教室的形成經歷了漫長的發展歷程，最早教室的資訊來自於考古發現，20世紀30年代法國考古學家在名城馬里發現的一所房舍，後經推斷說明這所房舍是蘇美爾人的學校，如圖 1所示。房間內有供學習用的石凳、泥板和水槽，其中的泥板書是當時的「教科書」和「作業本」，如圖 2。出土的泥板學生作業表明，在西元前2023年左右，蘇美爾的學校初具雛形。
圖 1 蘇美爾教室遺址圖 圖 2 蘇美爾人的泥板書
古埃及、雅典和羅馬也出現類似蘇美爾人教室的教學場所，教室採用鬆散自由的組織方式，如圖 3所示。
圖 3 古羅馬教學情景
中世紀**教是西方社會的支柱，教會逐步壟斷教育，其設定的教室都會有濃厚的宗教氣息，如圖 4所示。
圖 4中世紀的課堂
文藝復興時期，「人本主義」思想下的教學改革在西方逐步展開。2023年，文字主義的教育代表人物維多里諾在孟都亞建立了一所寄宿學校——「快樂之家」，他認為讓學生身處大自然之中是教育的首要條件。教室要光照適度、空氣流通、空間寬敞大方、布局生動活潑，充分體現人本主義的教學理念。隨後18世紀後的工業革命和資訊革命加速推動社會方方面面的變革，教室的組織形式也處在不斷的變化中。
18世紀後，經過歷史的沉澱，教室已發展成乙個有秩序、有紀律、有規模的系統，具有穩固班級授課模式，本文將其歸為現代教室範疇。進入21世紀後，網路技術的快速發展和先進教育理念的影響，現有教育形式的弊端逐漸顯現，如何縮小現有教室形式與時代要求之間的鴻溝，教育資訊化起到重要橋梁作用。由此各國將教育現代化作為國家發展的戰略核心，並以教育資訊化為依託，率先實現校園資訊化，構建智慧型化的數字教學環境。課堂作為教學空間、校園的有效組成部分，無疑是校園資訊化實施的首要場所。隨著技術的不斷發展，新技術和裝置也影響著教室的結構，使得教室呈現出不同的表現形態，本文根據技術的不同發展時期可以將教室的發展過程劃分為傳統教室、視聽教室、數字教室和智慧型教室四個階段，如圖 5所示。
圖 5 現代教室的發展演變
傳統教室，教師通過黑板、粉筆、課本等教學工具和教學資源向學生傳授知識。教育活動大多受時間和空間的限制，場所固定，資源工具有限。環境條件的限制導致教育形式單一，教師主要採用講授的教學方式，學生被動接受知識，且校內學習與校外學習無法聯通，不能滿足教師和學生多樣化的發展需求。
隨著有聲電影和廣播錄音等視聽技術的發展及其在教育領域的應用，傳統教室開始向視聽教室轉變。此時，教育環境的構建主要集中在電教室和語音實驗室的建設方面，利用「三片兩帶」（即幻燈片、投影片、電影片、錄音帶、錄影帶）[1]
20世紀90
年代，隨著網路資訊科技的不斷發展以及各種多**裝置、網路資源、教學工具的出現，電子教室逐漸發展為數字教室。在數字教室中，教師和學生可以不受時空的限制，通過網路進行隨時隨地的教學和學習。數字教室下進行的教育教學，大多還停留在初級水平，只是簡單的將課本上的教學內容機械地移植到計算機和手機上，並沒有為教育的改革與完善創設適宜的環境條件，很難實現對個體高階認知目標和創新能力的培養。
面對當前數字教育發展過程中存在的問題和瓶頸，教育改革迫切需要一種新型的智慧型教室為其提供支撐。因此，教育研究者應充分利用各種前沿技術（以物聯網為代表的新一代智慧型技術），提公升數字環境的智慧型化水平，使其能夠提供個性化的教育支援服務，預知教育過程中存在的問題，感知教育共同體的發展需求，從而培養出具有國際競爭力的拔尖創新型人才，實現未來教育的可持續發展，由此智慧型教室和未來教室成為了新的研究熱點。
