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摘要：信息技术的发展，社会信息化的演进，教育信息化的不断推进，催生出智慧教育的理念。当下，智慧教育已经成为教育界的共识。智慧教学环境是智慧教育发生和开展的物质保障基础和支撑条件。本文在探讨智慧教学环境的概念、内涵及特征的基础上，从教学全要素的角度，剖析了智慧教学环境的构成，提出了智慧教学环境建设的三条基本原则。
关键词：智慧教育；智慧教学环境；全要素；建设原则
本文引用格式：熊小进.教学全要素视角下智慧教学环境刍议[J].教育现代化,2020,7(49):8-11.
Discussion on Smart Teaching Environment from the Perspective of All Teaching Elements
XIONG Xiao-jin
（Information Technology Center,Huazhong Agricultural University,Wuhan Hubei）
Abstract:The development of information technology,the evolution of social informatization,and the continuous advancement of education informatization have spawned the concept of smart education.At present,smart education has become the consensus of the education community.The smart teaching environment is the material guarantee foundation and supporting conditions for the occurrence and development of smart education.This paper exploring the concept,connotation and characteristics of the smart teaching environment,analyzes the composition of the smart teaching environment from the perspective of all teaching elements,and proposes three principles for the construction of the smart teaching environment.
Key words:Smart education;Smart teaching environment;All elements;Construction principle
一 引言
人类社会进入信息时代，特别是进入21世纪以来，在移动通信技术、云计算、大数据、物联网、虚拟现实、人工智能等新兴信息技术的推动下，社会信息化全面深入演进。智慧地球、智慧城市等概念相继提出并付诸实施。智慧教育的理念也逐渐进入人们的视野，并呈现蓬勃发展态势。智慧教育作为教育信息化的高端形态，在全球教育领域产生了越来越大的影响[1]。智慧校园的建设如火如荼，智慧教学环境的理论探讨、建设实践、教学应用和管理培训全面开展。智慧教学环境的建设和智慧教学的开展成为高等学校近年来工作的重点、热点和亮点。
智慧教学环境方面的理论研究和建设实践，虽然从硬件建设、软件平台的部署以及具体的教学应用方面开展了大量深入的、有价值的工作，但是，从高等学校教学全要素的视角审视智慧教学环境，笔者认为智慧教学环境的研究除了对硬件设施设备、软件平台、教学活动进行研究之外，还应当将教学相关人员，配套的管理制度体系和教育培训体系纳入研究视野之内。将整个教学和管理的环节进行全面的考虑，能够更为完整、更为科学地探讨智慧教学环境对教学的推动和促进作用。
二智慧教学环境的概念、内涵及特征
智慧教学环境是智慧教育发生和开展的物质保障基础和支撑条件，就现阶段我国高等学校的教学模式来看，智慧教室是智慧教学环境的核心构成要素。国内学者对此进行了系统的研究和阐释，具有一定影响和代表性的观点有如下几种。钟国祥、邱玉辉认为，智能学习环境是从建构主义学习理论、混合学习理论、现代教学理论出发,以学生学习为中心,由相匹配的设备、工具、技术、媒体、教材、教师、同学等构成的一个智能性、开放式、集成化的数字虚拟现实学习空间,它既支持学生学习的自主建构,又提供适时的学习指导[2]。
陈卫东、张际平认为智能教室是相对于传统和现代教室而言的，指的是在相关的理论和技术支持下，以充分发挥课堂组成各要素（人、技术、资源、环境和方法等）的作用，实施教与学，以促进人的认知、技能、情感、学习与发展的活动及环境[3]。
