以“未來教室”構(gòu)建新一代智能觸摸交互式“班班通堂堂用”

曹筠

目前的“班班通”模式多集中在教師信息化授課上，而缺乏關(guān)注學(xué)生的信息化學(xué)習(xí)手段和過程，完備的“班班通、堂堂用”模式應(yīng)為教師、學(xué)生提供一體的互動(dòng)的信息化教與學(xué)。基于“班班通”模式的“未來教室”是一個(gè)集成系統(tǒng)，它將計(jì)算機(jī)、液晶電視機(jī)、觸摸屏、錄播系統(tǒng)等一系列的先進(jìn)電子、視聽等設(shè)備有機(jī)整合，并基于教育城域網(wǎng)的校本研修平臺(tái)，自主研發(fā)出個(gè)性化的教與學(xué)平臺(tái)——“未來教室”資源平臺(tái)，構(gòu)建成領(lǐng)先的視聽教學(xué)多媒體環(huán)境，是真正實(shí)現(xiàn)教育信息化的整體解決方案。

以“未來教室”建設(shè)為核心，可以將教育信息化建設(shè)延伸至課堂教學(xué)，實(shí)現(xiàn)師生真正意義上的互動(dòng)的信息化教與學(xué)，構(gòu)建新一代“班班通、堂堂用”?！拔磥斫淌摇苯ㄔO(shè)項(xiàng)目通過校園網(wǎng)絡(luò)直接與教育城域網(wǎng)相連，從而使師生在班級(jí)內(nèi)就可以應(yīng)用到班級(jí)、校園及教育城域網(wǎng)資源，通過未來教室先進(jìn)的電子觸摸課桌，可以實(shí)現(xiàn)師生之間的真正互動(dòng)教學(xué)，學(xué)生可以在課堂實(shí)現(xiàn)電子化學(xué)習(xí)，如記錄課堂電子筆記，完成電子作業(yè)等一系列學(xué)習(xí)活動(dòng)，從而形成以“未來教室”為最終單元的‘班班通、堂堂用”的應(yīng)用環(huán)境。

“未來教室”分為硬件系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)兩個(gè)部分：

一、“未來教室”硬件系統(tǒng)

如圖1所示，硬件系統(tǒng)主要有觸摸黑板及觸摸課桌、班級(jí)資源中心、錄播系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等四個(gè)主要模塊。

“未來教室”利用觸摸技術(shù)實(shí)現(xiàn)了師生之間互動(dòng)的信息化教學(xué)，通過“未來教室”硬件建設(shè)，構(gòu)建起教育城域網(wǎng)、學(xué)校、課堂、教師、學(xué)生為一體的互動(dòng)的教育信息化的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)應(yīng)用平臺(tái)。

1.電子觸摸黑板及課桌

黑板采用目前先進(jìn)的液晶電視加觸摸屏技術(shù)，取代了傳統(tǒng)的電視、電子白板加投影儀的多媒體解決方案，力求布局簡(jiǎn)潔、美觀、功能實(shí)用、夠用。電子觸摸課桌整合了最新的觸摸屏、中控技術(shù)、人體工學(xué)、多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

在多媒體教學(xué)中，學(xué)生是教育資源的使用主體，但現(xiàn)實(shí)中資源都是為教師教學(xué)所使用，產(chǎn)生這種現(xiàn)象是因?yàn)闆]有一種平臺(tái)能把資源直接投射到學(xué)生課桌上，但“未來教室”的電子觸摸課桌可以做到，真正讓學(xué)生成為課件的使用者。同時(shí)學(xué)生可通過電子觸摸課桌記錄電子課堂筆記，完成電子作業(yè)和測(cè)試等一系列信息化學(xué)習(xí)過程。

2.班級(jí)資源中心(班級(jí)NAs)

“未來教室”通過班級(jí)資源平臺(tái)訪問到校園資源中心、教育城域網(wǎng)資源中心及互聯(lián)網(wǎng)資源，并利用各種多媒體及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如電子觸摸課桌、班級(jí)NAS、交互式電子白板、實(shí)物展臺(tái)等，為師生提供方便快捷的多媒體教學(xué)與學(xué)習(xí)環(huán)境。教育資源平臺(tái)里有海量的視音頻、文本等教育教學(xué)資源提供給師生學(xué)習(xí)參考。

