智能教室——未來課堂

1、智 能 教 室 ---未來課堂之探究,華東師范大學 張際平jpz@ecnu.edu.cn2009,12, 云南師范大學,一、教室的演變,與學校的產(chǎn)生同步，從我國奴隸社會的夏朝起，就有了課堂的萌芽形態(tài) --- “庠”?！扳浴?，“從廣羊聲”，“廣”是房舍的意思，也就是進行教育的場所.而現(xiàn)代意義上的教室是在16世紀末班級授課制出現(xiàn)以后產(chǎn)生的。,傳統(tǒng)教室 電子教室 多媒體教室 智能教室（智能教室的發(fā)展軌跡基本為：

2、單一設備智能 --- 設備控制智能化（中控）--- 教學系統(tǒng)環(huán)境的智能這三個階段。,二、智能教室的概念,有Intelligent Classroom, i-Classroom, Smart Classroom等稱法。 是一個完全自動服務、用戶友好、便利教和學活動、資源豐富、裝備操作簡單、易用的環(huán)境。是一個配有智能控制單元、計算機和視音頻設備、允許教學者使用大量不同類型的媒體。,是一個交互式學習環(huán)境，計算機和其它的電子設備是主要的信息

3、傳輸系統(tǒng)，是學生個性化和個別化學習的環(huán)境。是一個多媒體教室，能夠為教學者提供視頻投影，互聯(lián)網(wǎng)接入，DVD與錄像回放等功能，便于教學者快速獲取高質(zhì)量多媒體教學材料，并提供了在線課程展示所需的媒體。,是一個完全整合的交互系統(tǒng)，允許用戶從一個中控點無縫接入媒體。允許用戶以一種盡可能自然的方式與其交互。是一個依靠智能交互空間技術增強真實感的教學環(huán)境,我們的界定,是一個能夠方便對教室所裝備的視聽、計算機、投影、交互白板等聲、光、電設備進行控制

4、和操作，利于師生無縫地接入資源及從事教與學活動，并能適應包括遠程教學在內(nèi)的多種學習方式，以自然的人機交互為特征的，依靠智能空間技術實現(xiàn)的增強型教室。裝備先進（齊全）、操控便利（自如）、資源豐富（充分）、交互實時（流暢）、教學方式靈活（多樣）……,智能教室的主要類型,按實現(xiàn)功能類型劃分，可分為： 基本智能教室（Essential Smart Classrooms ） 交互智能教室（Interactive Smart

5、 Classrooms ） 雙向視頻智能教室（Two-Way Video Smart Classrooms ）。,智能教室構建的技術基礎,普適計算技術 人工智能技術 電子交互白板技術 分布式伺候計算技術 智能空間技術,目前研究的關注點,從研究角度講，目前國內(nèi)外的研究主要集中于：課堂筆記的自動化（DePauw大學的DEBBIE項目 ）課堂實錄（Cornell大學的 Lecture Browser ）電氣設備

6、控制的集成化、自動化（McGill大學的Intelligent Classroom ）智能遠程教學 （清華大學 Smart classroom）,智能教室的典型案例分析,DELL的智能教室卓越的智能教室MCGILL大學的智能教室清華大學的智能教室,DELL Intelligent classroom目標:以筆記本電腦,多種設備集成,無線環(huán)境,,卓越的智能教室 (上海卓越電子)目標: 全自動監(jiān)控與實時錄播,推出了多媒體教室教學

7、和全自動錄播系統(tǒng)的整體建設方案，包括迅捷I型、迅捷II型、酷睿型三大類智能教室，其中酷睿型智能教室又分為網(wǎng)控型，監(jiān)控型和全自動錄播系統(tǒng)。,卓越智能教室系統(tǒng)連接示意圖,McGill Intelligent Classroom (加拿大)目標: 先進技術與設備的有效集成與控制,由麥基爾工程學院，皇家銀行改善教與學基金，加拿大石油公司青年發(fā)明家獎，自然科學和工程研究理事會資助。,清華大學 Smart classroom目標: 增強真實感的

