利用信息技术建构的信息化教学环境类型丰富，如数字校园、多媒体教室、网络教室、微格教室、智慧教室、智慧校园等，它们各具特色且教学应用也各有不同。

（一）数字校园

1.数字校园的概念

数字校园又被称为校园网络（简称校园网），它是网络技术应用于学校区域并提供教学、科研、管理、内外交流服务的一个集成应用系统。校园网是典型的局域网，是Internet技术应用于局部区域的典型案例，所以校园网属于内部网络，简称内网，它实际上是相对其他外部网络（如Internet、城域网等）而言的。建设数字校园是教育信息化建设的重要组成部分，也是学校信息化教学环境的基础设施，为学校的信息化教学提供基础和支撑，所以数字校园的建设是学校发展乃至教育发展的重中之重。

数字校园的硬件基础设施一般由网络互联设备、提供各种网络服务的服务器（如DNS服务器、Web服务器、E-mail服务器等）、保障网络安全的防火墙、网络传输介质（如光纤、双绞线等）以及若干计算机终端构成；数字校园的软件系统一般是根据校园网提供的各种服务按需配置，一般有校园网站Web系统、本校的E-mail系统、教学系统（如校本网络课程、学习资源库等）、管理系统（如教务管理系统、科研管理系统、人事管理系统、财务管理系统等）、数字图书馆系统（如中外文献数据库、数字图书、电子阅览室等）以及多媒体教室与网络机房管理系统以及“一卡通”系统等。

2.数字校园的教学功能

建设数字校园的目的是为学校创建教育信息化环境，为师生提供学习、教学、科研等综合信息服务平台，其具体功能如下：

（1）信息发布

信息发布是数字校园提供的基本功能。数字校园是一个学校整体形象、实力的在线展示，而主页则是学校对外展示的窗口，可以通过窗口向世界展示学校的整体风貌。一般而言，学校主页主要包括学校概况、院系与专业设置、招生与就业、教育教学、科学研究、合作交流、校园生活等。对于学校的重大事件、会议通知、活动安排等都可以发布在主页上，无纸化办公既避免了资源浪费，又增强了宣传效果。

（2）教学应用

教学应用是数字校园发挥价值的核心所在。数字校园的主要功能就是教学应用，它可以由网络教学平台提供支持，以网络教学信息资源库作为信息来源，运用多种网络工具完成网络教学任务。网络教学平台是学校教师开展网络教学的支持系统，它包括在线授课、在线自主学习、辅导答疑、作业提交与批阅、试卷自动生成、在线考试、师生讨论与交流等若干子系统。因此，一个较为完善的网络教学系统，应具备以下功能：①具备教师备课、实时授课、发布作业与批阅、组织讨论与答疑、组卷与阅卷、考试与评价等功能；②具备学生自主学习、提问、讨论与交流、在线探究与查阅资料、提交与查看作业、考试、学习情况统计以及学习自动跟踪等功能；③具备友好、温馨的学习支持服务系统；④具备学生管理、课程管理、资源管理等教学管理功能；⑤具备与Internet及其他优秀教学网站、资源网站的友情链接，开展远程教学或为学生提供优质资源、拓展阅读空间的功能。

（3）管理应用

管理应用是数字校园提供的又一主要功能，它提供的分布式管理系统，使得学校的教务管理、人事管理、财务管理、后勤管理等事务由原来的单向、非智能管理模式变为方便快捷的多向、智能化管理模式，大大提高了办公效率，达到事半功倍的效果。除此之外，基于数字校园的管理系统还具有共享软硬件资源、共享数据库资源，方便各部门办公人员交换信息，能为学校召开电视会议、网络会议或电视直播、转播等提供便利条件。

（4）科研应用

科研应用是数字校园提供的辅助性功能，它为教师的科学研究提供以下各项服务：为教师科研提供文献、书籍等资料的查阅与搜索服务；提供科研所需的统计工具、分析工具、绘图工具等软件下载服务；为同一学校跨专业合作及跨校合作、跨国合作等科研合作小组创建服务。

（5）提供数字图书馆

数字图书馆是基于数字校园的一个集纸质图书、期刊查询与借阅、电子图书、期刊浏览与下载、移动图书查阅于一身的图书系统，是传统图书馆的有力补充和延伸，为师生免费借阅书籍、查找文献提供便捷。

（6）提供多媒体教室与机房管理

多媒体教室与网络机房均是以数字校园为基础建构的信息化教学环境，多媒体教室以及网络机房的集中控制与管理也是学校校园网信息化建设的组成部分。所以说，校园网为多媒体教室的多媒体教学、网络机房的广播式教学或其他教学方式提供了必要的基础条件。

