智慧教室的建设_智慧教室建设

智慧教室的建设由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“智慧教室建设”。

智慧教室的建设 1 背景

1.1 大环境

1.1.1 智慧地球大背景下，在智能技术“云计算技术和物联网技术发展下，智慧教室的研究才开始全面铺开!1.1.2 随着信息产业的发展，硬件设备和无线宽带通信成本愈加低廉，技术已经步入便携式个人终端时代，信息的产生”传输“处理”复制 和储存等成本也愈加低廉!随着智慧地球概念的提出，智能技术的应用，智慧的医疗“智慧的交通”智慧的电力“智慧的基础设施甚至 智慧城市”智慧校园“智慧教育”智慧教室应运而生

1.2 源起

1.2.1 继2008年智慧地球概念提出后，传感技术“网络技术”物联网技术“富媒体技术及人工智能技术与社会进步紧密结合，进一步促进了物 联网”智能技术与教育相结合，如何建设智慧教育“智慧教室也成为了研究焦点!1.3 意义

1.3.1 智慧校园应当在数字校园的基础上，进一步挖掘信息资源的价值，实现智能化的推送，促进知识的智慧传播与分享 2 智慧教室调研

2.1 未来教室

未来教室应具有移动性”家庭氛围“良好学习环境”最新多媒体学与教工具等特征!未来教室空间具有灵活的空间布局“动态课桌椅组合”丰富的色彩变化“多显示屏空间等特点 2.1.1 新教学模式

以学生为中心

2.1.2 新学习形式

开放式+泛在式

2.1.3 新学习空间

广泛的互动

2.1.4 新技术应用

基于物联网和大数据理念的云平台

2.2 技术丰富教室 2.3 智慧教室 2.3.1 构建原理

3.1 设计目标 3.1.1 核心理念

按照学生的学习进度推进教学 3.1.2 教学

教学模式

协作式探究的知识社区教学模式

它通过异质分组，以合作学习任务为课程学习的主线，学生在知识社区相互积极交互，解决问题!这种教学模式能充分体现智慧教室空间设计与技术设计的特点，学生能自由”方便地交流和展示!3.1.3 教研

利用大数据进行学习化分析

3.1.4 实验

虚拟实践

3.2 设计原则

3.2.1 可操作、节约、实际性、贯

一、设计方案

4.1 架构 4.1.1 媒体使用

4.1.2 教学系统（互动技术、移动终端、音箱、麦克风、）、中控系统、LED显示系统、人员考勤系统（指纹机、面部识别、红外感应、）、感应（灯光控制系统、空调控制系统、门窗监控系统、通风换气、温湿度）视频监控（5）、管理系统（资产管理系统、设备管理）

互动技术 学生互动反馈系统

例如, 学习者的校园卡配备传感器与投票按钮, 学习者可在课堂中及时反馈对知识的理解程度, 使教师掌握学习情况.实时教学测评还可通过给学生佩戴传感器手表!眼镜等记录学生的多重数据, 如脑电图!血压!体温等生理信息及眼动!手部轻微移动等运动信息, 引入心理学相关测试技术, 得出学生的紧张程度!注意力状况!动脑情况等.教师根据这些反馈信息调整教学, 或对个别表现异常学生进行辅导

RFID 射频识别即RFID技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电 讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触 传感器技术

语音交互和基于手势的交互

把人机交互转变为人人交互，使交互方式更自然，更便于主体)))技术)))资源(环境)之间的交互!多维化交互

4.1.3

由学生手持的一卡通“教室信息采集节点”无线传感器协调器“教室网关服务器Web 访问终端”执行机构等组成!可以理解为基于感知层“网络层”应用层的典型的B/S 结构的物联网系统!无线传感器节点及协调器的处理芯片采用 TI公司的CC2530，无线通讯采用ZigBee技术，智能教室网关以Coretex-A8处理器及Linux操作系统为核心，并采用GoAhead构建嵌入式Web 服务器.教室中无线采集信息节点有温湿度“光照等，无线执行节点有灯开关”空调开关“窗帘开关”投影开关等，教室的灯“空调”窗帘“投影能接收控制中心的命令!根据光强度”时间段“教室内人数等参数自动调节教室灯的照明亮度，当教室光照比较暗，灯自动亮，当光照比较强时，灯自动关，并自动关上窗帘!控制器也可以和投影仪和窗帘导轨等设备整合，根据投影工作状态决定是否关上窗帘!如果发现教室里没人，可以远程控制灯的开关!教室中的各种信息及设备状态可以随时随地的在有网络的环境下，通过手机等各种终端设备进行看，并有一定权限的管理人员可以随时随地的对教室进行查管理!学生在上课时段进教室时，带有具有唯一标识的RFID 标签的手持设备，教室网关就会获取学生的信息，对出勤”迟到等信息进行统计，并实时传送到后台考勤系统!本智能教室系统的体系结构如图!所示!在本系统中 ZigBee 网络拓扑模型为星状ZigBee协调器是网络的组织者，负责网络组建和信息路由，把教室中的传感信息无线获取，并通过串口发送给教室网关，在GoAhead 服务器端接收用户请求并通过CGI程序处理信息数据，然后再把处理后的信息反馈给用户显示控制终端!4.1.4 课程录制 4.2 结构布局 4.2.1 考勤门口 4.2.2 圆桌教室

