力方面优势明显,建立虚拟模型库成为迫切需求,应作为工程图学智慧教室虚拟环境建设的重点内容之一。关于虚拟模型库的建设,公开发表的文献较多,为模型库开发者提供了可以借鉴的成功案例。例如,杨小平[7]等为了解决《工程制图》传统教学中挂图和实物模型资源受限的问题,以SolidWorks为开发平台建立了虚拟模型库,通过EDrawing软件进行动态仿真,通过Dreamweaver软件构建学习平台,使抽象难懂的模型结构变得简单、直观,增强了学生的空间想象力和绘图能力,为“工程制图”教学改革提供了参考。虚拟模型库的建设应以自建为主,尽可能地与自编教材以及课程教学内容相同步、相配套,对于军队院校来说,可以引入丰富多样的装备案例,突出军事特色和工程应用背景。以我院“工程图学”课程教学为例,为适应工程图学智慧教学的需要,授课教员基于虚拟仿真技术和增强现实技术,以unity3D软件为平台,自主开发了面向学员电子书包端(安卓版)的、针对我院自编教材及习题集典型知识点的AR资源及APP教学软件,该AR资源涵盖了教学大纲要求的主要内容,综合采用三维动画、三维模型、三维交互、二维互动等多种形式,实现了知识内容的三维可视化。具体而言,学生安装APP后,使用APP软件扫描图册或者教材等印刷品上的图片,三维资源即刻显示在平板上,学生可以触摸操作,旋转、缩放结构模型,观看工作原理及作图过程,操作非常方便,学生易于上手使用。三维模型除了可以通过触摸操作自由旋转、缩放、平移观察,还可以在模型之上添加感应热点,通过单击等触发方式弹出图文介绍;对内部形状复杂的结构,可以通过剖切模型展示复杂内形。这些优点是手工切割橡皮或者手工捏橡皮泥无法做到的,学生可以从这种原始、落后、费时、费力且模型粗糙、演示效果差的“体力劳动”中解脱出来,专注于空间构想和思维训练,新颖且实用的学习形式更能激发学生的学习热情。需要注意的是,虚拟模型库是一把“双刃剑”,实际教学过程中需要正确地引导学生合理地进行利用,避免学生产生怠惰心理。例如,学生在完成工程图学习题集的过程中,有的学生不去进行空间思维的训练,而是在解答题目之前直接查看三维虚拟模型,反而达不到预期教学效果。要避免此类情形,需要对模型库进行优化升级,比如对模型库的开放权限进行限制,学生只能在完成练习且教员开放权限之后才能进行查看等。2.3.2引入互联网资源军校智慧教室是“互联网+教育”在军事教育领域的拓展,军校智慧教室应与互联网深度融合,最主要途径的就是推动互联网教学资源的开发建设。在资源建设方面,虽然自建资源虽然针对性强,但是开发效率不高,需要耗费大量的人力物力,因此,除了整合军网资源、推广移动学习终端等,要积极地引入地方机构和高校优质资源,进一步推动图学课程智慧教学落地见效。在探索构建“互联网+”学习平台方面,课程组在广泛调研的基础上,引进了由化学工业出版社研发的CIDP制造业数字资源平台,该平台能为广大用户提供了大量的、形式多样的与工程图学相关的资料库和信息源。为了提高CIDP制造业数字资源平台使用效益,需要在该通用平台的基础上进行定制开发,拓展资料库和信息源的参考功能,更好地为我院师生的教学服务,为此,课程组提出了基于CIDP搭建工程图学课程智慧教学平台的设想。主要途径是借助CIDP制造业数字资源平台上的已有资源,整合自建的工程图学课程资源,实现课程教学资源的重构、重塑。通过该平台可以进行指定范围(班级或课堂)内的资源共享与交流,为日常教学活动提供与教材配套的教学参考资源,提供与教学活动相关的辅助功能,如教员与学员的组班功能、教学内容和资源分享功能、内容与习题的讲解、作业与电子作业管理功能、测试管理功能,学员测评功能等,目标是实现工程图学课程的知识单元解析,在整合和开发原有的教学素材基础上,打造动态开放、高效教学和个性化学习的课堂,既方便教员组织、定制教学内容,又方便教员对班级学员的学习动态管理和对教学效果的及时反馈,进一步探索工程图学智慧教学模式改革,致力于提高工程图学课程的教学质量。传统的教室只是单纯的教学场所,基于“互联网+”的智慧教室是对传统教室在内容和形式、空间与时间上拓展和延伸。借助校园无线网的覆盖,信息空间与物理空间无缝对接,教师和学生可以在任何时间和地点,通过合适的终端设备顺畅地通信,开展更加广泛、高效、便捷的师生互动、学生之间的交流,极大提高了智慧教室的利用效率,实现了建设效益的最大化。

结语

本文探讨了军队院校在工程图学教学中存在的问题,尤其是传统教学手段在培养学员空间思维能力、解决教与学主要矛盾方面存在诸多局限性,军校智慧教室建设为解决工程图学教学中存在的矛盾问题提供了更加有效的途径。分析了智慧教室场景下工程图学教学存在的人机融合、软硬件融合、教学模式创新、信息资源建设等方面的问题。基于智慧教室开展工程图学教学,需要教员尽快熟悉教学硬件环境、设施设备等,丰富虚拟教学资源,包括自建资源与引进成熟地方资源,同时创新教学模式,使软硬件协同作用,将智慧教室建设与课程特色相融合。最后以工程图学AR虚拟教学软件开发以及CIDP制造业数字化资源定制平台建设突破口,在信息化教学资源自建与引入问题上开展了积极地探索与尝试,可以为其他军队院校工程图学智慧教室建设以及智慧教学提供经验参考,同时可以为促进军队院校教育信息化水平提升提供有益借鉴。

参考文献:

[1]陈江.信息化环境中智慧教室的构建[J].科技创新导报,2017,14(30):144-145.

[2]吕恋生,杨再明,张凯.智慧教室设计及其对传统教学方式的影响———以中国矿业大学为例[J].现代教育技术,2019,29(09):86-92.

[3]程敏.信息化环境中智慧教室的构建[J].现代教育技术,2016,26(02):101-107.

[4]毛昕,黄英.工程图学教育中的若干哲学思想问题[J].工程图学学报,2005(05):132-138.

[5]赵凯莉.智慧教学环境下工程制图课堂教学改革思考与实践[J].现代信息科技,2019,3(05):87-89.

[6]韩龙淑.当前教学模式研究中面临的问题及其思考[J].教育理论与实践,2006(04):47-49.