3.網(wǎng)絡(luò)錄播系統(tǒng)模塊

網(wǎng)絡(luò)錄播系統(tǒng)是通過“未來教室”建立多媒體錄播室，把優(yōu)秀教師的課堂教學(xué)以視頻形式錄制下來，放在網(wǎng)絡(luò)上供教師或?qū)W生在線觀看學(xué)習(xí)。教師可以通過遠(yuǎn)程評(píng)課系統(tǒng)對(duì)錄制的優(yōu)秀課堂進(jìn)行在線交流、評(píng)價(jià)，提高教師的教學(xué)水平。通過錄播系統(tǒng)將名師課程錄制下來，放到教育網(wǎng)上，建設(shè)適應(yīng)本地需求的網(wǎng)絡(luò)教育資源，讓廣大師生共享名師優(yōu)質(zhì)教育資源，增強(qiáng)校際之間的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流，從而帶動(dòng)教育整體質(zhì)量的提高。系統(tǒng)功能如下：

錄：全自動(dòng)采集、錄制并生成多種格式的多媒體課件。

播：學(xué)生可以在網(wǎng)上聽直播課或點(diǎn)播錄制下來的課件。

傳：課程可同步上傳到指定服務(wù)器，分類生成網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件。

管：可對(duì)課件資源、用戶權(quán)限、師資簡(jiǎn)介及課程分類等進(jìn)行綜合性管理。

互：學(xué)生在教室不僅可以聽課，還可以在遠(yuǎn)程與教師實(shí)時(shí)互動(dòng)音視頻。

4.監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)模塊是一套融合普通校園監(jiān)控與現(xiàn)代教學(xué)管理的新系統(tǒng)。系統(tǒng)采用先進(jìn)的信號(hào)傳輸方式、高質(zhì)量的圖像處理技術(shù)和完善的安全保障措施，可以對(duì)教師授課情況以及校園每個(gè)角落進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將監(jiān)控視頻存儲(chǔ)到校園資源中心，同時(shí)上傳至教育城域網(wǎng)資源中心?？蓪?shí)現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)觀摩、考場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、教學(xué)評(píng)估等功能，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)校的現(xiàn)代化教學(xué)和管理質(zhì)量。

二、“未來教室”軟件系統(tǒng)

以“未來教室”為基本教育資源單元，開發(fā)出構(gòu)架在教育城域網(wǎng)的校本研修平臺(tái)上，基于NAS網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的分布式資源平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)師生的資源共享與互動(dòng)。

“未來教室”軟件系統(tǒng)分為校本研修平臺(tái)和“未來教室”資源平臺(tái)兩部分。

1.校本研修平臺(tái)

(1)校本研修平臺(tái)的構(gòu)成

校本研修平臺(tái)是“未來教室”的基礎(chǔ)平臺(tái)(見圖2)，包括教師學(xué)習(xí)平臺(tái)、教育資源平臺(tái)、互動(dòng)交流平臺(tái)、信息服務(wù)平臺(tái)四個(gè)平臺(tái)：①教師學(xué)習(xí)平臺(tái)為教師提供了繼續(xù)教育、遠(yuǎn)程教育、骨干教師培訓(xùn)、校長(zhǎng)培訓(xùn)等多種形式的校本研修方式，為教師的素質(zhì)提升準(zhǔn)備了視頻、音頻、文本資源。②教育資源平臺(tái)里有豐富的教育教學(xué)資源提供給師生學(xué)習(xí)參考。③互動(dòng)交流平臺(tái)設(shè)置了專門的專家答疑、教師論壇、教師博客、反饋意見，實(shí)現(xiàn)了教師和專家的零距離交流。④信息服務(wù)平臺(tái)重點(diǎn)放在學(xué)校和教師同家長(zhǎng)的溝通上，同時(shí)解決了對(duì)教師資料的管理與查詢。

(2)校本研修平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的功能

①實(shí)現(xiàn)資源管理

通過NAS實(shí)現(xiàn)教育資源平臺(tái)里的教師及學(xué)生的個(gè)人資源、校園資源、教育城域網(wǎng)資源等多種教育資源的存儲(chǔ)與管理。

資源按來源分為四類：教師及學(xué)生的個(gè)人資源、校園共享資源、教育城域網(wǎng)資源、社會(huì)性資源(來自于互聯(lián)網(wǎng))。