2003年美国北卡罗莱纳州立大学的SCALE-UP项目，结合空间设计理论，依据合作学习理论，设计圆桌结构的教室，并通过实验研究得出，圆桌教室在同学间交流“协作和知识社区的建立方面比有规则的桌椅教室有效!4.2.3 特征

灵活、远见、创造、支持、有魄力

4.2.4 控制系统讲台 4.2.54.3 功能 4.3.1 个性化学习

学习支持系统模型

通过三个模块:基础设施平台(H**D)”云平台服务(

课堂笔记的自动化系统

4.3.4 “反馈及时” 4.3.5 设备的自动化控制 4.3.6 “自动识别功能” 4.3.7 信息检索快

能够实现个性化检索，促进个人信息库的建立

4.3.8 物理环境

根据温度“湿度”学生数自动调节教室的温度“湿度”照明和色彩，适合学生学习

4.3.9 人际环境

强调和谐、平等，促进 师生、生生交流和共享

4.3.10 资源环境

实现个性化推送和资源共享，消除信息孤岛

4.3.11 工具 提供丰富和智能的学习工具，开发学生潜力和提高学习效果

4.3.12 交互

实现简单“自然”友好的人机交互，为学习者提供高效的信息获取“交流的工作空间，提高学习”讨论和协作效率

4.3.13 学习支持

提供方便快捷的学习支助服务，实现线上和线下相结合，正式学习和非正式学习相结合，为每个学习者实现个性化学习提供可能!

4.4 条件分析 4.4.1 支撑环境

远程智能自动化综合解决方案 智慧教室综合管控系统 智慧实验室综合管控系统

4.4.2 物理设备

智能路由

开放性的应用功能才是智能的核心。对于智能路由而言，仅仅实现传统路由器的功能还远远不够，各大厂商也是根据自身的优势，对产品的附加值进行提高。小米路由器：内置了1TB的硬盘，使其成为一个小型的家庭服务器，可以实现局域网内容共享、脱机下载、资源备份等功能；360安全路由：主打安全牌，拥有防破解、防蹭网、账号安全保护等网络安全功能；果壳魔豆路由器：搭载了触摸屏实现了触控操作，为热门游戏游戏深度定制了优化策略，号称“零”延迟；华为荣耀立方：内置安卓操作系统，能够支持更多的第三方APP安装，可扩展功能更强…… 这些产品的功能可谓各具特色。

智能路由和传统路由的最根本差别在于其开放性，用户可以安装app，这就如智能手机和功能手机的差别一样，并不在乎其性能、屏幕大小和摄像头规格，开放性的App才是“智能”的灵魂。

全交互式智能课桌系统

书桌可以是屏幕也可是键盘，实现了以#自然的方式&来使用电脑!智能接口

教师只需要操作一个控制面板，就能够对所有设备进行操作，解决教师忙于多种遥控或按钮，减轻负担 智能代理服务器

通过智能代理服务器，我们可以访问“控制”监视各电子设备的工作状态，同时还能智能地使用信息，改善操作，提高工作效率，降低维护成本!

4.4.3 软件平台

分布式伺候 “多点触控” 传感器 数据处理技术 无线接入 泛在计算技术 情境感知 “物联网” 云计算

实现学习分析功能云端诊断分析服务，能够有效分析学生的学习态度与学习能力，帮助教师做个性化辅导 智能电视 视频展台 及时反馈系统 及时协作的思维导图初步预算 6 随想版

6.1 3D模拟模块

6.2 空间无边界、资源无边界、选择无边界6.3 远程教育 6.4 虚拟场景 6.5 光网