高校智慧教室解决方案

高校智慧教室解决方案（共8篇）

1.高校智慧教室解决方案 篇一

高校多媒体教室桌面云解决方案

一、概述

随着教育信息化建设的发展，多媒体教室应运而生，在高校中已达到相当的规模。多媒体教室以其使用方便教师使用课件、教学信息量大等诸多优点，高校教师利用多媒体技术授课己十分普遍，这无疑会对学校的教育、教学改革产生巨大的影响。但从另一个角度讲，对于超过百间的多媒体教室，无论是在维护上，还是在管理和使用上，都存在着一些不相适应的地方，在这种情况下如何管理好、维护好、使用好多媒体教室，充分发挥其效能，更好地为教师教学服务，是学校教务部门和技术部门所关心的热点问题。

二、多媒体教室的设备

目前高校中多媒体教室的建设大多配备以下设备：

1.多媒体计算机(配备DVD光驱，可以播放所有教学光盘和安装软件CD，计算机上需安装视频播放软件；配备网卡用于教师上课查找安装的软件和有关教学资料的下载)；

2.投影仪〔选用亮度高的，灯泡寿命300小时以L)； 3.音频系统(功放、2个喇叭、1台无线音频收发器);4.集中控制台(总电源，投影仪、电脑的控制。同时带有USB和笔记木电脑接口)； 5.DVD机(播放教学光盘)； 6.实物展示台；

7.UPS稳压电源(用于稳定系统电压，防止电压过高或过低损坏设备)。

三、目前存在的问题

高校教学具有活动性特性，多媒体教室属于公用教室，不同的教员运用计算机系统，在授课时要随身携带U盘进行课件拷贝，这样很容易使计算机系统感染病毒，威胁计算机系统的安全。

有的高校教师将教学课件都复制在教学计算机上，但由于公共使用的特点，往往会被其他人删除，导致教学进程中断。

高校多媒体教室分布区域广，可能跨越不同的教学楼，一旦出现故障，管理人员要到达

现场，在距离上和时间上都会产生不及时的问题。

多媒体教室计算机系统设备运用过频，多人使用，导致设备老化进程加快。

四、桌面云解决方案

桌面云提供了解决上述难题的一个良好方案。

桌面云采用服务器托管虚拟桌面的技术架构，完全的服务器计算模式，配合前端的工业化设计的瘦客户机，具有以下特点：

1)虚拟桌面架构在后台统一管理，快速交付各种教学应用桌面，XP、Win7以及Linux桌面，以及各种应用软件，无需现场逐一安装；

2)如果配置给每个教师一个个人工作桌面，则教师可以永久使用该桌面，并保留自己的教学课件，在任何一间多媒体教室里的教学计算机上都可以打开自己的工作桌面，快速进入教学活动；

3)瘦客户机的简洁快速特性，使得教学计算机更加耐用、启动快速、不被病毒所侵扰，简化了管理工作量，延长了设备更新寿命；

4)瘦客户机提供了绿色环保的计算环境（无硬盘和风扇），更加节能（每台功耗20瓦左右），符合IT发展的趋势。

五、桌面云实现后架构

如图所示，说明如下。

 图中“教学计算机”是指每间多媒体教室里的教师使用的计算机。根据情况可以更换为瘦客户机，也可以利用原计算机；

 红色圈里是桌面云服务器集群，根据设计可能是单一服务器，也可能是几台服务器加NAS存储组成的集群。

  服务器安装在校数据中心里，由统一的系统管理员进行管理；

在桌面部署时，可以和教学计算机绑定发布，即该计算机桌面是公共桌面，和以前教学计算机使用模式一样；也可以部署给教师，老师在任何一间教室里，都可以打开自己的教学桌面，进行教学。

六、初步配置测算

以100台教学计算机为例。   每个桌面分配1个vCPU、1GB内存和5GB数据空间，可安装XP或Win7桌面； 1台服务器配置为：12核CPU（2路6核）、128GB内存和3X300GB SAS硬盘； 服务器千兆交换，百兆到桌面。

2.高校智慧教室解决方案 篇二

自从IBM提出" 智慧地球" 概念后, 国内外不少学者提出" 智慧校园" 的概念和解决方案。例如, 宗平等人在物联网技术与支撑环境的基础上给出了智慧校园的总体设计策略和体系架构, 并对相关的实现技术做出了分析与说明[2]; 陈平等人提出了建设智慧校园的智能物联网感知基础平台的多层框架, 并对校园物联网基础架构进行了总体设计和分层设计[3]; 蒋家傅等人则提出了运用先进的教育理念和物联网、云计算等先进信息技术构建" 智慧校园" 系统的技术路线和实施方法, 提供了" 智慧校园" 整体解决方案[4]。而作为智慧校园的重要组成部分 - 智慧教室在目前的国内智慧校园方案中并没有进行详细的探讨。智慧教 室, 其英文名 称为SmartClassroom, Intelligent Classroom, Future Classroom, 因此又称为智能教室或未来教室, 它指一种增强型教室, 集成高科技软硬件设备, 实现学习无所不在, 视听设备智能化、人性化, 有利于资源无缝接入, 能为各种先进的教学设计提供技术支持。然而, 不管是智慧校园, 还是其中的智慧教室, 同其他新生事物一样, 都有一个逐步发展完善的过程, 不可能一蹴而就, 一步到位。本文主要从教室设备有效管理的角度出发, 提出并设计实现了一套智慧教室方案。

2 基于物联网的智慧教室体系架构

目前, 对于我国各类学校, 特别是大专院校大部分教室中拥有的设备主要包括多媒体教学设备、照明设备和温控设备等, 而学校拥有的与教室相关的应用系统有教务管理系统, 学生管理系统等, 而就教室本身来说其所提供给广大师生的功能包括上课、自习和考试等。目前教室中各类设备都处于一种全手工或半手工状态, 例如教师上课必须在物业管理员处获取多媒体设备的开关钥匙或IC卡, 学生要自习必须先对每个教室进行搜寻以寻找合适教室, 学校管理人员无法获取教室的实际使用状态, 教室本身更没有可能对在该教室上课的学生和教师进行主动提醒和出勤考核, 另外, 这种粗放的手工管理模式还存在大量的能源浪费, 例如教室经常存在没人时灯常开的状态。为此, 本文在物联网技术的基础上, 通过引入相关的感知和控制技术, 以及相关软硬件资源的整合机制, 实现教室的智慧化, 为教师和学生提供更人性化的服务。整个系统的体系结构如图1所示。