第3篇:智慧教室在教学中的应用范文

老师上课时实时拍下课堂情况并上传到互动学习平台,这不仅使得老师间可以相互交流,学生放学后有不会的知识点,也可以直接在电脑上或者学校公众号“微课堂”上回看到老师白天上课所讲的重点。这是江苏盐城市第三中学的录播教室的功能。

据了解,盐城市第三中学装载全自动智能录播系统的教室,包括1间录播教室、1间设备操控室。该系统有精品课程建设、微课教学建设等重要教学环节,在满足教学常态化的前提下,通过6个摄像头,多角度记录整个课堂的教学过程,实现教师授课、板书、PPT课件、师生互动等多路视音频信号的自动跟踪、切换、录制和直播功能。这不仅能够实现教学案例的多人评价,还有教学资源点播、课程直播、教研互动、在线课堂点评、教学课堂等一系列教学应用功能。

“智慧校园”创建是教育现代化建设的重要内容,盐城市将“智慧校园”建设纳入2016年为民办实事工程。今年,盐城将有20%的中小学、职业学校创建市级智慧校园学校,力争创建10所省级示范学校。在基础教育数字化学习试点基础上开展“智慧课堂”示范工程,建设10个省级智慧课堂示范校,开展MOOC、微课、“翻转课堂”、“电子书包”等新兴教学模式和新兴载体的试点示范工程。

盐城市教育部门正在全力推进“智慧校园”创建工作。建成后的“智慧校园”,将有效地改变传统学校管理和教学模式,个性化学习将成为学生学习的新常态。

“打个比方,暑假作业是让学生对知识保持一个‘热度’,所以提倡每天写一点。但有人几天就写完了,也有人等到最后几天才突击写。怎么解决这个问题呢?”盐城市现代教育技术中心负责人说,“智慧校园”工程实施到位后,系统会按时给学生发一些作业,既能保证学生假期休息,也能保证学生不因为假期而生疏了知识。

“现在的教学模式,老师一道题讲完,到底有多少同学真正懂了,这很难判断。将来判断学生懂不懂,现场准备一道客观题,发到每个学生的操作设备上,现场测试一下,系统立刻就能回馈信息给老师。如果大多数学生答错了,老师就需要再讲一遍。”相关负责人又打了个比方。至于学生完成作业的时间长短问题,现在老师难以获得准确信息,但在将来完全可以解决。

事实上,“智慧校园”的建立对于老师来说,可以提供更多优质的教育资源,让老师上课时直接通过多媒体教学平台生动授课;学生也可以借助电子移动设备,查阅学习信息、完成指定作业等。

近年来,盐城市高度重视教育信息化工作,以“智慧校园”创建为抓手,通过举办全市中小学创客教育项目辅导员培训班及创客教育论坛,加强物联网、3D打印、开源机器人等前沿科技知识的学习和实验,不断提升全市青少年科学素质、信息素养和信息技术应用能力,努力打造盐城市创客教育品牌。

盐城市第三中学是首批拥有录播教室的学校之一。2015年年初,该校根据《盐城市中小学智慧校园建设标准》,投资50万元,在各个教室安装了互动电子白板,并新装修自动录播教室、专用音乐教室、专用美术教室、史地教室各一间。

“录播教室打破传统教育受制于时间和空间的限制,满足现代化与信息化叠加的‘互联网+’时代的学习需求,学生可以在任何时间进行学习,也有助于教师反思教学方式,推动其自觉提升教学水平。”该校负责人说,除了录播教室,该校还成立了信息中心,自建学校新闻系统和教学资源下载站,建有可管理的校园无线网络,覆盖学校教学、办公等场所。

截至目前,盐城市通过全面深化“三通两平台”(宽带网络校校通、教学资源班班通、学习空间人人通和教学资源公共服务平台、教育管理公共服务平台)建设与应用,实施智慧教育资源服务提升工程,整合名师、名校资源,开展名师课堂、名校课堂优质资源库建设,优质教学资源“班班通”、网络学习空间“人人通”比例分别达85%和50%。

据了解,“智慧校园”创建是教育现代化建设的重要内容,是提高教育信息化水平,促进教育均衡发展的关键抓手。推进“智慧校园”创建工作要抓认识到位,提高对教育信息化的思想认识;要抓教师培训,首先要重抓骨干教师培训,形成信息化工作团队,以典型引路,带动整体;要抓资金落实,要积极争取政策支持,多方筹措资金,保障经费投入;要抓创新应用,强化信息化设施设备的使用管理,充分发挥设施设备在管理和教育教学工作中的作用;要抓资源整合,整合现有资源和平台,打造升级版,打破数字鸿沟,实现互联互通;要抓督查指导,要加强行政推动和业务指导,近期将启动市直学校信息化工作专项督查,及时发现问题。

近日,在盐城市“智慧校园”创建工作推进会上,相关专家对“智慧校园”的内涵进行了诠释与解读,进一步明晰了“智慧校园”创建工作的方向与思路。各学校分管负责人就创建工作落实与推进情况进行了交流。还对今后一阶段创建工作作了部署,要求各校强力推进创建工作,确保完成本年度目标任务,为提升市直学校教育品质,推进教育现代化奠定坚实的基础。盐城市教育部门正在全力推进“智慧校园”创建工作。建成后的“智慧校园”,将有效地改变传统学校管理和教学模式,个性化学习将成为学生学习的新常态。

打造“智慧亭湖”

“智慧校园”的核心是信息化,希望教育局要进一步重视信息化装备的建设和常态化使用,将信息化融入课堂,融入日常教学,融入教育,使信息化成为推动全市教育现代化步伐的加速器。教育局将以亭湖中学等三所学校的成功创建为契机,立足实际,总结经验,开拓创新,分阶段、分类别、分层次地开展“智慧校园”创建活动,逐步有效地推动学校教育教学信息化发展,使学校的办学能力和办学水平跃上新的台阶。

从去年开始,江苏盐城亭湖区就已经强势推进“智慧校园”创建工作。为落实好江苏省、盐城市关于创建“智慧校园”相关文件精神,打造安全、稳定、环保、节能的校园,策应盐城“智慧城市”建设,亭湖区教育局强势推进“智慧校园”创建工作。为落实好江苏省、盐城市关于创建“智慧校园”相关文件精神,打造安全、稳定、环保、节能的校园,策应盐城“智慧城市”建设,亭湖区教育局强势推进“智慧校园”创建工作。

立足高远,强化领导。亭湖区教育局通过创建“智慧校园”,进一步提升亭湖区学校的信息化水平,以教育信息化推动教育现代化建设,以“智慧校园”助力“智慧亭湖”建设。为快速有效推进“智慧校园”创建工作,亭湖区教育局成立了由局主要领导挂帅的领导小组,全面领导“智慧校园”创建工作。

加大投入,未雨绸缪。为保证创建目标的实现和创建进度的实施,亭湖区教育局在区领导和区财政部门的大力支持下,加大经费投入,依据创建标准配备硬件设施、设备,完善组织机制。

第4篇:智慧教室在教学中的应用范文

一、打造高效课堂之缘起――时展的要求

1.落实立德树人根本任务的要求

2015年3月30日,我国在正式印发的《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中,提出了要加快“核心素养体系”建设。而以个人发展和终身学习为主体的核心素养体系,必将取代以学科知识结构为核心的传统课程标准体系。

“核心素养体系”建设不仅挑战我们现有的课程设计与评价体系,同时也拷问着校长和教师的教育素养,从概念转向行动,从“知识至上”转向以核心素养为导向。

2.新高考招生改革的要求

新高考招生改革方案坚持育人为本,遵循教育规律,把促进学生健康成长成才作为改革的出发点和落脚点,扭转片面应试教育倾向,坚持正确育人导向,践行社会主义核心价值观,深入推进素质教育,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。新高考招生改革方案把目光投向考生的综合素质,既反映出我国对人才标准的现实反思,也适应了人才培养的需求。而目前课堂教学僵化固化弱化的现状与新高考招生改革的要求严重不适应,因此,高中课堂教学改革势在必行。

