智慧教室3D模型的設(shè)計(jì)與開發(fā)

張艷艷+楊成

摘要：智慧學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)成為智慧教育領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，智慧教室作為一種典型的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境已成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。為解決智慧教室建設(shè)造價(jià)過高等問題，提供一種全新視角的方法。通過對(duì)智慧教室的概念、功能和構(gòu)成進(jìn)行深入研究，設(shè)計(jì)并開發(fā)了基于3D平臺(tái)的智慧教室模型。該模型具有方便建設(shè)者進(jìn)行造價(jià)預(yù)測(cè)和效果體驗(yàn)等功能，滿足了智慧教室建設(shè)的相關(guān)需求。

關(guān)鍵詞：智慧教育；智慧教室；3D模型

DOIDOI：10.11907/rjdk.172907

中圖分類號(hào)：G434

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)文章編號(hào)：1672-7800（2018）001-0216-05

Abstract：The construction of intelligent learning environment has become a research hotspot in the field of wisdom education. As a typical intelligent learning environment， smart classroom has become the focus of attention. In order to solve the problems such as the high price of smart classroom construction and so on， a new perspective method is provided . Through in-depth research on the concept， function and composition of the smart classroom， a smart classroom model based on 3D platform is designed and developed. The model has the functions of facilitating builders cost forecasting and effect experience， and meets the requirements of the smart classroom construction.

Key Words：education wisdom；wisdom of the classroom；the 3D model

1智慧教室

1.1智慧教室概念

智慧教室又稱未來教室或智能教室。查爾斯·斯[1]（Skipton，2006）認(rèn)為智慧教室就是基于電子或技術(shù)增強(qiáng)的教室。黃榮懷[2]認(rèn)為，智慧教室環(huán)境是利用多種智能技術(shù)（如傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等），優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)，便利學(xué)習(xí)資源的獲取并及時(shí)有效促進(jìn)課堂交互的、具有情景感知和環(huán)境管理功能的教室。陳衛(wèi)東[3]認(rèn)為，智慧教室就是依靠智能空間技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)、交互白板等硬件設(shè)備以及聲、光、電等物理環(huán)境的控制與操作，使其有利于資源獲取、方便人機(jī)交互、豐富學(xué)習(xí)方式的教學(xué)活動(dòng)場(chǎng)所。

智慧教室就是借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、全息投影技術(shù)、傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)以及人工智能技術(shù)等，結(jié)合物理和虛擬空間、線上和線下、遠(yuǎn)程和本地資源，促進(jìn)人與環(huán)境的和諧，構(gòu)建智能且適應(yīng)現(xiàn)代學(xué)習(xí)者實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)、開放式學(xué)習(xí)以及智慧學(xué)習(xí)的高度智能學(xué)習(xí)空間。智慧教室最顯著的特征就是“立體式智慧”體現(xiàn)，包括智慧的交互系統(tǒng)、智慧的自動(dòng)化系統(tǒng)、智慧的管理系統(tǒng)以及智慧的教學(xué)系統(tǒng)（教學(xué)方式、教學(xué)策略、教學(xué)資源等）[4]。

1.2智慧教室功能

智慧教室不同于傳統(tǒng)教室，除了具有傳統(tǒng)教室最基本的功能之外，還包括以下功能。

1.2.1虛擬現(xiàn)實(shí)功能

智慧教室的虛擬現(xiàn)實(shí)功能可以給學(xué)習(xí)者創(chuàng)造一種“真實(shí)”情景。使用者佩戴VR眼鏡、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備或利用鍵盤、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備，便可實(shí)時(shí)交互，感知和操作虛擬世界中的各種對(duì)象[5-6]，置身于虛擬世界。除此之外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還具有演示、實(shí)驗(yàn)、數(shù)字場(chǎng)景漫游和技能訓(xùn)練功能。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用豐富了智慧教室功能，培養(yǎng)了學(xué)生的高階思維。

1.2.2預(yù)警功能

可視化管理對(duì)學(xué)生平時(shí)的簽到、作業(yè)提交、錯(cuò)題記錄、教學(xué)評(píng)價(jià)、資源上傳、課堂互動(dòng)等可量化的幾大模塊信息進(jìn)行可視化的直觀展示，從而根據(jù)可視化結(jié)果采取措施進(jìn)行教學(xué)過程干預(yù)或教學(xué)效果預(yù)測(cè)。其它如設(shè)備信息管理，包括設(shè)備的運(yùn)行狀況、安全性指數(shù)以及開關(guān)機(jī)等狀態(tài)信息，通過可視化功能結(jié)合視頻監(jiān)控功能，可以觀測(cè)智慧教室中基礎(chǔ)設(shè)備的整體運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，減少不必要的損失。

