大數(shù)據(jù)時代，信息技術(shù)越來越多地被運用于學校建設(shè)，基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等智能信息技術(shù)的智慧學習環(huán)境建設(shè)工程在教育信息化領(lǐng)域日趨興起，成為實現(xiàn)教育跨越式發(fā)展的必然選擇。
智慧學習環(huán)境是一種能感知學習情景、識別學習者特征、提供合適的學習資源與便利的互動工具、自動記錄學習過程和評測學習成果，以促進學習者有效學習的學習場所或活動空間。
簡單來說，智慧學習環(huán)境是普通數(shù)字化學習環(huán)境的高端形態(tài)，是教育技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。
記錄學習過程、識別學習情景、聯(lián)接學習社群和感知物理環(huán)境被認為是智慧學習環(huán)境的四大特征。
它們主要征對于實現(xiàn)教與學過程中的智能決策、學習資源的智能推送、教與學效果的智能評價以及個別化教學等要求，具有至關(guān)重要、不可替代的作用。
在智慧學習環(huán)境中，通過教育數(shù)據(jù)挖掘(Educational Data Mining，簡稱EDM)和學習分析(Learning Analytics，簡稱LA)技術(shù)，可以幫助教師有效地開展包括智能決策和智能實施的智能化教學，還可以幫助教師對學生作出客觀、全面、真實的評價(智能評價)。
智慧學習環(huán)境的功能不同
從提出課堂筆記的自動化、課堂實錄、反饋及時、多維交互，到提出智慧教室的“SMART”概念模型，可以發(fā)現(xiàn)，在我們國內(nèi)，認為智慧學習環(huán)境的功能體現(xiàn)在內(nèi)容呈現(xiàn)、環(huán)境管理、資源獲取、即時交互和情境感知五方面。這五方面充分展現(xiàn)了信息技術(shù)在教學中的作用，對我們今后設(shè)計智慧教室有重要參考。
而國外則主要從教與學的角度來分析智慧學習環(huán)境的功能。
比如：澳大利亞維多利亞州教育部在州屬各公立學校普及智能教室，認為未來教室的功能在于針對學生的個性化差異創(chuàng)建新的學習課程，以保證學生找到適合自己的學習方法，老師根據(jù)每個學生的性格量身設(shè)置學習課程。
智慧學習環(huán)境能夠提供多種教學工具以方便教師教學，利用多種呈現(xiàn)技術(shù)，使教學內(nèi)容豐富多彩，教學手段靈活多變；在學習上能激發(fā)學生的學習興趣，促進學生開展體驗學習；在交互過程中，教師、學生可擺脫鍵盤，采用自然的交互手段與內(nèi)容進行交互，同時實現(xiàn)多維化交互方式。
智慧學習環(huán)境的空間設(shè)計不一樣
我國的智慧學習環(huán)境的空間設(shè)計由最初的借鑒建筑學、人體工學的研究成果，發(fā)展到從空間布局的科學、通用性角度，從“人”的本質(zhì)出發(fā)對教室結(jié)構(gòu)重新進行思考。
成熟的設(shè)計框架、設(shè)計原則對智慧教室的開發(fā)極為重要。
而國外關(guān)于智慧學習環(huán)境的空間設(shè)計從2003年就開始，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)擁有非常完善的未來教室空間感，且每個國家都會根據(jù)各自的教育理念與特色，進行空間設(shè)計。
日本｜注重學習社交
日本一直以來非常注重在教育方面的投入與研究，但是在許多公立中學仍保留傳統(tǒng)＋智慧雙重并進的空間布局。
比如，在教室中并沒有如同國內(nèi)教育中風行的平板、電子書包，學生的學習記錄仍然采用的是傳統(tǒng)的手寫，但下課后學生通過教室一角教師辦公區(qū)的移動設(shè)備將課堂筆記進行數(shù)字化掃描，其后學生的筆記就會自動被整合到學生的智能筆記本內(nèi)，這樣的智慧筆記不僅可以鼓勵學生在課堂上更積極地做記錄，同時也讓教師對學生的課堂學習情況有更充分的了解。
在教室中并沒有國內(nèi)非常普遍的短距投影儀，相反不少日本中小學仍采用桌面投影儀，甚至是“古老”的手動幻燈片。但在教室當中，我們能夠看到的是不少供自由書寫的涂鴉板、彩色書寫筆、便利貼和透明膠帶。
在日本同樣也有分層走班這樣的一種教學的形式存在。相較于在國內(nèi)老師曾經(jīng)見到有不少的地方采用智能班牌來對教室的屬性、對教師學生的簽到情況進行歸納整理的先進設(shè)備，在日本的學校里，這樣的智能班牌卻是非常罕見的。但他們采用二維碼與彩色KT板的方式對教室屬性進行走班分層管理的方法卻同樣高效有用。
法國 | 注重觀察
法國的中小學智慧學習環(huán)境中，課堂黑板、白板、鉛畫紙是教學互動的主角， 并且借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，發(fā)展基于物聯(lián)網(wǎng)思維的教學模式，老師成為學生學習行為的引導者和觀察記錄者。
“智慧學習環(huán)境”的技術(shù)設(shè)計不一樣
智慧學習環(huán)境里應(yīng)用了許多信息技術(shù)，包括無線接入、多點觸控、分布式伺候、泛在計算技術(shù)、情境感知、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)，如何運用技術(shù)，使傳統(tǒng)教室充滿智慧，促進學生學習，提高學習效果，是計算機和教育技術(shù)學領(lǐng)域研究者重點關(guān)注的。
