无线你的课堂

刘忆冰

“粉笔+黑板”是传统课堂的必备工具，而随着教育手段的不断升级，我国许多中小学课堂的教学硬件已经脱胎换骨，迈入高度电子化时代。一段时间以来，“有线局域网+台式PC+电子教室软件”是常规中小学电子教室的主力搭配模式，但随着以手机、平板、笔记本电脑等更便携、低功耗、易维护的智能终端不断涌现，传统的有线局域网已经难以适应新的教学终端，一款无线化的教学支点硬件显得很有必要——与传统教师端PC相比，它可以摆脱“教师上传资源经学校服务器中转至学生端”这固有一模式，在每个教室实现轻量化的私有云架构。不仅如此，依托电子书包软件，包括屏幕广播、学生演示、共享白板、分组教学、随堂小考、成绩管理等多样化师生互动也能依托教室云得以实现。

大势所趋：课堂互动新模式

“互联网+”的潮流正在渗透到人们工作、生活、学习、娱乐等各个领域。教育领域也不例外。教育部办公厅在《2016年教育信息化工作要点》的通知中，明确指出了2016年教育信息化的核心目标之一就是：实现全国中小学互联网接入率达到95%，学校普通教室全部配备多媒体教学设备的城镇和农村中小学比例分别达到80%和50%。数字时代新的呼唤推动教育模式的变革，在网络和多媒体教学设备全面普及后，教育工作者需要更深层次地应用信息化手段来提升课堂互动和教学质量，形成示范效应，缩小数字鸿沟，进一步带动更多的学校、孩子和老师从信息化的大潮流中受益。企业在其中承担的责任就是开发好基础性的数字教育资源，提供更优的系统解决方案，支持数字教育资源持续开发应用的新机制的建立。纵观目前现有的中小学互动课堂解决方案，除在理念或模式方面還待不断探索，在实际应用中遇到的如传输不流畅、无线连接能力差、支持的终端数不够等“基建”问题仍然容易给课堂教学带来困扰。因而，高速稳定的无线网络环境、兼容各类操作系统的跨平台应用模式及丰富的多媒体学习资源等等，是让互动课堂更多落地和普及的“真功夫”。

如何解决教学应用中使用无线网络设备时稳定性得不到保障、频繁掉线、数据传输错误等常见问题，提升课堂的效率？由此，一些传统的电子教室软件厂商便有了推出自家品牌软硬件一体式方案的想法，比如极域与Marvell联合推出的极域教室云盒。

从“芯”开始，互动课堂插上“云翅膀”

极域教室云盒可以看作一款可以内置硬盘的无线AP，它采用了一整套Marvell高性能Wi-Fi企业级无线解决方案，可以提供2.4G和5G两种工作频段，最高1900Mbps的无线吞吐能力。该方案包含一颗双核1.6GHz的Armada 385处理器、一颗业界首款802.11ac 4×4 Wi-Fi芯片88W8864、以及一颗四端口千兆以太网收发器Alaska 88E1543等。Marvell的方案此前已在思科企业云以及Linksys等高端路由器中被广泛采用，应对教室这类人数为50至60人使用的场景并无压力。Marvell Armada 385处理器，为极域教室云的大容量文件的接收、推送提供了强而有力的保障，同时，该CPU还支持丰富的接口，可以直接通过SATA 3.0接口连接硬盘，从而使教室云盒可支持的内置硬盘容量达8TB。在一些网络条件不好的学-校，教师可以在课前将课件等资源上传至教室云的内置硬盘中，上课时直接调用。学生就可以方便地享受到多媒体教学资源，有效解决了无法上网或网络带宽不足的问题。而文件收发、布置作业以及教学资源即时推送等功能由于有了极域教室云的支持，不用通过校园服务器转发，真正实现了教师端设备和学生端设备间的全实时互联。