整个系统分为感知控制层、传输层和应用层。其中感知控制层包括各种智能传感器、智能控制器和教室控制器, 智能传感器主要包括照度传感器、声音传感器和人体位置传感器等, 用于感知教室的相关环境信息, 人员信息和人体位置信息等, 为智慧教室的各种应用提供数据支持。智能控制器主要包括灯光控制器、空调控制器、电扇控制器、幕布控制器、多媒体设备控制器和窗帘控制器, 用于根据应用需求实现对相关设备的控制。教室控制器作为整个教室的主控设备通过Zigbee实现与教室中各类智能传感器和智能控制器的互联互通。

传输层通过无线局域网———Wi Fi实现与应用服务器的数据传输。

每栋教学楼设置一台智慧教室服务器, 通过Wi Fi技术实现各个教室控制器的数据通信, 作为应用层的核心设备, 在智慧教室服务器中实现各种智慧教室的应用, 主要包括灯光管理、空调管理、电扇管理、多媒体设备管理、窗帘管理、提醒服务、考勤服务、智慧引导服务和远程实时监控等。其中: 灯光管理, 根据教室的当前用途、人员分布情况、以及当前照度信息实现对教室灯光的分区域控制, 有效实现了照明能耗的精细化管理; 空调管理, 根据教室的当前用途、人员分布情况、以及当前温度信息实现对教室空调设备的自动控制; 电扇管理, 根据教室的当前用途、人员分布情况、以及当前温度信息实现对教室电扇的分区域控制; 多媒体设备管理, 根据教室的当前用途实现对教室多媒体设备的授权管理; 窗帘管理, 根据教室的当前用途实现对教室窗帘的自动控制; 提醒服务, 根据教务系统中课表信息、学生选课信息等实现对上课学生的和任课教师的提醒; 考勤服务, 实现对使用教室学生和教师的考勤; 智慧引导服务, 根据各教室的用途和人员分布情况实现对需要自习的学生的教室推荐; 远程实时监控, 实现对教室各类设备和相关人员的远程实时监控, 包括实时视频监控。

3 人体位置检测

作为一种智慧教室中的智能传感器的一种, 人体位置传感器主要用来实现对教室内部人员分布情况的感知, 以便于为灯光、电扇等设备的精细化控制提供基础数据。在综合成本和部署的方便性等方面因素的考虑, 笔者提出了一种基于单总线的人体位置检测传感器[6], 其中包括主控模块和检测模块, 两者以单总线方式串联组网; 主控模块包括主控单元MCU、Zigbee无线传输单元、单总线接口单元和红外检测单元; 主控单元MCU利用单总线接口单元采集红外检测单元的检测状态, 同时通过Zigbee无线传输单元实现与教室控制器的数据通信; 红外检测单元用于检测其感应区域是否有人体存在; 单总线接口单元实现主控模块与检测模块之间的通信;检测模块包括单总线接口单元和红外检测单元, 其中红外检测单元用于检测其感应区域是否有人体存在, 单总线接口单元实现主控模块与检测模块之间的通信。整个人体位置检测传感器的结构如图2所示。

在实际部署中, 教室可以根据应用需要划分为若干个检测子区域, 每个子区域对应的天花板区域中心安装一个检测模块, 或主控模块, 并将检测模块和主控模块以单总线方式串联组网。主控模块利用单总线定期轮询与其联网的检测模块的检测状态, 并将其状态通过Zigbee协议报告给教室控制器。

4 灯光控制

实现对教室灯光的精细化管控是智慧教室中设备管理部分重要内容, 在教室灯光控制方面人们已经做了不少研究开发, 例如刘志成等设计实现了一种通过准确识别教室中运动或者静止的人物来控制灯管的通断从而实现对教室内灯光的智能控制。然而, 教室灯光的控制往往需要根据教室的用途来实现, 例如在用作自习教室时最好可以根据人员的分布位置实现对灯光的局部准确控制, 而在用作上课时, 则可能需要人工干预等, 在此, 笔者依据人体位置检测传感器所感知的教室人员分布情况, 以及教室当前的用途, 引入了一种分层次的多模态教室照明控制方法, 通过对教室使用情况、照度、人员分布等状态来实现对教室灯光进行智慧化控制。

首先将教室的用途分为上课、考试、自习和闲置四种, 即:

教室用途类型 = ( { 上课, 考试, 自习, 闲置} )

在此基础上引入策略控制机制, 控制策略定义为:

控制策略 = ( { 教室, 星期, 时间段, 用途, 控制方式} )

其中: 控制方式 = ( 全自动控制|半自动控制|全开|全关)

在" 全自动控制" 状态下, 教室的照明控制完全按照教室的当前照度和人员分布情况对各控制区域内的灯具进行自动控制; 在" 半自动控制" 控制状态下, 教室的照明控制除了可按照终端控制端所采集的当前照度和人员分布情况对各控制区域内的灯具进行自动控制外, 还允许终端控制端通过按键单元对各控制区域端的控制状态进行手动干预; 在" 全开" 或" 全关" 控制状态下, 教室的照明只能处于全亮或全关状态, 终端控制端无法干预。而根据教室的用途, 可以定义相应的控制方式, 例如对于用作自习的教室可以将其控制方式设置为" 全自动控制" , 而对于那些闲置的教室则可以设置为" 全关" 的控制方式。控制策略中的控制时段则可以依据课表进行规划。

5 系统实现

在上述方 案的基础 上, 笔者利用TI公司CC2530对所有的智能传感器和智能控制器进行设计实现, 同时利用stm32F107和CC2530设计实现了教室控制器。在此基础上, 利用设计实现了智慧教室服务器中各种智慧教室的应用, 如图3所示。

整个智慧教室服务器软件分为数据层、业务管理层和应用层。其中数据层实现对各教室控制器数据采集、分析和处理, 业务管理层主要用来实现对系统设备的管理、外部数据的抽取等, 而应用层则实现

了各种智慧教室的应用, 例如提醒服务将根据课表信息提前1小时提示任课教师和选课学生上课的时间和地点, 任课教师将可以直接使用自己的一卡通IC卡在自己的上课时间操作上课教师的相关设备, 不需要再找物业管理员获取多媒体设备的开关钥匙或IC卡, 学生上课时可以自动考勤, 相关管理人员可以实时了解每节课学生的出勤情况。需要自习教室的学生可以利用智慧引导服务查询可以自习的教室, 免去了自己到处找教室的麻烦。而教室中各种设备的管理, 包括照明设备、空调、电扇、窗帘等都可以根据传感器检测的环境信息和既定的控制策略进行控制。图4显示了两个智慧教室系统的操作界面, 即智慧教室总控界面和智慧引导界面。

