一、因地制宜推进智慧课堂环境系统升级
1.改造升级基础设施
为智慧课堂基础设施架构由“云—端”向“云—脑—端”迭代升级提供环境支撑。一是搭建智慧教学云平台。基于互联网平台，将信息技术与教学融合，服务于教学，主要提供网络学习空间及在线学习和数字资源服务。二是构建智慧教室“智能大脑”。智慧教室的“智能大脑”是一个核心组件，它集成了先进的人工智能技术和大数据分析，为教学活动提供智能化的支持和辅助。“智能大脑”具有智能控制、实时监控与分析、教学辅助和远程管理等功能，可以对教室内的各种设备和系统进行智能控制，优化教学环境；同时，还可以实时分析学生的学习情况和表现，为教师提供精准的教学反馈。三是打造智慧教学终端。引入集本地无感扩音、直播授课、物联管控、智能录课等教学设备，实现录播直播、同步课堂、多路视频流自助、多场景个性化演练等教学功能。借助数字孪生技术、全息影像技术等，实现教学空间、工作场所和虚拟场景互联互通。
2.搭建资源共享平台
一是在资源建设层次结构和功能方面，根据“专业—课程—任务”和“职业—岗位—技能”的双重维度，构建系统化资源层级体系；同时，利用数字技术优势，统一系统标准，对数据资源进行标识与分类，提高数据资源的有效性。二是在资源集约化建设和管理方面，通过校企合作、产教融合共建共享数字化资源，突破时空的限制，促进资源在更大范围内流转，实现资源的持续采集与动态更新，促成资源共建共享。三是在资源内容和提供方式方面，要丰富资源内容，使其涵盖各个学科领域。开发类型多样的数字化教学资源，包括文本类、图形（图像）类、音频类等，满足各种教学活动的需要；合理运用视频类、动画类、虚拟仿真类等资源，以富媒体的形式呈现，提高学生的学习兴趣和参与度；基于大数据的算法功能，实现学习资源和学生需求精准匹配，向学生推荐个性化学习资源。
3.优化教学服务系统
服务体系是智慧课堂有序运行的重要技术支撑，为智慧课堂教学活动开展提供教学工具、数据服务和评价管理服务。一是提供备课服务、授课服务和学习服务。备课服务是为教师提供学情分析、资源加工、教学预设和协同备课等服务；授课服务包括创设情境、开展教学互动、讲授支持等；学习服务是为学生提供学习资源、学习辅导与指导、学习评估与反馈等服务。二是为师生提供数据统计、教学分析、学习分析和教学决策等服务。三是提供教学评价、质量管控、班级管理等服务。四是组织教师与研发人员以产教研协同的方式共同研发服务系统，对智慧课堂服务系统进行整合和优化，注重用户体验，确保教学服务系统界面友好、操作便捷；同时，提供详细的操作指南和在线客服支持，帮助用户快速上手并解决使用中遇到的问题。
二、数智融合推动智慧课堂教学模式变革
1.重树教学理念
智慧课堂重树“以学生为中心”教学理念，实现“以学定教”和“因材施教”。一是强调“以学定教”教学理念。教师借助数字平台收集学生的学习数据，通过大数据分析识别出学生的学习风格、能力水平和兴趣偏好。基于对学生的精准分析，教师设计并制订教学方案，包括教学内容、学习资源、学习路径等；借助数字技术实时跟踪学生的学习进度和表现，如问题回答的正确率、课堂参与度等，并根据这些反馈及时调整教学策略，提高课堂教学效果。二是注重“因材施教”教学理念。智慧课堂要求尊重每个学生的个体差异。教师要为学生提供丰富多样的学习资源和个性化的学习支持，以满足不同学生的学习需求；借助数字技术，了解学生的学习情况和能力差异，采用多样化的教学方式，以适应不同学生的学习风格和习惯；借助数字平台，与学生进行一对一的交流，解答学生的疑问，提供个性化的辅导。
