从某种程度上讲,当前多媒体教室的困境与教室环境的设计和技术装备存在密切关系;重构教室环境,创建适合学生学习和教师教学的新型教室环境,是一种必然趋势。随着智慧地球、智慧城市等概念的提出和相关技术的蓬勃发展,充分利用传感技术、物联网技术、人工智能技术、多媒体技术、云计算技术等来装备教室和改善学习环境及建设智慧型教室成为必然的选择。
电子教室主要是指随着电子技术的发展,电子设备及电子音像制品装备应用到传统教室中所产生的教室形态。多媒体教室主要是指随着多媒体计算机技术的发展,多媒体计算机技术应用到教育领域中所产生的教室形态。数字教室则是数字革命深入教育领域,多种数字设备和工具应用到教室中所产生的教室形态。当信息的采集、存储和传播由模拟信号转化为数字信号时,应用这些数字设备和工具的教室便成为数字教室。智慧教室则是数字教室的一种更高级的形式。
总之,教室的发展经历了“传统教室——电子教室——多媒体教室——多媒体网络教室——智慧教室”的过程,而多媒体教室、多媒体网络教室和智慧教室同属于数字教室的不同发展阶段。
大势所趋
在国家政策推动下,智慧教室的普及化正在迎来高峰。
在《教育信息化“十三五规划”》、《教育部2018工作要点》、《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》政策均有提到,教育信息化现阶段的工作重心应该是加快教育信息基础设施建设。
其中包括智能终端普及、宽带覆盖以及无线网络覆盖三个基础设施建设。另一个工作重心则是构建教学资源数据库同时建设公共服务平台,从而实现教育资源的普及和共享。首先,锐捷智慧教室提供大屏、录播、功放、中控、音箱、摄像头、物联网控制器等等教室设备。其次:智慧教室通过软件管理平台让老师方便系统预约、教室排课等;教务处可以使用该系统进行考勤管理、实时巡课等;网络中心可以使用该系统进行设备管理,故障处理,报表输出等。
教师控制端APP软件则是对课堂互动教学的一个设计,老师可以轻松选择同学们喜欢的上课模式,调动学生在课堂的学习情绪,让学生有一个好的求知环境。而课堂教学录播功能则可以让学生有一个灵活的学习环境。
锐捷网络的智慧教室解决方案,实现了人机交互、课程录制、教室扩音、物联控制、统一管理等功能。
1、模块设计,灵活简洁部署
智能控制中心是锐捷智慧教室解决方案的核心设备,用以解决各个模块之间的供电、供网、控制信号传输问题。同时,模块化的设计解决了客户的选择问题,整体方案的部署更具灵活性。
2、统一管控,简化教学管理
中控系统内置IDV模块替代传统大屏OPS,利用虚拟化云终端的模式,采用嵌入式架构的性能强大的胖终端,能够进行云桌面化统一管理。
教师控制端APP是教室端控制的核心软件。实用易用,老师可以轻松选择上课模式,可以按需调节相关设备,上完课后,点击一键下课即可以完成教室设备的关机。
锐捷智慧教室综合管理平台SCP,采用B/S架构设计。可以用来预约、教室排课、考勤管理、实时巡课、进行设备管理,故障处理,报表输出等。
3、智慧物联,打造优质体验
智慧教室解决方案中的物联网控制器外表精巧、功能强大,智联所有设备,让 *** 控更简单。另外锐捷智慧教室解决方案各个设备之间深度的开发与互联,兼容性和易用性并存,为学生和老师打造优质的教学体验。
4、资源共享,实现互动课堂
智慧教室解决方案可进行精品录播系统,简单易用,保证资源的实时产生和保存,能够促进资源的交流。另外还可进行跨校区和班级的音视频互动,让课堂与网络即时通讯、实时互动。智慧校园是指利用信息技术、互联网、物联网等新兴技术,通过数字化、智能化手段对校园内的各个方面进行管理和服务的一种创新性校园管理模式。智慧校园涵盖了多个方面,如校园安全、教育教学、学生管理、后勤服务等,通过整合各个方面的资源和信息,实现数据的共享和交互,以提高校园管理效率和学生服务质量为目标。智慧校园不仅是教育信息化的一种表现,更是推动教育教学和管理现代化的重要手段。