3.信息技术与教育教学深度融合的要求

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》提出“信息技术对教育发展具有革命性影响,必需予以高度重视”,教育部明确指出要“重点推进信息技术与教育教学的深度融合,促进教育内容、教学手段和方法现代化,创新人才培养、科研组织和社会模式,推动文化传承创新,促进教育质量全面提高”。因此,探索信息技术与教育教学深度融合,以应对“互联网+”给教学与学习带来的革命性变化,并重构教育教学模式,无疑是现代学校最重要的目标追求。

二、打造高效课堂之出路――智慧课堂的思索

传统课堂上,学生始终处于被动依赖状态,主体地位得不到保障;学生只在听教师讲,几乎不动脑、不动手。传统课堂弊端造成的被动、依赖、低能、低效、重负等后果,与国家号召立德树人、培养创新人才等要求背道而驰。

如何变革与创新课堂教学模式?如何实现信息技术与课堂教学的深度融合?在“互联网+”的今天,高效课堂之“高效率、高效果、高效益”如何达成?出路在何方?当我们遇见台湾“TEAM Model智慧教室”互动教学系统时,一直困惑亟待破解的思索有了初步的答案,那就是:借力智慧教室,培训智慧教师,建构智慧模式,打造智慧课堂,追寻智慧教育――打造学生主动乐学、提升素养的优质高效的课堂。

“TEAM Model智慧教室”(见图1)是集“T-课堂教学”“E-评价”“A-诊断”“M-补救”为一体的互动教学系统,它透过具有便利、效能、智慧等特性的科技教学辅具与系统,提供课堂教与学服务。

在TEAM Model概念下的教学环境发展,其重点不只在于软硬件的系统功能操作训练,更重要的是将科技融入教师们的教学策略中,发展出科技创新教学模式,使课堂展现“三动”――生动、互动、主动的活络氛围,结合云计算的辅助,达到“三精”――精确、精致、精进――的教学效果,进而实践“三适”――适时、适当、适性――的教育理想,成为具有展现力、洞察力与调和力的智慧课堂。

TEAM Model智慧教室这些强大的优势和功能,契合了我校对高效课堂的目标追求,因此2014年9月我们在全校60个班级全面引进TEAMModel智慧教室以及学校私有云平台IES教学专家系统,达到智慧教室全覆盖,其目的是通过借力TEAM Model智慧教室打造高效课堂,促进信息技术与教育教学的深度融合,全面提升学生的综合素质,全面提高教育教学质量。

三、打造高效课堂之模式――智慧课堂的初探

1.“533”智慧课堂教学模式简介

我们借力TEAM Model智慧教室打造高效课堂,促进信息技术与教育教学的深度融合。经过一年多的探索,学校初步构建了一套可复制的“533”智慧课堂教学模式(见图2)。

“5”就是基本框架五环节:课前预习先学,课首问题反馈,课中合作研讨,课尾当堂巩固,课后拓展提升。

“33”就是“前提”“关键”“核心”三个“三”。

前提――学情三反馈:课首先学问题反馈,课中合作研讨反馈,课尾当堂巩固反馈。

关键――释疑三选择:80%以上学生懂得的问题,以对学的方式解决;30%-80%之间的学生懂得的问题,以群学的方式解决;30%以下的学生懂得的问题,以教师精解的方式解决。

核心――课堂三不讲:学生自己能学会的不讲,学生之间通过合作学习可以解决的不讲,即使教师讲了学生也不懂的不讲。

贯穿“533”智慧课堂教学模式的精髓和灵魂是学教关系的三大变革,即先学后教、以学定教与多学少教。

“533”智慧课堂教学模式的实质是学生自主合作学习主导下的探究式、讨论式、参与式教学,充分体现学生的主体地位。

2.“533”智慧课堂教学模式的理论依据

“533”智慧课堂教学模式建构的直接理论依据是美国学者、著名学习专家爱德加・戴尔首先发现并提出的学习金字塔理论(见图3)。

爱德加・戴尔提出,学习效果在30%以下的几种传统方式,都是个人学习或被动学习;而学习效果在50%以上的,都是团队学习、主动学习和参与式学习。

从学习金字塔中我们不难发现,听讲是效率最低的学习方式,而讨论、练习和教别人是高效的学习方式。学生在被动状态下的学习效率低,主动状态下的学习效率高。这给我们实行“533”智慧课堂教学模式提供了直接的理论支撑。

美国约瑟夫・特雷纳曼通过课堂教学测试发现:教师讲解15分钟,学生能记住41%;讲解30分钟,只记住前15分钟内容的23%;讲解40分钟,则只记住前15分钟内容的20%。可见,教学并不是给予,而应当是在教师引导下的学生的获取;教学质量的高低与教师讲解时间的长短并不成正比关系。

3.“533”智慧课堂教学模式的目标追求

(1)构建促进主动乐学课堂

学生成为课堂的主人,活动的主角,以活动为主线,通过IRS的投票即时反馈、抢权、挑人等功能让每个学生主动参与,积极参与,乐学乐思。

(2)构建提升学生素养课堂

以核心素养培养为主攻方向,以能力和思维训练为主旨,通过实物提示机、IRS的抢权等功能全面培养学生思维、交流、表达、独立、组织等综合能力,让课堂成为智慧课堂、活力课堂。

(3)构建实现优质高效课堂

以TEAM Model智慧教室为依托,训练过程为主线,大容量、快节奏、全面完成教学目标,切实提高课堂教学的实效性。在课内解决问题,向课堂要质量的同时,还通过IES诊断补救平台统筹学校学习和家庭学习的时间,实现两个个学习的沟通、衔接和互补,从而拓展校园的功能。

4.“533”智慧课堂教学模式的推进措施

为推进“533”智慧课堂教学模式改革,我们采取了一系列措施。

(1)规范课改制度建设

一是抓好顶层设计。在课改的前半年,学校已着手建构与推进工作,校级领导、全体行政人员、各年级骨干教师均按计划参加校外与校本培训,召开了多次征求与论证会议,制订了《上杭一中课堂教学改革试点项目工作方案》《上杭一中课堂教学改革实施细则》《关于成立上杭一中课堂教学改革领导与丁作机构的决定》《关于成立上杭一中教学督导委员会的决定》《上杭一中关于聘任学科主任的决定》《上杭一中教研组长工作职责、上杭一中年段备课组长工作职责》《上杭一中关于进一步规范教研活动提高教研质量的意见》《上杭一中学科长工作日志》《上杭一中教学反思制度》等一系列方案措施,做到各项课改工作有章可循。

二是实行行政推进。课改工作是学校的重心工作,是学校研究决定的教学给作,必须克服困难,按计划实施推进。为此,学校成立了多方面、多渠道的推进职能小组,以确保课改工作的顺利推进。

(2)规范学习小组建设

高效课堂的高效,关键在于学习小组的高效。建设、培训好一个小组,也就把握住了高效课堂和学生探究能力培养的灵魂。

一是优化学习小组的成员结构,构建小组文化,增强小组的学习动力和凝聚力。高效课堂的合作学习是以小组为基本单位进行教学活动的,构建合作学习小组是进行合作学习活动的组织前提。应做到:科学规划,合理分组;分工合作,各司其职。

