一、智慧教室的特點
1、基于數據的教學
傳統課堂主要依靠教師的個人教學經驗對課堂上學生的學習行為進行判斷和制定教學決策,智慧教室根據學(xue)生學(xue)習(xi)行為大(da)數據挖掘與分(fen)析來(lai)調整教(jiao)學(xue)策略,用直觀的(de)(de)數據了(le)解學(xue)生對(dui)知識掌(zhang)握的(de)(de)水平(ping),在課堂教(jiao)學(xue)中實現了(le)基于證據的(de)(de)教(jiao)育新形(xing)態。
2、高效的教學
利用現代(dai)信息(xi)技術打(da)造(zao)智(zhi)慧(hui)學(xue)(xue)習環境,用大數據構建高(gao)效課(ke)堂,大大提高(gao)了(le)課(ke)堂教學(xue)(xue)效率(lv)。如通(tong)過情境感知、數據挖掘等(deng)方(fang)法可以(yi)提前(qian)預(yu)知學(xue)(xue)習者潛在(zai)的學(xue)(xue)習需求,在(zai)智(zhi)慧(hui)教室中學(xue)(xue)習者通(tong)過資源訂閱和智(zhi)能(neng)推送的方(fang)式第(di)一(yi)時間獲取最(zui)新的學(xue)(xue)習資源,實現了(le)教與(yu)學(xue)(xue)的立(li)體溝通(tong)與(yu)交(jiao)流。
3、個性化學習
通過課(ke)前預習測評(ping)(ping)分(fen)析和(he)課(ke)中隨堂測驗即時分(fen)析,準確(que)把(ba)握(wo)每個(ge)學(xue)(xue)(xue)習者掌握(wo)知識(shi)的(de)狀況,實現對(dui)(dui)(dui)(dui)學(xue)(xue)(xue)生的(de)個(ge)性化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)習能力的(de)評(ping)(ping)估,使老師對(dui)(dui)(dui)(dui)每一(yi)位學(xue)(xue)(xue)生的(de)認知度更清晰(xi),有針(zhen)對(dui)(dui)(dui)(dui)性地制定教學(xue)(xue)(xue)方案和(he)輔導策略,推送個(ge)性化(hua)(hua)的(de)學(xue)(xue)(xue)習資料(liao),制作(zuo)針(zhen)對(dui)(dui)(dui)(dui)個(ge)人(ren)的(de)“微課(ke)”,真正實現以學(xue)(xue)(xue)生為中心的(de)“一(yi)對(dui)(dui)(dui)(dui)一(yi)”的(de)個(ge)性化(hua)(hua)教學(xue)(xue)(xue)服務。
4、合作探究的學習方式
依據知識構(gou)建的需(xu)要(yao),智慧(hui)教室中采取小(xiao)組協商討論、合作探究的學習方(fang)式,協作群組服(fu)務能夠幫助有相同(tong)學習需(xu)求和興(xing)趣的學習者(zhe)自動形成學習共同(tong)體(ti),就某個問題開展深入的互動交流,有利于(yu)實現對所(suo)學知識的意(yi)義建構(gou)。
5、動態開放的課堂
“動(dong)態(tai)生成(cheng)”是(shi)新(xin)課標(biao)提倡的一(yi)個重要理念。課堂本質上是(shi)一(yi)個動(dong)態(tai)開放(fang)的系統(tong),隨著互聯(lian)網、移動(dong)互聯(lian)等新(xin)興信(xin)息技術(shu)在課堂教(jiao)學中的應用,課堂系統(tong)超越了時(shi)空限制。智(zhi)慧(hui)(hui)教(jiao)室不(bu)是(shi)忠實地、封閉地傳(chuan)遞(di)和(he)接受知識,而(er)是(shi)鼓勵(li)課堂創(chuang)新(xin)與開放(fang),鼓勵(li)生成(cheng),積極為學生激發創(chuang)新(xin)、發展智(zhi)慧(hui)(hui)提供有利(li)條件(jian)。
6、教學機智的課堂
