基于SMART模型的可拆卸式中职智慧教室构建

王成梁 戴坚 李颖欣 金洲

摘要：随着信息技术和多媒体手段飞速发展，传统教室已经无法满足实际教学的需求。因此，基于前人对智慧教室组成架构的理论研究和实践，结合职业教育适应性和实用性的教学特点，提出了由基本模块和拓展模块组成的，具备高性价比、高灵活性和高适应性的可拆卸式智慧教室模型。此模型既能有效契合当下职业学校对智慧教室的推广需求，更能推动职业教育信息化发展。

关键词：智慧教室;可拆卸式;SMART概念模型;职业教育;建构主义

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）06-0159-02

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

1 背景

近年来，在国家颁发的《教育信息化“十三五规划”》《教育信息化2.0行动计划》等文件中，对传统多媒体教室的智慧化构建均有所重视。其中职业教育因其教育教学具有多实操、多情境等特点而对智慧教室提出了更急切的诉求。

国内外学者对中职智慧教室的功能及特征进行了有益的探索。Michelle Lui等通过两次实验证明了沉浸式模拟对理解较难概念的促进作用[1]。王雪花认为中职智慧教室的空间应灵活多变，需要具备较高的技术性和相对的随意性，将封闭式空间变为交互式空间[2]。贾亭渝等认为通过教学活动中主体、环境、技术、资源等元素的互动来推进中职教学培养目标的实现是中职智慧教室应具备的功能[3]。

可见，中职智慧教室应具备较强的灵活性和交互性，能夠实现改变空间布局、方便师生互动、帮助学生学习等功能。但是，当前学者们构建的中职智慧教室不具有针对性，可能无法满足一些专业的教学需求和老师的个性化需求，如何使中职智慧教室兼具普适性和针对性是目前亟需解决的问题。

2 设计思路和理论基础

2.1 SMART模型

黄荣怀等提出的智慧教室SMART模型[4]维度全面，在智慧教室构建过程中，起到了方向性指导和理论支撑的作用。

在SMART模型中，环境管理主要体现在智慧教室的硬件要求上，与情境感知收集到的智慧教室内部信息相互支撑;在情境感知的辅助下，环境管理可以实现将教室软硬件设备、教学相关资源的监控和管理。情境感知维度包括对教室环境的感知和对学习者学习状况的感知。

剩余维度中，内容呈现表征的是智慧教室呈现课程所需教学信息的能力，具体内容包括所展示的教学内容及其呈现方式;资源获取则关注能否高效地从大量资源中定位课程所需的资源;及时交互体现的是智慧教室与参与课堂活动者交互的能力。

2.2 建构主义教学观

智慧教室具备高度情境化教学，因此其构建基于建构主义教学观。建构主义兴起于上世纪后半叶，比较关注学习的主动构建性，即教学仅仅只起到构建学习环境的作用，学生才是学习的主体，应该努力去培养自己组织构建知识的能力[5]。基于SMART模型的可拆卸式中职智慧教室以建构主义理论为基础展开，从为学生自主构建知识提供便利的角度出发，进行智慧教室的构设，着重考虑建构主义教学观对智慧教室构建的指导。

建构主义教学观指出，教学不再是将现有的、精确的知识传达给学生，而是帮助学生回忆起已掌握的知识与经验，促进其成长，并在此基础上加以重新组织。这就要求我们在进行智慧教室的构建时，要考虑如何才能促进学生对原有的知识经验进行回忆，来帮助当下的学习。

情境性是建构主义学习观的重要特征之一，该特征指出能让知识生存的活动，具备可感知、高度具体化和情境化的特点，不可能独立于情境而抽象存在，因此在构设智慧教室时我们应该把教室的功能设计与情境设计联系起来，使得智慧教室具备建设多样化情境的能力。

3 智慧教室具体方案设计

基于SMART模型的可拆卸式中职智慧教室（如图1）依照SMART模型，筛选并搭建出智慧教室的基本模块，并结合中职教育中以实践任务为导向的教学方式，基于建构主义理论，根据不同课程的特点来设计符合课程需要的拓展模块，使得智慧教室在尽可能小的改动下满足尽可能多的课程需求。

智慧教室的构建过程中，面对不同的课程，对智慧教室有不同的诉求，因此我们面对不同课程时需要对智慧教室进行一定的修改和拓展。同时，由于不同专业不同课程的智慧教室存在着一些共有的要求，即几乎所有智慧教室在某些方面是具有共性的，基于此，我们把智慧教室的整体组成拆分成两个模块：基本模块和拓展模块。

基本模块是智慧教室基本的组成部分，这个部分能够满足大部分课程教育教学活动的一些基本功能，开展基本的教学活动。

拓展模块是针对某类专业或某类课程，在基本模块之上，根据该专业或课程的特点和需要，拓展智慧教室的功能和组成。

3.1 依据SMART模型设计基本模块

基本模块主要是实现教室基本功能的模块，涉及维度较多，因此可以根据黄荣怀等人提出的SMART模型[6]来设计，从五个维度依次展开。

内容呈现维度主要考虑视觉和听觉。视觉设计可以在教室前方和两侧均配备电子屏或智能仿真黑板，电子屏的亮度可根据环境智能调整。听觉设计通过调整教室内音响设备的布局和依据环境智能化调整实现，目的是让教室内各处的收音均衡。