1.2.3深度交互功能

“智慧教室”的交互功能不僅體現(xiàn)在教師與學(xué)生之間的交互，而且體現(xiàn)在教師與家長、家長與孩子之間的交互，如圖1所示。

在課堂教學(xué)中，教師利用智能交互設(shè)備將教學(xué)內(nèi)容發(fā)送到大屏幕，學(xué)生利用平板電腦等移動(dòng)終端參與在線交流，實(shí)現(xiàn)不同學(xué)生不同小組以及不同班級(jí)與教師的互動(dòng)交流。教師通過移動(dòng)終端將教學(xué)任務(wù)推送至學(xué)生終端，完整記錄每個(gè)學(xué)生的作答情況。學(xué)生根據(jù)教師的推送進(jìn)行作答，之后將完成情況提交至教師端。教師根據(jù)學(xué)生作答情況進(jìn)行單個(gè)輔導(dǎo)，解答疑難問題。此過程使得互動(dòng)交流對(duì)象范圍不再局限，師生課堂互動(dòng)更加廣泛深入。課后教師通過移動(dòng)終端將學(xué)生的完成情況一鍵推送給學(xué)生家長，家長通過查看報(bào)告單幫助學(xué)生查缺補(bǔ)漏，與學(xué)生共同學(xué)習(xí)，加強(qiáng)了家長與學(xué)生的全面溝通交流，實(shí)現(xiàn)更和諧的互動(dòng)。通過教師端將學(xué)生的可視化課堂表現(xiàn)圖表（注意力、思考次數(shù)、任務(wù)完成情況等）推送至家長端，增強(qiáng)了學(xué)校和家庭之間的互動(dòng)交流，共同關(guān)注學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)。

1.2.4個(gè)性化服務(wù)功能

桌面云終端系統(tǒng)利用可見紅外線的視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)，融合全息投影技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和學(xué)習(xí)分析技術(shù)，共享云服務(wù)器軟硬件資源，為每個(gè)學(xué)習(xí)者提供個(gè)性桌面，無需下載安裝操作系統(tǒng)[7]。云桌面可根據(jù)不同學(xué)生的觸度記錄，分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)習(xí)慣，進(jìn)而推送學(xué)習(xí)資源，制定出一套適合學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方法。桌面云端系統(tǒng)與教室主屏幕相連，教師通過主屏幕可看到所有學(xué)生的任務(wù)完成情況。云桌面的記錄、存儲(chǔ)、推送等功能，為學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件和平臺(tái)。endprint

1.2.5創(chuàng)新服務(wù)功能

北京豐信達(dá)科技有限公司針對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)了一款可觸控的“智慧黑板”，可實(shí)現(xiàn)無縫切換、同步疊加互動(dòng)、隨意書寫、批注重點(diǎn)等功能，在解決以往教學(xué)模式不足的基礎(chǔ)上進(jìn)行了創(chuàng)新?！皠?chuàng)客空間”為學(xué)生提供一個(gè)思維創(chuàng)作、協(xié)作交流、綠色分享的學(xué)習(xí)環(huán)境。智慧教室一般包含“創(chuàng)客空間”。將教室的某一區(qū)域作為學(xué)生動(dòng)手創(chuàng)新的平臺(tái)，讓學(xué)生在思考中實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)意，從而培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，成為具有國際競(jìng)爭力的創(chuàng)新人才。

1.3智慧教室構(gòu)成

智慧教室包括虛擬環(huán)境和物理環(huán)境兩部分，如圖2所示。

1.3.1虛擬環(huán)境

智慧教室的虛擬環(huán)境包括虛擬軟件系統(tǒng)、虛擬仿真系統(tǒng)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)等。虛擬軟件系統(tǒng)包括虛擬社區(qū)、虛擬云存儲(chǔ)，主要用于連接虛擬空間與物理空間，發(fā)揮橋梁作用；虛擬仿真系統(tǒng)可以為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造場(chǎng)景，增強(qiáng)與虛擬世界的互動(dòng)，達(dá)到身臨其境的效果。