（7）提供“一卡通”服务

目前，很多高校都启动了“一卡通”管理与服务，实现了“一卡在手，走遍校园”的服务理念。校园“一卡通”指在学校内凡是需要现金、票证或需要识别身份的场合均采用单一的卡来完成。此种管理模式代替了传统的消费及身份识别管理模式，使学校管理高效、方便、安全。校园“一卡通”的问世，将学校教师、学生与数字校园紧密联结在一起，成为数字校园的重要标志。

（二）多媒体教室

1.多媒体教室的概念

多媒体教室是学生最熟悉的一种信息化教学环境，它又被称为多媒体演播室，是在普通、常规教室里增设多媒体计算机、多媒体控制台、投影仪+大屏幕或交互式电子白板以及视频展示台等，融合多种教学活动为一体的综合教学系统。

多媒体教室的结构一般采用“一台计算机+投影仪+大屏幕”的形式，不但能满足基本教学授课、课堂展示等功能，而且成本较低、操作简便，是绝大多数学校普遍接受的一种配置方案。除此之外，多媒体教室还有其他可供选择的小组合作学习使用的高级配置方案。毋庸置疑，多媒体控制台是多媒体教室的核心部件，它通过控制面板集中控制多媒体计算机、投影仪、电动屏幕、视频设备、音频设备，实现数字信号的输入、输出，并最终显示在屏幕上。

2.多媒体教室的教学应用

利用多媒体教室开展的教学活动灵活多样，丰富多彩，具体的教学应用如下：

（1）教师讲授，学生聆听

“教师讲，学生听”是多媒体教室最普遍的一种教学应用方式。一般情况下，教师在多媒体计算机上播放教学课件，投影仪将课件内容放大并展示给学生。对于重点、难点内容，教师会根据教学需要，在黑板或白板上详细讲解、推理、分析，学生听讲并记录笔记。除此之外，教师在多媒体教室还可进行专题讲座，针对某一主题进行为期几周的讲座、汇报等教学活动。

（2）教师演示，学生观察

教师可以利用多媒体教室的视音频播放功能，通过播放视频短片或动画向学生演示某事物的运动轨迹，学生通过认真观察分析其运动规律。这就是典型的利用多媒体教室开展“教师演示，学生观察”的教学应用方式。

（3）教师置境，学生探究

建构主义学习观认为，学习是学生在一定的情境中，利用已有的先前知识主动意义建构的过程，学生才是学习活动的主体，教师仅是学生的主导者、帮促者。在多媒体教学中，教师可以利用视频、音频、动画、图片、数字故事等创设与教学主题相关的情境，通过提问或布置任务的方式，引导学生思考与探究。

（4）学生展示，教师点评

利用多媒体教室还可进行“学生作品展示或小组汇报，教师点评”的新型教学方式，不仅可以让学生进行自我展示、语言表达，还为克服怯场等提供了很好的平台和机会，可以让学生体会教师职业的自豪与辛苦。

（5）翻转教学，教学创新

翻转教学是传统教学的延伸，它通过信息技术的方式让学生课下自主学习知识，课上主要通过练习、测验、讨论、探究、内容精讲等方式强化知识，多媒体教室的便利条件能够支持“翻转教学”的顺利开展。

（三）网络教室

1.网络教室的概念

网络教室又称网络机房，是基于数字校园的微小型多媒体网络学习环境。它是学校使用较为广泛的一种网络教学系统，可以为学生营造较为自由、宽松的教学环境，适合学生合作探究、做实践、做项目。网络教室里讲授的课程一般是实践操作类较强的课程，如软件操作、制作类，程序设计类等。

网络教室支持计算机终端实时、免费访问数字校园，但部分学校限制访问Internet，只有登录Internet账号才允许访问外网，这种措施有效控制了在网络教室上课的不听讲的小部分学生浏览网页、沉迷网游等不良行为。

2.网络教室的教学应用(www.daowen.com)

网络教室一般有一台教师机，若干学生机并排摆放，也可几台围成一圆桌作为一组。网络教室可以开展的教学活动多种多样，但多以广播式教学为主，结合小组合作探究、任务驱动等教学方式进行。下面具体介绍在网络教室开展的教学活动：

（1）广播式教学

广播式教学是网络教室最常见的教学应用形式，网络教室中包括教师机在内的每个终端都安装了网络教室管理系统，教师利用此系统才可开展广播式教学。教师机上进行的每一操作、每一内容的讲解以及布置的任务、练习，学生都可以看得清清楚楚，弥补了多媒体教室由于学生离屏幕较远而看不清教师的操作等弊端。待教师讲解完成，解除广播控制后，学生利用终端才可练习操作、完成任务。

