苑柳青，张欢

摘要：智慧教室是在当今教育改革的背景下出现的一种新型教学方式，实现教育及教学资源的重新整合，能够提高教学资源的利用率，科学地对相关的教学资源进行共享建设。在互动过程中营造良好的学习氛围，实现理实一体化教学。作为智慧校园的重要组成部分，智慧教室系统的建设是必然前提，该文通过对智慧教室的研究现状做出具体分析，对基于物联网技术的智慧教室系统的建设内容，给出了具体描述，并结合建设内容以及核心系统提出了相关看法。

关键词：物联网技术;智慧课堂;智慧教室;研究设计

中图分类号：TP311        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）34-0149-02

1智慧教室的研究现状

在近些年的教育实践中，智慧教室的应用越来越重视相关功能的开发与建设。在当下的教学实践中，有关学者认为智慧教室应该具有较强的信息管理功能，并能够实现对信息的合理利用与反馈。在对智慧教室的早期研究过程中，主要是对智慧教室的技术装备效能做出研究。随着物联网技术的发展，智慧教室也应当具有自动化的设备控制和功能识别功能，帮助实现信息检索的快速化，个性化和及时化特点。如今阶段下我国进行智慧教室的建立中，其主要的构建内容与构建系统主要从两个层面进行相关的建设与研究，其能够有效地提高智慧教室建立的科学性与合理性。首先，在黄荣怀等人的研究中，其认为智慧教室的构建中需要包括教学内容的呈现，环境的管理、教学资源的管理、教学资源的互动共享等。在构建智慧教室的过程中，应该注重从该几项构建角度进行科学的建设，实现智慧教室的智慧性与现代化性。从黄荣怀的研究角度来看，构建智慧教室其需要将教学资源、教学内容、教学环境和老师与学生之间的互动充分联系起来，并以现代化的高角度进行科学的智慧教室的構建与完善，实现科学的智慧教室的管理。另外，在其他学者的研究中，还明确指出了信息技术的重要性，提出将现代高新技术不断与课堂融合的理论深化。

2智慧教室背景现状分析

智慧教室的研究出发点是需求设计的满足，从多个角度考虑，并提出具体的可行的解决方案，例如，教室在使用的过程中，需要定期对教室内的设备及设施进行维护，日常使用中也需要对教室产生损耗，另外，在智慧教室的设计中，还需要从翻转课堂或者还是云教学等多个角度进行综合考虑与设计，实现对智慧教室的综合发展。在当下的智慧教室建立中，其主要依赖的是现代化信息技术及互联网技术，需要重点结合数字化技术实现智慧的教室建立，确保学生在接受相关学习的时候能够有效地接触到当下的高新技术及教学范式。在智慧教室的建立中，首先需要重点建立的就是信息的获取与共享，在不断变革的社会趋势下，信息的重要性在不断深化。同样，在进行教学的过程中，也需要重点将教学信息作为构建智慧教室的关键内容之一，实现对学僧的科学教学。在相关建设工作开展的过程中，一方面需要建立起完善的信息获取制度，另一方面还需要有着对信息进行管理的设备，实现智慧教室中对信息的综合利用。同时，智慧教室可以采取模块化的设计，从建设过程角度出发进行升级优化，在这基础上叠加模块设计内容，最终实现每个教室的功能完善标准化，建设成功能齐全、设备准确的智慧型教室。这种方式的建设资金投入必须有明确的保证，渐进式的资金投入可以解决资金困难，周转不足的问题。在不同阶段，多媒体教室建设可以分为智慧型，可视型和标准型三类，在这个过程当中，要避免设备更新过快所造成的资源浪费和资金浪费[1]。