二是强化培训小组长和小组,给高效课堂配上强劲的发动机。通过培训,明确小组长的作用和小组长与教师的关系,以指导学生搞好分层讨论、分层达标。

三是完善小组考评机制,让常态化的考评促进小组建设。

四是完善促进学习小组建设的激励机制,充分发挥榜样的引领示范辐射作用。

(3)实化教学教研路径

做实校本教研是我校扎实开展“533”智慧课堂教学改革的最佳路径。我们把每个月的最后一周,确定为备课组校本教研成果的集中展示开放周,做到“一月一主题”,通过示范引领、主题研讨、同课异构、模式建构、同人同题二次教学、赛课晒课、经典课例展示、小课题研究成果汇报等形式,精心打磨“533智慧课堂”的每个教学环节。

(4)提供技术支撑

为了更好地配合学校推进基于智慧教室下的“533”课堂教学模式的改革,充分发挥智慧教室在课改中的作用,智慧教室推进小组努力做好智慧教室相关工作,确保智慧教室设备的使用培训到位,让教师们积极投身到新信息技术的学习和使用中,为智慧教室下的“533”课堂教学模式的改革作好信息技术的保障。

(5)细化后勤保障

本着为教育教学服务、为师生服务的宗旨,课堂教学改革后勤保障工作小组增强服务意识,不断提高服务质量,尽职尽责,努力工作,以为广大师生的工作、学习、生活提供良好的条件与环境,建设必要的各种教学硬件设施,提升校园文化建设品位。

四、打造高效课堂之效果――教学相长的惊喜

1.学生的综合素养得到提升

“533”智慧课堂教学模式以导学预习、先学后教、合作学习、课堂展示为抓手,积极开展班级小组建设和发挥学习小组的作用,突出了学生的主体地位,培养了学生主动参与的意识和合作互助的团队精神。学生的学习、实践、交流、表述等能力和综合素质得以提高,主要表现在学生提出问题的能力、猜测与假设的能力、动手实验操作的能力、通过探究得出结论的能力和反思与评价的能力等几方面。

实践一年,“533”智慧课堂教学模式打造高效课堂取得初步的成效,在2014-2015学年期末市统考中得到了初步的验证。如,我校2017届高一年级生源状况非常特殊,录取分数和平均分在全市一级达标校(除上杭二中)中居倒数第一,经过一年的努力,高一下学期的市期末质检中各科成绩有了较大的提升,语数英理化生均摆脱倒一进人中下水平,其中物理和数学分别居第三和第四位,年段优秀率也有较大提高。

2.学校得以发展,教师得到专业成长

上杭一中全面打造以学生为主体、教师为主导的“五环节”高效课堂模式,透过师生互动反馈的“三选择”,定锚课堂的“三反馈”活动,来实践以学定教的目标,脚踏实地地推进和实行课堂教学的变革与创新,为适应未来学校信息化、智慧化的发展,打造起一所“互联网+智慧学校”。2015年5月,上杭县县长谢海波专题调研智慧教室建设项目,进入教室实地考察并召开座谈会,充分肯定了上杭一中的智慧学校发展以及信息技术与教育教学深度融合的应用目标及实践成果。2015年5月,由我校王文坚老师执教的“533”智慧课堂教学模式的展示课在江苏连云港举办的全国高中课型创建博览会上获特等奖,得到专家们的一致好评。在2015年两岸智慧课堂教学创新大赛中,我校选手取得优异成绩,13人参加赛课10人获奖,李东荣、陈世衍、陈曙霞3人荣获特等奖,另外,还有3人荣获一等奖,4人荣获二等奖。

五、打造高效课堂之愿景――智慧教育的引领

上杭一中将TEAM Model智慧教室与课堂教学深度融合,旨在积极探索促进学生自主学习、独立思考、勇于创新的教育教学新模式,即“533”智慧课堂教学模式。在打造高效课堂的基础上,致力于打造智慧学校,践行智慧教育,实践以学生为本的教育理想,达到适性扬才、公平均质的境界。(见图4)

近期目标(2014年9月至2017年6月):建没智慧教室,培训智慧教师,探索和实施基于智慧教室的“533”智慧课堂教学模式。

中期目标(2017年9月至2019年6月):建设智慧学校,打磨智慧课堂,形成较为完善的“533”智慧课堂教学模式。

远期目标(2019年9月至2021年6月):争创智慧示范学校,践行智慧教育,形成具有本校特色的培养创新人才的高中智慧教育发展模式,使学生得到全面而富有个性的发展。

第5篇:智慧教室在教学中的应用范文

【关键词】自带设备;智慧教育;国际化趋势

【中图分类号】G434 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009(2016)26-0018-03

【作者简介】1.刘穿石,南京师范大学心理学院(南京,210097),副教授,曾任南京师范大学信息中心常务副主任、南京广播电视大学副校长、南京师范大学教育科学学院副院长、南京师范大学心理学院副院长,现任中国微课期刊网发展研究中心主任、江苏省心理学会副秘书长;2.陈沛然,南京航空航天大学经济与管理学院(南京,211106),助教,南京江宁区心理学会常务副理事长。

自带设备(BYOD)是智慧教育的热点,即通过互联网将学习资源推送给自带设备的学生并进行互动交流,实现自主学习。自带设备的基础是学习资源的积累,各国因为体制、观念不同,自带设备教学模式存在较大差异。

一、自带设备教学模式的国际比较

(一)北美:自带设备与学习行为的融合

美国和加拿大都探索将自带设备融入学校教育系统,以整合校内外资源,变革学习方式。

1.美国:创新智慧教学模式,满足个性化需要。

美国许多中小学鼓励学生自带设备,旨在让学生获取个性化学习资源,实现师生交互作用。2003年美国有数十个学区开放网络资源,实验自带设备教学;2010年,美国了《美国国家教育技术规划2010》,运用技术变革美国教育;2011年,美国教育部教育技术办公室了《教育信息化国际调研报告》,其所调研的国家都将教育信息化作为教育改革的重要目标;2012年,美国中小学自带设备实验项目增加了47%。自带设备兴起的原因是大部分学生认为用熟悉的设备会更方便,更习惯。美国马里兰州蒙哥马利郡社区学院、加州州立大学研究都发现:智慧课程成本比传统课程高2.5%,需要更多的应用来降低成本,自带设备是其重要选择项。

美国智慧教育的理念是:学生是信息的生产者而不仅仅是消费者,自带设备为师生创造交流环境、探索新的教学模式。

(1)教学平台。自带设备的技术基础是互联网,实验学区搭建了高密度的无线网络,学生通过浏览器接入无线教学网。一般要求学生尊重教师确定的设备,学校网站针对小屏幕访问做了调整和优化,提供多版本应用软件。美国亚利桑那州立大学的智慧教室通过云计算使学生进行交流,位于美国印第安纳州的迪堡大学针对智慧学习研发了一个系统,教师通过讲台上的平板电脑进行板书,软件支持其分发到每个学生的平板电脑上,学生书写的文字也被记录。

(2)支持保障。自带设备要制定实施计划,让学生合理地利用,学校需要考虑保障不同类型设备有效接入和应用。2002年,美国学者提出“一对一”数字化学习概念,美国宾夕法尼亚州汉洛威学区随即采用无线网络进行实验。为确保自带设备的学习,学校、家长、学生之间有使用协议,学生作为协议的一方需要遵守这些协议,学生还需要了解学校的设备以及这些设备如何衔接,教师则要考虑如何管理设备。美国著名网络公司――思科公司也大力提倡中小学自带设备,有专门的技术人员研究自带设备方案,积累了自带设备实施经验,为自带设备提供支持。

