智慧教室最新發(fā)展的十大特征

周永勝 宋祝 曾紹坤

智慧教室集成智能化高科技設(shè)備，能實(shí)現(xiàn)教室管控、教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)記錄的智慧化，并可為教學(xué)評(píng)價(jià)及診斷提供教育大數(shù)據(jù)支撐。作為智慧校園的重要組成部分，智慧教室的建設(shè)工作得到各類學(xué)校的高度重視。2023年4月，調(diào)研組參加了在重慶市舉辦的中國(guó)高等教育博覽會(huì)，針對(duì)智慧教室相關(guān)產(chǎn)品，進(jìn)行了為期3天的廣泛調(diào)研。研究發(fā)現(xiàn)，智慧教室的發(fā)展呈現(xiàn)以下十大特征。

一、智慧教室的類型越來(lái)越豐富

當(dāng)前智慧教室的類型主要有常規(guī)型（標(biāo)準(zhǔn)型）、錄播型、小組型（研討型）、報(bào)告型、網(wǎng)絡(luò)型、實(shí)訓(xùn)型、學(xué)科型（專業(yè)型）等七種類型。常規(guī)型智慧教室的桌椅為傳統(tǒng)秧苗式布局，具有智慧教室的基本配置和基本功能。小組型桌椅分小組排列，能較好支持小組研討和協(xié)作學(xué)習(xí)。錄播型采用廣播級(jí)高清錄播方案，適用于精品課錄制。報(bào)告型配置多個(gè)顯示大屏和多屏控制系統(tǒng)，適用于大教室或報(bào)告廳。網(wǎng)絡(luò)型以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房為基礎(chǔ)，具有豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)化考試等功能。實(shí)訓(xùn)型配置實(shí)驗(yàn)臺(tái)、實(shí)驗(yàn)吊臂等設(shè)施，用于實(shí)操類教學(xué)活動(dòng)。學(xué)科型增加一些學(xué)科所需的軟硬件設(shè)備，配置學(xué)科和專業(yè)最需要的功能，如外語(yǔ)、書法、思政等教學(xué)專用教室。

二、智慧大屏向大視野、高清晰、多功能發(fā)展

智慧大屏（觸控一體機(jī)）有65寸、75寸、86寸、100寸、110寸等多種規(guī)格，均可實(shí)現(xiàn)白板書寫及課件播放，均能實(shí)現(xiàn)高清晰度、高刷新率、高亮度、高對(duì)比度、寬視角、廣色域顯示，具有防眩光、藍(lán)光LED等護(hù)眼技術(shù)。配置全向陣列麥克風(fēng)和廣角攝像頭，視頻會(huì)議性能有很大改善。具有智能板書、批注、截屏、錄屏、投屏、半屏顯示、清點(diǎn)人數(shù)、計(jì)時(shí)器、搶答器、隨機(jī)點(diǎn)名、獎(jiǎng)勵(lì)排行、智能手勢(shì)等眾多教學(xué)功能。有的智慧大屏具有移動(dòng)硬盤放置盒、鋁合金翻轉(zhuǎn)蓋板、雙系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享等人性化功能。

三、智能黑板向數(shù)字互聯(lián)、方便易用、環(huán)保健康發(fā)展

智能黑板有電容互聯(lián)白板、紅外互聯(lián)黑板、光能黑板等類型。電容互聯(lián)白板中間主屏為電容觸摸一體，左右副屏為電容互聯(lián)書寫板，支持水筆書寫。紅外互聯(lián)黑板中間主屏為紅外觸控一體機(jī)，左右副屏為紅外互聯(lián)書寫板，支持粉筆書寫。兩側(cè)電子白板與教學(xué)一體機(jī)互聯(lián)互動(dòng)，板書內(nèi)容可同步至一體機(jī)軟件中顯示，并支持左右分屏展示。白板板書與一體機(jī)課件演示可同時(shí)進(jìn)行而無(wú)需切換，板書數(shù)據(jù)化后可一鍵上傳到服務(wù)器、本地或云端。光能黑板采用全球領(lǐng)先的PDLC液晶壓感書寫方式，呈現(xiàn)柔和的綠色書寫筆跡。不需要粉筆、墨水等常規(guī)材料，實(shí)現(xiàn)了真正的無(wú)塵、無(wú)耗材的健康書寫。