2.重塑教学流程
数字技术与课堂教学的融合，改变了教学结构，重塑了教学流程，形成了教学预设—创设情境—合作探究—开放拓展—评价反思的教学闭环。一是教学预设。课前教师要根据教学目标，利用数字技术对学生进行精准化学情诊断、情感态度识别、知识状态分析和学科能力追踪等进行教学设计。二是创设情境。教师要借助虚拟现实技术、数字孪生技术等创设沉浸体验式教学情境，连接校企行，实现校内校外、线上线下、虚拟现实之间的有序切换。教师边讲授边演示，学生边听边问边练，实现教学做统一。三是合作探究。教师要借助数字技术进行多维课堂互动，实现师生、生生、人机之间的互动交流、讨论和协作。四是开放拓展。教师要利用软硬件资源，营造泛在教学环境，学生在这种环境中能够随时随地进行学习和交流；学生借助数字平台进行行业适应训练和应用迁移练习；加强与企业深度合作，推送行业相关拓展资源，开展深度学习，促进学生以高阶思维和问题解决能力为核心的智慧能力发展。五是评价反思。教师要利用数字平台大数据形成学习报告，实时掌握学生学习情况，精准研判教学情况，及时调整教学策略，实施个性化指导，做到因材施教；对学生的课堂表现、作业质量、考试成绩、实训实习等进行数据采集和智能分析，最终形成综合性评价。
3.重构评价体系
智慧课堂教学评价不仅关注教的评价，更注重学的反馈。以数字技术为支撑重构课堂教学评价体系，将教与学的过程和结果可视化，实现智慧课堂评价全过程、全方位和全阶段。一是将评价贯穿智慧课堂的全过程。课前，利用大数据对学生学习情况做出评价，并以此作为学情分析的依据；课中，对学生课堂表现、学习效果进行评价，帮助师生及时改进教与学的策略，提高教学实效性；课后，对学生作业和课外拓展学习情况进行评价，实时采集，动态反馈。二是利用数字技术精准检测学生的语言、动作和表情，对学生的学习态度、课堂表现、作业质量、实训情况、协作能力等多方面评价，从不同角度更真实、更全面地反映学生的成长情况。三是借助数字技术采集、储存等功能，建立学生成长电子档案，规避由于简单量化造成的评价失真。将学生各个阶段的学习历程和情况以可视化数据的形式呈现，提升智慧课堂评价的有效性，为学生数字画像提供数据支持。
三、循序渐进提升教师和管理者数字素养水平
1.提升数字意识
一是提升教师和管理者对数字革命的重视程度。在数字化背景下，教师和管理者必须重视数字革命带来的机遇与挑战，摆正态度，积极主动学习和使用数字技术，在教学过程中尽快熟悉和应用数字技术，做到“看得懂”“跟得上”。二是确立正确的数字技术观。转变教师和管理者将数字技术视为“工具”的观念，将数字技术视为撬动智慧课堂变革的杠杆，形成系统的数字教育理念，实现由“器”到“道”的观念转变。教师和管理者应主动开展教学数字化的实践与探索，将数字技术与课堂教学深度融合。
2.培养数字思维
一是教师和管理者要认识到数字思维不是简单地应用数字思考问题，而是以数字作为生产要素，其具有裂变、可溯址等特征。教师和管理者需要看懂数字背后的数字逻辑，不仅能对数字进行记录、分类、调用，还需要实现对数字的结构化、模块化、智能化的深层次分析。二是教师和管理者在智慧课堂建设过程中要培养从发现教学资源数字化的敏感性、到数据真伪和价值的辨别、再到教学资源和数据的精准开发与利用的能力，进而提升运用数字思维分析问题和解决问题的能力。
3.提升数字能力
