無線你的課堂

劉憶冰

“粉筆+黑板”是傳統課堂的必備工具，而隨著教育手段的不斷升級，我國許多中小學課堂的教學硬件已經脫胎換骨，邁入高度電子化時代。一段時間以來，“有線局域網+臺式PC+電子教室軟件”是常規中小學電子教室的主力搭配模式，但隨著以手機、平板、筆記本電腦等更便攜、低功耗、易維護的智能終端不斷涌現，傳統的有線局域網已經難以適應新的教學終端，一款無線化的教學支點硬件顯得很有必要——與傳統教師端PC相比，它可以擺脫“教師上傳資源經學校服務器中轉至學生端”這固有一模式，在每個教室實現輕量化的私有云架構。不僅如此，依托電子書包軟件，包括屏幕廣播、學生演示、共享白板、分組教學、隨堂小考、成績管理等多樣化師生互動也能依托教室云得以實現。

大勢所趨：課堂互動新模式

“互聯網+”的潮流正在滲透到人們工作、生活、學習、娛樂等各個領域。教育領域也不例外。教育部辦公廳在《2016年教育信息化工作要點》的通知中，明確指出了2016年教育信息化的核心目標之一就是：實現全國中小學互聯網接入率達到95%，學校普通教室全部配備多媒體教學設備的城鎮和農村中小學比例分別達到80%和50%。數字時代新的呼喚推動教育模式的變革，在網絡和多媒體教學設備全面普及后，教育工作者需要更深層次地應用信息化手段來提升課堂互動和教學質量，形成示范效應，縮小數字鴻溝，進一步帶動更多的學校、孩子和老師從信息化的大潮流中受益。企業在其中承擔的責任就是開發好基礎性的數字教育資源，提供更優的系統解決方案，支持數字教育資源持續開發應用的新機制的建立?？v觀目前現有的中小學互動課堂解決方案，除在理念或模式方面還待不斷探索，在實際應用中遇到的如傳輸不流暢、無線連接能力差、支持的終端數不夠等“基建”問題仍然容易給課堂教學帶來困擾。因而，高速穩定的無線網絡環境、兼容各類操作系統的跨平臺應用模式及豐富的多媒體學習資源等等，是讓互動課堂更多落地和普及的“真功夫”。

如何解決教學應用中使用無線網絡設備時穩定性得不到保障、頻繁掉線、數據傳輸錯誤等常見問題，提升課堂的效率？由此，一些傳統的電子教室軟件廠商便有了推出自家品牌軟硬件一體式方案的想法，比如極域與Marvell聯合推出的極域教室云盒。

從“芯”開始，互動課堂插上“云翅膀”

極域教室云盒可以看作一款可以內置硬盤的無線AP，它采用了一整套Marvell高性能Wi-Fi企業級無線解決方案，可以提供2.4G和5G兩種工作頻段，最高1900Mbps的無線吞吐能力。該方案包含一顆雙核1.6GHz的Armada 385處理器、一顆業界首款802.11ac 4×4 Wi-Fi芯片88W8864、以及一顆四端口千兆以太網收發器Alaska 88E1543等。Marvell的方案此前已在思科企業云以及Linksys等高端路由器中被廣泛采用，應對教室這類人數為50至60人使用的場景并無壓力。Marvell Armada 385處理器，為極域教室云的大容量文件的接收、推送提供了強而有力的保障，同時，該CPU還支持豐富的接口，可以直接通過SATA 3.0接口連接硬盤，從而使教室云盒可支持的內置硬盤容量達8TB。在一些網絡條件不好的學-校，教師可以在課前將課件等資源上傳至教室云的內置硬盤中，上課時直接調用。學生就可以方便地享受到多媒體教學資源，有效解決了無法上網或網絡帶寬不足的問題。而文件收發、布置作業以及教學資源即時推送等功能由于有了極域教室云的支持，不用通過校園服務器轉發，真正實現了教師端設備和學生端設備間的全實時互聯。