教師及學(xué)生的個(gè)人資源。教師通過登錄班級(jí)NAS上傳屬于個(gè)人的保密資源。也可上傳到校本研修平臺(tái)的教師博客，成為校本研修的公共資源。學(xué)生通過未來教室的資源平臺(tái)將課堂筆記、學(xué)習(xí)心得、作業(yè)、測(cè)試題等保存到班級(jí)的資源中心，成為個(gè)人的個(gè)性化學(xué)習(xí)資源。

校園共享資源。校內(nèi)師生均可查閱存儲(chǔ)在學(xué)校NAS上的校內(nèi)共享資源，如電子檔案、音樂視頻、圖片照片、本校監(jiān)控視頻、本校錄播視頻、本校視頻會(huì)議記錄等資源，師生的個(gè)人資源與校園共享資源形成了校園資源中心。

教育城域網(wǎng)資源。存儲(chǔ)在教育城域網(wǎng)中心NAS上的城域網(wǎng)內(nèi)共享資源，包括教育資源庫(kù)、題庫(kù)，各學(xué)校上傳的優(yōu)質(zhì)課件，電子圖書，視頻點(diǎn)播，農(nóng)村和城鎮(zhèn)的聯(lián)合備課。優(yōu)秀教師主講的名師講堂，各中小學(xué)的錄播課程整合，教育系統(tǒng)各視頻會(huì)議記錄等資源，形成了教育城域網(wǎng)資源中心。

社會(huì)性資源。來源于Internet的各類教育資源。

教育城域網(wǎng)中資源的流向如圖3所示。在資源應(yīng)用的最終單元——“未來教室”可以調(diào)用班級(jí)資源中心的資源、本校資源中心的資源，也可訪問教育城域網(wǎng)的資源中心和互聯(lián)網(wǎng)的教育資源。同時(shí)各校通過教育城域網(wǎng)的資源中心實(shí)現(xiàn)各校之間的資源共享與互換，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)教育城域網(wǎng)內(nèi)的資源共享。

②通過校本研修平臺(tái)實(shí)現(xiàn)各種教育資源調(diào)用

每位教師和學(xué)生可登錄到校本研修平臺(tái)，以博客研修討論區(qū)為主要教育資源交流平臺(tái)，按權(quán)限調(diào)用個(gè)人、學(xué)校、教育城域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的各項(xiàng)教育資源，并可上傳個(gè)人資源。

2.“未來教室”資源平臺(tái)

“未來教室”資源平臺(tái)是最基本的個(gè)性化教育資源平臺(tái)，它與多點(diǎn)觸控技術(shù)相融合，使學(xué)生從傳統(tǒng)的“被動(dòng)式聽課”轉(zhuǎn)到“主動(dòng)式上課”，達(dá)到師生互動(dòng)。

(1)“未來教室”資源平臺(tái)構(gòu)成

“未來教室”資源平臺(tái)軟件系統(tǒng)主要由學(xué)生端和教師端兩部分組成。“未來教室”資源平臺(tái)軟件系統(tǒng)構(gòu)成如圖4所示。

(2)主要功能

“未來教室”資源平臺(tái)分為學(xué)生端和教師端。在學(xué)生端學(xué)生可以完成記錄電子筆記、電子作業(yè)、電子考試等信息化學(xué)習(xí)過程。在教師端教師實(shí)現(xiàn)電子備課、整理電子講義和對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行電子評(píng)測(cè)。教師和學(xué)生都可以通過班級(jí)資源中心調(diào)用或存儲(chǔ)優(yōu)質(zhì)、個(gè)性化的教育教學(xué)資源，教師可通過班級(jí)資源中心梳理個(gè)人的課件與講義，將優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源存儲(chǔ)下來，作為今后教學(xué)的參考和用于交流研討：學(xué)生通過班級(jí)資源中心存儲(chǔ)個(gè)人學(xué)習(xí)筆記、作業(yè)、心得，記錄下完整的學(xué)習(xí)歷程，更好地復(fù)習(xí)和總結(jié)所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)、難點(diǎn)，了解自己的薄弱環(huán)節(jié)，有針對(duì)性地提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率。

基于多媒體技術(shù)的“未來教室”為新課改提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，使教師和學(xué)生原有的傳統(tǒng)教學(xué)模式和學(xué)習(xí)模式都發(fā)生了重大變革，是真正實(shí)現(xiàn)教育信息化的整體解決方案。

(編輯：魯利瑞)