(3)资源整合。自带设备是智慧教学的组成部分,为了保障自带设备与教学的融合,美国一些学校帮助教师将网络工具融入课程中,使他们适应这种教学。学校还为教师提供技术培训,专题讨论自带设备的教学应用。

自带设备是实现智慧教育的最后一公里。美国加州州立大学从事信息技术的拉乌尔・弗里曼教授认为智慧教室的学习对概念和材料的理解更深;北卡罗来纳州立大学的研究者通过设计仿真、交互的学习空间促进学生合作学习研究,发现智慧教室的学生旷课率低,学习态度改善,解决问题能力提高。宾夕法尼亚州教育部门的研究者发现,智慧教室对学生有很好的引导作用。麻省理工学院基于技术的学习项目(TEAL)和斯坦福大学的智慧教室研究发现,智慧教室方便呈现学习成果,既能提高教师职业能力,也能提高学生社会多元认知技能。比如:收发短信是绝大多数学生喜爱的沟通方式之一,师生用自带设备沟通,有利于建立师生互信关系。

2.加拿大:探索领先技术,关注未来课堂。

加拿大注重自带设备技术研究。2003年加拿大麦基尔大学提出智能教室设计,针对师生的互动配置适当的设备。加拿大西北大学的智慧教室能跟踪教师的位置变化,学生课后用自带设备访问视音频资源并可以在幻灯片上做注释,非常有利于学生的知识管理。多伦多大学规划并实施了未来课堂项目,提出了协作式探究的知识社区教学模式,如对数学和物理课按学生的兴趣分组,用自带设备相互协作解决问题。与传统课堂对比,自带设备能帮助学生自由交流,有利于提高解决问题的能力。

整体看,北美的智慧教育设施先进,自带设备能更好地融入教学,是教学模式改革的主要选择。过去,美国纽约市曾经规定公立学校禁止学生携带手机等设备进学校,现在,学生可以通过手机实现搜索与查询信息、翻译和分享自己的看法等学习活动,体现了对自带设备学习的逐步开放。

(二)欧洲:关注信息素养,自带设备有限推进

欧洲智慧教育与北美不完全相同,针对学校的实际,更注意探索智慧教育与自带设备的整合。但对美、英两国教师的调查显示:44%的受调查者允许学生在课堂上使用自带设备,只不过欧洲自带设备是用于辅助学习的工具。

1.英国:信息素养需求驱动,智慧教学模式引领。

英国2002年启动未来教室计划,根据不同学校空间建设智慧教室;2005年,英国政府了《利用技术促进学习计划》,肯定了智慧教育能提供多种教学工具,使教学内容丰富多彩,教学手段灵活多变,能激发学生的学习兴趣,促进学生开展体验学习。在交互过程中,教师、学生可实现多维化交互方式。英国雷丁大学进行了关于智慧教室对学生交互行为的影响的研究,目的是探讨新型学习环境中互动技术对学生信息素养的影响。2006年英国联合信息系统委员会(JISC)了《为有效学习设计空间》的研究报告,指出未来学习空间的特征:灵活、远见、创造、支持和有魄力,还根据不同学校、不同教育背景提出具体的空间和结构。2008年,英国杜伦大学的研究者设计了全交互式智能课桌系统,有利于师生互动。英国研究智慧教育重在理论建构和互动技术应用,发现:移动性、灵活性、交互性的智慧教育对学习有显著影响,但学生自带设备属自由行为,包括课堂自动笔记、课堂实录、远程智慧学习等。

2.德国:技术主导教学变革,政府和学校协同行动。

德国借鉴智慧城市经验建设智慧教育,运用云计算、无线网、情境感知等技术支持智慧教育,教室的配置方式、硬件、软件和资源等,注重人体工学要求。德国智慧教育研究有重要参考价值:信奉“在做中学”的课件设计理念,师生都注重学习过程中的参与性和实践性,学生通过网络在线学习,也可以上实体课;学校针对学生的个性创建新的学习,保证学生找到适合的学习方法,教师根据学生的特点设计课程,特别是运用语音和手势的双向交互系统,把人机交互转变为人人交互,便于主体―技术―资源(环境)之间的交互,使交互方式更自然。德国马格德堡大学研发了课堂笔记自动化系统,学生可以访问、控制各种电子设备的状态。参加试验的学校教师认为:使用自带设备有其优势,如果学校的设备均由学校来提供,还需要智能服务器,如果学生自带设备可以省去复杂环节。

欧洲其他国家的智慧教育也在发展,其设备要么学校提供,要么自带。芬兰提出通过智慧教育建立未来模型学校:具有灵活、动态、多显示屏的学习空间。2007年匈牙利赛格德大学与微软公司合作建设移动性、家庭情景性良好的未来教室。欧洲自带设备逐渐推进,犹如自带文具一样开始被接受,但障碍在于教学资源不足,缺少新颖的教学模式而影响到实施效果。

(三)亚洲:积极跟踪欧美智慧教育

亚洲国家和地区的智慧教育多数由政府主导,积极跟随欧美发展趋势,自带设备的功能在于帮助学生扩展知识。

1.日本:泛在信息社会的智慧教育。

日本实施“所有人可以在任何地点任何时刻随时随地地通过适合的终端设备上网享受服务”,率先建立立体化的数字交互网络,提供智慧教学技术,自带设备主要是学习条件的补充,通过家庭扩展学习机会。日本和美国专家进行了自带设备学习的联合实验研究,结果发现是有效的。泛在信息社会理念还应用到电子图书馆,实现了文献、读者、图书馆之间的互联,学生可自带设备收集文献资源。

2.韩国:接受欧美辐射,创造性应对挑战。

韩国务实实施智慧教育,教育科学技术部于2011年推出“智慧教育”战略路线图,从2012年开始,韩国有的城市和地区教育机构在一些学校开始快速执行详细的智慧教育战略计划。在韩国智慧教育中,有专门研究基于电子课本学习工具的开发和分析的,通过分析基于电子课本的注释功能及应用,来探讨学习工具和知识建构的系统研发。目前,韩国的智慧教育主要体现在:采用数字化的课本;推进在线课堂与评估;加强教师信息化能力训练;教育云基架与平台开发。随着手持设备功能的增强,以及移动互联网技术的成熟,韩国自带设备学习正朝着更好的移动性和便捷性方向发展。

亚洲各国自带设备的主要作用是课堂记录、计算、查询、复制、阅读等,由于体制的局限,缺乏教学模式创新。新加坡教育部从2002年开始实施未来教室计划,与微软公司联手打造未来教室,以高科技技术辅助教学。马来西亚教育部提出了《智慧学校计划》,利用互联网扩大高品质学习规模,让学生为信息时代做准备。在设备的管理上,亚洲学校更担心学生沉迷于自带设备而放松学习,所以,亚洲国家自带设备开放度较小,教学互动有限。

二、自带设备的国际化展望与启示

自带设备是各国智慧教育的形式之一,都在大数据平台上构建学习资源,但如何利用自带设备需要探索新思路。

1.技术资源如何保障?

自带设备的教学资源存储和共享都是通过云平台实现的,可以大规模应用,还可减少维护成本。世界各国应该通力协作,通过共享资源、维护网络安全机制,探索自带设备的教学模式。

2.教学方式怎么改变?

自带设备的关键是要实现“一对一”的教学,创设融入式的学习情境,让学生融入课堂教学,依托云计算开发在线课程,丰富视听学习体验,激发学生的学习欲望,优化在线教育的互动性。

3.角色关系如何转换?

