智慧教室是数字教室的高端形态，是未来教室的一种形式。它不仅融合了先进的理念和技术，具有多屏显示、自然交互、智能调控、协作互动的特点，还能将虚拟教室与现实教室有效融合，实现以学习者为中心、线上线下学习的有效对接。

智慧物联，打造优质体验

泛在网络系统使学校处于无所不在的网络环境中，我们可以在任何时间、地点，使用网络与任何人与物进行信息交换。智慧教室的泛在网络建设分为有线网络、无线网络及物联网建设。

由于智慧教室中的各类信息化设备很多，使用有线网络的设备，如智能触控一体机、IP广播、电子班牌、储物柜、门禁系统、教师用电脑、IP扩声系统、集控录播系统等都需要有稳定的有线网络环境。我们采用了光纤到教室的技术方案，每间教室内部署一台24口千兆以太网接入交换机，交换机采用双链路4芯室内光缆连接至该楼弱电机房内的汇聚交换机之上，在教室内采用6类千兆网线连接各类信息化设备。该方案使网络架构更为灵活、扩展性能更强、网络带宽更高、网络性能更佳。

随着网络原住民的出现和移动设备的爆发式增长，手机、平板电脑等设备均需要稳定的无线网络进行接入，在智慧教室中部署三频室内千兆AP（无线接入点），AP带宽支持2.4GHz、5GHz设备同时接入，满足至少40人同时接入。教师、学生可以利用移动设备接入AP实现移动教学、泛在学习、交互学习等应用。

智慧教室内部构建的物联网络使智能管理主机可以连接PM2.5传感器、温湿度传感器、光照传感器、能源传感器等传感设备，实现环境、灯光、温湿度可以自由变化，让教室更为智慧、绿色、便捷。

1+1+1智慧教室

为了使教学、学习活动可以更好的开展，引入1+1+1智慧教室解决方案，方案由智能触控一体机、电子班牌、智能控制系统组成，实现智慧教室的一体化部署。智能触控一体机可实现多媒体互动教学；电子班牌系统可以实时展示班级形象、事件新闻等，系统支持学生通过刷卡查询个性化课表及考勤等功能；基于智能网关的智能教室控制系统通过场景控制，使教室用电设备使用更为合理。1+1+1智慧教室通过建设三块显示屏实现了从课前、课中、课后的全场景。

操作简单，教、学无负担。为及时记录课堂资源，帮助学校实现优质的资源网络共享，使教师在教学过程中及时重放，更深一步的研究教学中的内容、及时反思，方便学生课后自主学习，家长进行家庭辅导，管理者进行教学过程评价，在智慧教室中建设常态化集控录播系统。

操作更简单、管理更轻松。智慧教室采用全数字化、IP网络化的广播及扩音系统设计。IP广播可实现广播主机对每一个终端的数字化广播；通过IP广播系统可以实现学校自动打铃、广播通知、紧急消防广播、背景音乐、英语听力等需求。此外，IP广播终端设备支持无线扩音功能，教师可以使用无线领夹话筒进行扩音，达到设备的多用途。

AR为教学注入新活力

基于增强现实的AR辅助教学系统以教与学为主线，通过智能眼镜和触控一体机的联动，基于大数据、人工智能及增强现实技术，在智能触控一体机上同步显示第一视角的教学画面，同步存储，可以很好服务于智慧教室。

绿色环保、节能减耗。在智慧教室中建设智能控制系统，可以实现对教室中各种设备的集中管控。借助物联网技术，对教室中现有的各种耗能设备，如灯光、空调、智能触控一体机、展台、新风机等进行远程控制和管理，支持自动升级。满足学校教室设备管理的一切管理需求，实现便捷管控、节能减耗的目的。 

安全可靠、高效便捷。将视频采集系统、高速网络系统、智能手环系统、云监控平台、数据存储平台进行整合，前端采用智能网络高清摄像头，在智慧教室内打造三维立体式监控视角，迅速预警、定位、追踪，为校园安保提供了安全可靠、高效便捷的智能安防体系，为学生创造一个安全的学习和成长环境。

教育层面建设

通过平板电脑、笔记本电脑、智能手机等移动设备及云教学平台，教师、学生可以进行基于课前、课中、课后的学习方式创新。

- 课 前 -

教师课前通过“教师空间”调用海量数字化资源与试题，挑选课堂上所需内容推送到学生的移动终端，实现高效备课。学生根据自身学习需求，进行自主学习与拓展学习，唤起学生的学习兴趣、提高学生的学习积极性。

