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【摘要】

教学空间一直是教育信息化过程的重要载体，在人工智能迅速发展的智能时代，高校智慧型教学空间建设面临着新的命题。文章总结和分析了近年来智慧教学空间发展的瓶颈，提出一种在智能时代有助于均衡教育资源、助力个性学习、促进教育公平的新型智慧型教学空间，共包含实体智慧教学空间、虚拟智慧教学空间、教育技术培训和教学改革创新四个模块，并以某高校为例，详细介绍空间建设及运行机制，以期为后续智慧型教学空间建设和研究提供借鉴。

【关键词】

智慧型教学空间；数字赋能；教学改革；智慧教育

一、引言

教育信息化是“教育现代化2035”的重点内容和重要标志。加强信息化建设，是贯彻落实网络强国战略思想的战略举措，是贯彻落实数字浙江建设全面深化教育领域改革、不断提升教育治理水平的迫切需要。在高校“双一流”建设的背景下，M学校紧紧围绕建设办学特色鲜明、国内一流、有国际影响的应用研究型大学的总体目标，持续推进教育信息化由融合应用向创新发展的转变，探索具有医学特色的教育信息化发展道路。随着大语言模型席卷各个领域，教育也正式步入了智能时代，智慧教学空间的融合正悄然重构了智能时代下高校教学的新生态[1]，构建符合自己学校发展的智慧教学空间是新时代的命题。

二、智慧型教学空间的定义与分类

聂风华等认为，智慧教学空间（智慧校园、智慧教室）是指为教学活动提供智慧应用服务的教室空间及其软硬件装备的总和，它是在物联网、云计算、大数据等新兴信息技术推动下的教室信息化建设的新形态[2]。柯清等认为，智慧教学空间是基于传统教学实体空间基础上，融合了全数字、全高清、全无线、全平板的智慧化、个性化、虚拟化的联动空间。智慧教学空间集成了物联网技术、多屏显示技术、智能环境控制技术、学习情景采集技术、无线投屏技术等。还有许多专家学者观点大致与以上两位一致，对智慧教学空间的探讨集中在硬件环境的构建上，偏向于实体的学习场所。

三、智能时代智慧型教学空间建设诉求与现实差距

（一）构建智慧型教学空间的需求日益凸显

教育部在2021年发布了《高等学校数字校园建设规范》，其中对信息化教学环境建设、资源共享与互联互通、教学方法创新、学习支持服务、环境设计与优化、技术与教学的融合等方面做出了细致要求。智慧型教学空间建设需求与日俱增，利用好智慧型教学空间有如下优势：其一，可以促进创新思维培养，智能化的教学环境和工具可以激发学生的创新潜能，鼓励他们进行探究式学习和问题解决能力的培养；其二，可提供丰富的资源，智慧型教学空间能够提供互联网接入和数字化资源，使学生能够访问到海量的在线课程、研究资料和多媒体内容；其三，可提升教学效率，教师可以通过智慧型教学空间中的管理系统更高效地管理课程内容、学生评估和教学计划，从而提高教学效率；其四，可支持分小组教学，智慧型教学空间的设计通常更加灵活，可以适应不同的教学需求和活动，如小组讨论、实验操作等，并且容易通过技术升级来扩展其功能；其五，可支持个性化学习，通过数据分析和智能推荐系统，智慧型教学空间能够根据学生的学习进度和能力提供个性化的学习资源和辅导。

