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(xué) 張際平j(luò)pz@ecnu.edu.cn2009,12, 云南師范大學(xué),一、教室的演變,與學(xué)校的產(chǎn)生同步，從我國(guó)奴隸社會(huì)的夏朝起，就有了課堂的萌芽形態(tài) --- “庠”?！扳浴保皬膹V羊聲”，“廣”是房舍的意思，也就是進(jìn)行教育的場(chǎng)所.而現(xiàn)代意義上的教室是在16世紀(jì)末班級(jí)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(shè)備智能 --- 設(shè)備控制智能化（中控）--- 教學(xué)系統(tǒng)環(huán)境的智能這三個(gè)階段。,二、智能教室的概念,有Intelligent Classroom, i-Classroom, Smart Classroom等稱法。 是一個(gè)完全自動(dòng)服務(wù)、用戶友好、便利教和學(xué)活動(dòng)、資源豐富、裝備操作簡(jiǎn)單、易用的環(huán)境。是一個(gè)配有智能控制單元、計(jì)算機(jī)和視音頻設(shè)備、允許教學(xué)者使用大量不同類型的媒體。,是一個(gè)交互式學(xué)習(xí)環(huán)境，計(jì)算機(jī)和其它的電子設(shè)備是主要的信息

3、傳輸系統(tǒng)，是學(xué)生個(gè)性化和個(gè)別化學(xué)習(xí)的環(huán)境。是一個(gè)多媒體教室，能夠?yàn)榻虒W(xué)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(xué)者快速獲取高質(zhì)量多媒體教學(xué)材料，并提供了在線課程展示所需的媒體。,是一個(gè)完全整合的交互系統(tǒng)，允許用戶從一個(gè)中控點(diǎn)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(gè)依靠智能交互空間技術(shù)增強(qiáng)真實(shí)感的教學(xué)環(huán)境,我們的界定,是一個(gè)能夠方便對(duì)教室所裝備的視聽、計(jì)算機(jī)、投影、交互白板等聲、光、電設(shè)備進(jìn)行控制

4、和操作，利于師生無縫地接入資源及從事教與學(xué)活動(dòng)，并能適應(yīng)包括遠(yuǎn)程教學(xué)在內(nèi)的多種學(xué)習(xí)方式，以自然的人機(jī)交互為特征的，依靠智能空間技術(shù)實(shí)現(xiàn)的增強(qiáng)型教室。裝備先進(jìn)（齊全）、操控便利（自如）、資源豐富（充分）、交互實(shí)時(shí)（流暢）、教學(xué)方式靈活（多樣）……,智能教室的主要類型,按實(shí)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(gòu)建的技術(shù)基礎(chǔ),普適計(jì)算技術(shù) 人工智能技術(shù) 電子交互白板技術(shù) 分布式伺候計(jì)算技術(shù) 智能空間技術(shù),目前研究的關(guān)注點(diǎn),從研究角度講，目前國(guó)內(nèi)外的研究主要集中于：課堂筆記的自動(dòng)化（DePauw大學(xué)的DEBBIE項(xiàng)目 ）課堂實(shí)錄（Cornell大學(xué)的 Lecture Browser ）電氣設(shè)備

6、控制的集成化、自動(dòng)化（McGill大學(xué)的Intelligent Classroom ）智能遠(yuǎn)程教學(xué) （清華大學(xué) 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(xué)的智能教室清華大學(xué)的智能教室,DELL Intelligent classroom目標(biāo):以筆記本電腦,多種設(shè)備集成,無線環(huán)境,,卓越的智能教室 (上海卓越電子)目標(biāo): 全自動(dòng)監(jiān)控與實(shí)時(shí)錄播,推出了多媒體教室教學(xué)

7、和全自動(dòng)錄播系統(tǒng)的整體建設(shè)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(dòng)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(biāo): 先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備的有效集成與控制,由麥基爾工程學(xué)院，皇家銀行改善教與學(xué)基金，加拿大石油公司青年發(fā)明家獎(jiǎng)，自然科學(xué)和工程研究理事會(huì)資助。,清華大學(xué) Smart classroom目標(biāo): 增強(qiáng)真實(shí)感的

8、遠(yuǎn)程教學(xué)環(huán)境,三、智能教室軟硬件的設(shè)計(jì),硬件：呈現(xiàn)（Rendering）設(shè)備傳感（Sensor）設(shè)備感知(Perception )設(shè)備計(jì)算與控制設(shè)備,軟件：,通過Smart Platform平臺(tái)的支持互相協(xié)調(diào)、合作而完成整個(gè)系統(tǒng)的功能。平臺(tái)里每個(gè)應(yīng)用模塊都被抽象為一個(gè)Agent，一個(gè)Agent實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)特定功能，確定Agent之間需要如何協(xié)作，并相應(yīng)制定出詳細(xì)的Agent間消息和交互規(guī)程，設(shè)計(jì)好各Agent之間的聯(lián)調(diào)。,理想智能

9、教室模型,身份識(shí)別功能（教師、本地學(xué)生、遠(yuǎn)程學(xué)生）設(shè)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(xué)情景創(chuàng)設(shè)（聲光電）課堂教學(xué)實(shí)錄泛在無線接入環(huán)境,四、未來課堂 國(guó)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(xué)，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(xué) , Harrisonburg 哈里森 ，弗吉尼亞州）,英國(guó)教育部今年撥款７５０萬英鎊在金斯代爾中學(xué)重點(diǎn)實(shí)施“未來教室”。許多地方教育機(jī)構(gòu)從財(cái)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(dǎo)未來的教室設(shè)計(jì)”,新加坡國(guó)立教育學(xué)院設(shè)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(shè)“未來的新加坡”的組成部分，（包括新加坡英華私立學(xué)校以平板電腦應(yīng)用為主的“未來教室”）,臺(tái)灣教育主管部門投入新臺(tái)幣71億元經(jīng)費(fèi)，在經(jīng)濟(jì)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(guó)小，楊梅楊明國(guó)小等“未來教室”,香港圣保

12、祿學(xué)校,大陸,未來課堂教學(xué)的主流技術(shù) ——— 電子交互白板（范愛華 海南師范大學(xué)）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(guān)于未來課堂的思考（吳國(guó)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(xué)之工具 --- 交互式電子白板（張際平 教育技術(shù)國(guó)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(shù)和理論，以互動(dòng)為核心，建構(gòu)一個(gè)服務(wù)和支持課堂教學(xué)主體的發(fā)展和自由的，各構(gòu)成要素和諧共存的教與學(xué)的活動(dòng)及環(huán)境。定位于：服務(wù)與支持教學(xué)主體的自由與發(fā)展定位于：建構(gòu)課堂各要素之間和諧的關(guān)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(gòu) * 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(dòng)等。,* 后現(xiàn)代特征的概念課堂：也稱簡(jiǎn)潔的課堂，人性化設(shè)計(jì)、舒適、靈活等。,,* 相對(duì)傳統(tǒng)、靈活排列的課堂： 排列基本傳統(tǒng)，普通課堂與機(jī)房兼容、寬暢、舒適、簡(jiǎn)潔等特點(diǎn)。課桌可拼裝組合（多種拼裝組合），可適合不同的教學(xué)、學(xué)習(xí)或交流方式的需要。,* 虛擬+現(xiàn)實(shí)課堂：每個(gè)化身對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)際的學(xué)習(xí)者，可以在網(wǎng)絡(luò)空間中參與在線課程、交流、行為