6 总 结

作为智慧校园建设中的重要组成部分 - - 智慧教室, 其建设内容不单单是设备管理的智慧化, 还将是内容管理的智慧化。然而根据目前我国各高校的实际需求, 设备管理的智慧化是提高管理水平重要环节, 本文主要就现有高等院校中教室设备管理的智慧化进行了讨论, 给出了一套基于物联网的智慧教室方案, 并在基础上进行了软硬件的实现, 取得了较好效果。

摘要：如何加强教室设备的有效管理, 使教室更智慧化是智慧校园建设的重要内容, 本文从教室设备管理角度, 提出了一套基于物联网技术的智慧教室方案, 并对其中的人体位置检测、灯光控制技术进行了探讨, 提出了一种单总线的人体位置检测方法。在此基础上对整个方案进行了设计实现, 试用表明, 该方案可以有效提高教室相关设备的管控效率。

关键词：智慧教室,物联网,人体位置检测,灯光控制

参考文献

[1]朴钟鹤.教育的革命:韩国智能教育战略探析[J].教育科学, 2012, No.4, 87-89.

[2]宗平, 朱洪波等.智慧校园设计方法的研究[J].南京邮电大学学报 (自然科学版) , 2010.8, No.4, 15-19.

[3]陈平, 刘臻.智慧校园的物联网基础架构研究[J].武汉大学学报 (理学版) , 2012.10, No.S1, 141-146.

[4]蒋家傅, 钟勇等.基于教育云的智慧校园系统构建[J].现代教育技术, 2013, No.2, 109-114.

[5]郭玉清, 袁冰, 李艳, 基于云计算的智慧教室系统设计[J].数学的实践与认识, 2012.2, No.4, 103-107.

[6]李峰, 周浪等.一种用于室内照明控制的人体位置检测装置[P].中国专利, 201220468088.6.

3.智慧教室与“533”智慧课堂 篇三

一、打造高效课堂之缘起——时代发展的要求

1.落实立德树人根本任务的要求

2015年3月30日，我国在正式印发的《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中，提出了要加快“核心素养体系”建设。而以个人发展和终身学习为主体的核心素养体系，必将取代以学科知识结构为核心的传统课程标准体系。

“核心素养体系”建设不仅挑战我们现有的课程设计与评价体系，同时也拷问着校长和教师的教育素养，从概念转向行动，从“知识至上”转向以核心素养为导向。

2.新高考招生改革的要求

新高考招生改革方案坚持育人为本，遵循教育规律，把促进学生健康成长成才作为改革的出发点和落脚点，扭转片面应试教育倾向，坚持正确育人导向，践行社会主义核心价值观，深入推进素质教育，培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。新高考招生改革方案把目光投向考生的综合素质，既反映出我国对人才标准的现实反思，也适应了人才培养的需求。而目前课堂教学僵化固化弱化的现状与新高考招生改革的要求严重不适应，因此，高中课堂教学改革势在必行。

3.信息技术与教育教学深度融合的要求

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》提出“信息技术对教育发展具有革命性影响，必需予以高度重视”，教育部明确指出要“重点推进信息技术与教育教学的深度融合，促进教育内容、教学手段和方法现代化，创新人才培养、科研组织和社会模式，推动文化传承创新，促进教育质量全面提高”。因此，探索信息技术与教育教学深度融合，以应对“互联网+”给教学与学习带来的革命性变化，并重构教育教学模式，无疑是现代学校最重要的目标追求。

二、打造高效课堂之出路——智慧课堂的思索

传统课堂上，学生始终处于被动依赖状态，主体地位得不到保障；学生只在听教师讲，几乎不动脑、不动手。传统课堂弊端造成的被动、依赖、低能、低效、重负等后果，与国家号召立德树人、培养创新人才等要求背道而驰。

如何变革与创新课堂教学模式？如何实现信息技术与课堂教学的深度融合？在“互联网+”的今天，高效课堂之“高效率、高效果、高效益”如何达成？出路在何方？当我们遇见台湾“TEAM Model智慧教室”互动教学系统时，一直困惑亟待破解的思索有了初步的答案，那就是：借力智慧教室，培训智慧教师，建构智慧模式，打造智慧课堂，追寻智慧教育——打造学生主动乐学、提升素养的优质高效的课堂。

“TEAM Model智慧教室”（见图1）是集“T-课堂教学”“E-评价”“A-诊断”“M-补救”为一体的互动教学系统，它透过具有便利、效能、智慧等特性的科技教学辅具与系统，提供课堂教与学服务。

在TEAM Model概念下的教学环境发展，其重点不只在于软硬件的系统功能操作训练，更重要的是将科技融入教师们的教学策略中，发展出科技创新教学模式，使课堂展现“三动”——生动、互动、主动的活络氛围，结合云计算的辅助，达到“三精”——精确、精致、精进——的教学效果，进而实践“三适”——适时、适当、适性——的教育理想，成为具有展现力、洞察力与调和力的智慧课堂。

TEAM Model智慧教室这些强大的优势和功能，契合了我校对高效课堂的目标追求，因此2014年9月我们在全校60个班级全面引进TEAMModel智慧教室以及学校私有云平台IES教学专家系统，达到智慧教室全覆盖，其目的是通过借力TEAM Model智慧教室打造高效课堂，促进信息技术与教育教学的深度融合，全面提升学生的综合素质，全面提高教育教学质量。

三、打造高效课堂之模式——智慧课堂的初探

1.“533”智慧课堂教学模式简介

我们借力TEAM Model智慧教室打造高效课堂，促进信息技术与教育教学的深度融合。经过一年多的探索，学校初步构建了一套可复制的“533”智慧课堂教学模式（见图2）。

“5”就是基本框架五环节：课前预习先学，课首问题反馈，课中合作研讨，课尾当堂巩固，课后拓展提升。

“33”就是“前提”“关键”“核心”三个“三”。

前提——学情三反馈：课首先学问题反馈，课中合作研讨反馈，课尾当堂巩固反馈。

关键——释疑三选择：80%以上学生懂得的问题，以对学的方式解决；30%-80%之间的学生懂得的问题，以群学的方式解决；30%以下的学生懂得的问题，以教师精解的方式解决。

