云端智能教室建設方案

◆吳楊

作者：吳楊，重慶市璧山縣實驗小學校（402760）。

1 云端智能教室建設背景

隨著互聯網，云計算，物聯網等技術的快速發展，在“三通兩平臺”建設的大力推動下，學校信息化進入了一個“跨越式”發展的階段，如何讓課堂教學變得更加簡單、自主、生動、高效，并實現國際范圍內的教學互動、資源共享，成為學校信息化建設的努力目標和重點。

云端智能教室是數字教室和未來教室的一種形式，它充分運用當今最新的計算機網絡技術、富媒體技術、傳感技術、人工智能技術等，通過重構教室環境，創建適合學生學習和教師教學的新型教室環境，以智能教育云平臺為載體，實現課堂互動教學、遠程網真教學、教育資源共享、視頻監控、智能錄播及家校溝通等應用，從而縮小城鄉教育的“數字鴻溝”，全面推進城鄉之間、校校之間教育的均衡發展。

2 云端智能教室建設內容

云端智能教室建設主要包括以下幾個方面。

校園WLAN無線網絡建設 在校園內實施綜合布線，通過無線局域網接入點（AP），智能課堂云終端、云終端WiFi增容器等設備，實現校園和教室的WLAN網絡全覆蓋，便于教師、學生在WLAN信號覆蓋的區域內隨時隨地開展教學活動。

教學硬件環境建設

1）提供平板電腦載具。開展全過程的互動教學，在于師生要有隨身的平板電腦載具，滿足師生課前課中課后的“隨身、隨機、隨需、隨學”的互動教學需求。

◆建設分析

◇學生專屬終端：平板電子書包是學生在家學習以及課堂教學時與教師互動的終端，在開機注冊完成后，該書包即會與一名學生的信息及家長信息進行綁定，成為該名學生的專用書包終端。

◇安全保障：電子書包采用防護設計，并對網絡訪問和應用安裝做了權限限定，只能由老師進行設置，以防用作他途。

◇電力保障：為了保證電子書包的持續電力供應，除平板電腦自帶電源外，在教室設置備用充電柜，以實現平板電腦在校集中充電的需要。

◇網絡保障：平板電腦支持3G+WiFi網絡，只要有移動網絡覆蓋的地方，都能夠方便地使用。

2）智能錄播系統建設。利用智能錄播系統將課堂教學的全過程進行實錄，并可通過編輯平臺將視頻碎片化處理，制成簡易微課視頻，盤活校本資源，方便學生課后回顧。同時還可通過教育云平臺對課堂教學進行實時轉播，便于其他教師進行遠程聽課、評課，實現網上教研。

◆建設分析

◇全場景跟蹤和定位：教師和學生無需佩戴、操作任何設備，即可實現在整個錄播教室進行全方位、自動化跟蹤和定位，實現真正的智能化跟蹤拍攝。

◇滿足常態化教學要求：錄課過程不需要教師和學生參與系統操作，不會影響教師的授課思路，不會干擾正常的課堂秩序，實現常態化教學要求。

◇抗干擾性強：基于紅外技術的產品，容易受光線、熱光源等外在環境干擾；基于超聲技術的產品，容易受電磁、聲音等因素干擾，而基于視頻圖像分析的智能跟蹤系統不存在以上問題，抗干擾能力非常強。

◇部署簡單：在工程實施過程中，無須布設紅外、超聲等復雜的外圍設備，只需布設普通攝像頭，實施非常簡單。

◇維護成本低：使用普通攝像頭替代紅外線、超聲波、發言器、感應器等外圍設備，使用過程中不易損壞，后期維護成本比較低。

◇資源碎片化：為滿足師生對于課件資源再利用的需求，提供微課系統編輯工具幫助老師對錄制的視頻資源進行改造，通過“碎片化”“精細化”的處理，使之改造成為符合標準的“微課”資源。

教學軟件環境建設

1）智能教學平臺建設。智能教學平臺分老師、學生、家長三類角色，課前、課中、課后三類場景，平板電腦+智能手機兩類載具，將老師、學生、家長之間的互動合作貫穿于整個教學活動過程中。

◆建設分析

◇備課：備課是教學的起始環節，平臺將為老師提供云備課功能，引導和幫助老師進行互動式教案設計。

◇預習：預習是教學過程的第一個互動環節，參與者有老師、學生、家長。根據授課計劃，老師可給學生布置預習任務，由家長監督和輔導學生，并將學生的預習結果反饋給老師。

◇課堂互動教學：整個課堂教學以師生之間，生生之間的互動合作貫穿，通過平臺實現師生的課堂交互，如點名、鎖屏、屏幕廣播、演示、分組、文件分發等，建立起學生與教師之間、學生與學生之間的一對一、一對多、多對多的聯系。

◇電子作業：完成課堂教學后，老師通過平臺給學生布置作業。平臺支持抽取資源題庫，走在線作業流程。也可布置線下作業，家長能監督和輔導學生，并在檢查學生作業后反饋給教師。

◇課堂回顧：老師通過視頻剪輯，將智能錄播系統錄制的視頻按知識點碎片化，形成分門別類的本地資源庫，方便學生使用。

◇家校互動：平臺給家長提供預習檢查、作業檢查、無線家訪、孩子檔案等功能，便于家長將孩子的預習情況、作業完成情況及時地反饋給教師，還能適時與教師通過文字、語音、視頻等方式互動溝通和查看孩子的成績單、學習評語、獎懲記錄等情況。