國外主要利用技術(shù)改善物理學習環(huán)境。比如：
加拿大
加拿大麥基爾大學2003年提出智能教室的技術(shù)設(shè)計，以解決教師忙于多種遙控或按鈕操作，設(shè)計了所有設(shè)備集成化的一種智能接口(Cooperstock，2003)。
在教室中，教師只需要操作一個控制面板，就能夠?qū)λ性O(shè)備進行操作，減輕負擔。
這種設(shè)計能有效提高設(shè)備使用的便捷性和效率。但是，麥基爾大學的智慧教室設(shè)計著重強調(diào)了教室講臺部分的設(shè)計，沒有提及學生課桌椅及學習設(shè)備和資源的配置。
德 國
德國開羅大學拉比·拉姆丹(Rabiea Ramadan)認為，技術(shù)設(shè)計不僅能實現(xiàn)多種設(shè)備集成化和自動化，還需要智能代理服務(wù)器(Ramadan et al.，2010)。
通過智能代理服務(wù)器，我們可以訪問、控制、監(jiān)視各電子設(shè)備的工作狀態(tài)，同時還能智能地使用信息，改善操作，提高工作效率，降低維護成本。
我國在智慧學習環(huán)境里的技術(shù)設(shè)計方面也進行了大量的研究，并且充分結(jié)合當下最先進的科技應(yīng)用，引進諸多智能化教育裝備，目前已在教學的多個環(huán)節(jié)上實現(xiàn)智能化進階。
在物理環(huán)境上，能根據(jù)溫度、濕度、學生數(shù)自動調(diào)節(jié)教室的溫度、濕度、照明和色彩，適合學生學習；
在人際環(huán)境上，強調(diào)和諧、平等，促進師生、生生交流和共享；
在資源環(huán)境上，實現(xiàn)個性化推送和資源共享，消除信息孤島；
在工具上，提供豐富和智能的學習工具，開發(fā)學生潛力和提高學習效果；
在交互上，實現(xiàn)簡單、自然、友好的人機交互，為學習者提供高效的信息獲取、交流的工作空間，提高學習、討論和協(xié)作效率；
在學習支持上，提供方便快捷的學習支助服務(wù)，實現(xiàn)線上和線下相結(jié)合，正式學習和非正式學習相結(jié)合，為每個學習者實現(xiàn)個性化學習提供可能。
蒲公英未來學校裝備研究中心在長期的學校與市場調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，目前最受學校歡迎的智能化教育裝備為智慧學習環(huán)境的建設(shè)，起到極大的技術(shù)支撐作用。
教室設(shè)備智能管控
將教室燈光照明設(shè)備、空調(diào)溫控與溫濕度傳感器、教學設(shè)備通過物聯(lián)網(wǎng)進行連接，可以讓全校教室的燈光、溫控統(tǒng)一接受總指令，實現(xiàn)遙控開關(guān)、定時開關(guān)、全開全關(guān)、延時關(guān)閉、場景切換等功能。
也可以采集整體室內(nèi)溫濕度情況，統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)并反饋至平臺，管理人員可使用移動APP終端、PC管理平臺查看每個教室溫濕度狀況，遠程遙控物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，實現(xiàn)隨時隨地管控。家長亦可通過移動APP終端，查看孩子所在班級的溫濕度情況，對孩子的學習環(huán)境一目了然。
教師、管理人員也可通過手機APP遠程開啟教室里的教學設(shè)備，減少課前準備時間，將上課時間最大化利用。
校園數(shù)據(jù)中心
校園數(shù)據(jù)中心的建設(shè)是以整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息傳輸為基礎(chǔ)架構(gòu)，包括信息中心的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和整體系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò)連接，即傳輸控制的建設(shè)。在此基礎(chǔ)上建立核心網(wǎng)絡(luò)交換和數(shù)據(jù)存儲平臺。
VR教室/實驗室
利用VR/AR設(shè)備，可以使學生在虛擬環(huán)境下模擬物理、生物、化學不同環(huán)境做實驗，進行現(xiàn)實中難以重復的、具有危險性的、器材損耗高的、現(xiàn)實中無法模擬的，肉眼難以觀察的多種實驗 。
錄播教室
利用360°全景全程錄像機及吊麥，可完成每一課程的直播和錄制，支持“教師、學生、課件”三畫面同時直播，能滿足上千學生同時觀看，也可以滿足學生課下復習。
對于適合智慧學習環(huán)境的教育裝備，蒲公英未來學校裝備研究中心了解到的還有很多，在此不逐一介紹。
蒲公英未來裝備研究中心正在以“未來學校裝備設(shè)計師”的角色，基于學校在各種教育信息化變革道路上面臨的困惑，研究國內(nèi)外教育信息化領(lǐng)域最具專業(yè)研究能力的專家與實踐者，整合具有一流研發(fā)能力的品牌服務(wù)商，幫助正在進行智慧校園革新的學校，提供改善學校信息化的整體方案，設(shè)計智慧環(huán)境教室的方案、打造多媒體教室、創(chuàng)客教室、VR教室、學科實驗室等特色教室的專項裝備配置方案，以及為各學科教師量身定制的信息化培訓，去國內(nèi)外走在前沿的信息化示范學校進行深度游學觀摩……
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