一是定期围绕智慧课堂数字化主题对教师和管理者进行数字技术培训。帮助教师和管理者掌握在教学中选择数字化设备、软件、平台的原则和方法，熟练操作使用数字化设备、软件、平台解决常见问题。二是针对不同专业、不同类型、不同年龄层次的教师和管理者，分类分层开展培训，提升数字能力。三是完善教师和管理者数字能力培训的跟踪和反馈环节，建立跟踪机制，定期进行数字能力评估，持续优化培训内容，跟踪了解教师在实际工作中应用数字能力的情况，以便进行后续的指导和支持。四是教师自身也要不断学习，加强数字化意识、数字化知识和数字化能力，形成运用数字技术进行教学设计、教学实施、教学评价的能力。
4.增强数字社会责任
一是优化数字素养培育环境，引导并帮助教师和管理者明确道德修养与行为规范的责任，了解并遵守与数字化活动相关的法律法规和道德伦理规范，包括依法规范上网、合理使用数字产品和服务、维护积极健康的网络环境。在智慧课堂中，教师和管理者需要遵循正当必要、知情同意、目的明确、安全保障的原则，使用数字产品和服务，尊重知识产权，注重学生身心健康。二是培养教师和管理者具备数据安全保护和网络安全防护的能力，做好保护个人信息和隐私、维护数据安全、防护网络安全的工作。在智慧课堂教学中，教师和管理者在收集、储存、使用、传播数据时不仅要注重数据安全维护，还要具备辨别、防范、处置网络风险行为的能力。
四、顺势而为完善数据应用和安全防范体系
1.规范数据管理与使用
一是搭建数据管理平台。针对智慧课堂目前出现的数据高冗余、低利用的现状，引进数字化信息管理系统，依托区块链等技术搭建以服务师生为中心，运行机制顺畅、技术保障有力、服务管理健全的数据管理平台。二是建立健全规章制度和标准。由教育行政部门牵头，通过规章制度，厘清政府、高校、企业的关系，建立教学数据质量标准和教学数据采集规范标准。通过建立数据资源的标准与规范，实现智慧课堂数据传递的高速率、低延时、广连接、简架构和易扩展。三是改进数据采集方法，整合教学数据采集系统。联通各级各部门对数据进行汇总和分类，转变数据分割的局面，避免“信息孤岛”等现象的产生。同时，对教学数据进行收集、存储、整合、分析等环节进行管理，提高数据质量，实现“管好”数据。
2.正确处理由于数据使用引发的伦理问题
数据具有其时代价值的一面，也有其自身无法避免的缺陷，要“一分为二”地认识数据。从“教学决策数据化”到“全过程动态学习分析、全方位教学大数据挖掘分析”，数据促进了智慧课堂的生成和发展。但是，数据存在算法歧视的风险。因为数据的算法是基于教师的预设，数据的生成是从智慧课堂教学过程中抽象出来，以数据模型的方式进行客观描述，这使得数据的客观性受到一定的影响。因此，在对待“数据”上，既不能“一边倒”地沉迷，也不能“一刀切”地排斥。同时，在智慧课堂中，教学互动是具有情感性的，因此，要在数据理性基础上融合感性认识，实现数据理性与感性认识的“双轮驱动”。数据赋能不仅不能代替人，而且要以人的发展为最终目的。数据要渗透人的思想、意志和情感等，蕴含对人的终极关怀，强调从现实的、感性的人出发，把人的理想、信仰和价值融入数据。
3.制定保障师生数据安全的伦理规约
数据应用的失范，限制了智慧课堂的长期发展。需要从价值定位和数据确权两个方面为智慧课堂数据安全提供内生规约与外在保障，以确保智慧数据的隐私安全。数据的价值在于“洞察”，即帮助教师对学生进行因材施教和个性化学习。在数据采集、分析及储存过程中应以此作为价值追求，并将隐私保护作为伦理“底线”来保障师生隐私安全。同时，制定数据收集与使用规范制度，保障师生的隐私权、知情权。例如，明确规定在采集、存储、访问、提取数据时，要避免个人敏感信息；数据传递和存储进行加密处理，并对敏感信息进行智能清除，避免隐私信息意外泄漏；数据使用需要经过师生的同意，并保障其知情权，对信息进行有效保护；规定定期清除数据平台上的师生个人数据，避免数据滥用持续存在。
