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摘要：纵览智慧教室发展的研究可知，大量文献侧重论述智慧教室的助教助学功能。文章提出未来智慧教室应以教学大数据自动采集、智能分析和处理为基础，具备智能评教评学等功能，能够克服人工评教评学的主观性和随意性等不足，为教师持续改进教学方法、为学生持续改进学习方法、为学校持续改进教学管理提供依据和建议，甚至可以为政府教育部门改善和提高区域教育水平、制定相关教育政策提供依据和建议。文章预测弗兰德斯互动分析系统将在智能教室环境中获得新发展；智慧教室的操作控制部分将向集成化、微型化、标准化方向发展，可称之为“智慧教室终端”。
关键词：智慧教室；智慧教室终端；弗兰德斯互动分析系统；智能评教；智能评学
本文引用格式：刘永川.智慧教室展望[J].教育现代化,2019,6(82):168-170.
Outlook on Smart Classroom
LIU Yong-chuan
(School of Computer Science,Hubei University of Technology,Wuhan,Hubei)
Abstract:A review of literature on the development of smart classroom shows that they focus more on discussing the functions of assisting teaching and learning.This paper proposes that future smart classroom should have the functions of intelligent evaluation on teaching and learning,which are based on the automatic collection,intelligent analysis and processing of teaching big data.These evaluation functions can overcome the subjectivity and arbitrariness of manual evaluation,provide evidence and suggestion for teachers to continuously improve their teaching,for students to improve their learning,for schools to improve management,and for government education department to continuously improve local education and formulate relevant education policies.This paper predicts that Flanders interactive analysis system will make new progress with smart classroom,and the operation and control part of smart classroom will be developed toward an integrated,micronized,standardized direction,which will be conceptualized as an‘smart classroom terminal’.
Key words:Smart classroom;Smart classroom terminal;Flanders interaction analysis system;Intelligent teaching evaluation;Intelligent learning evaluation
当代信息技术的飞速发展深刻影响着教育行业。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》把教育信息化建设列为亟待实施的十大工程之一；教育部印发的《教育信息化十年发展规划（2011－2020年）》也明确提出要运用人工智能、大数据、云计算等当代热门信息技术打造智慧校园，其重要组成部分就是建设智慧教室。
一 智慧教室发展概述