四、設(shè)備的集成化程度越來(lái)越高

設(shè)備的集成化有利于減少接插件和布線，簡(jiǎn)化安裝調(diào)試，增加系統(tǒng)穩(wěn)定性，因此各大品牌都在向集成化方向發(fā)展。例如，鴻合智能電子教鞭兼具書寫、擦除、翻頁(yè)、遠(yuǎn)程遙控等多重功能，教師能對(duì)PPT和白板軟件進(jìn)行便捷高效操作。艾迪思特智能融合終端包含了教學(xué)電腦、集中控制、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、視頻解碼、直播與錄課、遠(yuǎn)程對(duì)講、無(wú)線麥接收、功放擴(kuò)音、校園廣播、HDBaseT輸出等功能模塊。艾迪思特多合一傳感器能同時(shí)對(duì)溫度、濕度、CO2、PM2.5、PM10、甲醛、TVOC、噪音、光照等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。NewBaatur未來(lái)機(jī)房服務(wù)器集成了電源、交換機(jī)、POE供電、服務(wù)器、虛擬磁盤管理、系統(tǒng)恢復(fù)、教師機(jī)、音視頻處理等多種功能模塊。

五、系統(tǒng)的自動(dòng)化程度越來(lái)越高

信息化帶給我們的最直接好處之一就是自動(dòng)化，包括自動(dòng)保存、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)執(zhí)行等。例如，鴻合交互顯示設(shè)備在插入U(xiǎn)盤時(shí)會(huì)自動(dòng)打開文件；當(dāng)教師走近艾迪思特智能融合信息終端時(shí)會(huì)自動(dòng)亮屏；在外研在線UNIPUS智慧教室中，教師抵達(dá)課堂，手機(jī)、電腦設(shè)備將與教室自動(dòng)完成連接，學(xué)生信息、教學(xué)進(jìn)度即刻同步；NewBaatur云智慧網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)言實(shí)訓(xùn)室中，能實(shí)現(xiàn)一鍵耳機(jī)故障自動(dòng)偵測(cè)和終端故障自檢提示；海信智慧講臺(tái)支持IC卡和二維碼識(shí)別登錄并自動(dòng)開機(jī)，還能根據(jù)課表云端自動(dòng)開啟設(shè)備；海捷智慧講臺(tái)用戶插卡授權(quán)后可記憶高度，下次使用自動(dòng)調(diào)節(jié)到記憶臺(tái)面高度。

六、話筒及擴(kuò)音效果越來(lái)越好

話筒及擴(kuò)音效果一直都是教師們很關(guān)心的問(wèn)題，廠商也在為此不斷努力。當(dāng)前的音頻系統(tǒng)采用優(yōu)質(zhì)設(shè)備、專業(yè)智能算法、盲波束形成、音視頻多模態(tài)集群處理等最新技術(shù)。能實(shí)現(xiàn)智能降噪、回聲消除、自動(dòng)增益、去混響等，使語(yǔ)音傳輸無(wú)延遲、無(wú)失真、爆破、電流等，音質(zhì)清晰自然；能實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音智能跟蹤，準(zhǔn)確識(shí)別和對(duì)準(zhǔn)發(fā)言人，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音增強(qiáng)和抗干擾，適應(yīng)遠(yuǎn)距離拾音。當(dāng)前的數(shù)字紅外麥克風(fēng)，具有廣播級(jí)音質(zhì)、不串頻、無(wú)電波干擾、無(wú)射頻危害等諸多優(yōu)勢(shì)，得到了較廣泛的應(yīng)用。臺(tái)電擴(kuò)音系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字紅外無(wú)線麥克風(fēng)、有線鵝頸麥克風(fēng)、吊裝麥克風(fēng)三種拾音方式的智能切換，并滿足了語(yǔ)言清晰、傳聲增益高而不易嘯叫的教學(xué)需要。

七、錄播向智能化和云錄播發(fā)展

翰博爾嵌入式一體機(jī)錄播采用智能定位跟蹤技術(shù)，分別負(fù)責(zé)對(duì)教師、學(xué)生和板書的拍攝，通過(guò)多路畫面的智能導(dǎo)播切換，實(shí)現(xiàn)電影模式的課件錄制。一加壹智慧教室可“一鍵式”開啟課堂全自動(dòng)錄制，師生無(wú)需佩戴任何設(shè)備，實(shí)現(xiàn)視頻直播、點(diǎn)播和知識(shí)點(diǎn)的自動(dòng)拆分?，F(xiàn)代中慶智慧教室能根據(jù)課表設(shè)定錄直播，自動(dòng)發(fā)布和形成課程體系，可以按學(xué)科、階段、搜索、排序等多維度檢索查看。翰博爾云錄播教室只有網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，所有的錄制、直播、點(diǎn)播、控制、資源管理均在云平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，輕客戶端、輕本地化操作，架構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)簡(jiǎn)單。云錄播還能實(shí)現(xiàn)在線編輯、點(diǎn)評(píng)互動(dòng)、知識(shí)點(diǎn)索引、本地備份、服務(wù)器雙機(jī)熱備等功能。