1.3.2物理環(huán)境

智慧教室的物理環(huán)境包括硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)和教室自然環(huán)境。硬件系統(tǒng)是教室的整個(gè)支撐框架，是智慧教室必不可少的組成部分，為智慧教室的整體運(yùn)行起到重要作用。智慧教室的硬件除了一般硬件（如講桌、書柜等）外，還有其它特殊功能的設(shè)備，如路由器、平板電腦、計(jì)算機(jī)、感應(yīng)器、3D打印機(jī)、移動(dòng)充電車、VR虛擬眼鏡等。其中路由器主要為整個(gè)智慧教室提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，平板作為學(xué)生最常用的終端，是最基本的硬件設(shè)備。計(jì)算機(jī)一般用來完成平板電腦無法完成的工作，感應(yīng)器主要用在人員識(shí)別以及設(shè)備安全管理方面。3D打印機(jī)用來實(shí)現(xiàn)創(chuàng)作作品，移動(dòng)充電車可保證移動(dòng)終端電量充足，VR眼鏡用來進(jìn)行情境教學(xué)，幫助學(xué)生創(chuàng)設(shè)一種與學(xué)習(xí)主題相關(guān)的情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

智慧教室的軟件系統(tǒng)包括教學(xué)系統(tǒng)軟件和管理系統(tǒng)軟件兩部分。教學(xué)系統(tǒng)軟件包括錄播資源平臺(tái)、智慧教室集控平臺(tái)、互動(dòng)云平臺(tái)、信息管理服務(wù)平臺(tái)、個(gè)性化學(xué)習(xí)平臺(tái)、教育資源管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)閱卷系統(tǒng)以及教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)價(jià)系統(tǒng)等，是為學(xué)習(xí)者提供優(yōu)質(zhì)資源的平臺(tái)。管理系統(tǒng)軟件主要包括教學(xué)管理軟件和設(shè)備管理軟件。管理軟件主要用于對(duì)學(xué)生各方面行為信息的管理、預(yù)警和反饋。在硬件設(shè)備方面主要對(duì)其進(jìn)行安全性管理，保證智慧教室人員和設(shè)備的安全。

智慧教室的自然環(huán)境指光照、溫度、空氣等。與一般教室相比，智慧教室具有燈光控制系統(tǒng)和通風(fēng)換氣系統(tǒng)。燈光控制系統(tǒng)可為學(xué)習(xí)者提供適宜的照明亮度和色溫，對(duì)大腦起到“啟動(dòng)”或“刺激”作用，從而達(dá)到提高學(xué)習(xí)效率、緩解視力及腦疲勞的效果；通風(fēng)換氣系統(tǒng)可為學(xué)習(xí)者提供合適的照明亮度和適宜的空氣質(zhì)量。良好的空氣能夠?yàn)閹熒峁┮粋€(gè)舒適、宜人的環(huán)境，滿足師生舒適健康地進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。

2智慧教室3D模型設(shè)計(jì)

2.1設(shè)計(jì)理念

新時(shí)代的教室要在滿足教學(xué)需求的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)特點(diǎn)提供一種高度智能化的教學(xué)環(huán)境。目前許多學(xué)校都在積極申報(bào)建設(shè)未來教室，90%以上學(xué)校對(duì)使用未來教室開展交互式、討論式和探究式教學(xué)充分肯定[8]。但是，智慧教室造價(jià)很高，一般配置齊全的智慧教室要在百萬以上，難于普及。為此，本文提出基于3D平臺(tái)的智慧教室虛擬模型，以幫助建設(shè)者提前估價(jià)，提供有價(jià)值的參考依據(jù)。

2.2設(shè)計(jì)原則

2.2.1先進(jìn)性

與普通模型不同的是，智慧教室的3D模型在其外觀和功能上均體現(xiàn)先進(jìn)性。根據(jù)設(shè)計(jì)意圖，結(jié)合市場(chǎng)上暢銷的樣式，對(duì)模型的外觀造型進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)，為模型添加最有質(zhì)感的材質(zhì)、最新的配置。

