设计类专业智慧教室空间设计研究文献综述

 2022-01-02 05:01

全文总字数:10602字

自2008年11月,IBM提出了 “智慧地球”的概念,将“智慧地球”解释为:把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,并且普遍连接起来,形成所谓“物联网”,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,从此掀起了“智慧”的狂潮。

随着以物联网、云计算、大数据等为代表的新一代信息技术日趋成熟,在教育领域,“互联网+”教育被提出,而具有智慧技术、智慧应用、智慧管理等特征的智慧教室成为新的研究热点。智慧教室之所以被教育者青睐,是因为当前的多媒体网络教室仍面临着教学困境,因此重新构造一种更加适合学生和教师的新型学习环境成为了一种必然的趋势。

众多研究表明学习环境和学生获得技能之间存在密切的关联,因此在“21 世纪技能彩虹桥”中,学习环境就被视为关键的支持体系。当今,技术已经充分地融入学习环境之中,研究表明,技术增强的学习环境独立于其他因素 (课程材料、作业、时间表和考试 ),对学生的学习有显著和积极的影响[1]。 这种学习环境更容易激发学生的学习动机,有利于学生知识的获取[2],帮助取得更好的学术成就, 特别是有助于提高各方面的技能。

通过查阅文献,国外智慧教室的研究比较早,对智慧教室的表述多样,有Smart Classroom, Digital Classroom, Intelligent Classroom, Classroom of Future, Classroom of Tomorrow等,其中最受到专家学者认可的是Smart Classroom。另外,国外早已有比较典型的智慧教室案例,例如,加拿大McGill大学和Toronto大学已经进行智慧教室的设计;美国 Northwestern 大学智慧教室、加利福尼亚大学欧文分校 UCI 智慧教室、DELL 智慧教室;日本I-Japan政策更是在信息化基础上,鼓励大力发展电子政府和电子地方自治体、医疗健康以及教育电子化;美国大学更是与苹果公司合作,开办了苹果明日教室ACOT(Apple Classroom of Tomorrow),致力于研究教师和学生通过使用技术如何改变教与学。而目前关于智慧教室的研究,不同国家因各自的发展情况不同而有所差异。例如,美国亚利桑那州立大学的智能教室利用PAD、情境感知中间件基于泛在计算和网络技术,实现小组之间的交流和合作学习;英国雷丁大学较为关注互动技术,因此研究了智慧教室的学生交互行为;而德堡大学的DEBBLE项目则研发了课堂笔记的自动化系统。

1.国内外文献对智慧教室的定义

国内学者陈卫东等[3]表示,未来教室是必须实现人、技术、环境、资源四个维度相互之间的良好互动,而这四个维度间的互动需依托多屏显示、触摸输入、课堂实录、视频会议以及智能化环境控制平台等设备的支持,课堂笔记的自动化、课堂实录、反馈及时、多维交互等,这是从技术角度分析智慧教室的功能。黄荣怀等[4]认为智慧教室的“智慧性”表现在五个维度,分别为:教学内容的优化呈现(Showing)、教师布局与电气管理等环境管理(Manageable)、学习资源的便利性获取与使用(Accessible)、课堂教与学的深度及时互动(Real-time Interactive)、情景的感知与测试(Testing),即称之为“SMART”模型。汤优等[5]认为智慧教室是所有为教学活动提供有效支持的软硬环境的总和,是基于物联网、大数据、云计算的新型教学环境,为学习者和教育者提供智慧技术、智慧服务及智慧管理,从而实现泛在学习。另外国外学者还将智慧教室解释为,在传统教室嵌入个人电脑、交互式光盘视频节目、闭路电视、VHS程序、卫星链接、本地区域网络和电话调制解调器。

张海霞等[6]认为智慧教室作为一种典型的智慧学习环境,是在物联网、云计算、大数据等新兴信息技术推动下而诞生的,是学校信息化发展到一定阶段的内在诉求。对智慧教室的概念界定,目前存在从技术角度和从教与学角度的定义,前者强调。包括人工智能、大数据等在内的多种新兴技术的应用,而后者强调的是对各种资源的整合,丰富教学体验,使教学效果最大化。聂风华等[7]学者还从系统构成的角度构建了智慧教室的“iSMART”模型, 如图1所示,该模型将关注重点放在智慧教室构建过程中的系统组成,为智慧教室建设提供了更为实际、更具操作性的参考。

黄荣怀等[8]将智慧学习环境定义为数字学习环境的高端形态,其具备感知学习情景、识别学习者特征、提供合适的学习资源与便利的互动工具、自动记录学习过程和评测学习成果等功能,可以促进学习者轻松地、投入地、有效地学习。金舒克(Kinshuk)等[9]也将情境感知作为智慧学习环境的重要特征。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

免费ai写开题、写任务书: 免费Ai开题 | 免费Ai任务书 | 降AI率 | 降重复率 | 论文一键排版