五、多维一体构筑智慧课堂教学生态系统
1.教学环境一体化建设
一是制定统一的设备标准。由政府、教育部门和行业协会等联合制定智慧课堂硬件设备的行业标准，明确设备的性能、功能、接口等方面的要求，确保不同厂商生产的设备能够相互兼容。二是依靠校企合作、产教融合，共同研发硬件设备、软件系统和数据平台。在硬件和软件系统建设的基础上，实现软硬件的深度融合和一体化管理，包括确保硬件设备与软件系统的兼容性、稳定性和易用性，实现硬件与软件的协同工作，共同支撑智慧课堂的教学活动。三是不断更新和完善教学环境一体化建设。定期对硬件设备进行维护和升级，确保设备性能的稳定性；对软件系统进行持续优化和升级，满足新的教学需求和技术标准。
2.教学运行一体化实施
一是线上线下教学一体化。智慧课堂教学运行需要实现线上线下“跨场域”融合。线上具有自主开放、远程交互、获取便捷、随时随地实施等优势，线下具有情感交流、实时互动、沉浸体验等特点，需要系统设计和统筹安排，充分发挥线上线下教学方式各自的优势。二是课内课外学习一体化。智慧课堂作为一个动态开放的生态系统，涉及校内外，涵盖课前—课中—课后等各个教学环节和场景，需要系统设计、统筹安排，营造一个泛在学习空间，形成智慧课堂全过程。三是实景虚拟教学一体化。虚实交融是智慧课堂的显著特征。智慧课堂利用虚拟现实、混合现实、增强现实技术，为学生提供直观、可视、情景化的高仿真学习环境，同时将虚拟现实、混合现实、增强现实技术与人工智能技术相互融合，实现虚拟课堂、虚拟实验室等场所中的智能化交互，打造沉浸式、个性化、情景化学习空间。数字孪生、虚拟现实、大数据、人工智能等技术与课堂教学融合，助力打造从“知识认识—教学演习—探究互动—仿真实训”全链条教学运行。
3.教学主体一体化教学
一是构建智慧课堂教学共同体。发挥数字技术“连接性”的优势，跨时空、跨行业、跨领域、跨学科组建教学共同体，统筹教学力量。通过校、地、企之间师资“一体化”建设，产生协同效应。二是打造数字教育学习共同体。通过组织教师与研发人员、相关专家围绕智慧课堂线上线下融合的教学环境、互动式课堂的教学活动以及沉浸式、体验式、精准个性化等智慧教育模式等进行研发，构建数字教育学习集群，建立数字化教研平台，统筹校内外数字资源，组建教研团队，开展多样化的数字化教研活动。数字教育学习共同体以数字化技术和平台为支撑，通过共享资源、协作学习、互动交流等方式，促进成员之间的资源共享和数字教研能力提升。三是实施“人师+机师”一体教学。“人师+机师”一体教学，也被称为人机双师模式，是一种结合真人教师和人工智能教学系统的教学方法。在这种模式中，真人教师和人工智能教师以系统数据为连接点，共同参与到学生的学习过程中，各自发挥其独特优势。真人教师主要承担实时介入学生学习过程的任务，如与学生进行直接的互动，提供个性化的指导和反馈。人工智能教师需要依托人工智能教学系统，通过大数据分析和人工智能技术，精确地评估学生的学习水平，为学生推荐合适的学习资源和练习题目，从而提高学习效率。“人师+机师”一体教学使得教学更加人性化，提供的帮助更具针对性。(来源：高职观察)