在针对标准型教室进行管理的过程当中，管理员可以使用一卡通操作设备开关，进行一系列设备的管理及控制操作，与此同时也可以以使用远程主控软件实现远程控制的方案。可视型教室与普通教室相比，增加了电子考场的内容，可以语音对话，也可以视频监控。并且是在标准型教室的基础上增加的。智慧型教室则是通过远程观察教室情况，在落实远程观察教室情况的过程中，采用语音对讲的方式或者还是实施考场摄像的方式，其能够直接与省考试院取得联系，能够优化教室的运用科学性与合理性。在智慧教室建立的过程中，需要重点添加相应的信息收集与传输设备，通过现代化智慧方式对教室内的相关内容进行收集与整理，并形成信号传输出去。在该技术的落实与应用中，能够有效地实现视频、音频的多向传输，能够优化对智慧教室的构建，实现对教学方式的优化。另外，在对教室环境的优化工作中，还可以采用现代科技下的配色与拼接技术应用到课堂中的桌椅构成中，通过灵活运用教室内的环境布置，能够有效地提高学生在教室内的学习积极性。另外，在教室环境的设计中，还可以通过对灯光、多媒体、空调的调整等，实现课堂教学环境的优化。在该技术的落实与实践中，其需要依赖编码控制器对相关控制内容进行控制，实现科学的集中管理。另外，在该技术设备的支持下，工作人员还可以通过远程监控设备对教室内的相关设备进行管理，实现远程操控，增加课堂的智慧性与可操作性。

3智慧教室系统的建设内容

智慧教室实现了教学资源的创建、表达和积累过程，作为教育改革背景下的新型教学方式，在教学当中有着越来越重要的地位，为智慧型教学模式的构建和引入提供了具体支持。因此，智慧型教室系统的建设是教学当中最关注的内容，具体的建设包括下面几个内容[2]。

1）系统集成平台

智慧教室系统需要在建设时实现统一的对接标准，首先需要满足的就是自身建设过程中对内部子系统之间的衔接，并且实现校园内的数字化教学方式的建立与对接。在相关系统建立的过程中，同时还需要构建起一个完善的建设标准。但是在当下的系统构建中，系统内部的标准难以统一是切实存在的弊端之一，在当下的建设与发展中，构建智慧教室，首先需要实现内部系统的有效连接，确保智慧教室建设的科学性与合理性。另外，在系统构建的过程中，还需要重点关注到系统内部的数据与信息的收集与整理。在该项工作中，需要不断完善相关的信息系统的构建，实现对平台内信息的科学整合，形成一个信息整合系统。

2）智慧课堂系统

智慧教室系统的建立，首先需要满足课堂教学实践的应用，在不断深化的教学改革中，教学资源的利用效率是提高教学科学性的有效关键。在进行课堂教学的过程中，还需要重点将课堂上的互动教学融入该系统的建设中，实现科学的互动教学。另外 ，在智慧教室系统建立的过程中，还可以结合多屏互动教学的优势进行相关系统的建立，实现课堂上教学资源的充分整合，确保教学的科学性与合理性。例如，通过相关系统的建立，其能够实现系统内的考试、作业、讨论等项目功能的实现，提升互动教学的科学性。智慧课堂系统实现了翻转课堂式的教学，探索互动式的教学，促进信息化融合到教学进程[3]。

3）智能中枢系统

智能中枢系统是实现教学环境监测变量与教学环境保障设备间的策略管理的智能联动系统，实现教室温湿度、二氧化碳浓度、pm值、光照度、灯光、窗帘等。在针对教室的智能中输入系统进行管理的过程当中，教学环境监测变量以及教学环境保障设备之间的策略化管理的智能联动具有较高的使用价值，它有整个智能装修系统作为载体，开展一系列的管理操作。智能中枢系统可以完成教学管理，考试活动，教学任务调度等多种活动任务，同时也可以达到网络化高效化的管理效果，促进了教学效果的提高。为学生管理、教务管理、考务管理、教学管理等方面提供了智能化、高效化和便捷化的物理环境支撑，实现了信息传递良好交互的效果。智能中枢系统实现智慧教室的统一管理，对智能设备进行统一的管控，并通过不断进行一系列的管理及操作。据了解，在进行服务端的安装工作时，系统管理软件以及物联网设备端客户的系统软件可以达到远程访问或者本地访问的目的，这就使得整个系统以及整个智能设备的监控管理效果大幅度提升。与此同时，这些设备的安装还能够保证整个智能教室成为综合性的物联网应用场景。比如教室管理员就可以对考勤系统进行分析之后，了解考勤系统当中人员的数据，并判断教室当中是否有学生，如果教室内有学生，那么系统就会进入到工作的状态，反之，如果教室内没有学生，那么将会关闭所有的系统。