自带设备需要师生角色、关系的转换,这种角色的转换要求师生不仅是教学资源的使用者,还是教学资源的建设者,在解决复杂问题时这种角色转换更加重要,可以极大地影响学习积极性。

2010年来,智慧教学模式在世界各国迅速展开,自带设备作为智慧教育的重要内容已经成为当代教育发展的潮流。2010年,英特尔全球教育行业总监布雷恩・格洛扎莱兹提出:未来教育赋予学生更多的自由,把知识传授过程放在教室外,让学生选择最适合自己的方式学习,而把知识内化的过程放在教室内,使同学之间有更多的交流。以智慧教育为基础的自带设备,就是要加强学习的数据分析和学生的社会联系,有效地辅助、支持、激发学生学习,促进学习能力的提高。

【参考文献】

[1]David Raths.Are You Ready for BYOD?[EB/OL].(2012-05-10)[2012-08-14].http:///articles/2012/05/10/are-you-ready-for-byod.aspx.

第6篇:智慧教室在教学中的应用范文

【关键字】 物联网 高校 智慧校园 建设

引言

物网技术高速发展给当前的高校校园建设带来了前所未有的机遇和挑战,智慧校园的概念在近些年逐步融入到校园建设主题中。新的通信技术和数字技术高速发展,高校在信息化建设方面的水平和技术也显著提高,运用新型信息化技术提升教学、科研、管理等方面的智能化程度势在必行。物联网技术在高校智慧校园管理中具有重要的作用,能够实现物与物、人与物、人与人之间的深层次互联,实现各级的资源整合和共享,通过高校的物联网建设,学生能够得到更加优越的学习环境,从而进一步推动我国教育事业的长足发展。

一、物联网技术相关概述

物联网技术是一种建立在互联网基础上的网络技术,其通过激光扫描、全球定位、红外感应和射频识别等辅助技术,能够按照约定的协议,将物品和网络相互连接,通过信息通讯和交换,实现智能化的监控、追踪、定位、识别等效果,并最终实现统一管理。物联网技术将看似复杂的工作变得既简单又高效,较传统的单一化网络技术有着很大的改善。物联网技术主要包括感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合服务层四个层次,合理的整合四个层次便能够实现目标功能的智能化发挥。

二、物联网技术在高校智慧校园建设中的应用

在网络信息化背景下,高校的各类管理活动已经逐渐在向信息化发展,建造者的目标定位从数字化校园向智慧型校园过度。

智慧校园借助云计算、虚拟化和物联网等虚拟的现代化工具将原本复杂的师生、管理者等资源相互整合,最终实现集中管理和交互,让校园管理水平更进一步。

2.1 物联网技术在高校教学管理中的应用

教学管理是高校工作中最重要的一部分,因此在智慧校园物联网管理系统中,最重要的就是教学管理系统。在日常教学中,物联网技术可以提供良好的学习环境,帮助改善课堂质量。通过各类环境传感器,调节教室的温度、湿度、光线、音量等参数,通过统一的平台调配,满足教学需要的各个环节。

同时,还可以在考勤管理中融入物联网技术,通过高效的物联网考勤系统,帮助教师解决出勤统计这一大问题,大幅度的节约课堂时间。在物联网技术帮助下,教师可以更加方便的掌握每一个学生的出勤情况,以便开展针对性的辅导工作。

同时,还可以通过该项技术提升教室利用状态,帮助学生合理选择自习教室;帮助学校合理监督学生考试;帮助教务更加及时的纠正教学环节中的问题等。

2.2 物联网在高校校园生活管理中的应用

在生活管理方面,主要涉及的是消费管理和后勤管理两个方面。通过各项设备的配合,能够更加全面的掌握学生的生活状况和整体情况,清晰的了解学生校园生活的细节。通过对学生消费情况的统计,可以为学生提供更加方便的一站式服务。

2.3 物联网在高校能源资源管理中的应用

高校作为资源消耗的大单位,其在照明、空调、网络等反面都有着庞大的用电量,且在校园内的各个区域,用水量也比较庞大。通过物联网技术与智能校园相结合,可以更加合理和及时的调节能源消耗,对不必要的浪费及时停止,通过重要位置上安装的无线传感器节点,分析能耗,实现实时控制。

2.4物联网在高校实验室资源管理中的应用

在实验室资源管理方面主要针对的是实验室资源。随着当前学生实践能力的需求增大,更多的知识需要学生在实验中获得,而高校的实验设备往往得不到充分、合理、高效的运用,物联网技术在优化实验室资源使用方面有着非常明显的作用。

通过RFID标签的设置可以轻松方便的读取实验室基本信息,及时反馈给管理人员。而在物联网技术的帮助下,实验室工作人员还能够对实验室设备进行更加及时的维护和管理,实时了解设备动态,帮助减少不必要的损耗。

三、结束语

物联网技术在高校智慧校园中的运用,能够显著的提升高校的数字化、智能化和信息化,且对教学环境有着很大的改善,学生在智慧校园中能够得到更加有效的教育服务和更加便捷的生活环境。现阶段该项技术在高校建设中仍然不够完善和全面,还需要后续不断探索和发展。

参 考 文 献

[1]杜非非. 试论物联网技术在高校智慧校园建设中的应用[J]. 山东工业技术,2016,(02):132.

[2]彭嵩松,刘昌鑫. 基于物联网技术的高校智慧校园系统的研究[J]. 科技经济市场,2014,(11):51-52.

第7篇:智慧教室在教学中的应用范文

关键词:智慧校园;物联网;三网融合;ZigBee

中图分类号:TP393 文献标志码:A 文章编号:2095-1302(2014)10-00-03

0 引 言

随着网络和信息技术的发展,将校园网与物联网相结合,建构基于物联网的智慧校园逐渐成为教育信息化发展的重要课题。智慧校园是数字化校园的深化,对信息的再加工、再利用,通过信息化手段,提供智能化的业务处理方法,为师生员工提供更好的教学、科研、管理与生活的信息化环境。智慧校园是将人、信息技术、教学资源及环境以及社会性要素有机整合在一起的一种独特的校园系统。

物联网是利用传感器、RFID、采集器、视频监控等感知技术和设备,按约定的协议,把各种网络连接起来,进行信息交换和通信,从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的发展对智慧校园的诸多方面产生重要的推动作用。物联网技术可用于构建智能化教学环境,丰富实验教学,辅助教学管理,拓展课外教学活动等教育环节,能够应用于教学技术、学生管理、后勤保障服务等。

基于物联网的智慧校园是指通过利用物联网技术来改变教职工和校园资源相互交互的方式,将学校的教学、科研、管理与校园资源和应用系统进行整合,构建感知全面、响应及时、高效运行、智能综合的校园。

1 总体应用框架

基于物联网三层架构体系(即感知层、传输层和应用层),并结合智慧校园的实际应用需求,本文提出基于物联网的智慧校园的总体应用架构,如图1所示。该总体应用框架自上而下分为四个层面和两大支撑体系,分别为统一校园综合信息服务门户、应用服务融合层、数据融合层、通信网络融合层、信息规范与标准体系和安全保障体系。

1.1 统一校园综合信息服务门户

统一校园综合信息服务门户提供了统一的接入门户和业务界面,基于不同的授权角色向不同的用户提供其个性化的展示界面。该统一门户服务分为两种形式,分别为WEB门户服务形式和WAP移动个人信息门户服务形式。师生用户通过统一的校园综合信息服务门户来进行与之学习、工作和生活相关的各种事务的申办和查询、资源的统一获取、交互和协调。