ibm展望未來5年五大智慧型科技趨勢ibm公司在2023年12月17日發布新一年的「5-in-5」報告，其中展望未來的5年的五大科技趨勢。它**的趨勢中包括智慧型課堂、智慧型商店、智慧型醫療、智慧型隱私和保護以及智慧型城市。智慧型課堂作為智慧型技術和智慧型教學法相融合的產物，具體內涵通過以下說明。
1. 智慧型教室內涵
2. 智慧型教室的特徵
（1） 技術層面
技術性主要體現在硬體和軟體兩個方面，硬體技術主要是教室裝置，如多**計算機、網路裝置、互動電視、錄播系統、擴音系統等物理裝置；軟體技術強調智慧型教室是在物聯網、雲計算、大資料、增強現實、泛在網路、移動終端、互動電視等新興資訊科技的推動下，教室資訊化建設的最新形態。在融合硬、軟體技術優勢的基礎上，向師生提供智慧型服務，如智慧型跟蹤和記錄、虛實主體間的無障礙互動、智慧型管理和推送、遠端教學與協作等。
（2） 教育層面
教育層面關注教育理論、學習原則和學習方式等。與傳統教室最大的區別是智慧型教室實現了人、技術、資源和環境間的高度耦合，是在泛在技術和智慧型終端技術支撐下的智慧型化教學活動場所，其中技術、資源與活動等要素環繞學習者身心發展的高互動學習空間[8]。在智慧型教室中，教學模式不是傳統的灌輸式教學，教學模式上更傾向於情境**模式、遊戲化教學模式、問題**式教學模式、遠端協同教學模式和體驗式教學模式[9]，從教學層面來說智慧型教室是具備「高度互動」、「協作學習」、「真實情境」、「個性化教學」等關鍵特徵。教學強調培養學習者解決問題的能力，通過創設虛實學習壞境，因材施教，鼓勵學習者深度互動、主動學習、積極反思，發揮自我、參與實踐。同時智慧型教室關注教學活動的主體，在技術的支撐下充分彰顯人本的教育理念，設計方面主要體現為綠色環保、無障礙設計。正如2023年英國教育和技能部所推廣的未來教室專案的目的是在於提供高品質、靈活的、可持續的授課和學習環境，同時還可以用於展示可持續設計原則和工藝的場所，展現未來課堂的人性化特色。對師生來說，教室具有易用性、有用性、愉悅性、自我效能感、參與性。
從智慧型教室的功能上來看，有學者將智慧型教室教學系統分為呈現部分、感測部分、資訊獲取部分、整合部分和控制部分[10]這五大部分來分析，如圖 6圖 7。
圖 6 智慧型教室的3d模型圖[[1]]
圖 7 智慧型教室系統的基本組成[[2]]
這五部分有主要分為雙屏互動式電子白板、觸控式液晶電視、電子書包、無線手寫板、無線網路裝置、護眼短焦投影機、數位化事物展示台、智慧型教室影像錄編系統、控制台、實時反饋系統、學習歷程資料庫系統、智慧型教室管理系統等子系統組成。其中智慧型教室管理系統實現教室內物理壞境的自動調控，如溫度、光照、電源開關等自動調節。
除此之外，northwestern大學的乙個專案，實現在教室中錄製課堂錄影時，自動化選取攝像機角度。通過計算機視覺方法，安裝在電動雲台上的攝像機鏡頭能夠始終跟蹤教師的位置變化，或者教師也可以用手勢指引攝像機聚焦於某個區域[11] 。
清華大學計算機系人機互動與**整合研究所正在進行乙個samrtclassroom研究計畫，即在智慧型教室中引入互動空間的概念，把乙個普通的教室空間增強為乙個教師和遠端教育系統的互動介面，在這個空間中，教師可以擺脫鍵盤、滑鼠、顯示器的束縛，而用語音、手勢甚至身體語言等傳統的授課經驗來與遠端學生進行互動。現場的課堂教育和遠端教育的界限被打破了，教師可以同時對現場和遠端的學生進行授課[12]。