（2）学生示范

教师可以利用网络教室管理系统选定某学生机作为示范对象，此学生机屏幕会在其他学生机终端广播显示，这样该学生就代替教师向其他学生进行示范教学了。

（3）学生汇报

对于任务驱动、小组合作等教学活动，教师可以选择优秀作品进行展示，或要求每小组派代表汇报成果。教师选定某学生机进行广播，让学生结合作品边展示边解说，教师认真倾听并做评价与总结。这种教学方式既完成了教学任务，又增强了学生的教学参与感，锻炼了学生的表达能力。

（4）屏幕监控

网络教室中，坐在计算机终端前的学生学习状态是不容易被教师发现的，而利用网络教室管理系统的屏幕监控功能恰恰解决了这一问题。教师坐在教师机前，通过屏幕监控功能查看每位学生机的屏幕界面，便能轻松掌握全部学生的学习情况。利用屏幕监控功能还可对部分学生进行多画面监视或单个学生的循环监视。

（5）收发作业

操作类、动手实践强的课程往往要求学生做作品，通过网络教室管理系统的收发作业功能便可轻松实现，替代了利用U盘拷贝作业带来的烦琐操作。另外，利用收发作业功能还方便查看学生是否全部提交作业，教师对学生上交作业情况一清二楚。

（四）微格教室

1.微格教室的概念

微格教室是进行微格教学的专门场所。微格教学又被称为微型教学，它是专门针对师范生和在职教师的训练，是提高其教学技能的一种系统化培训方式。它由少数学生组成“微型课堂”，受训者扮演“教师”，真实的学生或受训者的同学扮演“学生”，利用5～10分钟的时间训练某一两种教学技能，利用录像机等视听设备将实践过程记录下来，进行自我表现评价和他人评价的一种教师培训方式。微格教学源于20世纪60年代美国斯坦福大学艾伦和他的同事艾维对传统教学技能培训方法的改进。他们采用“角色扮演”的教学方法，利用录像、录音设备将受培训者的教学行为实录下来并进行分析评价，以期使受训者在短期内快速掌握某项教学技能，经过多年研究与改进逐步发展成为一门系统培养师范生、新任教师教学技能的微格教学课程或教学技能课程。由于微格教学在系统、短期培训教师的教学技能方面有显著效果并得到广泛认可，所以微格教室成为很多师范院校以及中小学校配备的信息化教学场所。

微格教学系统一般由主控室和若干个微格教室组成。主控室是微格教学系统的控制中心，由主控制器、多媒体计算机、摄像头、录像机、监视器、监控台等设备构成。教师通过主控室控制与其连接的任何一个微格教室的摄像机和镜头，就可以监听、监视任何一个微格教室的声音和画面，可以按需随时暂停某微格教室的教学活动并与学生进行电视讲话，学生还可以呼叫主控台与主控室教师进行对话。每个微格教室的设备一般包括分控机、多媒体计算机、摄像机、白板等。

2.微格教学的流程

微格教室主要用于教学技能的培训与提高，还可用于远程教学、校本教师教研及课件制作培训等。下面简要介绍信息技术环境下开展微格教学的流程。

理论学习阶段。进行微格教学技能训练之前，务必学习相关理论知识，包括课堂教学技能（如导入技能、讲解技能、语言技能、提问技能、总结技能、板书技能、教态等）及其要点、注意事项、信息化教学的基本过程、多媒体课件制作过程以及多媒体设备的基本操作等，这一环节是进行微格教学实践前的理论学习与指导的过程。

观摩典型课堂教学，探讨课堂教学技能阶段。教学技能训练前仅学习相关理论是不够的，还要观摩优秀、典型的教学案例，分析、探讨典型教学案例中的教学思路、蕴含的教学理念、信息技术的创新运用、教学亮点和可取之处以及需要避免的问题等，这一阶段可以为后期教学技能实践提供观察学习与经验总结。

确定培训技能、编写教案或制作课件阶段。这一阶段是进行教学技能实践前的具体准备阶段，需要准备的事项包括：确定某一具体的教学技能项目，选择某一教学主题，认真设计教学过程并编写教案，教学过程设计是此阶段的重点。除此之外，如果使用课件，还要收集素材并制作相应的教学课件，避免教学模拟时因紧张语无伦次，不知所措，最好还要准备一份讲稿。