图1 基于物联网的智慧校园总体应用架构图

1.2 应用服务融合层

应用服务融合主要包括用户身份管理、图书馆管理、校园公用设施管理、校内消费管理、校园安保和校园手机短信息通知管理六大智慧校园应用服务。

1.3 数据融合层

数据融合是指通过对智慧校园信息资源的整合,建立一个智慧校园信息资源共享平台。智慧校园信息资源共享平台的建立既包括身份信息、应用数据、消息、教学内容、感知信息五大数据的融合,也包括数据存储、中间件以及支撑软件的融合。

1.4 通信网络融合层

通信网络的融合是智慧校园建设的基础,它是指将智慧校园内的各种网络(如校园有线网、校园无线传感器网和移动通信网)通过技术的手段进行集中和融合,实施统一的管理和控制,综合利用各种网络接入手段,提供开放的标准接口,使用户在智慧校园中能够统一访问各个网络提供的信息服务,感受不到之间的隔阂。

2 基于ZigBee的智慧校园网设计

通信网络融合层由校园有线网、校园无线传感器网(WSN)、移动通信网(GSM)共三种网络组成,即在校园已有的有线网络的基础框架上,进一步部署校园无线传感器网络和移动通信网,从而实现校园教学楼、办公楼、学生宿舍、教职工宿舍和其他公共场所的无线全覆盖。

在整个智慧校园内,校园无线传感器网主要作为校园各个局部区域(如宿舍楼、办公楼、图书馆、教学楼等)的网络,承担着该局部区域无线传感器之间的通信。ZigBee技术是一种新兴的短距离、低复杂度、低功耗、低数据传输率、高可靠性、可愈的双向无线通信技术,其层次化的结构和多样化的功能能够很好地解决物联网中无线传感器节点间网络连接的问题,因此,选用ZigBee技术作为校园无线传感器网络的核心支撑技术。移动通信网主要承担校园手机短信息的收发,该网络的建设工作主要由移动通信服务提供商负责。

2.1 三网融合设计

本智慧校园网采用如图2所示的方案进行校园有线网、基于ZigBee的校园无线传感器网和移动通信网的融合,即通过ZigBee网关设备的使用实现三者的融合。

其中,通过ZigBee网关系统总线内置GSM模块来实现与移动通信网的连接;通过提供以太网接口以有线的方式或内置无线上网卡以建立WLAN的方式来实现与校园有线网的连接。校园有线网通过总的学校网络网关实现与Internet的连接。

2.2 网络拓扑结构选择

由于各个校园的规模和建筑物地理分布的不同,其校园网具体搭建方式也各不相同,但其整个校园网的拓扑结构设计可大致相同。本基于物联网的智慧校园网采用“物理上总线型,逻辑上星型”拓扑结构。

ZigBee支持星型、树型和网状三种拓扑结构。其中,星型ZigBee网可看作为简化版的树型ZigBee网,两者均有逻辑层次鲜明的优点,但同时也存在“整个网络的性能受协调中心的制约、通信路径唯一、通信不可靠”的缺点;网状ZigBee网具有网络自组织能力,具有灵活、通信可靠的优点。因此,我们在进行智慧校园无线传感器网建设时,可依据实际情况(所需布置传感器节点数、覆盖范围、数据通信量、数据传输速率等)部署不同拓扑结构的无线传感器网络。

图2 三网融合示意图

3 教室监控子系统功能设计与实现

智慧校园服务系统的范围较广,笔者谨以教室监控子系统功能设计与实现进行阐述,图3为教室监控子系统构建示意图。

教室监控子系统利用单片机作为监控模块的控制器,实现感知、控制、显示和服务功能。监控模块布设在教室内,利用射频读卡器识别人员信息,由温度传感器采集教室温度,通过光敏器件采集教室内外亮度。传感器获取的数据经过控制器处理后一方面提交环境监控服务器,供整个系统使用;另一方面,智能调节教室电灯、电扇等设备的开关状态,最大限度地减少能源浪费。同时,传感器采集到的室内温度、亮度、人数等有关信息也会通过在安装在教室内的监控显示屏上显示出来。教室管理员通过查看信息采集模块发往远程控制服务器的相关数据,解除部分或全部智能控制模式,并进入手动控制模式,开放数据讲台灯和电教设备的控制权。在教室内的控制终端也允许通过遥控器,解除部分或全部智能控制模式,并进入手动控制模式。这样,管理员在查看各教室的环境信息和设备使用状况后,可以根据实际情况通过对教室进行远程控制。

图3 教室监控子系统构建示意图

在此种终端节点较多的情况下,部署树型ZigBee网会影响网络数据的传输性能,故而部署网状ZigBee网最好。我们在进行校园无线传感器网组网时,如果网络结构较复杂,或对终端的数据传输有严格的中继和管理要求时,我们应优先考虑网状拓扑。

4 结 语

本设计方案统一网了WEB和WAP的门户,实现了应用服务的融合以及数据的融合,采用了三网合一的思想,网综合融入了各种网络接入手段。基于物联网的智慧校园系统是融合多种功能异构子系统的大集成,包括如教室监控子系统、安检系统、食堂管理、学生宿舍水电管理、日常教学管理、智能图书馆、实验室管理等。学校应根据自身的校园的实际情况,从人力、物力、财力、技术支持等多方面加以考虑,才能有步骤有计划地稳步实现,提高智慧化校园的建设步伐和成效。

参考文献

[1]陈平,刘臻.智慧校园的物联网基础架构研究[J].武汉大学学报:理学版,2012,58(S1):141-146.

[2]沈洁,黄宇星.智慧校园及其构建初探[J].福建教育学报,2011(6):122-125.

[3]沈苏彬.物联网概念模型与体系结构[J].南京邮电大学学报:自然学科版, 2010,30(4):1-8.

第8篇:智慧教室在教学中的应用范文

最近几年,随着云技术的发展,教育也更加“云化”,“智慧教育”的概念也被越来越多的人所了解。老师们在课堂上也不仅仅只有黑板和粉P可以利用了,更多的互联网设备、人工智能设备进入到了课堂之中,使得现在的教育更加丰富多彩,也可以更好地调动学生们的积极性。

近日,锐捷网络在京举办新品会,正式推出深耕用户场景、直击教学应用痛点的“智慧云课堂”。该产品将学生课桌和智慧学习终端有机结合,配合丰富的教学互动管理软件,将信息技术与现代教育场景深度融合,以“课堂用、经常用、普遍用”为目标,打造面向未来的全新教学课堂。

用智慧重构课堂

“智慧”和“云”已成为时展的重要标签,智慧教育成了教育改革的重要力量。然而,很多新一代技术装备却渐渐偏离了课堂教学的本质,一些看似“高大上、功能全”的产品,却因配置繁琐、故障频繁、管理困难、脱离教育主体的功能设计,并不好用。

针对以上问题,锐捷网络带着十余年来对教育行业的深刻理解和对用户诉求的精准挖掘,推出智慧云课堂,重新打造以学生为中心的数字化学习环境。锐捷智慧云课堂方案包括由智慧学习终端RG-SmartRain100、智慧手写组件RG-RainPen、智慧一体化桌椅RG-RainDesk组成的硬件环境,以及教学互动软件RG-ClassManager Air(包含教室教师端、学生端和办公室Web端)组成。