此外，depauw大學的debbie專案研發了乙個系統[13]，該系統在課堂的每個課桌和講台上安裝了乙個聯網的平板電腦，教師通過筆在講台上的平板電腦上進行板書，通過軟體的支援其筆跡會被分發到每個學生的平板電腦上，在那裡這些資訊可以連同學生自己書寫的文字一起被記錄，從而免去了每個學生抄錄教師板書的重複勞動。
智慧型教室構建的關鍵技術包含雲計算、物聯網、互動電視、移動終端、多屏顯示、增強現實、情境感知、分布式伺候技術等技術，本文對若干技術進行簡要介紹。
1. 雲計算
雲計算是繼個人計算機變革、網際網路變革之後的第三次it浪潮，已成為我國戰略性新興產業的重要組成部分。雲計算中的「雲」主要用來強調計算泛在性和分布性，實質上是分布式計算、平行計算和網格計算等技術的發展[14]。雲計算熱潮的出現源於其能夠將分布在各地的伺服器群進行網聯，能夠實現大規模計算能力、海量資料處理和資訊服務的需求。雲計算技術在智慧型教育體系中的應用主要集中在教育資源（硬體、平台、軟體、學習資源）的共享上，可以有效解決我國教育資訊化推進過程中一直存在的重複投資、資訊孤島等「頑疾」。此外，雲計算技術還可以用於打造雲學習環境，學生通過電子書包等終端隨時隨地享受雲端的各種學習服務。學習者的學習過程資料也將及時儲存到雲端，保證學習資料的永不丟失，為學習分析提供資料支援。
2. 物聯網
3. 分布式伺候技術
「分布式」包含了兩個方面的含義：（1）環境分布。在此環境中，計算機將嵌入到環境的各種裝置中，以至可穿戴在人身上。這時無需且無法區分所使用的是哪一台計算機，而是由整個分布式環境主動地為使用者提供計算機服務，也就是說使用者是在乙個「互動空間」中使用計算機並得到計算服務。（2）服務分布。「侍候式」（attentiveor self-aware）則是指在這樣的環境中使用計算機時，計算機不是被動地等待使用者的命令，而是能覺察到互動的上下文（context awareness），主動地適應使用者的特殊需求並提供個性化的服務，如識別某個物件的位置、個人資訊、動作意圖、記憶使用者的習慣與愛好，一遍為使用者提供更好的服務。
4. 互動電視
互動電視是數碼電視的一種應用。如今的普通電視不但向著高畫質晰度電視方向發展，同時將發展成可提供豐富資訊和娛樂業務的雙向互動式**，它在單向分配業務的基礎上，增加互動功能，形成雙向通道。互動電視提供點播電視、電視購物、電視教育
、電子銀行、多**電子郵件，互動式遊戲等功能，具有價效比高、資訊呈現質量優、互動體驗好等優勢，與互動式電子白板一樣具有以下幾點優勢：（1）直接板書，隨時儲存和共享。（2）隨時呼叫各種資源。（3）模板化、程式化的框架，減輕教師負擔。（4）電子標註，強調重難點。（5）可視呈現，觸控互動，使得學生具有臨場的情感體驗。（6）價效比相對較高。其中價效比高的優勢決定了在教育領域中，互動電視相對於互動式電子白板更具應用前景。
5. 手寫智慧型數字終端
手寫智慧型數字終端裝置（智慧型手機、平板電腦等）的發展與成熟，即基於手勢運算的各種教與學的數位化終端裝置。當前的鍵盤運算元字化課堂文化正快速地向以手勢運算為特徵的新數位化課堂文化轉變，相應的各種基於手勢操作的智慧型化終端裝置快速形成並成熟，伴隨新**裝置的引入，教師和學生的活動會更加簡便深入與個性化。
[1]劉茂森.電化教育與教育環境的優化[j].中國電化教育,1990,(1):15-17.
[2]15 16陳衛東,葉新東,張際平.智慧型教室研究現狀與未來展望[j].遠端教育雜誌,2011,(4):39-45.
英特爾用連線與智慧型走進未來教育
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