課堂教(jiao)(jiao)學(xue)(xue)是(shi)千(qian)變(bian)萬化的(de)(de),再好的(de)(de)預設方案也不能(neng)預見課堂上可(ke)能(neng)出(chu)現(xian)(xian)的(de)(de)所有(you)情況。智慧教(jiao)(jiao)室要求教(jiao)(jiao)師要有(you)隨機應(ying)變(bian)的(de)(de)能(neng)力,根據教(jiao)(jiao)學(xue)(xue)進(jin)(jin)程(cheng)中出(chu)現(xian)(xian)的(de)(de)新(xin)情況,基于動(dong)態學(xue)(xue)習數(shu)據分(fen)析和即時反饋,采(cai)取機智性(xing)行動(dong),及時調整課前的(de)(de)教(jiao)(jiao)學(xue)(xue)設計,優(you)化和改進(jin)(jin)課堂教(jiao)(jiao)學(xue)(xue)進(jin)(jin)程(cheng)。
二、 智慧教室九大系統結構組成
1、教學系統
教(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)系統由內置(zhi)電子(zi)白(bai)板功(gong)能(neng)的(de)觸控投(tou)影(ying)機(ji)(ji)一體機(ji)(ji)、功(gong)放、音(yin)(yin)箱(xiang)、無(wu)線麥克(ke)、拾音(yin)(yin)器、問(wen)答器和配套(tao)控制軟件構成。使用內置(zhi)電子(zi)白(bai)板功(gong)能(neng)的(de)觸控投(tou)影(ying)機(ji)(ji)代替(ti)傳統的(de)黑板教(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue),實現無(wu)塵教(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue),保障師生的(de)健康(kang);可在投(tou)影(ying)畫(hua)面(mian)上可以(yi)操作電腦(nao),在每個(ge)桌位上配置(zhi)問(wen)答器,實現師生交(jiao)互(hu)式(shi)課堂教(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)。
2、LED顯示系統
LED顯示系統由LED面板(ban)拼接而成,安裝在教(jiao)室(shi)(shi)黑板(ban)頂部,用于顯示正在上課的課程名(ming)稱、專業(ye)班級、任課教(jiao)師、到課率和(he)教(jiao)室(shi)(shi)內各傳(chuan)感(gan)器采集(ji)的環境數(shu)據(ju)(室(shi)(shi)內溫濕度(du)(du)、光照度(du)(du)、二(er)氧化碳濃度(du)(du)等)。
3、人員考勤系統
人員考勤系統(tong)由RFID考勤機、考勤卡和配套控制軟件(jian)構成。在教室(shi)前后門(men)各安裝一個(ge)RFID考勤機,采用RFID標簽(校園一卡通(tong))對(dui)(dui)學生進(jin)行(xing)考勤統(tong)計(ji),對(dui)(dui)進(jin)人教室(shi)的人員進(jin)行(xing)身份識別,對(dui)(dui)合(he)法用戶進(jin)行(xing)考勤統(tong)計(ji),對(dui)(dui)非法用戶進(jin)行(xing)告警。同時可通(tong)過WiFi無線覆(fu)蓋,在遠(yuan)程對(dui)(dui)考勤情(qing)況進(jin)行(xing)監(jian)控、統(tong)計(ji)以及存檔打印等(deng)。
4、資產管理系統
資(zi)產(chan)管理(li)(li)系統由特高頻(pin)RFID讀(du)卡(ka)器(qi)、紙(zhi)質標(biao)簽、抗(kang)金屬標(biao)簽和配套控制軟件構成。在(zai)教(jiao)(jiao)(jiao)室(shi)前后門各安裝一(yi)個特高頻(pin)讀(du)卡(ka)器(qi),對(dui)教(jiao)(jiao)(jiao)室(shi)內的實驗儀器(qi)、設(she)備(bei)等資(zi)產(chan)(貼有(you)RFID標(biao)簽,標(biao)簽上存儲(chu)有(you)設(she)備(bei)的詳細信息)出入教(jiao)(jiao)(jiao)室(shi)進(jin)行監控與管理(li)(li),對(dui)未授權(quan)用戶(hu)把教(jiao)(jiao)(jiao)室(shi)內資(zi)產(chan)帶出教(jiao)(jiao)(jiao)室(shi)進(jin)行告警(jing),方(fang)便設(she)備(bei)管理(li)(li)人員對(dui)教(jiao)(jiao)(jiao)室(shi)設(she)備(bei)的統一(yi)管理(li)(li)。