胡卫星、田建林认为，智慧教室是新科学技术发展并应用于学校课堂教育的产物，它是一种以泛在网络环境等先进科技为基础，以合适的数字化课程和资源为前提，以互动为核心，实现教与学过程最优化的新学习环境与空间[4]。
黄荣怀等认为，智慧教室的“智慧性”涉及教学内容的优化呈现、学习资源的便利性获取、课堂教学的深度互动、情境感知与检测、教室布局与电气管理等多个方面的内容，将其概括为内容呈现(Showing）、环境管理(Manageable）、资源获取(Accessible）、及时互动(Real-time Interactive）、情境感知(Testing）五个维度，提出了智慧教室的“SMART”概念模型。并指出，智慧教室是一种典型的智慧学习环境，是学校信息化发展到一定阶段的内在诉求，是当今智慧学习时代的必然选择[5]。
聂风华等认为，智慧教室就是为各类教学活动提供智慧教学应用和智慧教学服务的空间场所及其满足教学应用服务的软硬件装备的总和。在物联网、云计算、大数据、人工智能等新兴信息技术的迅猛发展和有力推动下，教室信息化建设也呈现出新的态势，智慧教室应运而生。智慧教室的核心使命就是立足各种教学活动需求，提供网络化、信息化、智慧化的教学应用和教学服务，其最高目标是实现最优化的教学效果。现代智慧教室区别于传统多媒体教室的主要特征在于集成现代智慧技术，运用智慧管理，提供智慧服务，实现智慧教学。由此，在“SMART”概念模型基础之上，构建了智慧教室的“iSMART”模型，即基础设施(infrastructure）、网络感知(network Sensor）、可视管理(visual Management）、增强现实(Augmented reality）、实时记录(real-time Recording）和泛在技术(ubiquitous Technology）六大系统[6]。
陈一明认为，智慧教学环境是一种能够识别学习者特征，感知学习情境，提供合适的学习资源与便利的互动工具；能够自动记录学习者学习过程和测评学习成果的学习场所，实现物理环境与虚拟环境的融合，更好地支持和服务学习者自主学习。实际上智慧教学环境就是支持人、技术、环境和资源等维度之间的高互动的学习空间[7]。高等教育智慧教学环境是一种综合性的教育环境。本质上，它是一种信息化教学系统，包括内容呈现、资源获取、交流互动、情境感知、环境管理5个维度[8]。
祝智庭认为，智慧学习空间就是在智慧学习环境下的学习空间。它允许学习者在任何设备上以任何形式接入时都可以获得持续的服务，可以获取随时、随地、按需学习的机会。它还能够感知学习情境(甚至是学习者所在方位和社会关系)，通过深入发掘与分析记录的学习历史数据，给予学习者科学合理的评估，推送真实情境下的优质学习资源和最适配的学习任务，从而帮助学习者进行正确的决策，促进学习者思维品质的发展、行为能力的提升和创造潜能的激发[9]。
综上所述，笔者认为智慧教学环境可以从狭义和广义两个层面进行理解。狭义的智慧教学环境仅指满足智慧教学需求的物理环境和教学资源，是支撑教学活动的物质基础，是一维的，单一的，静态的概念。广义的智慧教学环境是指满足智慧教学需求的物理环境和教学资源，以及与之相关的各类教学人员，在其中开展的教学活动和相应的管理培训制度的有机结合和有效运作体系。广义的智慧教学环境除包括支撑教学活动的物质基础外，从教学全要素的角度进一步将人员、活动以及制度体系纳入研究视野，涵盖的范围更为广泛和全面，是一个层次性的，立体化的，动态的有机结构体系。
三 智慧教学环境的构成
从教学全要素的视野来看，智慧教学环境由硬件、软件、人员、教学活动和制度体系等诸多要素有机结合构成。
(一)硬件
硬件也就是智慧教学空间。包括智慧教室和公共学习研讨空间。
(二)软件
软件即网络学习空间。是融资源、服务、数据为一体，支持共享、交互、创新的实名制网络学习场所[10]。教学资源包括校本已有资源、生成性资源和校外引进资源。服务包括通过平台软件工具实现的教学资源共享、教学支持、教学互动和咨询评估决策等。数据包括管理数据、教学数据和学习数据。
(三)人员
人员指参与整个教学活动的所有相关人员。包括学生、教师、管理者和技术支持者。根据学习的层次，学生又可以细分为本专科生、研究生和其他学习者。根据工作的性质和侧重，教师又可以细分为基础课教师（教学型）和专业课教师（教研型）。管理者是指在教育、教学活动的制定、执行、监督等相关环节和流程参与运作的人员，可以细分为决策者、执行者和督察者。技术支持者是指在教学流程中负责技术实现和保障的人员，可以细分为技术开发人员和技术维护人员。
(四)教学活动
教学活动包括学生的学习方式和教师的教学方式。在以学生为中心的，个性化的，自主化的学习方式中，学生自己可以调节和把控学习的进程，根据自身的具体情况完成学习计划和任务，成为学习活动的主体。教师通过针对性的教学方式，以引导者、辅助者等角色，推动和促进学习过程的顺利进行。在学与教的过程中，学习方式和教学方式分别与智慧教学环境中的其他要素相互作用，产生紧密的关联和耦合，促进知识的迁移和构建，促进并保证了有效学习的发生。
