新型课堂教学构建必须以提高知识传授效率、解放老师生产力、让学生博学善思为主要切入点,从政策要求、技术革新和教育信息化发展出发,我们提出智慧课堂应该要具备以下特征:
而想要实现这些,智慧课堂需要有四大功能点:
第一,智慧课堂的软硬件环境部署灵活简单,支持跨平台部署,兼顾用户的各种场景(电脑、云终端等可直接安装)进行个性化配置,灵活搭建智慧课堂软硬件环境;
第二,教学环节全覆盖,将教师的备课、教学、辅导、测验评价全部囊括,在成熟的教学模型基础上,涵盖课前、课中、课后三个阶段,将老师教学行为与学生的学习行为(学习、练习及反思)和家长的监督行为有机融合,有效提高学习效率和效果;
第三、与教育云平台资源互联互通,直接互通区域教育资源公共服务平台,同时建设专属产品的资源平台和课程案例,教师能够十分便捷地使用海量精品教学资源(教学设计、课件、微课、试题等),教师也能将课堂资源与数据实时上传教育云平台,实现区域教学资源共建共享;
第四,智慧课堂还具备专业独到的数据分析功能,由于智慧课堂的教与学终端中存储着大量的交互和 *** 作数据,通过特定算法对这些数据进行分析,能够为教师提供班级乃至区域的成绩分析数据,为教师提供专业可行的教学建议,为学生制定个性化的学科选课方向,同时为家长提供针对孩子的个性化辅导课程,从各个角度满足不同教育角色的多样需求。
智慧教室基于物联网技术,那就可以搭建成一个物联网应用场景,既可以用于学生进行创新实验研究,也方便教师开展科学研究。可以通过智慧教室里面的人员考勤系统来判断教室内是否有人员,如果教室内无人,则教室内所有系统处于关闭状态;反之,则处于工作状态。
智慧教室主要包括以下九个系统:
1、教学系统
教学系统由内置电子白板功能的触控投影机一体机、功放、音箱、无线麦克、拾音器、问答器和配套控制软件构成。使用内置电子白板功能的触控投影机代替传统的黑板教学,实现无尘教学,保护师生的健康,可在投影画面上可以 *** 作电脑,在每个桌位上配置问答器,实现师生交互式课堂教学。
2、LED显示系统
LED显示系统由LED面板拼接而成,安装在教室黑板顶部,用于显示正在上课的课程名称、专业班级、任课教师、到课率、和教室内各传感器采集的环境数据(室内温湿度、光照度、二氧化碳浓度等)。
3、人员考勤系统
人员考勤系统由RFID考勤机、考勤卡和配套控制软件构成。在教室前后门各安装一个RFID考勤机,采用RFID标签(校园一卡通)对学生进行考勤统计,对进入教室的人员进行身份识别,对合法用户进行考勤统计,对非法用户进行告警。同时可通过WiFi无线覆盖,在远程对考勤情况的监控,统计以及存档打印等。
4、资产管理系统
资产管理系统由特高频RFID读卡器、纸质标签、抗金属标签和配套控制软件构成。
在教室前后门各安装一个特高频读卡器,对教室内的实验仪器、设备等资产(贴有RFID标签,标签上存储有设备的详细信息)进行出入教室的监控与管理,对未授权用户把教室内资产带出教室进行告警,方便设备管理人员对教室设备的统一管理。
5、灯光控制系统
灯光控制系统由灯光控制器、光照传感器、人体传感器、窗帘控制系统和配套控制软件构成。首先通过人体传感器来判断教室内对应位置是否有人,此位置无人,则灯光控制系统及窗帘控制系统处于关闭状态;反之,处于工作状态。
6、空调控制系统
空调控制系统由中央空调电源控制器、温湿度传感器和配套控制软件构成。通过温湿度传感器监测室内温度,通过分析数据,根据软件预设值,当室内温湿度高于最高门限值时自动开启空调。当室内温湿度低于最底门限值时自动关闭空调,实现室内温湿度的自动控制。
7、门窗监视系统
门窗监视系统由窗户门磁模块及配套软件组成。窗户门磁模块用于检测门和窗户的开关状态,并将状态信息及时上传至服务器。同时设置敏感时段,实施对窗户的自动监视和报警。
8、通风换气系统
通风换气系统由抽风机、CO2传感器和配套监控软件构成。通过CO2传感器监测室内的CO2浓度,通过分析数据,根据软件预设值,当室内CO2浓度高于软件门限值时自动开启抽风机来进行换气,通过补充室外空气来降低室内CO2的浓度。
9、视频监控系统
视频监控系统由WiFi无线摄像头和配套监控软件构成。视频监控可为安防系统、资产出入库、人员出入情况提供查询依据。在教室前后门口各安装一个WiFi无线摄像头监控人员出入和资产的出入库情况,在教室内安装一个WiFi无线摄像头监控教室内部实时情况,所采集的影像经由远端射频单元传送至终端管理电脑,提供实时的监控数据。
还有智慧环控:通过软件定义物联网(SDN-IoT)平台,在本地及远端可轻松接入、控制教室的照明、窗帘、音响、空调、投影等设备。室内环境感知温湿度、照度、PM25等各种传感器,通过自定义场景,实现了环境的智能控制。
交互电子版:集多点触控电子白板、计算机主机、数字功放、音箱、中控系统、射频卡模块、无线WIFI等功能于一体,一台一体机就等于一间云端多媒体教室,只需一键开启就可以电子授课,免除繁琐布线以及众多开关步骤。电子白板采用目前行业内最先进的表面光波真多点触控技术,真正实现电子白板多点 *** 作、多人同时书写功能,配合手势识别技术丰富课堂互动教学。
还有教书质量评估:运用了表情神别和人脸分析等。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”!