从校园大门开始,学校安保中心部署了人员离岗、值岗检测算法,实现了对校园进出口、大门、围墙等区域的实时监控。同时,AI算法在教室、实验室、 *** 场、走廊等区域实时识别、计算、分析学生的行为态势,如学生在运动、课间活动时出现跌倒、摔跤,甚至做出危险动作、打架斗殴等情况,系统会立即自动报警,快速响应事件并及时处理,以确保学生的人身安全。
此外,该智慧校园方案还能够监测校园周边的逗留、徘徊、入侵等可疑人员。盒子通过人脸识别、行为分析等ai视觉分析技术手段,能够快速识别校园周边的可疑人员,并自动报警。这样就能够有效避免校园周边的非法入侵事件,确保学生的生命财产安全。
如今,物联网已成功应用于多个行业,如农业、零售、制造业和医疗保健,教育也不例外。物联网在教育领域的引入将产生多种应用,可以提高学生的安全性,还可以使学习更加灵活,提高教学质量,物联网还可以通过自动化某些管理任务,提高效率。物联网在教育领域的出现将有助于开发能够提高教学质量的创新应用。
物联网在教育中的应用:
校园安全
校园安全问题一直是家长、学校乃至社会关注的焦点,由于近几年校园安全问题频发,家长对孩子人身安全的担忧远超往日,有将近70%的家长对校园安全问题感到焦虑。
物联网可以帮助教育机构实施更有效的安全措施。通过安装”一键式“应急预警系统,通过网络组网,由覆盖各大中小校园报警设备组成,能及时发现可疑、恐怖事件,并自动发出预警,通过监控平台,可实时监控校园内各报警求助设备运行状态、报警信息,还具备手动报警、自动转警功能,全面掌握校园安全状况,保障学生安全。
互动课堂
通过智能电子卡实现单选、多选、简答题的作答和汇总,及时了解全部同学的掌握情况;家长也可根据课堂互动系统及时了解学生学习情况,进行针对性辅导;学校可根据学生整体情况进行数据汇总,实现对教学质量的考评与分析。实现教师的简易教辅、公平教育,达到学生增效减负,主动学习的效果;和家长共享互动教育平台,实现信息共享,互动教育,关注学生成长;学校可实现对学生课堂的高效运营。
教学管理
智慧校园管理平台,可实现校园内教育资源应用与共享,教育互动化。可用于完成课程分数设置,包括选修课参数设置和其他参数设置;还可以完成自动排课,便捷生成全校班级总课表、教师课程表、教师课表、班级课表等;考试成绩管理,考试时间安排和考试成绩录入,合理把握教学情况。
校园考勤
通过智能电子PAD卡集成有源电子标签功能,学生佩戴该卡在校内外其位置和路途会被城市内的基站网络和学校里各个区域的RFID采集器实时记录,实现校园考勤、宿舍考勤、课堂考勤等功能;家长还可以实时查看孩子当前的位置和路途信息,随时保护孩子的安全。
校园监控
利用物联网、互联网技术,实现教室内环境的实时监测,自动调节教室内灯光、风扇、空调、窗帘、电教设备、智能门锁等设备,对机房和消防设备各项参数实时监控,保证各设备能够安全稳定的运行。
物联网在教育中的益处和应用还有很多,虽然现在还没有普及,但随着物联网的成熟,教育领域应用物联网的案例和成果会越来越多,相信物联网会推动智慧教育走向成熟。
目前绝大多数学校已经实现了多媒体教室的基本配置,在许多教室投影屏幕几乎替代了过去的黑板。大多数教师只是利用投影代替板书,将原本写在黑板上的内容简单“复制“到大屏幕上,内容也是静态文字居多,实际上只是运用屏幕替代了黑板的内容呈现作用。而智慧教室是从教与学的角度实现促进学习的智慧,强调智慧教室整合各种资源,提供多种教学工具,支持教与学方式的灵活多变,支持丰富的学习体验,利于交流、协作和共享,强调的不只是设备与技术的先进性,更是如何灵活运用技术来支持学习过程、增强学习效果。智慧教室的“智慧性”涉及教学内容的优化呈现、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、教室布局等多方面的内容,国内研究者将其概括为内容呈现、环境管理、资源获取、及时互动、情境感知五个维度,这五个维度正好体现了智慧教室的特征。