微格教学实践阶段。经过前期的理论学习、观摩示范以及选题、教案准备后，就进入了教学技能实训阶段，这一阶段是受训者必须经历的。对于初次接受训练的学生，千万不要因害怕、紧张不敢上台练习，否则就错过了锻炼的大好机会，要敢于抓住机会，勤练习、勤观摩、勤反思，技能水平才会有大幅度提高。

反馈评价阶段。只有训练实践没有评价是一个不完整的训练过程，反馈评价与教学实践是紧密相连的。受训者进行教学技能模拟实践后，教师以及小组其他人员要结合教学评价指标，从教学技能、教学过程设计、内容设置、媒体运用等方面综合评价并实时反馈给受训者。参加训练的学员还应认真、反复观摩自己的教学录像，分析不足并思考如何改正、提高。

教学技能整合阶段。传统微格教学过分强调单个教学技能形成的训练，忽视了各项技能之间的相互联系。因此，教师在学习单项技能的过程中要适当探索已经实践过的教学技能的优化组合，这样在整堂课的教学实践中才能灵活运用、自如安排，形成个人的教学风格。

修改教案，重新实践阶段。已参加教学技能训练的学员应根据师生评价及自我评价，及时修正教学设计思路、修改教案，纠正技能实践中出现的问题和不足，做好充分准备，等待再次实践模拟。实际上，教学技能的培养和提高就是在不断练习、不断修改的循环过程中实现的。

（五）智慧教室

随着探究式学习、小组合作学习、体验式学习等新型教学模式的兴起，以及智慧地球、智慧城市等新概念的不断提出和新技术的飞速发展，人们对学习环境提出了更高的要求。传统教室、多媒体教室及网络教室在教育理念、结构设计、功能设计等方面亟须改善，智慧教室成为发展的必然趋势。

1.智慧教室的概念

智慧教室又被称为“智能教室”或“未来教室”，是现代多媒体教室和网络教室发展的高端形态，属于典型的、物化形态的智慧学习环境。在传感技术、网络技术以及人工智能技术充分发展的信息时代，应建构教学内容智慧化呈现、学习资源泛在获取、课堂交互立体多样，现实学习空间与网络学习空间相互融通、学生主体作用和教师主导作用充分发挥的具有情境感知、环境智能管理功能的新型教室，这种教室被称为智慧教室。

2.智慧教室的特征

智慧教室与多媒体教室相比，智慧教室的“智慧性”涉及教学内容的智慧化呈现、学习资源的便利性获取、课堂教学的深度互动、情境感知与检测、教室布局与电气管理等多方面的内容，具有智能化、交互性、感知性、便利性、安全性、生态性、开放性等特点。

智能化：智慧教室可利用数据挖掘技术和学习分析技术，帮助教师开展智能化教学和智能评价。

交互性：人与人（师生、生生之间）、人与环境、人与媒体、人与资源之间的互动。

感知性：智慧教室能自动感知室内温度、湿度、亮度，根据学生的坐姿、学习状态的变化等及时做出调整，这是物理环境的感知。除此之外，智慧教室还能随时记录学生的学习行为轨迹，分析其学习效果，这是虚拟环境的感知。

便利性：学生获取信息化教学资源方便、快捷。

安全性：智慧教室创建一个安全、绿色的网络环境，不会对学生的身心造成伤害，不会对用户信息造成泄露。

生态性：与学生息息相关的软件应用随学习需求变化，可进行动态的调整。

开放性：智慧教室的基础设施与使用的协议符合国际标准，支持不同教学系统与智慧教室相互连通。

3.智慧教室的架构

智慧教室是一个新兴事物，有学者基于自己对智慧教室的认识与理解，提出了智慧教室的层级式总体架构。在基础硬件设施上，依托云中心平台的支持和保障，建立可视化综合管理平台，打造出一个信息化公共支撑环境，实现课程学习个性化、教学模式多样化、优质资源公开化和设备管理智能化。

该总体架构由上而下分为综合服务层、综合管理层、应用支撑层及基础设施层四个层次。其中，综合服务层为使用不同终端的不同身份的用户提供随时随地访问教学资源、网络课程，处理教学、学习任务等互动和学习服务；综合管理层依托可视化综合管理平台，为智慧教室的环境、资源、管理、服务提供全新的智能化管理模式；应用支撑层是智慧教室体系的核心层次，它采用云技术，依托云中心平台整合各种软件系统，促使智慧教室的各种应用系统集成，形成一体化智能信息平台，为上层提供信息资源按需分配及与学校校园网各类系统实现互联互通等功能；基础设施层是智慧教室的最底层，为智慧教室的建构提供最基础的支撑作用，这一层次均是由硬件设施提供物理支撑环境。