智慧课堂是从教与学的角度实现促进学习的智慧,提供多种教学工具、教学模式。
基于先进的教学理念和真实的教学情境,结合云计算、大数据、物联网等技术,以软硬一体的方式实现集中智能录制、远程互动以及常态化的直播录播,为教学决策提供大数据支撑,实现教学决策数据化、评价反馈即时化、交流互动立体化、资源推送智能化,打造智能、高效的学习生态环境。
同时起到为老师减负、为学生减负、为家长减负的作用。
智慧课堂是要以数据驱动课堂教学改革为核心,是要以老师为主导、学生为中心,全程围绕“教与学”的全过程!
主要有四大教学模式:
数智化教学模式:
运用技术手段打破传统教学模式,将优质素材以碎片化方式呈现,实现老师标准化、个性化的教学方法,从而实现数智化教学模式。
对整个教学过程数据、结果数据进行汇总分析,从而形成教师个人数据。
个性化教学模式:
以AI分析差异,以智能精准提升,以数据驱动个性化教学模式。
通过对学生行为数据的抓取解读学生学习能力,通过对结果数据的溯源寻找知识点薄弱环节,为学生智能推荐推送学习课程。
翻转课堂教学模式:
通过课堂主导角色互换的方式来实现翻转课堂创新教学模式,为学生综合素质评价体系,以综合实践活动数据。
素养课堂教学模式:
通过系统提供多样化、体系化、智能化、具象化的课程服务,轻松打造素养课堂教学模式,以审美表现、思维创新数据为学生形成个人数据画像。
智慧课堂是以课堂为中心、教学为场景、效果为重点、数据为互通,实现教学能力和学习效果的双向提升。
智慧校园更侧重以数据为基础。数据是校园智能化的燃料,是驱动校园智慧的基础;数据是校园生态圈的关键,以数据融合为基础的生态圈才能更好服务于未来教育;数据是服务人性化的基础,以数据融合的精准服务,才是真正体现以人为本的服务。
智慧校园更侧重以智能应用为途径。
1环境更智能:校园物联网,实现校园智能化统一调度管理;
2教学更智慧:智能教学助手,实现差异化教学;
3学习更精准:智能测练学,实现个性化学习;
4管理更高效:业务互通,数据驱动精准管理。
智慧校园以融合创新“生态系统”构建为核心。
1网络融合:整合校园内的物联网、有线网、无线网、移动互联网等各种应用网络,进行全网一致的智能管理和控制。
2硬件融合:针对智慧教室的教学主机、常态化录播、物联管控、网络覆盖、校园广播等一系列硬件需求,打造超融合智慧教室终端,实现成本集约、智能提升。
3平台融合:对校园身份认证管理、基础数据管理、应用接入管理、权限管理等进行统一融合,提供一体化基础平台。
4数据融合:对校园各类基础数据、应用数据、感知信息等数据信息资源进行融合,并做好数据服务的应用和监管。
5业务融合:提供业务中台,按照“大平台小应用”的建设思路,利用共享数据和集成开发环境,通过将建设力度由“系统”级细化为“功能”级,实现跨职能域的业务应用对接和流程再造。
6服务融合:服务融合是基于网络、硬件、数据、平台、业务等融合,利用统一的信息门户、网络学习空间,提供全业务、全过程的“一站式”服务。
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