交互方式支持师生交互、生生交互,学生可通过手机登陆有课教学应用发表个人和小组观点、用点赞的方式和其他小组讨论交流,小组的讨论结果能够以无线的方式投到大屏幕上,而老师可以随时看到学生的讨论重点,也可以基于学生的反馈,归纳合作成果。
目前打造智慧教室的公司众多,想了解的话可以参照一下,比如北京雅学云公司,是一家全面建设智慧校园的科技公司,包括智慧教室搭建、电子监考、人脸识别考勤、数字化校园广播、校园一卡通等,以“智能、融合、便捷”的品牌形象,专注解决全国区/县教育局及学校师生的痛点,为全国区/县教育局及学校量身打造最优的“互联网+教育”大平台解决方案,成为“您身边的教育信息化专家”!课程名称
使用教材
备注
物联网产业与技术导论
《物联网:技术、应用、标准与商业模式》,电子工业出版社,等教材。
在学完高等数学,物理,化学,通信原理,数字电路,计算机原理,程序设计原理等课程后开设本课程,全面了解物联网之RFID、M2M、传感网、两化融合等技术与应用。
C语言程序设计
《C语言程序设计》,清华大学出版社,等教材。
物联网涉及底层编程,C语言为必修课,同时需要了解OSGi,OPC,Silverlight等技术标准
Java程序设计
《Java语言程序设计教程》,机械工业出版社,等教材。
物联网应用层,服务器端集成技术,开放Java技术也是必修课,同时需要了解Eclipse,SWT, Flash, HTML5,SaaS等技术
无线传感网络概论
《无线传感器网络理论、技术与实现》,国防工业出版社,《短距离无线通讯入门与实战》北京航空航天大学出版社,等教材。
学习各种无线RF通讯技术与标准,Zigbee, 蓝牙,WiFi,GPRS,CDMA,3G, 4G, 5G,Mote等等
TCP/IP网络与协议
《TCP/IP网络与协议》,清华大学出版社,等教材。
TCP/IP以及OSI网络分层协议标准是所有有线和无线网络协议的基础,Socket编程技术也是基础技能,为必修课
嵌入式系统
《嵌入式系统技术教程》,人民邮电出版社等教材。
嵌入式系统是物联网感知层和通讯层重要技术,了解TinyOS等,为必修课
传感器技术概论
《传感器技术》,中国计量出版社,等教材。
物联网专业学生需要对传感器技术与发展,尤其是在应用中如何选用有所了解,但不一定需要了解传感器的设计与生产,对相关的材料科学,生物技术等有深入了解
RFID技术概论
《射频识别(RFID)技术原理与应用》,机械工业出版社,等教材。
RFID作为物联网主要技术之一,需要了解,它本身(与智能卡技术融合)可以是一个细分专业或行业,也可以是研究生专业选题方向。
工业信息化及现场总线技术
《现场总线技术及应用教程》,机械工业出版社,等教材。
工业信息化也是物联网主要应用领域,需要了解,它本身也可以是一个细分专业或行业,也可作为研究生专业选题方向。
M2M技术概论
《M2M: The Wireless Revolution》,TSTC Publishing,等教材。
本书是美国“Texas State Techinical College”推出的M2M专业教材,在美国首次提出了M2M专业教学大纲,M2M也是物联网主要领域,需要了解,建议直接用英文授课。
物联网软件、标准、与中间件技术
《中间件技术原理与应用》,清华大学出版社,《物联网:技术、应用、标准与商业模式》,电子工业出版社,等教材。
物联网产业发展的关键在于应用,软件是灵魂,中间件是产业化的基石,需要学习和了解,尤其是对毕业后有志于走向工业和企业界的学生。
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