2.2.2真實(shí)性

智慧教室的3D模型嚴(yán)格按照相應(yīng)硬件設(shè)備實(shí)物的大小、尺寸、內(nèi)部組成等進(jìn)行制作，以達(dá)到真實(shí)設(shè)備的效果，具有極高的虛擬仿真性。比如：平板電腦的模型制作，參考目前最新一代mini5款式，按照1：10的尺寸比例，采用銀色的金屬材質(zhì)貼圖，結(jié)合最高配置的平板電腦內(nèi)部組成部件，實(shí)現(xiàn)模型整體的高度仿真，從而增加體驗(yàn)過程的真實(shí)性。

2.2.3交互性

智慧教室3D模型的交互性主要體現(xiàn)在運(yùn)作方面，包括人員識(shí)別、機(jī)器監(jiān)控等。人員識(shí)別功能需要攝像頭和感應(yīng)器的相互協(xié)作。因此，在模型制作時(shí)，設(shè)計(jì)了易于交互的按鈕和感應(yīng)燈，更為直觀地展示了模型之間的互動(dòng)性。

2.2.4實(shí)用性

智慧教室的3D模型遵循實(shí)用性原則，在體現(xiàn)先進(jìn)性、真實(shí)性以及交互性的基礎(chǔ)上進(jìn)一步達(dá)到實(shí)用性效果。在模型設(shè)計(jì)完成后，進(jìn)一步篩選模型，保留最有意義的模型，保證每個(gè)模型都能發(fā)揮作用，體現(xiàn)價(jià)值。

2.3功能模塊

智慧教室的3D模型主要包括監(jiān)控模塊、互動(dòng)模塊、服務(wù)模塊、空調(diào)控制模塊和燈光控制模塊，如圖3所示。

基礎(chǔ)模塊包括門、墻、窗戶、窗簾、講桌、椅子、天花板、地板等教室最基本的組成部分；監(jiān)控模塊對(duì)教學(xué)過程和教學(xué)設(shè)備具有監(jiān)控功能，可用于人員識(shí)別、學(xué)習(xí)者動(dòng)作捕捉、學(xué)習(xí)過程追蹤、遠(yuǎn)程教學(xué)以及評(píng)價(jià)等方面，還可對(duì)教室進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)控模塊設(shè)計(jì)的模型有攝像頭和感應(yīng)器；互動(dòng)模塊設(shè)計(jì)用來展現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器、人際和人機(jī)之間互動(dòng)。機(jī)器與機(jī)器交互主要指利用感應(yīng)技術(shù)、智能技術(shù)等實(shí)現(xiàn)機(jī)器之間相互協(xié)作、相互監(jiān)控的功能；人際之間除了小組合作互動(dòng)外（線下），還強(qiáng)調(diào)線上的強(qiáng)交互；人機(jī)之間的交互趨于高度智能化、自然化?；?dòng)模塊主要設(shè)計(jì)的模型有PC機(jī)、平板電腦、VR眼鏡、顯示屏和智能高清中控；服務(wù)模塊主要是為實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)以及最便利的教學(xué)資源獲取，相關(guān)模型為移動(dòng)充電車、3D打印機(jī)、路由器、智能電源控制器等；空調(diào)控制模塊主要用來調(diào)節(jié)智慧教室內(nèi)部環(huán)境溫度，幫助學(xué)習(xí)者營造一種舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境，相關(guān)模型為中央空調(diào)和空調(diào)控制器；燈光控制系統(tǒng)可為學(xué)習(xí)者提供適宜的照明亮度和色溫，對(duì)大腦起到“啟動(dòng)”或“刺激”作用，達(dá)到提高學(xué)習(xí)效率，緩解視、腦疲勞的效果。

3智慧教室3D模型開發(fā)