4）教室管理系统

教室管理系统对于智慧教室系统而言也是十分重要的存在，通过教室管理系统的建立，其能够实现对教室内设备的管理，或者是对教室的预约进行有效的科学的管理，实现教室利用效率的提高。通过教室管理系统，能够对教室环境进行科学的监管与监督，远程直播管理和远程教室预约管理四个方面的内容，实现对教室情况的全面了解，及时地对教室的各种情况做出具体分析，提供良好的教学状态。教室管理人员可以结合远程查看的情况，根据具体情况实行远程调控，除此之外就是管理员还可以利用远程移动终端对教室的直播管理进行控制工作，直接对直播教室开展一系列的教学评估以及教学监督工作。教师在开展相应教学工作时，也可以预约管理模块，这种管理的方式可以拉近教师与教室之间的联系，实现校方与教室的统一管理，加强管理手段，以更便捷的方式提供支持，提高教室利用率。

4智慧教室系统架构设计与实现

系统架构设计是以数据分层为基础，实现多样化信息化管理系统，构建全面的智慧教室模式。能够实现硬件与软件功能的融合与联动，保证系统升级，预留充足的功能接口满足系统今天的发展要求。

1）终端层

终端层是与用户服务直接相连的层次。在使用的过程当中要根据用户的需求实时分析，提供针对化的服务。它的功能主要表现在全面联通教室的各个媒体设备以及传感器，通过系统控制中心实现对各个设备的智能化控制，确保实现高效化、快速化和机械化的服务运转，满足智慧型教室的稳定运行。终端层提供的功能实现了教学模式的优化与创新，给教师和学生都带来了一种独特的教与学的体验。

2）室内监控层

室内监控层就是给系统运行提供监测数据，比如对教室的灯光，窗户，屋门和相关设备做出具体检测和智能化控制。确保教室内部温度适宜，光线充足，为教学环境提供充足的条件，满足教学效果。

3）中间层

中间层实现的是数据与智慧教室系统的良好运转，给智慧教室系统构建提供数据支持。例如实现数据存储，分析以及传输功能，这是智慧型教室系统运行的关键基础。

4）硬件层

硬件层包含着智慧教室系统运行中所需要的硬件设施，为系统运行提供硬件支持。

5结语

智慧教室的建设无疑是我国教育行业的一项重要创新改变，将智能技术融入教育系统当中进行教室的信息化和智能化管理，对于职业信息化教学工作而言带来了积极的影响，不仅为教学的工作提供了创新思路，以及新的教学理念，同时还提供新的教学方式。当然智慧教室的出现还整体提高了学校的核心竞争力，促进学校人才培养的多元化以及个性化。结合物联网技术和智慧教室模式，全面构建智慧教室，在教学过程当中也有着重大意义。

参考文献：

[1] 康伟.物联网在高校的应用探讨[J].山西经济管理干部学院学报，2012，20（1）：105-107.

[2] 刘君.基于物联网技术的高校智慧教室的设计研究[J].陕西理工学院学报（自然科学版），2017（5）：52-57.

[3] 黄荣怀，胡永斌，杨俊锋，等.智慧教室的概念及特征[J].开放教育研究，2012，18（2）：22-27.

[4] 聶风华，钟晓流，宋述强.智慧教室：概念特征、系统模型与建设案例[J].现代教育技术，2013，23（7）：5-8.

【通联编辑：代影】