（二）当下智慧型教学空间存在的不足

教育技术的核心是利用好技术为教育服务，教育和技术相得益彰，只有两者并重，才能取得显著成效。但目前仍存在诸多问题，其一，当前技术与教育实践的融合程度不够，尽管许多学校已经配备了先进的硬件设施，如智能黑板、多媒体教学设备等，但如何将这些技术与教育实践深度融合，发挥其最大效用，仍是一个挑战；其二，智慧教学环境的使用率并不高，大多老师还是集中在讲授式教学模式中，发挥老师的积极主动性，愿意接受新设备和新技术是突破口；其三，教学空间资源与内容更新不及时，智慧教学空间需要不断更新教学资源和内容，以适应教育的发展和学生的需求[3]，但现实中资源的更新往往滞后；其四，技术支持与维护不到位，智慧教学空间的建设需要持续的技术支持与维护，但不少学校在这方面的投入不足，导致设施闲置或使用效果不佳。总之，软硬件深度融合是基础支撑，另一方面是加强教师对现有技术的应用，避免造成资源浪费，需深入探究如何使用新技术和新教育理念变革课堂，提高教学效率。因此智能时代智慧型教学空间建设的诉求，不仅仅停留在软硬件升级上，更需要加强师生教育技术的培训和使用，改进教学方法，创新教学模式，进一步提高教育水平、平衡资源分配和促进教育公正。

四、M高校智慧型教学空间建设探索与实践

（一）智能化时代的高校智慧型教学空间构成

本项目所提出的智能化时代高校智慧型教学空间，包括实体智慧教学空间和虚拟智慧教学空间，这构成智慧教学空间硬实力。实体教学空间包括各类实体的正式和非正式的学习空间，如智慧教室、多媒体教室、学习走廊、众创空间、教学直播仓、教学实验中心、临床实践基地等，该类场所的技术合集囊括甚广，根据不同类别包括不同的硬件设备和搭配方式[4]；虚拟教学空间包括各类与教学有关的系统集合，如在线教学平台、在线智慧考试系统、云端智能录播、虚拟仿真系统、师生培训系统、教学分析系统、教室备课系统等软件系统或平台，根据不同的用户分类和需求具有不同的功能[5]。教育技术培训和教学创新改革模块构成智慧教学空间的软实力。智慧教学空间建设还包含普及资源、渗透理念、工具使用的各类教育技术培训工作，工欲善其事必先利其器，教育技术作为教育变革的工具支撑，其培训工作不容忽视；另外，在人工智能迅速发展的智能时代，涉及教学方法、教学模式和评价方式的教学改革创新是平衡资源分配、提高教学质量与促进教育公平的必经之路。空间构成如下图所示：

（二）虚实融合：推动虚实教学空间深度融合，探索教育教学新模式

教学空间分为实体教学空间和虚拟教学空间，前文已详细讲述。时代要求下，通过技术手段，打通实体与虚拟之间的联系显得非常重要。路径如下：首先，先分别建设实体和虚拟教学空间，通过数据传输协议，使实体空间产生的数据能够给到虚拟平台，虚拟平台可以与师生产生互动，实体空间安装传感器，可以通过虚拟平台控制实体空间，实体空间如果操作或数据异常，同样也会反馈到虚拟平台。学校现有类似平台有如：智播课堂，智播课堂可以调用录播教室里录播摄像机的视音频信号数据，通过智播课堂软件将信号进行分析处理，生成新的视频包含词云、多语互译、重难点记录、做笔记等功能，智播课堂生成的教学视频，通过对接教务科表，还可以无缝迁移到教学平台的课程章节中去，如此一来，真正实现了线上线下教学空间的无缝融通，线下的课程上完后，教学视频自动同步到线上课程里，学生除了利用线上平台签到、抢答、做作业以外，还可以看视频查缺补漏，真正把线上线下的双方各自优势融合起来，取到最好的教学效果[6]；还有学校新建设的智慧教室，智慧教室上课生成的板书、PPT等内容通过平台采集与分析，可以判断哪些内容为重难点。

搭建融合5G、人工智能等新一代信息技术的沉浸式实体智慧教学空间，开拓信息技术背景下的教育资源共建共享新模式，通过沉浸式智慧教学空间，实现与中西部高校的“优质课堂共享”；积极探索线上教学空间的课堂模式变革，深度使用翻转课堂、对分课堂、小组教学、PBL教学等教学模式提高课堂效率；推动虚拟仿真实训中心建设，目前建成3个国家级临床教学实训中心和1个国家级医学虚拟仿真实验教学中心，与美国盖茨基金会Help Me See联合研发了国际首台AI眼科显微手术训练模拟器。建成包含了虚拟仿真立体教学区、VR体验区、MR实训区、MR交互体验区、临床操作体验中心和5G虚拟远程直播教学区的虚拟仿真实训中心。