8、遠程教學環(huán)境,三、智能教室軟硬件的設計,硬件：呈現(xiàn)（Rendering）設備傳感（Sensor）設備感知(Perception )設備計算與控制設備,軟件：,通過Smart Platform平臺的支持互相協(xié)調(diào)、合作而完成整個系統(tǒng)的功能。平臺里每個應用模塊都被抽象為一個Agent，一個Agent實現(xiàn)某項特定功能，確定Agent之間需要如何協(xié)作，并相應制定出詳細的Agent間消息和交互規(guī)程，設計好各Agent之間的聯(lián)調(diào)。,理想智能

9、教室模型,身份識別功能（教師、本地學生、遠程學生）設備集成智能控制（中控加攝像智能感知）環(huán)境智能調(diào)節(jié)（照明、室溫）教學情景創(chuàng)設（聲光電）課堂教學實錄泛在無線接入環(huán)境,四、未來課堂 國外的一些研究：,The COFT project sponsored by NASA（美宇航局） at Columbia College ;The classroom of the future project at the Un

10、iversity of Szeged （賽格萊大學，匈牙利）is supported by Microsoft Corporation Toward a future wireless classroom paradigm， James Madison University（詹姆士麥迪遜大學 , Harrisonburg 哈里森 ，弗吉尼亞州）,英國教育部今年撥款７５０萬英鎊在金斯代爾中學重點實施“未來教室”。許多地方教育機構從財政大

11、臣布朗那里得到的撥款改造教室，政府希望這些教室將“引導未來的教室設計”,新加坡國立教育學院設立BackPack.Net中心，打造“未來教室”， 由新加坡信息通信發(fā)展管理局和微軟公司資助。也是建設“未來的新加坡”的組成部分，（包括新加坡英華私立學校以平板電腦應用為主的“未來教室”）,臺灣教育主管部門投入新臺幣71億元經(jīng)費，在經(jīng)濟部、工業(yè)局、中華電信和電子白板業(yè)者的共同支持下，打造「未來教室」。大鵬國小，楊梅楊明國小等“未來教室”,香港圣保

12、祿學校,大陸,未來課堂教學的主流技術 ——— 電子交互白板（范愛華 海南師范大學）交互式白板 —— 跨越傳統(tǒng)課堂和未來教室的橋梁（http://blog.donews.com/zhyujiang/archive/2008/10/06/1356816.aspx） 關于未來課堂的思考（吳國麗 上海教育科研 ）青島海爾科技館未來教室（http://www.51766.com/jingdian/11000/1100052304.html）

13、未來課堂輔助教學之工具 --- 交互式電子白板（張際平 教育技術國際論壇2009徐州）,未來課堂的定位和特征,未來課堂的定位未來課堂的特性分析,Beautiful，inspirational（靈感），adaptable，sustainable（可持續(xù)），inclusive（兼容），fresh，safe，flexible，ICT enabled，multi-user，fun，delightful（令人愉快），curved，growin

14、g，natural,-innovative designs for schools,http://www.teachernet.gov.uk/,未來課堂的定位,基于一定的技術和理論，以互動為核心，建構一個服務和支持課堂教學主體的發(fā)展和自由的，各構成要素和諧共存的教與學的活動及環(huán)境。定位于：服務與支持教學主體的自由與發(fā)展定位于：建構課堂各要素之間和諧的關系,未來課堂的特性,混合性 開放性 交互性 靈活性 智能性 人性化 生

15、態(tài)化,幾種未來課堂的物理架構 * 一種集成多種媒體的課堂：多屏、各種媒體、無線、分區(qū)、協(xié)作、互動等。,* 后現(xiàn)代特征的概念課堂：也稱簡潔的課堂，人性化設計、舒適、靈活等。,,* 相對傳統(tǒng)、靈活排列的課堂： 排列基本傳統(tǒng)，普通課堂與機房兼容、寬暢、舒適、簡潔等特點。課桌可拼裝組合（多種拼裝組合），可適合不同的教學、學習或交流方式的需要。,* 虛擬+現(xiàn)實課堂：每個化身對應一個實際的學習者，可以在網(wǎng)絡空間中參與在線課程、交流、行為