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備，能實現(xiàn)教室管控、教學活動、教學記錄的智慧化，并可為教學評價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，智慧教室的建設工作得到各類學校的高度重視。2023年4月，調研組參加了在重慶市舉辦的中國高等教育博覽會，針對智慧教室相關產(chǎn)品，進行了為期3天的廣泛調研。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越豐富

當前智慧教室的類型主要有常規(guī)型（標準型）、錄播型、小組型（研討型）、報告型、網(wǎng)絡型、實訓型、學科型（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)作學習。錄播型采用廣播級高清錄播方案，適用于精品課錄制。報告型配置多個顯示大屏和多屏控制系統(tǒng)，適用于大教室或報告廳。網(wǎng)絡型以計算機網(wǎng)絡機房為基礎，具有豐富的網(wǎng)絡教學、網(wǎng)絡自主學習和網(wǎng)絡化考試等功能。實訓型配置實驗臺、實驗吊臂等設施，用于實操類教學活動。學科型增加一些學科所需的軟硬件設備，配置學科和專業(yè)最需要的功能，如外語、書法、思政等教學專用教室。

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）有65寸、75寸、86寸、100寸、110寸等多種規(guī)格，均可實現(xiàn)白板書寫及課件播放，均能實現(xiàn)高清晰度、高刷新率、高亮度、高對比度、寬視角、廣色域顯示，具有防眩光、藍光LED等護眼技術。配置全向陣列麥克風和廣角攝像頭，視頻會議性能有很大改善。具有智能板書、批注、截屏、錄屏、投屏、半屏顯示、清點人數(shù)、計時器、搶答器、隨機點名、獎勵排行、智能手勢等眾多教學功能。有的智慧大屏具有移動硬盤放置盒、鋁合金翻轉蓋板、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，左右副屏為紅外互聯(lián)書寫板，支持粉筆書寫。兩側電子白板與教學一體機互聯(lián)互動，板書內容可同步至一體機軟件中顯示，并支持左右分屏展示。白板板書與一體機課件演示可同時進行而無需切換，板書數(shù)據(jù)化后可一鍵上傳到服務器、本地或云端。光能黑板采用全球領先的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，實現(xiàn)了真正的無塵、無耗材的健康書寫。

四、設備的集成化程度越來越高

設備的集成化有利于減少接插件和布線，簡化安裝調試，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、遠程遙控等多重功能，教師能對PPT和白板軟件進行便捷高效操作。艾迪思特智能融合終端包含了教學電腦、集中控制、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關、視頻解碼、直播與錄課、遠程對講、無線麥接收、功放擴音、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對溫度、濕度、CO2、PM2.5、PM10、甲醛、TVOC、噪音、光照等環(huán)境參數(shù)進行檢測。NewBaatur未來機房服務器集成了電源、交換機、POE供電、服務器、虛擬磁盤管理、系統(tǒng)恢復、教師機、音視頻處理等多種功能模塊。

五、系統(tǒng)的自動化程度越來越高

信息化帶給我們的最直接好處之一就是自動化，包括自動保存、自動統(tǒng)計、自動執(zhí)行等。例如，鴻合交互顯示設備在插入U盤時會自動打開文件；當教師走近艾迪思特智能融合信息終端時會自動亮屏；在外研在線UNIPUS智慧教室中，教師抵達課堂，手機、電腦設備將與教室自動完成連接，學生信息、教學進度即刻同步；NewBaatur云智慧網(wǎng)絡語言實訓室中，能實現(xiàn)一鍵耳機故障自動偵測和終端故障自檢提示；海信智慧講臺支持IC卡和二維碼識別登錄并自動開機，還能根據(jù)課表云端自動開啟設備；海捷智慧講臺用戶插卡授權后可記憶高度，下次使用自動調節(jié)到記憶臺面高度。