（三）数智管理：促进数字赋能教育管理现代化，实现医学教育智慧决策

建立教育教学数据治理制度规范。推动各业务系统涉及教育教学管理的数据共享，制定适合学校教育教学自身阶段性和长远发展的规范或办法；建设教育教学主题数据库[7]，打通教学平台、智能控制系统、多屏互动系统、数字扩音系统、直录播系统、生物识别考勤系统、教学督导系统、教务课程表等管理系统数据，建设教育教学驾驶舱，助力实现数据化、网格化、协作一体化的现代教学管理体系，反哺课堂教学。

（四）资源互惠：打造特色医学课程系列“金课”，共促医学资源共享

建设“新医科”线上金课，打造一批涵盖“新医科”学科基础课、专业课等范畴的在线开放课程，丰富智慧教学空间资源，并陆续向全国高校开放使用。推广线上线下混合式教学，通过自建和引进的形式，将慕课资源融入课堂教学体系。创新性的开展“大课更大，小课更小”课堂混合教学改革，进一步形成学校特色混合式教改模式，确保人才培养的温度、精度和效度。深化与中西部高校间“互联网+”教学模式改革创新。围绕医学特色拍摄的线上课程、微视频课程，利用新一代信息技术支撑的智慧教学空间，与中西部高校开展多种类型的远程多点课堂同步教学、直播转播互动课活动等[8]。对于本土化的课堂教学改革，学校也进行了积极探索，并总结出一套完整的智能时代数字教学流程，如下图所示：

四、结语

智慧教学空间是教育信息化进程中的重要载体，打破了传统教育在时间和空间上的限制，让学习者能够随时随地获取教育资源，保障了教育的公平性，根据学生的个人兴趣和个性差异，提供定制化的学习路径和资源，促进学生自主学习，实现个性化教学。智能时代的智慧型教学空间最终打通物理与虚拟的数据壁垒，汇集智慧教学空间物联网控制终端数据、课堂交互数据、线上教学平台数据等教学大数据，数字赋能教学精准决策，成为校园最核心场所，所有的教学活动皆在这里开展[9]。智慧教学空间通过互动性、能动性和创新性的教学方法，激发学生的创造力，加快学校“智慧校园”建设进程，助力创新人才培养。

参考论文

[1]崔亚强，甘启宏，余淇等.高校智慧教学环境的认识、内涵和实践途径研究[J].中国教育信息化，2020（23）：13-17.

[2]聂风华，钟晓流，宋述强.智慧教室：概念特征、系统模型与建设案例[J].现代教育技术，2013，23（07）：5-8.

[3]陆冷飞，唐伟方.高校智慧教学环境建设研究与实践[J].中国信息化，2023（02）：69-72.

[4]陈浪城，胡素香，林烈青等.智慧教学环境赋能数字化转型：现实诉求、实践困境及路径选择[J].高教探索，2023，（06）：41-47+68.

[5]詹国辉，刘涛，戴芬园.人工智能驱动的高校智慧教学空间融合研究[J].宁波大学学报（教育科学版），2022，44（03）：66-74.

[6]李小娟，刘清堂，王姣阳等.智慧学习空间中师范生自我导向学习实证研究[J].现代教育技术，2022，32（01）：54-63.

[7]冯一杰，邵波.图书馆智慧空间建设规划与实施策略[J].图书馆论坛，2023，43（01）：71-77.

[8]王理想，廖永红，刘丹欣.基于云边网一体化的泛在智慧教学空间研究[J].中国教育信息化，2021（19）：66-70.

[9]崔亚强，甘启宏，王春艳.高校智慧教学环境的建设和运行机制思考——以四川大学为例[J].现代教育技术，2020，30（03）：95-100.

【基金项目】本文系2022年温州市基础性科研项目“数字化改革浪潮下医学类高校智慧型教学空间建设研究”研究成果（项目编号：R20220053）。