對于中小學教室里的學生及老師而言，網絡設施首先要能提供能滿足數十人需求的穩定性和帶寬；沒有這一“基石”的支撐，云課堂便無從談起。極域教室云盒搭載了Marvell 802.11ac 4X4無線芯片88W8864，在硬件層面有助提升帶寬利用率，并使數據傳輸能力和可靠性較普通家用路由器、AP增強不少，為無線網絡教學下各種多媒體文件的傳輸提供了值得信賴的網絡支撐，從而確保了無線教學環境下課堂互動的穩定進行。它的突出表現之一就是授課老師在課堂上利用無線網絡播放高清視頻（8Mbps）時，即使是60臺以上的不同操作系統的移動終端設備也可以低延遲完全同步穩定觀看。同時，授課老師再也不用擔心使用屏幕廣播進行PPT展示、3D圖形建模演示時出現屏幕卡頓的問題。以及，老師在教學過程中常用到的分組教學、共享白板、發起討論搶答和調查、組織測評等互動功能，以往碰到的不流暢、掉線現象也可以得到較好的解決。除此之外，以太網收發芯片88E15433為極域教室云盒提供了穩定可靠的千兆LAN連接，電源管理芯片88PG877為極域教室云提供了一個穩定的電壓工作環境，同時還可以支持靈活的供電方式：本地AC和802.3atPOE以太網線供電。不僅如此，這款教室云盒利用其獨特的旋轉式卡盤設計，可以非常方便地安裝在教室的墻壁或天花板上。

在硬件上，像極域教室云盒這樣的產品除了具備較好的無線連接能力，同時也為教室進行了“減負”，對于普通中小學而言以往的有線交換機、文件服務器等硬件可以直接被這個“小盒子”取而代之。那么實際用戶對體驗后感受如何呢？據實際用戶表示，利用教室云這一硬件在班級電子書包課堂教學中同時連接40臺、50臺、60臺平板電腦，沒有出現連接困難、掉線等現象?！捌聊粡V播和網絡影院的同步性都很高，上課體驗比以往舒暢不少。它自帶的硬盤功能也非常實用，對于教學課件的存儲十分便捷?！庇脩粽f。

小結

極域教室云盒這樣的產品的出現，在硬件層面可以說優化了目前中小學電子教室的網絡結構，實現了Windows版電子教室客戶端、安卓、iOS等版本客戶端之間的互聯互通。更多企業的“軟+硬”合作，將在電子教室乃至整個教育領域內引發哪些新的波瀾？我們拭目以待。而類似Armada385這樣活躍在自身專業領域的SoC其實不勝枚舉，除了略顯“不好玩”的電子教室領域，在AI計算、機器人、物聯網、無人機等各個好玩領域的應用，MC“智能學堂”也將保持關注。

TIPS知識拓展

①88W8864 4×4無線芯片

隨著WI-FI網絡的普及，設備需要更快、更高效和可靠的無線功能來完成快速和無縫連接。業界首款802.11ac 4×4解決方案——Marvell Avastar 88W8864無線局域網系統芯片應運而生，該芯片提高了企業和零售接入點（APs）的數據吞吐量和無線視頻傳輸的穩定性。眾所周知，相比之前的802.11n標準，802.11ac在處理高速負載時能提供高達3信的WI-FI吞吐量和2信以上的電源效率。802.11ac標準顯著增加了Wi-Fi鏈路的可用帶寬以及人員密集環境中的網絡容量，助力實現實時視頻流和無線備份。憑借802.11ac，88W8864芯片可提供高達1300Mbps的吞吐量。而另一特性波束成形技術可極大提升鏈路穩定性和無線性能支持，例如，在之前設備僅能保持最小網絡連接的地方實現無縫的高清視頻流。

②802.11ac Wave2

Armada 385處理器滿足有線和無線802.11ac Wave 2路由器及接入點目前和未來帶寬需求，并能確保服務質量（QoS）。ARMADA 385 ADP軟件模塊可以實現CPU低負載和全線速。802.11ac Wave 2在802.11ac Wave 1基礎上引入了MU-MIMO技術，而且相比于802.11ac Wave 1所使用的3×3 MIMO，目前偏向于工業、專業用途的802.11ac Wave 2路由器、AP往往更進一步地加入了4x4 MIMO的支持，單頻段的理論網絡最高速率達到了1766Mbps。