隨著信息時代的到來，計算機、移動終端、交互式白板、投影儀、攝像機等信息化設備開始大量進入教室。眾多的設備和技術，復雜的線路連接，使教室成了各類先進設備、軟件的堆砌。研究表明，智慧教室的家具配備、技術裝備、空間布局顯著影響技術在教學中的作用。而如何合理有效地使用各種信息化軟件和設備，讓學生在優美舒適的教室中，輕松愉快地學習精彩呈現的各種教學內容，及時得到需要的學習資源，有針對性地開展教學，是智慧教室建設重點關注的問題。
一、智慧教室的特征
1．簡單易用，功能強大
隨著越來越多的設備進入教室，各類設備的相互獨立性增加了操作的難度，影響了這些設備在教室的應用。智慧教室的建設，需要考慮設備的可靠連接、故障的快速解決，讓系統能迅速回復到正常初始狀態。為此，智慧教室通過面板將所有設備、系統集中在一起，提供一站式服務。通過一鍵操作、場景定制、默認參數等快速操作，讓智慧教室能夠迅速處于最佳狀態。
2．靈活布局，環境優雅
傳統教室由黑板、講臺、課桌椅等構成，色彩單調，布局單一，不利于學生學習主動性、積極性的發揮。智慧教室空間設計是指依據教育學和心理學原理，營造出最有利于學生心理和行為的氛圍，從而不斷激發學生的創新能力。
3．精彩呈現，共享課堂
在智慧教室里，教師和學生的電腦、移動終端里的學習資源，可通過Miracast和airplay等無線投屏神器實現共享；多部4K高清攝像頭，可自動跟蹤老師上課情況，對老師講授的內容實行云錄播，學生可隨手“點播”錄播視頻，查看“回放”。借助智慧教室里的遠程交互系統，還可輕松實現跨地區交互，實施遠程教學。
4．高效互動，深度體驗
良好的人機互動，可以促使師生更好地利用智慧教室的各種設備，而不用擔心損壞設備。教學互動指教學平臺上師生之間的互動。教室發布指令，學生通過各種設備進行反饋。隨著教學平臺功能的增強，教學互動變得更加簡單和具有趣味性。常見的教學互動有課堂舉手、搶答、搖一搖選人、隨機小組劃分、點贊、互評、頭腦風暴、作業等等。
5．數據分析，個性教學
智慧教室里，老師利用電子白板演示課件，學生用答題設備對問題做出自己的選擇。整節課上，每個學生操作的每個步驟都會被系統記錄下來，后臺可以進行精確分析，為每個學生生成一份教學效果診斷書。
二、智慧教室的構造及功能模塊
1．內容呈現系統
內容呈現是智慧教室最基本的功能，主要設計要求是清晰、舒適、符合學生的認知特點。內容呈現的設備可以劃分為面向個人的呈現設備和面向集體的呈現設備，面向集體的內容呈現設備由投影儀、觸摸一體機、白板、液晶電視、3D顯示、虛擬現實系統等構成，教師上課可以方便地利用遙控終端、手機、平板電腦操作，或者直接在觸摸一體機前進行各種操作，與傳統教學一樣方便。3D顯示可以更加逼真地演示各類模型的3D效果，虛擬現實系統讓學習者在更廣的視角中去學習知識，培養技能。
2．智能錄播系統
智能錄播系統不僅是課程資源建設的重要途徑，也是教學行為分析的重要依據。智能錄播系統通過圖像識別，能夠精確發現課堂中活動的老師和學生，并自動進行鏡頭切換。
課堂中的錄像，根據不同的用途，可以分為課堂實錄型、講解型和虛擬演播型。課堂實錄是智能跟蹤教師的講解和學生的發言、討論，既有全景式的課堂教學場景，更有教師、學生的特寫，還有電腦、板書的信號。
3．智慧教學系統
備課系統主要為課堂教學提供資源支持。系統為每一門課程建設一個門戶，并提供基本的課程設計架構。教師只需要按照教學的要求，將相關的學習指導、課前自測、預習、課件、視頻、動畫、案例、作業、網絡資源等上傳到智慧教學系統制定的欄目中即可，大多數資源都以文件的形式上傳，對于老師來說，可以非常方便地組織課堂教學資源。
教學系統由電腦端和移動端構成。教師既可以在講臺進行講解，也可以手持手機或平板電腦進行講解。手機畫面可以智能投屏。手機端以PPT為核心，整合了課堂教學常用的資源和互動工具，包括資源調用、教學互動、粉筆、學生管理等部分構成。課堂上學生的發言，或者一些實踐性操作，教室可以通過手機端的“實物展臺”進行現場直播，也可以把手機屏幕當成黑板進行使用。
4．智能管理系統
智能控制系統包括網絡系統、中控系統、傳感網絡系統、考勤系統等。中控系統負責各類設備的啟動與關閉，同時根據應用場景對各類設備進行智能化調節。網絡系統是智慧教室能夠流暢運轉的關鍵，采用雙Wifi模式。內置Wifi主要用于教室內部各個終端、顯示屏與教師機之間的數據傳送。外置Wifi主要用于調用學生的基礎數據，存儲學生的學習數據，對課堂的生成數據進行及時的備份?？记谙到y支持指紋考勤、人臉識別等多種模式。
三、智慧教室建設案例分析
智慧教室建設的需求是功能越多越好，但在實際應用中，由于教師的時間和精力很有限，往往只需要應用其中的特定功能。智慧教室如何根據場景進行定制是其中的關鍵。
智慧教室建設主要包括空間設計、內容呈現、互動教學、智能錄播、虛擬現實、智能管理等方面的內容，根據應用目標的不同，可以分為經濟型、標準型、專業型、未來型四種智慧教室。
1．經濟型智慧教室
經濟型智慧教室包括內容呈現、互動教學兩個部分。內容呈現設備包括電腦、超短焦投影儀和交互式電子白板。超短焦投影儀可以清晰呈現教學內容，不影響教師在屏幕前的講解。交互式電子白板可以方便教師板書，對教學內容進行圈點勾畫。即時互動系統主要由在線教學平臺和學生的手機構成，而且教師可以方便地整合教學資源，開展各種教學活動。
2．標準型智慧教室
標準型智慧教室包括空間設計、內容呈現、互動教學、智能錄播系統、智能管理等系統構成?？臻g設計以簡潔大方為主，大部分設備、線纜采用隱藏式設計，整個教室可見部分就是講臺、桌椅、大屏。教室的后方角落，建設一間設計感超強的小屋，用于管理視頻采編設備、無線網絡設備、充電柜等設備。
3．VR智慧教室
VR智慧教室整合了標準智慧的各項功能，以VR智慧教學平臺為核心，在重點、難點處設置了VR互動教學視頻。教師帶上VR眼鏡，就可以在虛擬空間中演示各類場景和設備。
智慧教室為教學提供了一個舒適、靈活、開放、互動、高效的環境。智慧教室采用環保裝修材料，空間設計充分考慮色彩、插圖、顯示屏、網絡等設備，充分考慮教師的多樣性，采用可以折疊、拆分、組合的桌椅，使智慧教室能夠根據課程與任務的需要進行改變。智能錄播系統自動記錄課堂中師生的行為，產生有價值的資源?？傊?，智慧教室的建設，將先進的設備、平臺、軟件、工具以一種簡單的方式呈現給師生，為教學活動的智慧開展打下堅實的基礎。