3.1技術(shù)路線endprint

在3D軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)智慧教室模型：①根據(jù)相關(guān)資料和案例，深入了解智慧教室的用途、構(gòu)成、模式以及對(duì)智慧教室實(shí)體的考察研究，在避免現(xiàn)有缺點(diǎn)的同時(shí)進(jìn)行創(chuàng)新功能設(shè)計(jì)；②設(shè)計(jì)智慧教室的整體框架，考慮其合理性、科學(xué)性和實(shí)用性，為接下來的工作提供指導(dǎo)方向和基本保障；③在整體框架確定之后，需要認(rèn)真、深入地探討其功能構(gòu)成，在保證科學(xué)合理的基礎(chǔ)上盡可能體現(xiàn)出智慧教室的創(chuàng)新特征，設(shè)計(jì)出符合學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)和學(xué)習(xí)風(fēng)格的教室；④劃分功能模塊，設(shè)計(jì)單個(gè)模型，比如門、窗等屬于基礎(chǔ)模塊，空調(diào)等屬于控制模塊，劃分模塊有利于設(shè)計(jì)和進(jìn)一步開發(fā)；⑤根據(jù)設(shè)計(jì)模型逐一開發(fā)實(shí)現(xiàn)；⑥挑選材質(zhì)，進(jìn)行模型貼圖，嚴(yán)格按照模型實(shí)體的設(shè)計(jì)原則和標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行；⑦完成所有模型的整合，將所有模型按照邏輯模塊劃分整合在一個(gè)場(chǎng)景中，調(diào)整位置、距離；⑧根據(jù)智慧教室的功能設(shè)計(jì)完成模型的動(dòng)畫，如感應(yīng)到人進(jìn)入教室時(shí)，攝像頭和感應(yīng)燈就自動(dòng)360度旋轉(zhuǎn)識(shí)別人體特征，完成身份驗(yàn)證功能；⑨整體動(dòng)畫渲染，完成開發(fā)。

3.2開發(fā)環(huán)境

智慧教室的3D模型開發(fā)軟件有3Dmax2013+Adobe Photoshop cs6。

3.2.13Dmax

3Dmax軟件用于做3D效果，比如三維動(dòng)畫、三維模型、建筑三維動(dòng)畫等，廣泛應(yīng)用于廣告、影視、角色動(dòng)畫、電影特技等領(lǐng)域。軟件功能完善、工作靈活、易學(xué)易用、制作效率高且效果逼真，是較為高級(jí)的三維制作軟件[9]。結(jié)合軟件本身優(yōu)勢(shì)與智慧教室模型的設(shè)計(jì)思路，根據(jù)其功能與需求，將其應(yīng)用于3D智慧教室的開發(fā)。

3.2.2Adobe Photoshop

應(yīng)用Adobe Photoshop cs6進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。PS是Adobe公司制作的目前最成功的圖片編輯器，也是目前運(yùn)用最廣泛的圖片編輯軟件，具有剪輯文件、合成圖片以及三維圖片制作等功能。使用PS對(duì)開發(fā)完成的模型進(jìn)行貼圖等細(xì)節(jié)處理，使模型更加逼真，提供最佳的視覺體驗(yàn)。

3.3開發(fā)過程

主要開發(fā)基礎(chǔ)模塊、監(jiān)控模塊、互動(dòng)模塊、服務(wù)模塊、空調(diào)控制模塊以及燈光控制6個(gè)模塊。

基礎(chǔ)模塊主要針對(duì)門、墻、窗、地板、天花板等教室基本組成部件開發(fā)，開發(fā)工具為“標(biāo)準(zhǔn)基本體”。其中門、墻以及窗可直接在3D軟件中選擇模型，地板及天花板根據(jù)設(shè)計(jì)教室大小利用長方體制作。

監(jiān)控模塊開發(fā)主要包括攝像頭和感應(yīng)器。攝像頭使用圓柱體為底盤，以半球形為頂面，通過“布爾”操作進(jìn)行底盤和頂面的鏈接。用球形柱體的顏色實(shí)現(xiàn)指示功能；感應(yīng)器的開發(fā)與攝像頭的最大不同在于底座，其它開發(fā)過程類似。

互動(dòng)模塊開發(fā)主要體現(xiàn)在各類移動(dòng)終端、VR眼鏡、顯示屏、智能高清中控上。以平板電腦為例，查找平板電腦的相關(guān)信息，包括尺寸、按鍵大小以及功能。在3Dmax軟件中建模，先利用基本工具中的長方形，畫出長方體模型形狀，通過圓形工具與長方體進(jìn)行“布爾”操作，完成平板電腦的返回鍵制作。再根據(jù)比例，使用“放樣”完成內(nèi)部結(jié)構(gòu)與屏幕，最后制作音量鍵和電源鍵等一系列按鍵，完成整個(gè)平板電腦的初步建模。其他設(shè)備的開發(fā)類似平板電腦。

服務(wù)模塊開發(fā)主要針對(duì)移動(dòng)充電車、3D打印機(jī)、路由器、智能電源控制器等。其中3D打印機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，開發(fā)較麻煩。先以正方體為整體輪廓，然后通過各種模塊形狀進(jìn)行內(nèi)部鑲嵌，最后實(shí)現(xiàn)整體制作。

