智慧教室建设规范

1 建设目的

本规范是中小学智慧校园建设的重要组成部分,旨在指导中小学校开展智慧教室建设。智慧教室建设以促进学生的全面、和谐及个性发展为出发点,以混合式教学、融合课堂及泛在学习场景创新为途径,围绕教室环境智能化建设,促进网络技术及各类先进数字技术在课堂教学中深入、有效应用,推动资源便捷获取和共享、教学模式创新、学习个性化发展,加速教育教学数字化转型。

2 定义与特征

智慧教室是实现教育数字化转型的主要承载地,也是智慧校园核心组成部分,它既是对传统教室的传承与发展,更包含着对数字教室的升级与重构。智慧教室是利用网络技术、物联网技术、人工智能技术、新型教育装备及数字资源,创设情景感知环境,围绕教与学动态发展,创新教学模式,促进技术与教学、装备与教学的深度融合,进而打造技术赋能的新型教育教学环境。

智慧教室以智能环境、教学系统、智能终端配置为外在表征,以创新虚实融合的教学环境、时空重构的教学流程、泛在可接入的学习空间为内在特征,以混合式教学环境下自主、合作、探究和多元化互动,精准、即时资源推送,便捷教学、学习行为数据伴生性记录,实现课前、课中、课后教学评价一体化为实践追求,创新人本化、现代化课堂教学新样态。

3 建设内容

3.1 空间环境

空间环境指教室内的物理空间和教室外走廊环境空间。教室空间环境是学科情景与氛围创设、教学模式与理念展示之场所,要体现安全、环保与节能的要求。

3.1.1 环境创设

室内空间布局宜根据学科教学需要设置讨论区、资料查阅区、展示区等;课桌椅宜根据教学模式自由组合。室内颜色风格以明亮、安静色调为主,专用教室或实验室宜布设学科情景氛围,体现人文或科学精神。环境的布设宜定期更换。

3.1.2 基本要求

面积。新建、改扩建校,面积应符合《北京市中小学校办学条件标准(建设部分)》(京教建〔2018〕11 号)的要求,老学校宜根据教室空间与学生人数,适度做好室内外环境创设。

采光与照明。教室采光与照明应符合《中小学教室采光和照明卫生标准》(GB7793-2010)。教室宜采用南北双侧采光,若单侧采光,光线应从学生座位的左侧射入。人工照明宜采用低频闪、高亮度、环保节能的新型光源。有条件的学校可设置智能灯光调控装置。教室应设置遮光窗帘,亦可设置遮光度可调智能窗帘。

空气。教室的空气质量应符合《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2022),教室换气应符合《中小学教室换气卫生要求》(GB/T 17226-2017)。有条件的学校可以配置空气质量智能监控装置,能自动控制排气、换气和净化功能,确保室内空气质量良好。

温度。教室内应配置空调和采暖设备,确保教室内温度处于适宜程度。所配置空调应具有智能监控功能,与教室内智能物联网控制系统相连接,达到智慧管理与安全、节能的要求。

3.2 设施设备

3.2.1 黑板

黑板的技术要求应符合《书写板安全卫生要求》(GB 28231-2011),表面应用耐磨无光泽,防止反射眩光材料制成。颜色以深绿色或米黄色为主,要求字迹附着牢靠、便于清除、卫生环保。能将教师在黑板上的板书电子化,实现自动记录、存储,并同步到显示设备,能完整记录教师授课内容,供学生查询与再使用。

3.2.2 课桌椅

学生课桌椅的功能、尺寸、技术和环保要求应符合《学校课桌椅功能尺寸及技术要求》 (GB/T 3976-2014)。课桌椅的高度应方便可调,满足不同学生身高比例的需求。也可根据教室功能、教学模式要求,配置可拆分、可拼接、可组装、可移动的课桌椅。有条件的学校可根据需要配置符合安全要求的午休课桌椅。

3.2.3 多媒体设备

主要指教学活动的信息显示、音频扩展、图片文本展示、信息接入与录制等设备。主要包括交互式触控一体机、音频广播设备、录播设备和电子班牌等。

交互式触控一体机。交互触摸屏与计算机一体化,具备有线、无线网络接入能力,具备数据及视频接入端口,具有音视频输出功能。支持云端资源及线上教学,支撑双师课堂教学系统的顺畅运行。支持授课老师接入外接设备,具有无线投屏功能。支持教室多屏幕的同步或异步显示,支持屏幕内容能实时共享学生终端。为了丰富课堂教学应用场景,可为一体机配置实物展台(或高拍仪、高速扫描仪),便于将书面纸质教材、图片及文字素材、学生作用或实物,转换成可视媒体素材,进行呈现、传输和保存。展台摄像头应支持快速自动对焦,高清画质,支持多幅画面存储和再现,自动调整白平衡、调整亮度、图像补偿,防尘防环境光干扰。交互式触控一体机也可用计算机、投影机或者电子白板替代。音频设备。音频设备是对教学音频进行采集、处理、扩声、传输和播放的设备,能实现课堂教学扩音、校园广播放音、远程互动扩音的功能。为了确保教室前后具有均衡的音场环境,教室面积较大的环境空间,可在教室天花板上嵌入多组音箱和全向麦克,与录播设备的