核心——课堂三不讲：学生自己能学会的不讲，学生之间通过合作学习可以解决的不讲，即使教师讲了学生也不懂的不讲。

贯穿“533”智慧课堂教学模式的精髓和灵魂是学教关系的三大变革，即先学后教、以学定教与多学少教。

“533”智慧课堂教学模式的实质是学生自主合作学习主导下的探究式、讨论式、参与式教学，充分体现学生的主体地位。

2.“533”智慧课堂教学模式的理论依据

“533”智慧课堂教学模式建构的直接理论依据是美国学者、著名学习专家爱德加·戴尔首先发现并提出的学习金字塔理论（见图3）。

爱德加·戴尔提出，学习效果在30%以下的几种传统方式，都是个人学习或被动学习；而学习效果在50%以上的，都是团队学习、主动学习和参与式学习。

从学习金字塔中我们不难发现，听讲是效率最低的学习方式，而讨论、练习和教别人是高效的学习方式。学生在被动状态下的学习效率低，主动状态下的学习效率高。这给我们实行“533”智慧课堂教学模式提供了直接的理论支撑。

美国约瑟夫·特雷纳曼通过课堂教学测试发现：教师讲解15分钟，学生能记住41%；讲解30分钟，只记住前15分钟内容的23%；讲解40分钟，则只记住前15分钟内容的20%。可见，教学并不是给予，而应当是在教师引导下的学生的获取；教学质量的高低与教师讲解时间的长短并不成正比关系。

3.“533”智慧课堂教学模式的目标追求

（1）构建促进主动乐学课堂

学生成为课堂的主人，活动的主角，以活动为主线，通过IRS的投票即时反馈、抢权、挑人等功能让每个学生主动参与，积极参与，乐学乐思。

（2）构建提升学生素养课堂

以核心素养培养为主攻方向，以能力和思维训练为主旨，通过实物提示机、IRS的抢权等功能全面培养学生思维、交流、表达、独立、组织等综合能力，让课堂成为智慧课堂、活力课堂。

（3）构建实现优质高效课堂

以TEAM Model智慧教室为依托，训练过程为主线，大容量、快节奏、全面完成教学目标，切实提高课堂教学的实效性。在课内解决问题，向课堂要质量的同时，还通过IES诊断补救平台统筹学校学习和家庭学习的时间，实现两个个学习的沟通、衔接和互补，从而拓展校园的功能。

4.“533”智慧课堂教学模式的推进措施

为推进“533”智慧课堂教学模式改革，我们采取了一系列措施。

（1）规范课改制度建设

一是抓好顶层设计。在课改的前半年，学校已着手建构与推进工作，校级领导、全体行政人员、各年级骨干教师均按计划参加校外与校本培训，召开了多次征求与论证会议，制订了《上杭一中课堂教学改革试点项目工作方案》《上杭一中课堂教学改革实施细则》《关于成立上杭一中课堂教学改革领导与丁作机构的决定》《关于成立上杭一中教学督导委员会的决定》《上杭一中关于聘任学科主任的决定》《上杭一中教研组长工作职责、上杭一中年段备课组长工作职责》《上杭一中关于进一步规范教研活动提高教研质量的意见》《上杭一中学科长工作日志》《上杭一中教学反思制度》等一系列方案措施，做到各项课改工作有章可循。

二是实行行政推进。课改工作是学校的重心工作，是学校研究决定的教学给作，必须克服困难，按计划实施推进。为此，学校成立了多方面、多渠道的推进职能小组，以确保课改工作的顺利推进。

（2）规范学习小组建设

高效课堂的高效，关键在于学习小组的高效。建设、培训好一个小组，也就把握住了高效课堂和学生探究能力培养的灵魂。

一是优化学习小组的成员结构，构建小组文化，增强小组的学习动力和凝聚力。高效课堂的合作学习是以小组为基本单位进行教学活动的，构建合作学习小组是进行合作学习活动的组织前提。应做到：科学规划，合理分组；分工合作，各司其职。

二是强化培训小组长和小组，给高效课堂配上强劲的发动机。通过培训，明确小组长的作用和小组长与教师的关系，以指导学生搞好分层讨论、分层达标。

三是完善小组考评机制，让常态化的考评促进小组建设。

四是完善促进学习小组建设的激励机制，充分发挥榜样的引领示范辐射作用。

（3）实化教学教研路径

做实校本教研是我校扎实开展“533”智慧课堂教学改革的最佳路径。我们把每个月的最后一周，确定为备课组校本教研成果的集中展示开放周，做到“一月一主题”，通过示范引领、主题研讨、同课异构、模式建构、同人同题二次教学、赛课晒课、经典课例展示、小课题研究成果汇报等形式，精心打磨“533智慧课堂”的每个教学环节。

（4）提供技术支撑

为了更好地配合学校推进基于智慧教室下的“533”课堂教学模式的改革，充分发挥智慧教室在课改中的作用，智慧教室推进小组努力做好智慧教室相关工作，确保智慧教室设备的使用培训到位，让教师们积极投身到新信息技术的学习和使用中，为智慧教室下的“533”课堂教学模式的改革作好信息技术的保障。

（5）细化后勤保障

本着为教育教学服务、为师生服务的宗旨，课堂教学改革后勤保障工作小组增强服务意识，不断提高服务质量，尽职尽责，努力工作，以为广大师生的工作、学习、生活提供良好的条件与环境，建设必要的各种教学硬件设施，提升校园文化建设品位。

四、打造高效课堂之效果——教学相长的惊喜

1.学生的综合素养得到提升

“533”智慧课堂教学模式以导学预习、先学后教、合作学习、课堂展示为抓手，积极开展班级小组建设和发挥学习小组的作用，突出了学生的主体地位，培养了学生主动参与的意识和合作互助的团队精神。学生的学习、实践、交流、表述等能力和综合素质得以提高，主要表现在学生提出问题的能力、猜测与假设的能力、动手实验操作的能力、通过探究得出结论的能力和反思与评价的能力等几方面。

实践一年，“533”智慧课堂教学模式打造高效课堂取得初步的成效，在2014-2015学年期末市统考中得到了初步的验证。如，我校2017届高一年级生源状况非常特殊，录取分数和平均分在全市一级达标校（除上杭二中）中居倒数第一，经过一年的努力，高一下学期的市期末质检中各科成绩有了较大的提升，语数英理化生均摆脱倒一进人中下水平，其中物理和数学分别居第三和第四位，年段优秀率也有较大提高。

