[出处] 教育教学论坛_2022年第39期

王 磊，扎文峰，肖 慧，王 哲，林 晨

（新疆医科大学 教务处，新疆 乌鲁木齐 830017）

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》指出：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。”现代信息技术飞速发展，人们的生活、工作、学习与“互联网+”、云计算、物联网、人工智能等息息相关。新时代高等教育要求信息技术与教育融合创新发展，智慧校园、智慧教室、智慧教学的创新发展势在必行。国内各高校都以提高学生综合竞争力为目标，以信息化建设为抓手，通过科技赋能教育，推动人才培养模式变革，提升教育质量。“以学生发展为中心”，研讨式教学、翻转课堂、线上线下混合式教学、虚拟仿真实验教学已成为各高校课堂教学革命的新机遇、新动能、新方向。各医学院校也在大力推进智慧教室建设，实现信息技术与课程的深度融合，借助智慧教室推动高校实施课堂教学革命。本研究旨在探讨基于PST框架的医学院校智慧教室的建设与应用，对课堂教学内容的整合、学生自主学习能力的培养、网络学习资源及交流平台的建设等具有重要意义。

一、智慧教室建设的必要性

我校作为西北地区省部共建独立建制的医学院校，在为西北边疆地区人民健康和医学人才培养方面做出了重要贡献。近几年来，在医学教育改革和内涵建设方面紧跟国内外发展趋势，做出了一些颇有成效的尝试。但因为地处偏远，我们在教育信息化的研究、规划、建设及教学管理、教学服务、教学方式上，还存在理念比较落后、方法不够先进、效果不够显著等问题。尽管学校建有标准化考场、多媒体教室、语音教室等，但这些教学设施相对独立，系统不能共享互通，不利于统一管理，使用效果有待提高。在“互联网+”背景下，为了使学校的信息化建设与课堂教学更加紧密结合，我校启动了新一轮教学改革，拟实施“以学生为中心、问题为导向、全程管理、智慧教学”的教学模式改革，急需建设智慧型教室教学环境，进一步带动教育教学理念、人才培养模式、教学方法、课程形态、学校评价、教师发展、学生成长等的变革。

二、PST框架的内涵与要素

教学法—空间—技术框架（Pedagogy-Space-Technology,PST）是由昆士兰大学拉德克利夫教授于2009年基于下一代学习空间项目（NGLS）提出的。PST框架包含了相互联系和制约的三个要素，即“教学法”“空间”和“技术”。其中，教学法为空间与技术相结合提供行动指南，实现理念和目标；学习空间促进了教学法，并使信息技术手段内嵌其中；信息技术反过来增强教学法的效果，拓展了学习空间的范围。因此，现代智慧教室的设计不仅仅是硬件层面的开发、建设和实施，还需以学习环境设计框架为指导，结合学生、教师、教学模式等多层面设计和实施。

三、智慧教室建设情况

（一）建设原则

根据PST框架，我校智慧教室的整体设计紧紧围绕PST框架的三个核心，从教育教学改革的目标出发，统筹设计教学、空间和技术。一是空间设计：根据教学模式和分组要求，设计教室的容量和数量，以及教室中桌椅、灯光、讲桌、辅助设备的配置；二是技术设计：包括覆盖校园的网络系统、教学管理平台、课程平台、智慧教学软件等；三是教学培训：在教室及硬件设施设计和建设的同期，开展智慧教室的培训与指导，重建教学价值观、教学法和行动策略。

（二）建设目标

坚持以“学生发展为中心”的基本理念，借助多种信息化手段和智能技术创设符合我校实际的数据贯通、共享开放、师生互动、数字化、个性化、智能化的新型教学空间，全面支持与推动协作式学习、探究式学习、翻转课堂、混合式教学等教学模式改革，最终达到优化教学环境、激发学生的学习兴趣、提高人才培养质量的目标。

（三）建设内容

随着办学规模的扩大和教育部对高校办学条件的要求，我校于2019年启动了新校区建设。我们秉持“高起点、高层次、高规格”的标准，启动了多种规格和功能的智慧教室建设。同步启动了基于“互联网+”的智慧校园建设，构建以智慧教学、智慧科研、智慧管理和智慧校园为一体、WiFi网络全覆盖的新型校园模式。

1.灵活多变研讨教室。改变传统教室的固定桌椅，配备可随意拼接的灵活多变桌椅，师生可以自由设计教室布局，搭建符合教学要求的个性化专属小班研讨分组教室，既方便个性化学习，又适合小组讨论。灵活的桌椅和变换的色调，为学生思维想象力提供了空间支持。目前的灵活多变研讨教室可以满足8人/组×6组或10人/组×5组的班级分组教学。基于智能盒子，辅以智慧教学软件，营造互动、协作、研讨的空间氛围。采用Zigbee、红外等无线方式实现对教室灯光、空调、窗帘、温度、湿度等设备的控制，为师生营造绿色、智能、温馨、高效的教学环境。

2.多屏互动教室。讲桌置于中央，可以面对任意方向推进教学过程；不同方位配置交互式触控一体机，便于不同方位的同学就近观看教学内容，使同学们有沉浸式体验；分组研讨时可独立进行组内研讨分享，实时将每个同学的图片、文件等资料通过无线方式展示在一体机上，辅助研讨。

3.远程可视化手术室示教系统。采用高清视频会议终端，通过直播的方式传输视频及语音数据，可同时传输包括手术室、术野、腹腔镜在内的各路信号。通过远程可视化教学，扩大了手术示教的范围，摆脱了传统示教模式在时间、空间和人数上的限制，并可实现多个班级示教同步进行，共享教学资源。