- 课 中 -

教师通过移动终端进行移动教学并与学生进行课堂互动，学生通过平台可以了解各个学习环节并附带学习报告，全面掌握不会的知识点。课堂互动的结果可以及时反馈到教师平台，教师可以实时准确掌握学生的知识接受情况。根据课上学情数据，给不同需求的学生推送不同的内容，实现分层教学。

通过先进的选排课系统，实现新课改模式下的选课走班创新模式，为适应社会对多样化人才的需求，满足不同学生的发展需要，在保证每个学生达到共同基础的前提下，各学科分类别、分层次设计了多样的、可供不同发展潜能学生选择的课程内容，以满足学生对课程的不同需求。

- 课 后 -

通过全维度的评教、评学系统，将质性评价、过程性评价打造成一个集终结性评价和形成性评价为一体的评价系统，能够体现未来学校教师、学生评价的新需求，实现以评促教、以评促学、评促相长。

空间层面建设

智慧教室的空间设计对学生的学习方式，学生与同伴、老师间的互动方式以及学生整体的学习体验都会有影响，以下是几类创新的智慧教室空间设计形式。

空间可组团。组团教室兼顾了以授课为主和以小组讨论为主的两种教学法。小团体教室由五六个学生的固定课桌组成。每桌有三个学生直接面向老师，另外两三个可以旋转椅子或者面向老师、面向小组讨论桌。在传统的课堂中，教师固定站在教室前方，但是小团体教室的设计能让教师尝试多种课堂布置和教学策略。在同一个空间里，小团体教室既可以开展授课式教学、全班讨论，也可以开展小组讨论。

空间可分隔。“升级”教室要求学生在上课前完成自主预习，在课堂上讨论对课程资料的理解。而同组团教室一样，“升级”教室中一部分时间是用来讲课的，大部分的时间是用来做实验、小组讨论、课堂讨论，这些都基于教学软件与模拟教学。伊萨卡学院教授发表的一篇论文论述其自然科学中心“升级”教室项目的开展与成果，论文表明在调整课程适应新的教学空间后，学生的学业水平持续远超全国平均水平，反映出学业水平和教室结构之间的关联。

空间可扩展。可扩展小组活动中心的智慧教室是将一间大教室改造成既可以进行大型课程又可以进行小组活动的智慧教室，以支持翻转课堂教学等应用场景。大部分学生可以通过远程视频会议参与或者通过集控录播系统回顾课堂内容。这种改变所节省的空间被用来建设小组讨论室、辅导中心、学生自习室，以及其他用于个人学习或者小组讨论的空间。

空间可专属。学业成就中心智慧教室空间用来支持学生的个人学习需求。在学业成就中心，学生和老师、学业顾问、助教坐在一起。无论学生的专业水平如何，学生都会和老师面对面，获得老师一对一的关注与指导。

管理层面建设

打通壁垒，实现无缝连接。统一认证管理平台将大部分应用系统如有线网络、无线网络、智能卡、集控录播、电子班牌等进行了打通，通过一个平台完成统一身份认证。此外，平台还将学校的办公系统、教学系统、学习系统、教务系统进行了打通，使数据可以基于统一认证管理平台进行流转，做到无缝衔接。

集中管控，智慧互联。在智慧教室中建设的全校统一的智能控制系统，可以实现对教室中各种设备的集中管控。借助物联网技术，对教室中现有的各种耗能设备，如灯光、空调、智能触控一体机、展台、新风机等进行远程控制和管理，支持自动升级。满足学校教室设备管理的一切管理需求，实现便捷管控、节能减耗的目的。

360度评教、评学系统。360度评教、评学系统借鉴了美国的TEAM评价体系、欧洲教育结构调整项目的核心思想，结合我国新课改的现状以及未来学校的教学特征，力争打造一个集终结性评价和形成性评价为一体的评价系统，能够体现未来学校教师评价的新需求，最终目的依然是以评促教、以评促学、评促相长。

（本文选自教育部学校规划建设发展中心未来学校创新发展课题条目成果，作者为北京果果乐学科技有限公司 皇晓琳，原文有删节）