早在1988年，Rescigno和Ronald[1]就报道了他们采用GTE公司开发的智慧教室（Smart-Classroom）进行教学的情况。他们当时的智慧教室集成了个人电脑、交互式激光磁盘系统、闭路电视、家用录像系统等设备进行教学，使学生能够按照自己的步调学习，从而取得比传统教室更好的学习效果。随着技术的不断发展，人们关于智慧教室的认识也在发生变化。2012年，黄怀荣等人[2]较为系统地总结了智慧教室的概念及特征，提出智慧教室的“SMART”概念模型，将智慧教室的“智慧性”概括为内容呈现（Showing）、环境管理（Manageable）、资源获取（Accessible）、即时互动（Real-time Interactive）、情境感知（Testing）。
在当今信息化时代，将人工智能、大数据、云计算等先进技术融入到智慧教室中，不断提高智慧教室的“智慧”水平，是历史发展的必然。2018年4月，教育部发布了《教育信息化2.0行动计划》，要求促进教育信息化从融合应用向创新发展的高阶演进，将信息技术和智能技术深度融入教育全过程，推动改进教学、优化管理、提升绩效。在这样的大背景下，智慧教室必然成为实施《教育信息化2.0行动计划》的重要基础设施。
大量文献[3,4]侧重论述智慧教室的助教助学功能，即利用先进技术辅助教师教学，帮助学生学习，从而提高教学质量。我们认为，智慧教室还应当包含智能评教、智能评学等功能。信息技术，特别是人工智能技术与智慧教室的深度融合，应该能够实现机器代替人工督导教学，这涵盖了如下功能：智慧教室能够自动地对教师教学给出恰当的评价，自动地对学生学习给出恰当的评价。智慧教室应当以教学大数据自动采集、智能分析和处理为基础，具备智能评教功能、智能评学功能，从而为政府教育部门持续改善和提高本地区教育水平、制定相关教育政策提供依据和建议；为学校持续改进教学管理、为教师持续改进教学方法、为学生持续改进学习方法提供依据和建议。
二 智能评教评学
评教功能的重要性显而易见。只有对教师的每堂课进行客观、准确地评估，才能够完全激发教师的教学积极性，鼓励教师持续改进教学。
传统的评教方法主要有督导评教和学生评教，这两种评教方法都是人工评教，不可避免地带有个人主观因素。不同的督导对同一堂课的评估结果一般会有差异，甚至这种差异会很大，因为每个人对好坏的判断都有自己的主观标准，并且此标准还会随时间、场合波动，比如，督导当时的心情可能会影响评估结果。另外，人工评教往往会给每项指标的评估带来一定程度的随意性。多人组成督导小组，集体对同一个课堂进行评教，能够提高评教的准确度，然而，对每位教师所讲授的每节课进行督导小组集体评教，成本太高，一般是做不到的。学生评教除了存在同样的问题之外，还可能不利于教师对学生严格要求：对学生严格要求的教师可能会被学生给差评，对学生一味宽松的教师则可能会大受学生好评，这样并不利于持续改进教学。
智慧教室如果能够具备智能评教功能，即自动地、智能地对教师讲授的每节课进行恰当地评教，则可以较好地解决以上问题。采用机器评教代替人工评教，其评教结果是客观的，不会受人为的主观因素影响；并且，机器不会疲劳，可以针对每位教师讲授的每一节课进行评教，避免投入大量人力进行人工评教。
智能评学功能和智能评教功能是类似的，只不过智能评教是机器代替督导或学生对教师讲授的每节课程进行评教，而智能评学是机器代替教师对学生的每节课程学习情况进行评学，涵盖了对学生每节课听课状况的智能评估，对学生作业、实验等环节的智能评估等等。智能评学不但能够帮助学生及时了解自己的学习状况，持续改进学习方法，还能够大大减轻教师的工作负担，使教师能够将更多的精力投入到持续改进教学中。
三 弗兰德斯互动分析系统在智慧教室中的应用
弗兰德斯互动分析系统（Flanders Interaction Analysis System,FIAS）是一种用于记录和分析课堂中师生语言互动过程及影响的观察技术。自从Flanders等人[5]于1963年提出该系统以来，对教育界影响巨大，数十年一直不乏文献对其进行研究、改进。比如，Evans等人[6]于1970年论述了弗兰德斯互动分析系统诞生近10年来的发展，总结了该系统的优势和局限；2015年，李红美和张剑平[7]论述了弗兰德斯互动分析系统的局限性，并且较为系统地总结了国内外学者对弗兰德斯互动分析系统的改进。
弗兰德斯互动分析系统的重要意义在于：提出了将教学活动进行分类编码的思想，使得各个教学环节数字化，从而便于建立各个教学环节之间的联系模型，如矩阵模型、环路模型等；便于统计分析，便于进行信息处理。
在当前人工智能、大数据、云计算环境下，数字化的信息模型特别适合计算机对教学大数据进行自动化、智能化处理，这意味着弗兰德斯互动分析系统所采用的对教学活动进行分类编码的思想，可能在智慧教室环境中获得新的发展和应用，这可能是Flanders等人当年提出弗兰德斯互动分析系统时所没有预料到的。