四、智慧教室使用情况

我校的智慧教室自2020年6月建成使用至今，深受广大师生的喜爱。为了进一步优化智慧教室的功能，全方位满足教师和学生的需求，我们在每个学期都会通过师生座谈会、学生信息员反馈、问卷调查表发放等方式实时了解智慧教室的使用情况和存在的问题。通过前一阶段的反馈，我们了解到以下内容。

教师认为，借助智慧教室，授课模式逐步从传统“填鸭式”“单项传递式”向研讨式、互动式等模式转变；授课内容、重点及难点更具针对性，教师可根据不同小组学生的学习能力实现差异化教学，学生学习的主动性更强，思维活跃度更高，组内协作能力和组间竞争能力明显提高；教师专用的麦克风、可升降的讲桌、支持水性笔书写的乌金纳米黑板让教师感受到了学校对教师身心的关怀。智慧教学系统帮助教师及时掌握学生课前、课中和课后的学习情况；教师一键开启授课，学生通过扫描课堂二维码签到进课堂，免除了烦琐的点名。课中，教师授课课件实时同步到学生手机端，免去学生课上忙于抄写、拍照，课后拷贝教师PPT的情形；教师可随时截屏发送习题，方便教师了解学生知识点掌握情况，实时调整教学难点和重点。教师还可以随时开启弹幕，组织学生讨论，活跃课堂气氛，增加师生互动。课后，每位学生会定期收到全天全部课程的学习数据报告，包括习题、课件等，并能够及时反馈给学生和老师，促使师生双方及时改进。

学生认为，现代大学生都有很高的信息素养，手机、平板既成为学习的利器。在新型的智慧教室中，老师不再收起学生的手机，而是要求学生用手机实时与老师互动。温馨的教学环境、集多种功能于一体的触控屏、智能化的智慧教学系统等调动了学生学习的积极性和主动性，提高了自主学习能力、创新能力和团队协作能力。允许学生即时对教学内容进行批判性讨论及延伸思考，利用互联网技术视频资料案例，近距离接触真实环境，切身感受知识的实用性。灵活多变的教室桌椅，可根据授课内容和教学方法需求，自主灵活调整，教师穿行于不同小组之间与同学们进行更多的互动和交流。PBL研讨小型教室可以容纳20人以内的分组研讨，配有书写白板，供学生推算演绎、交流探讨，并随时记录下迸发的灵感，方便老师与同学进行即时交流与讨论。

五、智慧教室存在的问题及进一步思考

智慧教室在前期使用过程中仍然存在不能完全满足实际教学需求、功能匹配度较低、硬件功能尚待开发、与学校的教学缺乏深度融合、教师的信息素养和信息化教学能力与之不匹配，以及依托智慧教室开展教学改革覆盖面不广、深度不够等问题。因此，我们还需从以下几个方面深入思考和继续努力。

（一）有型的物理空间与无形的数字空间的无缝衔接与配合

根据PST框架理念，教学法需通过使用空间与技术实现理念和目标。在前期使用过程中，在技术增强教学的效果、物理空间与数字空间的深度融合方面还存在短板和不足。因此，我们还需不断优化智慧教室的物理空间即硬件建设，在集成智慧教学设备、互动设备和环境设施方面进行优化与建设；在技术方面，根据问卷调查结果，与智慧教学软件公司积极对接，开发现有软件的互联互动、情境感知、数据分析等功能，促进师生和生生的协作、互动和分享。

（二）智慧教室管理功能的开发和利用

一是智慧化管理教室。通过智慧教室管理系统安排学校课表，提升教学管理人员和教师的工作效率。管理者借助大数据等智能运算工具，将课表安排纳入系统管理中，实现动态管理；教师根据授课要求和系统公开的教室使用信息，向学校教务部门提交教室使用申请，得到批准后，系统会实时更新信息；学生则能够实时查询到教室使用情况，从而合理选择自习时间和自习地点。二是智慧化编排教室。在排课时，教务部门借助大数据进行学生选课、教师开课等数据处理，结合课程类型、教学方式、教室特点等情况，综合提供最优方案。三是智慧化学生管理。学工部门借助数据中心和互联网云盘，将智慧教室系统与学生信息系统同步对接，通过共享的学生的各类数据，如人脸信息、出勤课表等实时掌握学生的上课情况。例如在智慧教室软件系统中加入人脸识别功能，通过电子督学系统全方位扫描学生信息，与数据库中的学生人脸信息对比，判断学生的出勤情况。同时教师也可以利用智慧化的学生管理系统，避免学生人数较多班级人工点名耗费时间。学工部门和教务部门可以综合运用系统中的学生数据，处理学生的考勤、出勤、学习情况数据，并将其用于学生综合测评和形成性评价成绩的计算。

（三）不断完善教师教学改革理念和方法运用

依托教师教学发展中心，在现有培训模块的基础上，加强智慧教学内容的培训，如现代医学教育理念及职业精神的建立、如何利用智慧教学工具进行教学、如何有效地进行小组讨论、如何进行学生评价并基于心理学给予学生有效反馈，以及如何组织PBL、CBL教学等。同时通过基于学分的进阶式管理和微格化培训方式加强培训效果。

我校智慧教室的设计与建设紧紧围绕PST框架，深入挖掘教学、空间和技术的内涵，兼顾教与学、空间和技术的功能与诉求，使之充分融合集成，目标是支持构建课堂教学新范式，形成一个课前、课中、课后，教室内外、线上线下，学生、教师、管理者、学校多维度一体推进的智能化教育教学新生态。