云端智能教室建设方案

◆吴杨

作者：吴杨，重庆市璧山县实验小学校（402760）。

1 云端智能教室建设背景

随着互联网，云计算，物联网等技术的快速发展，在“三通两平台”建设的大力推动下，学校信息化进入了一个“跨越式”发展的阶段，如何让课堂教学变得更加简单、自主、生动、高效，并实现国际范围内的教学互动、资源共享，成为学校信息化建设的努力目标和重点。

云端智能教室是数字教室和未来教室的一种形式，它充分运用当今最新的计算机网络技术、富媒体技术、传感技术、人工智能技术等，通过重构教室环境，创建适合学生学习和教师教学的新型教室环境，以智能教育云平台为载体，实现课堂互动教学、远程网真教学、教育资源共享、视频监控、智能录播及家校沟通等应用，从而缩小城乡教育的“数字鸿沟”，全面推进城乡之间、校校之间教育的均衡发展。

2 云端智能教室建设内容

云端智能教室建设主要包括以下几个方面。

校园WLAN无线网络建设 在校园内实施综合布线，通过无线局域网接入点（AP），智能课堂云终端、云终端WiFi增容器等设备，实现校园和教室的WLAN网络全覆盖，便于教师、学生在WLAN信号覆盖的区域内随时随地开展教学活动。

教学硬件环境建设

1）提供平板电脑载具。开展全过程的互动教学，在于师生要有随身的平板电脑载具，满足师生课前课中课后的“随身、随机、随需、随学”的互动教学需求。

◆建设分析

◇学生专属终端：平板电子书包是学生在家学习以及课堂教学时与教师互动的终端，在开机注册完成后，该书包即会与一名学生的信息及家长信息进行绑定，成为该名学生的专用书包终端。

◇安全保障：电子书包采用防护设计，并对网络访问和应用安装做了权限限定，只能由老师进行设置，以防用作他途。

◇电力保障：为了保证电子书包的持续电力供应，除平板电脑自带电源外，在教室设置备用充电柜，以实现平板电脑在校集中充电的需要。

◇网络保障：平板电脑支持3G+WiFi网络，只要有移动网络覆盖的地方，都能够方便地使用。

2）智能录播系统建设。利用智能录播系统将课堂教学的全过程进行实录，并可通过编辑平台将视频碎片化处理，制成简易微课视频，盘活校本资源，方便学生课后回顾。同时还可通过教育云平台对课堂教学进行实时转播，便于其他教师进行远程听课、评课，实现网上教研。

◆建设分析

◇全场景跟踪和定位：教师和学生无需佩戴、操作任何设备，即可实现在整个录播教室进行全方位、自动化跟踪和定位，实现真正的智能化跟踪拍摄。

◇满足常态化教学要求：录课过程不需要教师和学生参与系统操作，不会影响教师的授课思路，不会干扰正常的课堂秩序，实现常态化教学要求。

◇抗干扰性强：基于红外技术的产品，容易受光线、热光源等外在环境干扰；基于超声技术的产品，容易受电磁、声音等因素干扰，而基于视频图像分析的智能跟踪系统不存在以上问题，抗干扰能力非常强。

◇部署简单：在工程实施过程中，无须布设红外、超声等复杂的外围设备，只需布设普通摄像头，实施非常简单。

◇维护成本低：使用普通摄像头替代红外线、超声波、发言器、感应器等外围设备，使用过程中不易损坏，后期维护成本比较低。

◇资源碎片化：为满足师生对于课件资源再利用的需求，提供微课系统编辑工具帮助老师对录制的视频资源进行改造，通过“碎片化”“精细化”的处理，使之改造成为符合标准的“微课”资源。

教学软件环境建设

1）智能教学平台建设。智能教学平台分老师、学生、家长三类角色，课前、课中、课后三类场景，平板电脑+智能手机两类载具，将老师、学生、家长之间的互动合作贯穿于整个教学活动过程中。

◆建设分析

◇备课：备课是教学的起始环节，平台将为老师提供云备课功能，引导和帮助老师进行互动式教案设计。

◇预习：预习是教学过程的第一个互动环节，参与者有老师、学生、家长。根据授课计划，老师可给学生布置预习任务，由家长监督和辅导学生，并将学生的预习结果反馈给老师。

◇课堂互动教学：整个课堂教学以师生之间，生生之间的互动合作贯穿，通过平台实现师生的课堂交互，如点名、锁屏、屏幕广播、演示、分组、文件分发等，建立起学生与教师之间、学生与学生之间的一对一、一对多、多对多的联系。

◇电子作业：完成课堂教学后，老师通过平台给学生布置作业。平台支持抽取资源题库，走在线作业流程。也可布置线下作业，家长能监督和辅导学生，并在检查学生作业后反馈给教师。

◇课堂回顾：老师通过视频剪辑，将智能录播系统录制的视频按知识点碎片化，形成分门别类的本地资源库，方便学生使用。

◇家校互动：平台给家长提供预习检查、作业检查、无线家访、孩子档案等功能，便于家长将孩子的预习情况、作业完成情况及时地反馈给教师，还能适时与教师通过文字、语音、视频等方式互动沟通和查看孩子的成绩单、学习评语、奖惩记录等情况。