5、燈光控制系統
燈光控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系統由燈光控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)器、光照傳(chuan)(chuan)感器、人(ren)體傳(chuan)(chuan)感器、窗(chuang)簾(lian)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系統和配套控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)軟件構成。首(shou)先通過人(ren)體傳(chuan)(chuan)感器來判斷(duan)教室內對應位置是否(fou)有(you)人(ren),此(ci)位置無人(ren),則(ze)燈光控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系統及(ji)窗(chuang)簾(lian)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系統處于關閉狀(zhuang)態(tai);反之,處于工作(zuo)狀(zhuang)態(tai)。
6、空調控制系統
空(kong)(kong)調控(kong)(kong)制(zhi)系統由(you)中央空(kong)(kong)調電源控(kong)(kong)制(zhi)器、溫(wen)(wen)(wen)濕度(du)傳(chuan)感(gan)器和配套控(kong)(kong)制(zhi)軟件構成。通過(guo)溫(wen)(wen)(wen)濕度(du)傳(chuan)感(gan)器監測室內(nei)溫(wen)(wen)(wen)度(du),通過(guo)分析數據,根據軟件預設值(zhi),當室內(nei)溫(wen)(wen)(wen)濕度(du)高于最高門限值(zhi)時自(zi)動(dong)開(kai)啟(qi)空(kong)(kong)調,當室內(nei)溫(wen)(wen)(wen)濕度(du)低于最低門限值(zhi)時自(zi)動(dong)關閉空(kong)(kong)調,實現室內(nei)溫(wen)(wen)(wen)濕度(du)的自(zi)動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)。
7、門窗監視系統
門(men)窗(chuang)監(jian)視(shi)(shi)系統(tong)由窗(chuang)戶(hu)門(men)磁模(mo)塊及(ji)配套軟(ruan)件組成。窗(chuang)戶(hu)門(men)磁模(mo)塊用于檢(jian)測門(men)和窗(chuang)戶(hu)的開關狀態,并將狀態信息及(ji)時(shi)上傳至服務器。同時(shi)設置(zhi)敏感(gan)時(shi)段,實施對窗(chuang)戶(hu)的自(zi)動監(jian)視(shi)(shi)和報警。
8、通風換氣系統
通風(feng)換氣(qi)系統由抽風(feng)機(ji)、CO2傳(chuan)感器和(he)配套監控軟(ruan)件構成。通過CO2傳(chuan)感器監測室(shi)內(nei)的CO2濃度,通過分析數據,根據軟(ruan)件預設值,當室(shi)內(nei)CO2濃度高于(yu)軟(ruan)件門限值時自動開啟抽風(feng)機(ji)來進行換氣(qi),通過補充室(shi)外空(kong)氣(qi)來降低室(shi)內(nei)的CO2濃度。
9、視頻監控系統
視(shi)(shi)頻監(jian)控系統由WiFi無線攝像頭和配套監(jian)控軟件構成。視(shi)(shi)頻監(jian)控可為安(an)防(fang)系統、資產(chan)出(chu)(chu)入(ru)庫、人員出(chu)(chu)入(ru)情況提供查(cha)詢依據。在(zai)教室(shi)前后門口各(ge)安(an)裝一個(ge)(ge)WiFi無線攝像頭監(jian)控人員出(chu)(chu)入(ru)和資產(chan)的(de)(de)出(chu)(chu)入(ru)庫情況,在(zai)教室(shi)內(nei)安(an)裝一個(ge)(ge)WiFi無線攝像頭監(jian)控教室(shi)內(nei)部實(shi)時情況,所采集的(de)(de)影像經由遠端射(she)頻單元傳送至終端管理(li)電腦,提供實(shi)時的(de)(de)監(jian)控數據。