2.学校得以发展，教师得到专业成长

上杭一中全面打造以学生为主体、教师为主导的“五环节”高效课堂模式，透过师生互动反馈的“三选择”，定锚课堂的“三反馈”活动，来实践以学定教的目标，脚踏实地地推进和实行课堂教学的变革与创新，为适应未来学校信息化、智慧化的发展，打造起一所“互联网+智慧学校”。2015年5月，上杭县县长谢海波专题调研智慧教室建设项目，进入教室实地考察并召开座谈会，充分肯定了上杭一中的智慧学校发展以及信息技术与教育教学深度融合的应用目标及实践成果。2015年5月，由我校王文坚老师执教的“533”智慧课堂教学模式的展示课在江苏连云港举办的全国高中课型创建博览会上获特等奖，得到专家们的一致好评。在2015年两岸智慧课堂教学创新大赛中，我校选手取得优异成绩，13人参加赛课10人获奖，李东荣、陈世衍、陈曙霞3人荣获特等奖，另外，还有3人荣获一等奖，4人荣获二等奖。

五、打造高效课堂之愿景——智慧教育的引领

上杭一中将TEAM Model智慧教室与课堂教学深度融合，旨在积极探索促进学生自主学习、独立思考、勇于创新的教育教学新模式，即“533”智慧课堂教学模式。在打造高效课堂的基础上，致力于打造智慧学校，践行智慧教育，实践以学生为本的教育理想，达到适性扬才、公平均质的境界。（见图4）

近期目标（2014年9月至2017年6月）：建没智慧教室，培训智慧教师，探索和实施基于智慧教室的“533”智慧课堂教学模式。

中期目标（2017年9月至2019年6月）：建设智慧学校，打磨智慧课堂，形成较为完善的“533”智慧课堂教学模式。

远期目标（2019年9月至2021年6月）：争创智慧示范学校，践行智慧教育，形成具有本校特色的培养创新人才的高中智慧教育发展模式，使学生得到全面而富有个性的发展。

智慧教育，让教室变身成为智慧课堂。真正的智慧教育是一个生态圈，一个必须整合教育理念、教学资源、教学模式，并能够有效带来教育质量提升的生态圈。

发展智慧课堂、智慧学校、智慧教育的关键点就是要坚持“以人为本”，善用信息化工具激发学生积极性和主动性，把“要我学”转变为“我要学”，同时让教师充分体验信息化为教育教学带来的便利、效能和智慧，达成信息技术与教育教学深度融合的愿景！

4.智慧教室论文 篇四

论文题目 学生姓名 所在专业 所在班级 指导教师

智慧教室室内设备研究报告

目录

一、总概„„„„„„„„„„3

二、核心部分„„„„„„„„4

1、交换机„„„„„„„„5

2、路由器„„„„„„„„6

3、光载无线交换机„„„„9

4、中控智能主机„„„„115、1U服务器„„„„„„12

三、灯光部分„„„„„„„„12

四、窗帘部分„„„„„„„„13

五、空调部分„„„„„„„„14

六、人脸识别部分„„„„„„15

七、门禁部分„„„„„„„„17

摘要

智慧教室是数字教室和未来教室的一种形式。智慧教室是一种新型的教育形式和现代化教学手段，基于物联网技术集智慧教学、人员考勤、资产管理、环境智慧调节、视频监控及远程控制于一体的新型现代化智慧教室系统，是推进未来学校建设的有效组成部分。

智慧教室建设运用光载无线交换机构建WiFi无线局域网，覆盖智慧教室，加上教室的有线网络交换机、网络路由器，从而建立融合有线网络、无线局域网的物联网关键部分——网络层，各种传感器件通过标准模块WiFi设备服务器（串口通信RS232转WiFi无线网络）无线接入物联网工程信息平台，构成全面涵盖物联网三个层次的一个统一的物联网工程实验平台。同时，其它内置WiFi模块的各种手持设备（笔记本电脑、手机等）也能无线接入该实验平台，成为物联网实验设备的一部分；师生教学、科研实践开发的其它感知模块，通过与标准的WiFi设备服务器连接，也能轻易接入该实验平台，完成测试、验证。

这篇论文将详细介绍广东海洋大学位于科技楼232的物联网实验室232——智慧教室。

关键词

物联网，智慧教室，智能家居等 智慧教室室内设备研究报告

一、总概

我们本学期使用的智慧教室中，从应用层来看，存在着两套系统。第一套是“物联网智能实验室系统”，第二套是“智能家居系统”。它们对应的应用层管理系统分别叫做“物联网智能实验室管理系统”和“智能家居控制系统”。

下面是智慧教室大体概图（上对讲台）

我们把两个系统按功能分为六个部分：核心部分，灯光部分，门禁部分，人脸识别部分，空调部分，窗帘部分。

二、核心部分

智慧教室的核心系统（实际上是负责传输两套管理系统的核心系统），是由交换机、光载无线交换机、中控智能主机、IU服务器和路由器构成的。

实物图如下

中控智能主机，服务器，交换机，光载无线交换机，路由器

首先从核心部分的信息传输方式上，在宏观层面分析一下该部分的构成与信息传送：

在上述设备中，交换机是一个枢纽，有很多插口，分别与上述其他设备进行连接。

其他设备，通过无线或有线的方式与感知层的设备建立连接，从感知层设备接收到信息以后，它们把信息送达交换机进行“信息交换”（网络层面的信息传输）。再经路由器和中控智能主机将信息通过无 线传输方式传送给PC（上位机），上位机负责将接收到的这些数据进行处理，并将处理后需要执行的相应命令，或用户下达的动作指令，再无线传输给交换机，经由交换机的分配，把命令发送给相关设备。

结构示意图如下：

接下来，对核心部分各设备逐一进行详细的介绍分析，包括它们的基本结构、工作原理、输入输出信号、以及操作方式等。

1.交换机（与门禁、人脸识别系统直接连接）

在以太网络中，交换机起的是信息中转站的作用。它把从某个端口接收到的数据从其他端口转发出去。以下介绍交换机的外观与内部组成。不同厂家、不同型号的以太网交换机，其外观和内部组成都有一定的个性差异，但其共性是主要的。

1.1外观

前面板上的多个RJ45接口是以太网口，用来连接计算机或其他交换机。后面板或前面板上的串口是交换机的配置口，用串口线缆将其与计算机的串口连接起来，可实现对交换机的配置操作。也有的交换机的配置口位于前面板上。面板上有若干指示灯，其亮、灭或闪烁 可以反映交换机的工作状态是否正常。此外还有电源插口、电源开关等。