(五)制度体系
制度体系即管理制度和培训体系。包括智慧教学环境管理制度和智慧教学培训体系。智慧教学环境中的设备型号、数量庞杂，体系结构复杂，教学应用模式呈现层次性和多元化的特点。相较于传统教室和多媒体教室，智慧教学环境的管理涉及到人员、设备和流程等诸多环节，需要做到全面化和精细化才能确保顺利运转。教师和学生需要接受针对性的培训，具备了一定的信息素养，才能在智慧教学环境中正常而有效地开展教学活动。
四 智慧教学环境建设原则
智慧教学环境是是构建智慧教学模式，开展智慧教学活动，进行智慧教学评估的物质基础条件和支撑保障条件，其建设应当遵循如下原则。
(一)适切性与前瞻性协调统一的原则
适切性是指与教学的适切性。具体来说就是与教育发展理念的适切，与教育改革方向的适切，与教学活动的适切。智慧教学环境的建设需要与学科、教学、课程的需求、建设和发展保持密切的协同。只有这样，才能有效促进教学功能的实现和教学资源的优化，减轻学校教育、教学活动实施的成本和负担，减少不必要的资源浪费，减轻学生学习的认知负荷。智慧教学环境应当能够为以学生为中心的个性化教学、因材施教提供最大化的可能和实施空间。在智慧教学环境中，教师应当能够轻松、灵活地做不同的教学安排和设计，可以便捷地运用多种教学手段和技术开展教学活动，能够调配组织相应的教学资源供学习者支配和调遣，为学生提供全面、科学的学习规划和学业指导。
前瞻性是指技术的前瞻性，智慧教学环境的建设必须密切追踪最新信息技术和现代教育技术的前沿和动态，时刻关注教育教学的发展思想、理念和趋势，深入思考信息技术与教育教学的深度融合策略和方法，力争将先进技术运用到当前和未来的教育教学实践中，保障教学改革的深入推进，引领教育教学的发展。
做到适切性与前瞻性的协调统一，坚持适用为先，适度超前的实用主义理念，能够确保当下教学工作的正常开展，满足未来教育需求，促进教育信息化的发展。
(二)技术性与人文性协调统一的原则
20世纪中期以来以计算机、因特网为代表的信息技术迅速崛起，快速发展。时至今日，大数据、区块链、人工智能、5G通讯等先进技术的应用令人目不暇接。先进信息技术的应用和推广，颠覆了传统的教育理念，不断地改变着现有的教学方式，为教育的发展提供了无限的可能。当技术与文化相互交织的浪潮涌入教育领域，智慧教育便应运而生[11]。但是，单纯的技术并不能解决教育的全部问题。在技术与教育的渗透融合应用过程中，曾出现了一些不和谐的现象。例如，黄荣怀等曾经指出，众多在数字化教学环境中开展的教学活动，对于追求知识传递的传统并没有改变，只是简单地把教学内容数字化，仍然要求学习者尽可能被动地接受和积累，这只能达到培养学习者“回忆、理解和应用”等低阶认知目标。教学改革只停留在教学“表演”形式上，课堂教学也出现了由“人灌”变成“电灌”的现象。现有数字学习环境很难实现对学习者“分析、评价和创造”等高阶认知目标的培养[12]。因此，智慧教学环境的建设不要以科技定义教育，而要为教育选择科技，通过一定的科技化手段解决实际的教学问题。应该以提高学生学习成效为目标进行优化配置，在进行有效教学的同时，体现技术服务于教学的理念[13]。
做到技术性与人文性的协调统一，坚持以学习者为中心的人本主义理念，能够确保教育教学活动的健康、和谐开展。
(三)专业性与泛在性协调统一的原则
专业教育是高等教育的基本属性[14]，现代高等教育无一例外都重视专业教育。现阶段我国高等学校智慧教学环境的建设，无论是在技术的实现还是资金的投入方面，绝大多数都还是以智慧教室的形态体现。教室这种固化的学习环境一般来说比较适合学习者数量恒定，学习场所稳定，教学方式以授导为主的专业教学。我国现有的智慧教室教学大多数是固定模式，没有一定的区分也没有为特定学科做相应的改变[15]。
泛在学习是蕴含了丰富学习理念与教育意义的新型学习方式，利用信息、网络技术与通讯技术，在计算机终端及移动通讯设备上，实现自主学习、交互学习、终身学习的过程[16]。它是一种无处不在，随时随地的学习方式，符合人类终身学习的需求。泛在学习的追求与人人皆学、时时能学、处处可学的学习型社会的价值理念一致[17]。
智慧教学环境整合了物理学习空间和网络学习空间，除智慧教室之外，还可以有其他多种方式、多种形态实现和呈现，例如MOOC等在线学习方式，翻转课堂等教学方式的实现。智慧教学环境能够感知教学活动的位置、环境、交互等信息，提供并呈现合适的学习资源和支持服务，支持学习共同体的构建，学习者可以与学习内容、学习工具、学习同伴实现多元交互，支持学习者的无缝学习，真正体现了以学生为中心的学习理念，为泛在化学习的实现创造了可能。
做到专业性与泛在性的协调统一，坚持体系化教育与个性化教育相互融合发展的均衡主义理念，能够充分实现教育的价值与效益，有效推动教育公平、协调发展。
参考文献
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