理工类、文科艺术类等不同学科类别的课堂教学活动可能差别很大，大学课堂和中小学课堂之间的差别也很大，任何一种具体的课堂教学活动编码系统不太可能适用于所有类型的课堂教学；此外，不同的授课形式，也会有很大差别，比如慕课形式、报告形式，小班授课、大班授课等，有些授课形式根本就不存在师生互动（如慕课形式），对这类课程，以师生互动作为评教指标显然是不合适的。因此，人们不应苛求50多年前提出的弗兰德斯互动分析系统所采用的10种编码能够适用所有类型的课堂教学，重要的是该系统对教学活动进行分类编码的思想能够启发人们对不同的课堂研究出适用于该课堂的教学活动编码，研究出适用于智慧教室采用的、自动化、智能化、数字化的信息模型，从而有利于将信息技术深度融入智慧教室，推动改进教学、优化管理、提升绩效，将《教育信息化2.0行动计划》落到实处。
需要指出的是，弗兰德斯互动分析系统原来的一些缺陷在智慧教室环境下，将不再是缺陷，甚至是优势。比如，方海光等人[8]指出：弗兰德斯互动分析系统要求观察者熟记编码分类，并对每3秒呈现的课堂教学交互行为在短时间内迅速作出判断并记录，这在实际操作上有一定困难，受观察者的主观因素影响较大。然而，在智慧教室环境下，观察者的全部工作是由智能设备自动完成的，观察者由智能设备充当，让智能设备“熟记”编码分类并实时判断记录，整个过程没有人工介入，不存在主观因素，这将是智慧教室环境下弗兰德斯互动分析系统的优势而非缺陷。
四智慧教室终端
从一些文献[9-11]报道的智慧教室建设案例可以看出，当前智慧教室存在专用设备繁多，连线施工复杂，系统运维困难，一些设备自成体系，操作方式五花八门，缺乏统一标准等不足。这会给智慧教室的普及应用造成一定的困难。我们认为：智慧教室的操作控制部分应当向集成化、微型化、标准化方向发展；有统一的操作界面，就像一部手机，集成了人们日常生活所需的常用功能，且人人容易上手操作；不妨称之为“智慧教室终端”。每间智慧教室摆放一台智慧教室终端，由它实现智慧教室的全部操控功能，教师能够轻松上手操作，专心教学，无须专门花时间学习复杂的操作方法，这应该是智慧教室未来发展的目标和趋势。
五 结束语
智慧教室之“智慧”应当体现在对教学大数据的智能分析与处理上。让智慧教室在弗兰德斯互动分析系统中担任观察者角色，从而取代人类观察者；让智慧教室自动地、智能地对教师教学和学生学习给出恰当评价，从而取代人工评教评学，这些是体现智慧教室之“智慧”的几个方面。人工智能、大数据、云计算等信息技术的飞速发展为智慧教室的发展提供了新的机遇，也为我国在教育领域赶超教育发达国家的提供了弯道超车的新机遇。将信息技术与智慧教室深度融合，必将革新人们对教育的认识。
参考文献
[1]Rescigno,R.C.Practical Implementation of Educational Technology.The GTE/GTEL Smart-Classroom.The Hueneme School District Experience[J].Academic Achievement,1988,27.
[2]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(02):22-27.
[3]管珏琪,陈渠,楼一丹,等.智慧教室环境下的课堂教学结构分析[J].电化教育研究,2019,40(03):75-82.
[4]孙进康,张学平,赵剑.智慧教室建设与应用思考[J].大学教育,2019,(04):25-27.
[5]Flanders,N.A.Intent,action and feedback:A preparation for teaching[J].Journal of Teacher Education,1963,14(3):251-260.
[6]Evans,T.P.Flanders System of Interaction Analysis and Science Teacher Effectiveness[J].1970.
[7]李红美,张剑平.基于ARS的课堂互动双编码分析模型设计与应用[J].电化教育研究,2015,36(11):57-63+74.
[8]方海光,高辰柱,陈佳.改进型弗兰德斯互动分析系统及其应用[J].中国电化教育,2012,(10):109-113.
[9]高校智慧教室的构建与研究——以西安交通大学为例[J].现代教育技术,2018.
[10]张凯,杨再明.智慧教室的构建与应用研究——以中国矿业大学为例[J].现代教育技术,2018,28(10):81-86.
[11]聂风华,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(07):5-8.
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