对于中小学教室里的学生及老师而言，网络设施首先要能提供能满足数十人需求的稳定性和带宽；没有这一“基石”的支撑，云课堂便无从谈起。极域教室云盒搭载了Marvell 802.11ac 4X4无线芯片88W8864，在硬件层面有助提升带宽利用率，并使数据传输能力和可靠性较普通家用路由器、AP增强不少，为无线网络教学下各种多媒体文件的传输提供了值得信赖的网络支撑，从而确保了无线教学环境下课堂互动的稳定进行。它的突出表现之一就是授课老师在课堂上利用无线网络播放高清视频（8Mbps）时，即使是60台以上的不同操作系统的移动终端设备也可以低延迟完全同步稳定观看。同时，授课老师再也不用担心使用屏幕广播进行PPT展示、3D图形建模演示时出现屏幕卡顿的问题。以及，老师在教学过程中常用到的分组教学、共享白板、发起讨论抢答和调查、组织测评等互动功能，以往碰到的不流畅、掉线现象也可以得到较好的解决。除此之外，以太网收发芯片88E15433为极域教室云盒提供了稳定可靠的千兆LAN连接，电源管理芯片88PG877为极域教室云提供了一个稳定的电压工作环境，同时还可以支持灵活的供电方式：本地AC和802.3atPOE以太网线供电。不仅如此，这款教室云盒利用其独特的旋转式卡盘设计，可以非常方便地安装在教室的墙壁或天花板上。

在硬件上，像极域教室云盒这样的产品除了具备较好的无线连接能力，同时也为教室进行了“减负”，对于普通中小学而言以往的有线交换机、文件服务器等硬件可以直接被这个“小盒子”取而代之。那么实际用户对体验后感受如何呢？据实际用户表示，利用教室云这一硬件在班级电子书包课堂教学中同时连接40台、50台、60台平板电脑，没有出现连接困难、掉线等现象。“屏幕广播和网络影院的同步性都很高，上课体验比以往舒畅不少。它自带的硬盘功能也非常实用，对于教学课件的存储十分便捷。”用户说。

小结

极域教室云盒这样的产品的出现，在硬件层面可以说优化了目前中小学电子教室的网络结构，实现了Windows版电子教室客户端、安卓、iOS等版本客户端之间的互联互通。更多企业的“软+硬”合作，将在电子教室乃至整个教育领域内引发哪些新的波澜？我们拭目以待。而类似Armada385这样活跃在自身专业领域的SoC其实不胜枚举，除了略显“不好玩”的电子教室领域，在AI计算、机器人、物联网、无人机等各个好玩领域的应用，MC“智能学堂”也将保持关注。

TIPS知识拓展

①88W8864 4×4无线芯片

随着WI-FI网络的普及，设备需要更快、更高效和可靠的无线功能来完成快速和无缝连接。业界首款802.11ac 4×4解决方案——Marvell Avastar 88W8864无线局域网系统芯片应运而生，该芯片提高了企业和零售接入点（APs）的数据吞吐量和无线视频传输的稳定性。众所周知，相比之前的802.11n标准，802.11ac在处理高速负载时能提供高达3信的WI-FI吞吐量和2信以上的电源效率。802.11ac标准显着增加了Wi-Fi链路的可用带宽以及人员密集环境中的网络容量，助力实现实时视频流和无线备份。凭借802.11ac，88W8864芯片可提供高达1300Mbps的吞吐量。而另一特性波束成形技术可极大提升链路稳定性和无线性能支持，例如，在之前设备仅能保持最小网络连接的地方实现无缝的高清视频流。

②802.11ac Wave2

Armada 385处理器满足有线和无线802.11ac Wave 2路由器及接入点目前和未来带宽需求，并能确保服务质量（QoS）。ARMADA 385 ADP软件模块可以实现CPU低负载和全线速。802.11ac Wave 2在802.11ac Wave 1基础上引入了MU-MIMO技术，而且相比于802.11ac Wave 1所使用的3×3 MIMO，目前偏向于工业、专业用途的802.11ac Wave 2路由器、AP往往更进一步地加入了4x4 MIMO的支持，单频段的理论网络最高速率达到了1766Mbps。