1.2内部组成

CPU(中央处理器)：交换机使用特殊用途集成电路芯片ASIC，以实现高速的数据传输。

RAM/DRAM：主存储器，存储运行配置。NVRAM（非易失性RAM）：存储备份配置文件等。

FlashROM（快闪存储器）：存储系统软件映像文件等。是可擦可编程的ROM。

ROM：存储开机诊断程序、引导程序和操作系统软件。接口电路：交换机各端口的内部电路。

2.路由器

路由器是连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号。路由器是互联网络的枢纽，“交通警察”。路由和交换机之间的主要区别就是交换机发生在OSI参考模型第二层（数据链路层），而路由发生在第三层，即网络层。这一区别决定了路由和交换机在移动信息的过程中需使用不同的控制信息，所以说两者实现各自功能的方式是不同的。

路由器（Router）又称网关设备（Gateway）是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器的路由功能来 完成。因此，路由器具有判断网络地址和选择IP路径的功能，它能在多网络互联环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网，路由器只接受源站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。

2.1结构

电源接口（POWER）：接口连接电源。路由器接口：usb 复位键（RESET）：此按键可以还原路由器的出厂设置。猫(MODEM)或者是交换机与路由器连接口（WAN）：此接口用一条网线与家用宽带调制解调器（或者与交换机）进行连接。

电脑与路由器连接口（LAN1~4）：此接口用一条网线把电脑与路由器进行连接。需注意的是：WAN口与LAN口一定不能接反。

家用无线路由器和有线路由器的IP地址根据品牌不同，主要有192.168.1.1和192.168.0.1两种。

IP地址与登录名称与密码一般标注在路由器的底部。

登录 无线路由器网 有的出厂默认登录账户：admin登录密码：admin有的无线路由器的出厂默认登录账户是：admin 登录密码是空的。

2.2分类

分类里我们主要介绍无线网络路由器，如路由，D-LINK,TP-LINK, 和TENDA等。它是一种用来连接有线和无线网络的通讯设备，它可以通过Wi-Fi技术收发无线信号来与个人数码助理和笔记本等设备通 讯。无线网络路由器可以在不设电缆的情况下，方便地建立一个电脑网络。

但是，一般在户外通过无线网络进行数据传输时，它的速度可能会受到天气的影响。其他的无线网络还包括了红外线、蓝牙及卫星微波等。

2.3作用功能（连通不同的网络）

从过滤网络流量的角度来看，路由器的作用与交换机和网桥非常相似。但是与工作在网络物理层，从物理上划分网段的交换机不同，路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。

路由器是一种多端口设备，它可以连接不同传输速率并运行于各种环境的局域网和广域网，也可以采用不同的协议。路由器属于O S I 模型的第三层--网络层。指导从一个网段到另一个网段的数据传输，也能指导从一种网络向另一种网络的数据传输。

第一，网络互连：路由器支持各种局域网和广域网接口，主要用于互连局域网和广域网，实现不同网络互相通信；

第二，数据处理：提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能；

第三，网络管理：路由器提供包括路由器配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。

所谓“路由”，是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作，而路由器，正是执行这种行为动作的机器，它的英文名称为Router,是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或 网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读懂”对方的数据，从而构成一个更大的网络。

3.光载无线交换机（与远端射频单元相连）

光载无线通信ROF技术是应高速大容量无线通信需求，新兴发展起来的将光纤通信和无线通信结合起来的无线接入技术。一种新型的无线网络通讯产品——光载无线交换机，应由而生。它是由广州飞瑞敖电子科技有限公司与北京邮电大学合研发的新一代光载无线网络交换机。

该产品将WiFi信号的产生、处理集中于内部（中央机房），以光纤实现大范围（200到5000米）分布，通过远端天线完成信号覆盖及双向传输。

该产品可混合传输WiFi与2G3G4G以及其他无线信号，可为使用者节省大量的无线网络建设投资，避免重复施工，并极大地提高网络建设速度。

光载无线交换机，采用模拟光纤通信技术及射频交换技术实现了WiFi无线信号源的远端传输，分布，交换与控制，是一种以无线的方式连接网络终端设备的产品。它主要以企业级WiFi接入点作为无线互联节点，以模拟光纤链路作为网络传输设备，以射频开关作为网络交换设备，提高了无线网络平台的安全性，可靠性，灵活性和可扩展性，将交互式宽带无线网络应用到工业无线网络通讯，工业自动化，港口马头物流管理，环境监测和灾难预防等多个领域，极大地拓宽了无线网络的服务内容。以它为依托组建的物联网无线信息网络平台安全可靠，简便耐用，性价比高，易于与已有的网络产品进行集成，它功能强大，能够满足未来高性能物联网的要求。

3.1外观与结构

规格：标准上架式机箱尺寸：490mm×430mm×169mm 3.2主要技术性能指标

(1)固定局域网接口：10/100Mbps自适应；支持QOS；内置防火墙。

(2)内置WiFi无线接入点有2个/4个/8个/12个/16个等可选择：支持802.11b、802.11g标准；无线网络速度54Mbps；支持VLAN；支持WEP、WPA-PSK、WPA2-PSK加密；

(3)内置射频光调制/解调器：频率范围1800MHz~2500MHz；发射光波长1550nm;激光器输出光功率4dBm±2dBm；光输入功率-18dBm~6dBm；光纤链路增益0±2dB(4)射频信号的光纤分布范围200~4000米。3.3主要功能

1、内置10/100Mbps路由器，能自动分配局域网地址、支持端口镜像、网络自防御、智能过滤、流量控制；支持IP限速、上载单独限速和下载单独限速等。

2、内置8个无线接入点，提供802.11b、802.11g标准接入；支持无线接入加密和VLAN

3、将WiFi射频信号通过光纤分布200~5000米，大大扩大WiFi 无线局域网的覆盖范围。

4、具有射频交换功能。

5、无线接入点的集中配置和管理。

6、远端天线的功率控制。

7、WiFi接入点的频道自动分配。

8、接入设备在远端天线间漫游时，实现无缝切换

9、移动信号本地连接，支持2G/3G/4G/WiFi混合信号分布，可以把3G信号通过光纤传输再发射出去。

4.中控智能主机

中控智能主机是指对声、光、电等各种设备收集的信息进行集中处理、控制的设备。它应用于多媒体教室、多功能会议厅、指挥控制中心、智能化家庭等，用户可用按钮式控制面板、计算机显示器、触摸屏和无线遥控等设备，通过计算机和中央控制系统软件控制投影机、展示台、影碟机、录像机、卡座、功放、话筒、计算机、笔记本、电动屏幕、电动窗帘、灯光等设备。