音频设备共通共用,教师端可配置佩戴式无线麦克。

3.2.4 信息化设备

智能终端。智能终端是指以无线接入网络的各种便携式、小型化计算设备,包括教师用移动教学终端和学生用移动学习终端,是为推动教学变革,以学习者为中心、个性化学习教学实践所应具备的主要设备。智能终端应支持师生之间、生生之间互联互通、教学互动、资源共享、即时反馈、远程管控,支持个性化学习、个性化作业、自主作业等。智慧教室中智能终端的配置以生机比、师机比 1:1 为典型特征,但学校可根据学校智慧教室应用发展阶段而配置,随财政经费的供应与教学实践的需要,以探索期、试点期、普适适用期,分阶段提高智能终端的配置比例。

电子班牌。电子班牌是智慧校园中智能管理信息发布终端显示设备,主要用于学校分层教学和走班授课的教学实践中,用于学校群组化电子通知、走班选课动态电子课表。同时基于智慧教室智能感知设备,用于显示教室内温湿度、光照度、空气质量、投影、空调的使用情况等监测数据。

录播设备。能采集、存储、分析课堂教学活动各种信息的设备,支持对课堂教学过程的数据分析,用于教师个体反思及教研活动支撑,以改善优化课堂教学。支持在线听课、在线教研,实现对课堂学习状态、教学内容等信息的呈现。学校可根据教学需要选择普通录播、智能录播和云互动录播。

网络系统设备。主要指智慧教室与校园本地控制室设备的连通、有线与无线传输、数字资源的共享,室内各种设备的管控,物联设备信息采集与管理等设备。

接入与传输设备。实现智慧教室内设备之间,本地设备与远程管控平台之间的有线或无线连接,实现信号的数模转换、分发、复用、远距离传送、无线传送等功能设备。要求输入输出采用标准接口或协议,信号传输质量、强度满足应用需求,确保信号传输过程中的音视频同步。这些设备包括交换机、路由器、集线器、无线 AP、编解码器和投屏器等。

物联传感设备。对设备使用、室内环境、能耗进行探测、传感和控制,并能通过网络进行通信的各种物联设备。具备基于感知数据对教室环境设备进行控制的功能。

管控设备。对教室内设备和信号源的管理、控制,实现智慧教学应用系统支撑设备的集中控制,支持对跨网段设备的接入与管理,并接受远程管理。

设施设备配置参考:

设施设备配置参考表1

设施设备配置参考表2

3.2.4.1 新技术、新理念支持下的基础教学场景

3.2.4.1.1 书写板

可进行多选一,符合《书写板安全卫生要求》(GB28231-2011),根据教学需要教室内可配置多板。可选设备包括:

3.2.4.1.2 桌椅

以下设备可进行多选一。可选设备包括:

多功能讲桌,按需配置:要求能安置计算机、视频展示台、中控系统等,桌面可开启和闭合,尺寸、材质及功能可按需调整,符合实际教学需求。

3.2.4.1.3 遮光设备

二选一,要求具备遮光、隔热、阻燃功能。可选设备包括:

3.2.4.1.4 计算机

按需配置,要求输出信号符合显示设备、影像采集设备、音频设备的采集标准;设备连接采用通用数据接口。可选设备包括:

3.2.4.1.5 显示设备

二选一。可选设备包括:

3.2.4.1.6 接入传输设备

要求实现场所内设备之间、本地设备与远程管控平台之间的有线或无线连接;可根据实际场所面积、设备数量、设备管理要求进行配置。满足多种方式终端访问,能支持不少于50个终端同时接入,以及并发大流量,相邻教室互不干扰。

必配设备包括:

按需配置设备包括:

3.2.4.1.7 音频设备

按需配置,可选设备包括:

3.2.4.2 课堂全数字化教学场景

3.2.4.2.1 信息输入设备

按需配置,可选设备包括:

3.2.4.2.2 智能终端设备

按需配置,可选设备包括:

3.2.4.2.3 显示设备

按需配置,可选设备包括:

3.2.4.3 课堂教学与数字化教研场景

3.2.4.3.1 录播设备

按需配置,可选设备包括:

3.2.4.3.2 会议互动设备

按需配置,可选设备包括:

3.2.4.4 教室环境智能感知与管理场景

3.2.4.4.1 遮光设备

按需配置,可选设备包括:

3.2.4.4.2 管控设备

按需配置,可选设备包括:

3.2.4.4.3 物联传感设备

按需配置,要求具备基于感知数据对教室环境设备控制的功能,对场所 环境、能耗进行探测、传感、控制,并能通过网络进行通信的各种设备。可选设备包括:

3.2.4.4.4 接入传输设备

按需配置,可选设备包括:

3.3 应用系统、数字资源、信息安全

应用系统、数字资源、信息安全等内容参照智慧校园建设规范正文中有关要求执行

3.4 其他说明

1)本规范未涉及内容,可根据实际需求进行增补。

2)随着信息技术发展和教学产品更新,一些内容可进行重组和变更。