在硬件架构上,智慧学习终端RG-SmartRain100、智慧手写组件RG-RainPen完全嵌入一体化桌椅中,实现了与硬件的完美融合。整套设备采用一键升降设计,教师可以统一控制,5 秒即可开启教学环境。与此同时,学生不仅可以通过智慧终端观看教师展示,还可通过智慧手写组件在普通纸张上实现真实书写,并在0.2毫秒内传输到智慧学习终端中,做到不改变学生书写习惯。

值得一提的是,锐捷智慧云课堂方案采用PoE供电,低于人体安全电压,利用桌腿底部过线,彻底解决终端网络连接不稳和反复充电的问题,实现极简管理。此外,锐捷智慧云课堂采用了全球领先的“净蓝”护眼专利技术,有效过滤蓝光,保护学生视力。

创新的教学体验

为了实现“课堂用、经常用、普遍用”的智慧教育建设目标,除了高科技的硬件产品,锐捷智慧云课堂还配备了“一看就会用”的教学互动软件RG-ClassManagerAir,集备课、分组教学、随堂测试、翻转课堂、学情分析、学生激励于一体,实现“教”与“学”的双重革命。

第9篇:智慧教室在教学中的应用范文

关键词:文化生活;智慧课堂;教学课例

中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2016)10-0245-186

DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2016.10.073

一、文化生活课程开设意义

《文化生活》是高中政治中专门讲授文化建设,讲授我国文化进程中的节点要点,通过该门课程的开设,让学生能够了解当前生活中的种种文化现象,并获取参与各种文化活动的基本知识和能力,提高学生的文化赏析能力和文化素养。同时让学生了解到中华文化的博大精深,认识到文化传承和创新的意义,形成对文化规律的正确认知;正确正视传统文化的作用,正确面对外来文化的影响,增强文化创新的意识。将智慧课堂引入到文化生活课程板块中,可利用网络信息化带来的教学优势,极大提高文化生活课程板块教学效率。

二、智慧课堂

《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010―2020年)》中明确提出:鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习,增强运用信息技术分析解决问题的能力。(1)较之知识课堂而提出的智慧课堂,是以教师知识为首要立足点,发挥教师个人主观上对课堂独特的课堂认知特点,在教学过程中辅以信息化的教学内容以及教学工具,将教学更加智能化的过程。在智慧课堂中,教师要做到教学理念的转变,利用信息化的优势,将课堂智能化的转变。智慧课堂本质是一种追求创造性与智慧性的教学。(2)在具体教学过程中要做到:教学目的要以促进学生的智慧提升为核心要素,注重教学过程中教师与学生的情感交流与互动的教学程序,教学的重点是注重学生的个人智能发展的过程。同时要求教师要善于利用信息化设备辅助教学,提升课堂教学氛围,提高课堂教学效率。

三、文化生活智慧课堂具体教学案例

(一)“体味文化”智慧课堂案例

在体味文化教学案例中,是智慧课堂应用于《文化生活》板块中的一个良好案例,首先课堂开始前,教师要对于课堂内容导入,通过智慧课堂,利用教室中的无线网络投影设备,可以将网络资源整合到课堂中去,可以在课前给予学生文化讲解片段如江苏卫视《看文化》等视频,通过让学生观看,省去传统课堂中教师面对面的教学导入环节,给予教师更多的时间讲解课上知识重点。同时,有了智慧课堂的条件,教师可以根据课堂要求,通过无线控制设备播放相关曲目和相关生活中的动态实图,设定具体的情景设定环节,生活中的京剧,乐场中的音乐,城区的建筑,影院中的电影,呈现多元化的文化,让学生感觉到文化就在身边,为学生创设良好的文化感知情境。在“体味文化”的文化众评环节中,可以通过智慧课堂,在线链接相关文化点评论坛,让学生能够了解到文化在普通人眼中的定位,同时教师也可以将学生个人对文化现象的观点发表到相关论坛和讨论群组中,学生在课下也可以及时更新个人观点以及同教师及他人交流,同时也可以布置学生在课下的个人探寻文化的环节,让学生向身边的文化老人拜访,探寻老人手中的中华文化,可以用相机等录制。在课堂上教师给予学生个人探寻结果展示的机会,让体味文化课延伸到课下,让体味文化在学生的日常生活中常在。

(二)“我们的民族精神”智慧课堂案例分析

在“我们的民族精神”教学设计过程中,在课前,教师可以在网上寻找我国传统的民族精神特例以及相关主题的教育视频发给学生观看,同时可以在线小问卷调查,让学生个人思考能想到的和民族精神有关联的史实和人物,明确“民族文化和民族精神关系”这一教学目标。在课堂教学过程中,教师在进行课程导入环节过程中,可以开篇以国家形象宣传片《人物篇》案例视频开场,通过视频中多位行业代表人物展现他们身上所显现出的优良品质,展示他们所代表的中华民族优秀的民族精神。导入环节完成后,教师可以根据视频中的具体人物Leading-Edge Chinese Agriculture杂交水稻创始人袁隆平、优秀篮球运动员姚明等,设定问题,让学生开始课堂思考,在学生简短论述完成后,教师可以在课件中预先准备好的答案呈现,同时做概要性综述,并以此为根据做发散性的课堂内容扩展,开展本节课的内容教学,进而引出民族精神的重要性教学环节,对本课中中华民族精神内容进行讲解概述,同时对中华民族精神内涵进行多媒体展示,其渊源、历程,通过具体案例一一展现,本模块讲解完成后,进行民族精神重要性讲解时,可以播放浙大教授郑强的民族精神报告现场视频和对于郑教授的一些个人对于民族精神的观点引导大家去讨论,积极争辩,让学生发表个人对民族文化内涵重要性方面的看法,促进课堂气氛活跃,在轻松愉悦的课堂气氛中完成教学目标。

(三)文化的传播及其教学案例分析

通过创新实验室的应用,学生能够有机会看到所学习知识内容的产生过程,让实验室成为时光机,让学生有更好的课堂体验。在“文化传播及其影响”教学案例中,通过创新实验室的应用,教师可以将政治课堂搬进实验室中进行,通过以我国文化传播流程为特例,以时间轴的方式,让学生通过在实验室中观察到文化传播的模拟过程,实际体验文化传播的过程和其对世界的影响,学生能够对所学到的内容有更直观地理解,对所学内容了解更加透彻,辅以教师及时提问及问题发散,学生能够及时对所学内容有系统化的理解,学习积极性增加,课堂效率大大提高。这也是智慧课堂应用给教学带来的帮助所在。

智慧课堂的发展是教育的进步。政治教学离不开文化生活所带来的传承价值。而智慧课堂是政治教学的创新,在这种模式下,给学生带来不一样的体验,能激发学生的创新思维,增加对学习的乐趣。为了学生有更好的明天,为了优化教学质量,每一位教育者都应当更新教学理念,跟上时代的步伐,更应该注重新时代下的互联网产物在教育中的应用。

[1] 中华人民共和国教育部.国家中长期教育改革和发展规划纲要

(2010―2020)年[Z].2010-07-29.

[2] 吴晓静,傅岩.智慧课堂教学的基本理念[J].教育探索,2009(9).

Research on the Teaching Case of “Cultural life and Intelligent Class”

ZHANG Ying

(Yucai High School, Keqiao District, Shaoxing Zhejiang, 312000,China)