4.1中控主机要求

1、设计级别：要按照智能会议中控主机要求设计，非电教中控主机改装，不集成信号切换系统（矩阵），以降低整个系统崩溃的风险，信号系统与控制系统分开；

2、处理器：最好达到32位，能快速处理各种复杂的控制指令；

3、红外口：最好达到8路，红外数据有保存到电脑上成为红外库文件。

4、红外学习器：内置，要大于64位，因为很多空调等设备红外数据是大于64位的。

5、继电器：8路或以上，用于窗帘、电动幕布等控制；

6、RS232串口：8路或16路，可编程。RS-232 串口，和RS-485互不关联，可同时使用

7、RS485/422串口：8路，可编程。RS-485 串口，和RS-232互不关联，可同时使用；

8、摄像跟踪：要支持；

5.1U服务器

所谓的1U服务器就是一种高可用高密度的低成本服务器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的。它们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统，如Windows NT/2000/2003、Linux、Solaris等等，类似于一个个独立的服务器。在这种模式下，每一个主板运行自己的系统，服务于指定的不同用户群，相互之间没有关联。不过我们还是可以用系统软件将这些主板集合成一个服务器集群。

三、灯光部分

灯光控制系统主要硬件设备为光照传感器，红外线感应开关等。感应层将探测收集的光照强度，人体红外线等信息通过网络层传送到应用层，再由应用层对信息进行处理后下达开灯或光灯指令。

四、窗帘部分 如下为硬件部分实物图

光照传感器，电动开合电联机

光照度传感器的工作原理

光照度传感器为热电效应原理，感应元件采用绕线电镀式多接点热电堆，其表面涂有高吸收率的黑色涂层。热接点在感应面上，而冷结点则位于机体内，冷热接点产生温差电势。在线性范围内，输出信号和太阳辐照度成正比。为减小温度的影响则配有温度补偿线路，为了防止环境对其性能的影响，则用两层石英玻璃 罩，罩是经过精密的光学冷加工磨制而成的。

电动开合卷联机采用改变电流方向控制电机的正反转达到开、闭窗帘的目的。

窗帘控制系统由电动开合电联机、光照传感器和配套控制软件构成。

窗帘控制原理 通过光照传感器监测到室内光照强度数据，这些数据经由网络层传输到应用层进行数据分析和处理，根据软件预设值，当白天室内光照强度低于最低门限值时自动打开窗帘。电动开合卷帘机在这里是打开窗帘的工具，可以通过应用信息服务平台对电动开合卷帘机发送指令，使其对窗帘自由调控打开闭合。

五、空调部分

如下为硬件部分实物图

空调控制器，温湿度传感器

空调控制系统由中央空调电源控制器、温湿度传感器和配套控制软件构成。

空调控制原理

通过温湿度传感器监测到室内温湿度数据，这些数据经由网络层传输到应用层进行数据分析和处理，根据软件预设值，当室内温 湿度高于最高门限值时自动开启空调。当室内温湿度低于最底门限值时自动关闭空调，实现室内温湿度的自动控制。空调控制器在这里起遥控作用，可以通过应用信息服务平台对空调控制器发送指令，使其对空调进行自由调控温度，模式及开关。

六、人脸识别部分

人脸识别，是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术，通常也叫做人像识别、面部识别。

人脸识别系统主要包括四个组成部分，分别为：人脸图像采集及检测、人脸图像预处理、人脸图像特征提取以及匹配与识别。

人脸图像采集：不同的人脸图像都能通过摄像镜头采集下来，比如静态图像、动态图像、不同的位置、不同表情等方面都可以得到很好的采集。当用户在采集设备的拍摄范围内时，采集设备会自动搜索并拍摄用户的人脸图像。

人脸检测：人脸检测在实际中主要用于人脸识别的预处理，即在图像中准确标定出人脸的位置和大小。人脸图像中包含的模式特征十分丰富，如直方图特征、颜色特征、模板特征、结构特征及Haar特征等。人脸检测就是把这其中有用的信息挑出来，并利用这些特征实现人脸检测。

人脸图像预处理：对于人脸的图像预处理是基于人脸检测结果，对图像进行处理并最终服务于特征提取的过程。系统获取的原始图像由于受到各种条件的限制和随机干扰，往往不能直接使用，必须在图像处理的早期阶段对它进行灰度校正、噪声过滤等图像预处理。对于人脸图像而言，其预处理过程主要包括人脸图像的光线补偿、灰度变换、直方图均衡化、归一化、几何校正、滤波以及锐化等。

人脸图像特征提取：人脸识别系统可使用的特征通常分为视觉特征、像素统计特征、人脸图像变换系数特征、人脸图像代数特征等。人脸特征提取就是针对人脸的某些特征进行的。人脸特征提取，也称人脸表征，它是对人脸进行特征建模的过程。人脸特征提取的方法归纳起来分为两大类：一种是基于知识的表征方法；另外一种是基于代数特征或统计学习的表征方法。

基于知识的表征方法主要是根据人脸器官的形状描述以及他们之间的距离特性来获得有助于人脸分类的特征数据，其特征分量通常包括特征点间的欧氏距离、曲率和角度等。人脸由眼睛、鼻子、嘴、下巴等局部构成，对这些局部和它们之间结构关系的几何描述，可作为识别人脸的重要特征，这些特征被称为几何特征。基于知识的人脸表征主要包括基于几何特征的方法和模板匹配法。

人脸图像匹配与识别：提取的人脸图像的特征数据与数据库中存储的特征模板进行搜索匹配，通过设定一个阈值，当相似度超过这一阈值，则把匹配得到的结果输出。人脸识别就是将待识别的人脸特征与已得到的人脸特征模板进行比较，根据相似程度对人脸的身份信息进行判断。这一过程又分为两类：一类是确认，是一对一进行图像比 较的过程，另一类是辨认，是一对多进行图像匹配对比的过程。

人脸识别门禁

人脸识别门禁是基于先进的人脸识别技术，结合成熟的ID卡和指纹识别技术而推出的安全实用的门禁产品。产品采用分体式设计，人脸、指纹和ID卡信息的采集和生物信息识别及门禁控制内外分离，实用性高、安全可靠。系统采用网络信息加密传输，支持远程进行控制和管理，可广泛应用于银行、军队、公检法、智能楼宇等重点区域的门禁安全控制。