空調(diào)服務(wù)模塊主要對(duì)空調(diào)控制器開發(fā)?？照{(diào)控制器屬于控制系統(tǒng)的一部分，其開發(fā)主要應(yīng)用“基本幾何體”工具，通過長方體的變形、旋轉(zhuǎn)復(fù)制等完成。

燈光控制模塊的開發(fā)主要對(duì)燈管及燈光控制器進(jìn)行開發(fā)，應(yīng)用工具與方法與上述設(shè)備大同小異。

3.4開發(fā)效果

圖5是智慧教室3D模型整體框架效果。

圖6為3D打印機(jī)的模型展示，主要是幫助實(shí)現(xiàn)智慧教室的創(chuàng)新服務(wù)功能，為學(xué)習(xí)者提供鍛煉創(chuàng)新思維能力的平臺(tái)，解決教學(xué)模式固化的問題。

圖7為感應(yīng)器模型界面，主要功能是幫助其它感應(yīng)設(shè)備完成識(shí)別和預(yù)警作用。比如，通風(fēng)換氣系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，感應(yīng)燈會(huì)自動(dòng)接收異常信號(hào)并發(fā)出指示信號(hào)，從而達(dá)到預(yù)警效果。

圖8為平板電腦模型界面。平板電腦作為學(xué)生最常用的工具，是最基本的移動(dòng)終端。

4智慧教室3D模型應(yīng)用

4.1應(yīng)用條件

智慧教室的3D模型一般應(yīng)用于效果體驗(yàn)、造價(jià)估算以及模型研究三個(gè)方面，只需要連接擁有視頻播放器的計(jì)算機(jī)，配戴耳機(jī)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)便能體驗(yàn)智慧教室的微觀模型效果。用戶不需要安裝3Dmax軟件，也無需安裝插件。對(duì)于模型研究者和智慧教室建設(shè)，應(yīng)用智慧教室3D模型需要安裝源文件程序，拆分單個(gè)模型具體研究，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)有用信息，進(jìn)行相對(duì)準(zhǔn)確的造價(jià)預(yù)算。

4.2應(yīng)用前景

（1）對(duì)于智慧教室建設(shè)人員，可先通過建立3D模型事先設(shè)計(jì)，體驗(yàn)智慧教室效果，多角度觀察其組成部件及具體模型布局，對(duì)智慧教室全方位進(jìn)行跟蹤視覺體驗(yàn)，把握智慧教室的整體框架，防止盲目建設(shè)和錯(cuò)誤建設(shè)。

（2）對(duì)于建設(shè)智慧教室的學(xué)校，可提前進(jìn)行智慧教室模型建立、提前進(jìn)行估價(jià)以及提前發(fā)現(xiàn)問題，采取相應(yīng)改進(jìn)措施，可節(jié)省金錢和時(shí)間。

（3）對(duì)于智慧教室研究人員，可以更為詳細(xì)地展示整體框架。如在觀看過程中想要重點(diǎn)了解某個(gè)模型時(shí)，體驗(yàn)者可以點(diǎn)擊模型，通過模型之間的交互性觀看詳細(xì)介紹，包括講解語音和字幕。

（4）對(duì)于教育企業(yè)人員，可通過設(shè)計(jì)此類產(chǎn)品，直接供學(xué)?；蚪逃块T參考，提供一些功能展示講解，也可實(shí)現(xiàn)整體開發(fā)。

5結(jié)語

隨著科技的進(jìn)步，智慧教室的建設(shè)將更加成熟，應(yīng)用將更加廣泛。智慧教室智慧性的追求不僅局限于先進(jìn)設(shè)備、智能系統(tǒng)、理論完善以及技術(shù)探討階段，更重要的是研究一種具有普遍適用的智慧教室建設(shè)方案，以及如何將此方案用于教學(xué)，提高學(xué)習(xí)效率，這也是未來智慧教室研究的重點(diǎn)。智慧教室的設(shè)計(jì)與開發(fā)是未來課堂、未來教育的一個(gè)制高點(diǎn)，其作用正日益顯現(xiàn)。要設(shè)計(jì)出適合于不同教學(xué)模式的智慧教室模型，以更好地推動(dòng)智慧教育的發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：杜能鋼）endprint