张 亭
（天津美术学院设计与新媒体艺术实验教学中心，中国 天津 300342）
【摘 要】从单纯的数字信息化应用到内涵发展，随着信息技术应用能力的提高，关注技术如何促进实验教学方式的转变。实验教学环境建设是实现变革的基础，提供更加方便、快捷、有效的学习环境，将影响实验教学信息化发展的方向。全面感知、开放、自主的实验教学环境的改善，有助于创建新型的师生关系，从而在利用信息化技术提供作为辅助的同时，体现艺术学院实验教学的特色。采用合适的技术、使用恰当的媒体，符合信息智慧化教学环境的变革，并能较好地适应学院教学未来发展的需求。针对构建艺术院校信息智慧化实验教学环境的研究，能够有效的支持实验教学的实践过程，真正拓展时间和空间的环境，对于促进学院信息化健康、持续和深入的发展具有重要的现实意义。
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关键词 实验教学环境；信息智慧化；媒体技术
0 引言
艺术学院实验教学的任务和目的是培养创新型人才，使学生能够掌握实践技能进行艺术创作，作为正常教学的有益补充。根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020）》，构建能够拓展艺术学院的创意思维，面向服务师生为基本理念，基于媒体技术手段，构建资源共享、灵活适用的信息智慧化实验教学环境，成为新的发展趋势[1]。随着物联网、云计算等新一代信息技术的迅速发展，信息智慧化教学环境逐渐进入了人们的视野，给人们带来一种智能化程度极高的用户体验，最大限度地享用技术对高等教育促进发展的成果。以艺术院校信息化建设为基础，在实验教学中心实行信息数字化可以整合优质教育资源、打破部门间信息壁垒、为教学提供优质服务。通过网络通讯技术、数据存储技术、信息检索技术等不断发展，各种教学媒体种类越来越多、功能越来越齐全，使教育信息的传播手段日益多样化，为构建艺术院校信息智慧化实验教学环境提供了技术基础和实践经验。信息智慧化实验教学环境以个性话服务为理念，各种关键技术的应用均以有效解决师生在校园中的诸多实际需求为目的，成为实验教学中不可或缺的组成部分[2]。
1 实验教学环境信息化建设
1.1 以辅助和服务实验教学为前提
实验教学信息化融合艺术学院各个学科和应用领域的相互关联和协作，在提高实验教学课程质量方面实现跨越，为学生创造力培养提供最大限度的助力。实验教学信息化将各类信息以数字化的形式呈现给教师和学生，包括实验教学的辅助课程资料、相关素材、多媒体指导教程，以及教学课程安排情况、设备使用情况、日常开放情况等，在遵循各类规章制度的同时，以高效、便捷的方式呈现给师生，达到服务实验教学的目的。
1.2 充分利用信息化资源
实验教学资源是信息化建设的基础，推进优质教学资源的共建、共享和应用是实验教学信息化的重要内容[3]。对原来已有的实验教学中心软、硬件资源进行全面数字化，随着无线网络覆盖和个人智能终端的普及，对实验教学中可用资源可以不分地点和时间向教师和学生开放，以多维度的形式提供信息化资源，促进实验教学方式的变革。
1.3 交互性得到体现
信息化为实验教学提供一个可以互动交流的平台，利用先进的多媒体方式和网络技术，实现虚拟交互、在线预约、实时体验的功能。利用 Web页面的Portal方式，将实验教学和创作所使用的大型设备和资源进行开放，教师对学生在实践创作中发现的问题，及时沟通、及时解决，达到创作与实践相互配合，激发对实验教学的学习兴趣[4]。
1.4 利用强大的信息数据库技术
利用网络建立与其他艺术院校联合搭建实验教学资源数据库，并且实时动态更新，对实验教学中所使用的课程方案、学习情况统计等重要数据进行数字化数据库存储，支持各类远程管理系统的登录访问。加强对分散的数据资源管理，建立安全性高、吞吐量大、存储能力强的数据中心，为各类资源的使用提供方便[5]。
2 构建艺术院校信息智慧化实验教学环境的诉求