六、話筒及擴音效果越來越好

話筒及擴音效果一直都是教師們很關心的問題，廠商也在為此不斷努力。當前的音頻系統(tǒng)采用優(yōu)質設備、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。能實現(xiàn)智能降噪、回聲消除、自動增益、去混響等，使語音傳輸無延遲、無失真、爆破、電流等，音質清晰自然；能實現(xiàn)語音智能跟蹤，準確識別和對準發(fā)言人，實現(xiàn)語音增強和抗干擾，適應遠距離拾音。當前的數(shù)字紅外麥克風，具有廣播級音質、不串頻、無電波干擾、無射頻危害等諸多優(yōu)勢，得到了較廣泛的應用。臺電擴音系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)字紅外無線麥克風、有線鵝頸麥克風、吊裝麥克風三種拾音方式的智能切換，并滿足了語言清晰、傳聲增益高而不易嘯叫的教學需要。

七、錄播向智能化和云錄播發(fā)展

翰博爾嵌入式一體機錄播采用智能定位跟蹤技術，分別負責對教師、學生和板書的拍攝，通過多路畫面的智能導播切換，實現(xiàn)電影模式的課件錄制。一加壹智慧教室可“一鍵式”開啟課堂全自動錄制，師生無需佩戴任何設備，實現(xiàn)視頻直播、點播和知識點的自動拆分。現(xiàn)代中慶智慧教室能根據(jù)課表設定錄直播，自動發(fā)布和形成課程體系，可以按學科、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)絡攝像機，所有的錄制、直播、點播、控制、資源管理均在云平臺上實現(xiàn)，輕客戶端、輕本地化操作，架構簡單，維護簡單。云錄播還能實現(xiàn)在線編輯、點評互動、知識點索引、本地備份、服務器雙機熱備等功能。

八、實現(xiàn)更加智能的環(huán)境和設備管控

物聯(lián)網(wǎng)管控是智慧教室的一個重要特征，能實現(xiàn)PC和移動端遠程可視化設備管理，包括大數(shù)據(jù)管理、資源存取、統(tǒng)計分析、日志管理、定時管理、遠程開關、遠程監(jiān)看等，能對教室內溫度、濕度、空氣質量等實時監(jiān)測，并對燈光、空調、窗簾等設備一鍵控制。現(xiàn)代中慶能一鍵開啟授課、研討、觀影等特定教學場景，聯(lián)動控制所有相關設備，簡化教師操作。翰博爾教學和管控平臺依據(jù)課表來控制多媒體設備、考勤、云錄播等系統(tǒng)，實現(xiàn)對所有教室的遠程集中控制、狀態(tài)監(jiān)測、遠程協(xié)助、遠程運維等管理功能。

九、越來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，其空間布局越來越靈活，通常配置多個小組大屏、小組屏控制器、小組互動軟件等，支持學生自帶平板、手機和電腦等智能終端，通過小組深度交互，滿足TBL（基于小組的學習）、PBL（基于項目的學習）、翻轉教學等需求，培養(yǎng)學生團隊合作、問題探究等綜合素質。銳取研討型智慧教室能實現(xiàn)對小組的智能錄制，即當小組示范時，攝像頭能自動拍攝此小組人物特寫，同時記錄小組屏幕+小組人物特寫組合畫面。在海信智慧教室中，小組可申請成果演示，小組全員可暢意書寫觀點，教師端可一鍵獲取；教師端可同時調取8個小組屏幕，研討方案一目了然。

十、重視專用教學平臺和資源的建設

當前，智慧教室大都配套了專用教學平臺，支持智慧教學、智慧評價和智慧數(shù)據(jù)。智慧教學方面：支持多終端教學數(shù)據(jù)互通，滿足泛在學習需求；能進行備課、簽到、搶答、點播、投屏、隨機選人、彈幕互動、研討、作業(yè)、批注、截圖、通知、統(tǒng)計等教學活動。智慧評價方面：通過錄播、作業(yè)、考試等教學過程性數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠程督導評教、學生過程性評價、寫作和口語的智能批改等。智慧數(shù)據(jù)方面：通過教學大數(shù)據(jù)采集、處理、分析和應用，生成互動小結、學情分析、課程質量等多維度數(shù)據(jù)報表，實現(xiàn)學校相關業(yè)務的數(shù)字化轉型；外研在線UNIPUS學科型智慧教室中，內置海量可交互、可編輯數(shù)字化教材與課件，支持教師直接應用講授。

作者單位：周永勝、宋祝 重慶科技大學外國語學院

曾紹坤 重慶科技大學工程訓練中心