环境管理维度涉及内容较多。教室布局管理主要涉及课桌椅的布局;设备管理则依靠嵌入的芯片将设备信息统筹到教师电脑上，进行实时监控，并对电气设备信息进行安全监控;物理环境管理可以通过调整灯光、窗户、空调等来实现。

资源获取维度的设计从资源的广度和资源获取的便捷度出发。将资源按层次展开，依次为课堂资源（如课件、课堂录像）、教材同步资源、相关图书资源、大型资源库（如知网），类目清晰，与课程关系度由十分紧密慢慢远离。

及时互动维度包括了师生互动和人机交互。师生互动要求学生端和教师端的平台设计应该具备高度互动性和时效性，能实现包括举手、文件资源传输等一系列功能;人机交互要求学生端能够根据采集到的信息（如学生的输入信息），对教学进行互动反馈。

情境感知维度包括对物理环境的感知和对学习行为的感知。对物理环境的感知通过教室内传感器实现，对教室内重要的参数（包括但不限于空气、温度、光线、声音等）进行实时监控，确保各参数保持在合适范围内;对学习行为的感知主要依靠相应系统记录下教与学的过程，利用相关设备记录下学习过程中各类交互，以达到监测学习效果的目的。

3.2 根据课程特点设计拓展模块

智慧教室拓展模块设计主要根据专业课程的特点，相对于基本模块，智慧教室的拓展模块在对技术装备和系统平台提出个性化要求的同时，也要求能够支持情境化、智能化的中职教学。基于中职教育的适应性、中介性、实用性以及建构主义的学生中心观，拓展模块主要考虑设备改进、平台优化、教室情境设计三个方面。

设备改进：根据课程不同的性质和特点，设备改进往往在电脑配置、座椅本身结构和布局形式这几个方面;如数媒专业AE等软件对电脑配置要求相对较高;再如涉及团队项目开发，需要构设以小组为单位的座椅布局。设备改进主要基于SMART模型中环境管理维度。

平台优化：平台优化的方向主要集中在平台的针对化构设，如计算机专业课程涉及较多的开发环境、代码从教室电脑拷贝到个人PC时会出现不兼容等问题，同时也有离开教室无法便捷访问、团队内部互访困难等不便，因此在教学时，可以将开发环境布局在平台上，减少代码转移的次数。同时当课程中很多内容都需要在平台上完成，或需要依靠平台提交时，平台的优化还可以考虑设置档案袋评价机制，记录学习流程，生成不同学生学习过程的形成性评价。平台优化主要基于SMART模型中情境感知维度。

教室情境设计：建构主义的教学观提出“学生是自己知识的构建者”，因此智慧教室应该给学生一个构建知识的机会，根据教学内容设计的情境，创造所需的环境，让血色原有的知识经验得到激发。教室中的显示系统、声音系统、光线和温度，都可以辅助教学情境设计，如教室四周的墙壁可根据授课需要改变颜色或呈现实景图片。尤其是面对需要讲解一些比较抽象概念（如什么是面向对象）时，情境式教学更加生动。此外，与教学内容契合的情境设计具有活跃课堂气氛、提高学生课堂参与度等实际效应。

3.3 可拆卸智慧教室的优势

可拆卸的智慧教室模型相较而言具备以下的优势：

适应性：对拓展模块可拆卸的设计，可以在对智慧教室做少量调整的情况下，满足尽可能多的课程需要。

经济性：可以根据课程特点省去一些用不到的设备，节省智慧教室的建设成本。

灵活性：将智慧教室的组成模块化，能够在设备更新、整体改装时更加灵活;如果智慧教室面向的课程种类差别较大，也可以通过灵活改变拓展模块滿足实际的教学需要。

由于基本模块和扩展模块针对方向不同，因此我们需要从不同角度入手来设计中职智慧教室模型。

4 结论和展望

基于SMART模型的可拆卸式智慧教室以可拆卸为主要特征，既满足了专业的个性化需求，契合了专业的需要，同时也降低了建设成本，提高了智慧教室运用的深度和广度。

但就智慧教室而言，没有真正完美的形态，如目前的智慧教室在传递专业相关情感态度和价值观方面仍存在缺陷。随着教学技术和设备革新也越来越快，也许在未来，智慧教室将会有一套更加完整更加具有实时性的新兴技术运用机制。

参考文献：

[1] Lui M，Slotta J D.Immersive simulations for smart classrooms：exploring evolutionary concepts in secondary science[J].Technology，Pedagogy and Education，2014，23（1）：57-80.

[2] 王雪花.面向智慧教室的中职课堂教学活动设计与应用研究[D].上海：华东师范大学，2017.

[3] 贾亭渝，陆宇正，张蓓嘉.面向智慧教室的中职互动教学模式：构建与实践[J].职业教育（下旬刊），2020，19（11）：40-48.

[4] 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.

[5] 陈琦，刘儒德.当代教育心理学[M].3版.北京：北京师范大学出版社，2019.

【通联编辑：王力】