随着高校信息化建设的逐步完善，各种网络通讯、数据存储和检索技术的不断发展，综合媒体的充分利用，使教育模式和手段日益多样。信息智慧化可以扩展实验教学的维度，以面向服务为理念，构建基于新型网络技术，构件业务流程、资源共享的智慧化环境是信息数字化的高端形式[6]。打造信息智慧化实验教学环境，可以使用户身处于一个全面感知的数字化环境中，以面向教学和学习的服务为宗旨，满足个体的需求。通过无缝、高效的网络环境，可以对实验教学平台的使用方式、评价体系和智能信息系统的搭配，满足开放式教学需求。
2.1 搭建全面感知平台
从实验教学的物理环境和日常管理入手，将硬件设备和软件系统接入，打造无缝的智能体系，搭建全面感知环境。利用传感器设备，实时捕获、感知、分析、传递所需要得到的人员、设备、资源等方面的信息，汇总信息后交由服务器进行记录和处理，实现设备之间的相互“交流”，发现问题及时响应、及时解决，从而提升管理效率。实现实验教学物理设备实现动态监控，保证实验教学的正常进行，为打造信息智慧化实验教学环境提供基础保障[7]。
2.2 打造一个开放、自主的学习环境
通过构建信息智慧化实验教学环境，使课堂教学拓展到全天候的自主学习，以开放的模式，使学生进行研究性学习和创新型实践项目。对各类教学资源进行丰富，打破传统的学习教学模式，使实验教学形式得到扩展。通过虚拟现实和交互技术，打造出真实课堂和虚拟情景的融合，让学生真正按照自己的学习要求，建立个人智能学习资料库，安排自己的学习计划。以学生为中心信息智慧化环境，既可以适应学生不同的学习能力和进度，又可以为学生终身学习提供支持[8]。
2.3 新型的师生关系
实验教学的宗旨是对学生创新、实践能力的培养，传统的实验教学环境都是采用任课教师制定教学任务，进行实验课程的讲授，学生去模仿实践，这样对学生的创造性有一定的限制作用。信息智慧化实验教学环境应遵循满足个人个性化的学习理念，以体验式学习和小组协作解决问题形式，成为实验教学的主流教学方式。教师可以根据学生兴趣和学习需要，进行“按需学习”，合理的解决教师与学生之间在学习中的诸多需求，使教师真正了解学生的需求。
2.4 海量信息和智能搜索的支持
为保证数字化教学资源内容全面，需要利用数据挖掘和智能分析，利用聚类方式，将信息内容归类，进行分析对相关数据进行分析、统计、预测。根据学生的需求，通过智能推送的方式，使信息相对期望度得到很好地满足，达到实验教学信息智慧化的要求[9]。
3 技术应用构建信息智慧化实验教学环境
3.1 物联网技术使“物、物”相联
信息智慧化实验教学环境的实现，需要将人、设备、环境、资源等因素，利用物联网技术进行有机的整合，使信息传递能够及时、双向交流。物联网技术就是可以使物体和物体之间进行信息交换和通信，把传感器、控制器、处理器和物体之间通过新的方式联在一起，形成信息化，远程管理、控制和智能化的硬件环境[10]。可以将实验中心的所有设备进行标识，包括动态和静态属性，静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要由传感器实时探测，可以实现实验人员定位、身份识别以及人员和设备的状态全方位及时的评估，将识别后的数据转换为标准格式，将物体的信息通过网络传递到信息处理中心，完成对相关信息的分析计算，为达到全面智慧化进行技术支撑。
3.2 打造自主的智慧化学习环境
3.2.1 富媒体技术给用户通过了更好的用户体验
富媒体是指具有视频、图像、音效、文本、动画等媒体形式，利用简单、清晰、富于描述性的程序代码进行加载。富媒体对应用提供开放接口，使外部应用通过浏览器内部数据相连，从而可驱动一定硬件设备，增加了交互性的概念，在浏览器中呈现三维、图形和特效，提高了学习者的体验感。
3.2.2 无处不在的网络
校园和实验中心的各个工作室都实现高带宽的有线和无线网络覆盖，保证各个终端都可以实现高速网络的接入，使高清晰度网络资源实时传输成为可能。3G和4G技术的普及，使学习者通过网络进行学习将不受任何地域的限制。