八、實(shí)現(xiàn)更加智能的環(huán)境和設(shè)備管控

物聯(lián)網(wǎng)管控是智慧教室的一個(gè)重要特征，能實(shí)現(xiàn)PC和移動(dòng)端遠(yuǎn)程可視化設(shè)備管理，包括大數(shù)據(jù)管理、資源存取、統(tǒng)計(jì)分析、日志管理、定時(shí)管理、遠(yuǎn)程開關(guān)、遠(yuǎn)程監(jiān)看等，能對(duì)教室內(nèi)溫度、濕度、空氣質(zhì)量等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)燈光、空調(diào)、窗簾等設(shè)備一鍵控制?，F(xiàn)代中慶能一鍵開啟授課、研討、觀影等特定教學(xué)場(chǎng)景，聯(lián)動(dòng)控制所有相關(guān)設(shè)備，簡(jiǎn)化教師操作。翰博爾教學(xué)和管控平臺(tái)依據(jù)課表來(lái)控制多媒體設(shè)備、考勤、云錄播等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有教室的遠(yuǎn)程集中控制、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程協(xié)助、遠(yuǎn)程運(yùn)維等管理功能。

九、越來(lái)越重視研討型智慧教室的開發(fā)

研討型智慧教室是智慧教室的典型代表，其空間布局越來(lái)越靈活，通常配置多個(gè)小組大屏、小組屏控制器、小組互動(dòng)軟件等，支持學(xué)生自帶平板、手機(jī)和電腦等智能終端，通過(guò)小組深度交互，滿足TBL（基于小組的學(xué)習(xí)）、PBL（基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)）、翻轉(zhuǎn)教學(xué)等需求，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作、問(wèn)題探究等綜合素質(zhì)。銳取研討型智慧教室能實(shí)現(xiàn)對(duì)小組的智能錄制，即當(dāng)小組示范時(shí)，攝像頭能自動(dòng)拍攝此小組人物特寫，同時(shí)記錄小組屏幕+小組人物特寫組合畫面。在海信智慧教室中，小組可申請(qǐng)成果演示，小組全員可暢意書寫觀點(diǎn)，教師端可一鍵獲?。唤處煻丝赏瑫r(shí)調(diào)取8個(gè)小組屏幕，研討方案一目了然。

十、重視專用教學(xué)平臺(tái)和資源的建設(shè)

當(dāng)前，智慧教室大都配套了專用教學(xué)平臺(tái)，支持智慧教學(xué)、智慧評(píng)價(jià)和智慧數(shù)據(jù)。智慧教學(xué)方面：支持多終端教學(xué)數(shù)據(jù)互通，滿足泛在學(xué)習(xí)需求；能進(jìn)行備課、簽到、搶答、點(diǎn)播、投屏、隨機(jī)選人、彈幕互動(dòng)、研討、作業(yè)、批注、截圖、通知、統(tǒng)計(jì)等教學(xué)活動(dòng)。智慧評(píng)價(jià)方面：通過(guò)錄播、作業(yè)、考試等教學(xué)過(guò)程性數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程督導(dǎo)評(píng)教、學(xué)生過(guò)程性評(píng)價(jià)、寫作和口語(yǔ)的智能批改等。智慧數(shù)據(jù)方面：通過(guò)教學(xué)大數(shù)據(jù)采集、處理、分析和應(yīng)用，生成互動(dòng)小結(jié)、學(xué)情分析、課程質(zhì)量等多維度數(shù)據(jù)報(bào)表，實(shí)現(xiàn)學(xué)校相關(guān)業(yè)務(wù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型；外研在線UNIPUS學(xué)科型智慧教室中，內(nèi)置海量可交互、可編輯數(shù)字化教材與課件，支持教師直接應(yīng)用講授。

作者單位：周永勝、宋祝 重慶科技大學(xué)外國(guó)語(yǔ)學(xué)院

曾紹坤 重慶科技大學(xué)工程訓(xùn)練中心