3.2.3 智能终端的普及为学习提供载体
随着个人智能终端的普及，数字技术的跨平台应用，接入信息的种类多种多样，功能也变得方便和强大。移动终端的智能化可以使学习不受地点的限制，它已经成为实验教学的重要辅助工具，深刻地改变着学生的学习习惯。
3.3 信息智慧化实验教学方式的创建
3.3.1 教学方式的改变
在实验教学中教师不仅使用传统的多媒体手段进行教学，而且提供给学习者数字化的媒体学习资源。例如在线的数字化学习课程，学习者可以根据自身的兴趣和认知水平，对学习系统进行构建，单一的课堂讲授形式已经很难适应学生学习的需要，教师授课以研究小组的形式，明确任务的个人学习，具有共同任务的小组合作学习，面向复杂过程或活动的体验式学习，应对实践领域的问题解决型学习，得到越来越广泛的应用。
3.3.2 利用在线媒体形式进行学习
Mooc课程的兴起，在网络提供免费的课程，给学生提供了系统学习的可能，突破了传统课程时间和空间的限制。依托互联网技术，使学习者可以得到国内外著名高校的课程学习的机会。学习者有自主学习的能力，按需得到所学的知识，这将引起实验教学甚至这个教育领域的重大变革。
3.3.3 实验教学课程的自主定制
将Moodle教学平台嵌入实验教学信息化平台，打造出以实验教学课程、实验项目等各种组织形式的交互性实验教学平台，对选定的课程进行分类和搜索，按自己的需要安排课程，实现实验教学课程的自主定制。
3.4 社会网络及分析搜索技术
在构建智慧型信息化实验教学环境的过程中，每个人都会受到自己的研究方向、兴趣、关系及群体的影响。社会网络是社会虚拟化的延伸，具有自组织性，通过应用分析搜索技术，确定社会网络中的用户群体或个人的中心性程度，有利于掌握师生在虚拟网络中的活动状况，实施必要的管理措施，精确推送学习资源，为其提供更好的服务。
4 结束语
构建艺术院校信息智慧化实验教学环境是在信息时代实现教学方式变革的基础，是信息化教育环境的高端形态，是实现信息技术与教育深度融合的必要条件。从技术上看，智慧化实验教学环境是一种能感知学习情景、识别学习者特征、提供合适的学习资源与便利的互动工具，自动记录学习过程和评测学习成果，促进学习者有效学习的学习场所或活动空间。利用当代技术手段，为打造智慧型实验教学信息化平台的建设，提供了实践和探索的可能，对今后全面建设智慧化校园提供了宝贵的经验。
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参考文献
［１］黄荣怀.智慧校园:数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究,2012(8):12-17.
［２］钟国祥,张小真.一种通用智能学习环境模型的构建[J].计算机科学,2006:170-171.
［３］宓詠.智慧校园离不开资源与应用[J].中国教育网络,2011(11):29.
［４］倪晟.基于Web的实验室教学信息管理系统的设计及实现[J].实验室研究与探索,2011(30):160-163.
［５］王毅,段安平,刘栋.基于信息环境的实验教学模式改革[J].实验室研究与探索,2011(30):135-138.
［６］张东.智慧学习环境:有效支撑学与教方式的变革[N].中国教育报,2012(11).
［７］黄宇星.基于网络智慧校园的技术架构及其实现[J].东南学术,2012(6):309-316.
［８］祝智庭.个人学习空间:数字学习环境设计新焦点[J].中国电化教育,2013(3):1-11.
［９］陈卫东.未来课堂:智慧学习环境[J].远程教育杂志, 2012(5):42-48
［１０］朱洪波,张登银,杨龙祥,孙知信,宗平.基于物联技术的智慧校园建设与规划[J].中国教育网络,2011(11):18-19.
［责任编辑：汤静］