七、门禁部分

如下为硬件部分实物图

门禁机箱电源，门禁控制器，消防联动报警模块，一体式特高频读卡器，远端射频单元，人

体红外感应器

闭门器，单门磁力锁

门禁系统功能

对通道进出权限的管理，进出通道的权限就是对每个通道设置哪些人可以进出，哪些人不能进出。进出通道的方式就是对可以进出该通道的人进行进出方式的授权，进出方式通常有密码、读卡（生物识别）、读卡（生物 识别）+密码三种方式。进出通道的时段就是设置可以该通道的人在什么时间范围内可以进出。

实时监控功能，系统管理人员可以通过微机实时查看每个门区人员的进出情况（同时有照片显示）、每个门区的状态（包括门的开关，各种非正常状态报警等）；也可以在紧急状态打开或关闭所有的门区。

出入记录查询功能。系统可储存所有的进出记录、状态记录，可按不同的查询条件查询，配备相应考勤软件可实现考勤、门禁一卡通。

异常报警功能，在异常情况下可以实现微机报警或报警器报警，如：非法侵入、门超时未关等。根据系统的不同门禁系统还可以实现 以下一些特殊功能：反潜回功能：就是持卡人必须依照预先设定好的路线进出，否则下一通道刷卡无效。本功能是防止持卡人尾随别人进入。

防尾随功能：就是持卡人必须关上刚进入的门才能打开下一个门。本功能与反潜回实现的功能一样，只是方式 不同。

消防报警监控联动功能：在出现火警时门禁系统可以自动打开所有电子锁让里面的人随时逃生。与监控联动通常是指监控系统自动将有人刷卡时（有效/无效）录下当时的情况，同时也将门禁系统出现警报时的情况录下来。

网络设置管理监控功能：大多数门禁系统只能用一台微机管理，而技术先进的系统则可以在网络上任何一个授权的位置对整个系统进行设置监控查询管理，也可以通过INTERNET网上进行异地设置管理监控查询。

5.高校智慧教室解决方案 篇五

课题研究方案

一、课题提出的目的、意义及其所要解决的问题

国家《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》在基础教育信息化发展水平框架中提出，学校教育方式的变革要在学生多样化、个性化教学方面取得突破。“十二五”教育信息化的核心目标与标志工程是要建设“三通二平台”，其中的“网络学习空间人人通”作为其重要组成部分为学生的个性化学习提供了平台支持与政策保障。可见，国家信息化政策要求教育信息化的推进必须为学生提供个性化的学习环境，进而促进学生的个性发展。从教育媒体技术发展的实践轨迹来看，web2.0、社交网络、平板电脑、智能手机等技术与设备与教育的逐步融合，反映了媒体技术在以支持学生个性化学习为目标的导向下自卫性的结果。因此，无论是教育政策还是教育技术应用，促进学生个性化学习是教育信息化发展的核心诉求和价值取向。而作为教育信息化发展的潮流——智慧教室的建设势必将个性化学习落到实处。

本课题主要对智慧教室环境下的个性化教学实践更为全面、系统的研究，给出课堂教学中的方法和途径，并对各环节做了详细的说明，使个性化教学具备了较好的可操作性。在此基础上，本课题针对实际教学中涉及的问题，给出具体的案例，并利用问卷调查等研究方法对实验过程收集到的数据进行了定性和定量的分析，得出实验的阶段性结论。为进一步开展课堂教学研究提供初步的理论和实践的基础。

二、课题的核心概念及其界定

1．智慧教室

智慧教室是数字教室和未来教室的一种形式，是一种新型的教育形式和现代化教学手段，基于物联网技术集智慧教学、环境智慧调节于一体的新型现代化智慧教室系统，是推进未来学校建设和课堂教学的有效组成部分。使学生通过智慧教室实验平台，实现师生交互式课堂教学，更好地实现个性化教学，提升学生的学习能力，促进学生核心素养的形成。

2．翻转课堂

翻转课堂实质是将“知识传递”与“知识内化”进行了翻转。学生由“被动接受者”变为“主动探究者”，课堂也由封闭转向开放，更有利于培养学生终生学习的能力。翻转课堂成功的关键是通过课前自主学习任务单、配套教学视频和课堂学习任务书，确保学生达成课前学习目标。学生在任务单“问题导向”学习任务的指导下，在家按照自己的步骤学习，有困难的时候，可以反复观看视频，直至完成学习任务，达成课前学习目标。课堂上，学生接受检测（含协作评价），完成进阶任务（含协作评价），参加微项目学习（包含协作探究和展示、质疑、阐释），达到内化知识和发展核心素养的目标。

3．个性化教学

个性化教学是通过对特定学生的全方位评价发现和解决学生所存在的学习问题，为学生度身定制不同于别人的学习策略和学习方法，让学生有效的学习。每一个学生都是与众不同的，有自己独特的天赋特性、偏好和天生优势，也有不同于别人的弱点。解决学生的学习问题，应该用个性化的方法去适应学习上的要求。实现个性化教学不仅可以帮助中小学生迅速提高学习成绩，还能使之人格更完整、知识更全面、能力更突出、身心更健康、阅历更丰富，并具有更强的独立创新能力。

三、国内外同一研究领域现状与研究的价值

1．国内外相关研究领域现状评述

被誉为大数据商业运用第一人的维克托·迈尔-舍恩伯格提出，大数据改善了学习的三个核心要素：反馈、个性化和概率预测。智慧教室应用系统的移动端APP，PC、平板电脑、智能手机都成为了数据采集的渠道，借助互联网、物联网和移动网，任何一个学生在任何时间、地点，以任何方式做任何事情都会有记录，这样就形成了智慧课堂的特色。这些大数据来自学生、家长和老师，记录内容包括学生自画像、学期总结，还有同伴、老师、家长的个性化评语，同时也包括学生的学业成绩、社会实践、选科、参加社团活动获得的竞赛奖励等各个方面，这些记录能够综合反应学生的知识储备、兴趣爱好、情感态度、努力程度和进步的情况，形成多元立体动态的成长记录。

对于为什么要进行翻转课堂的问题，可汗学院的萨尔曼•可汗用“人性化学习”最早给出解释：不同的学生掌握同样的学习内容需要的时间是不一样的。传统的班级授课制条件下，时间是一个常量，教师不可能在课堂上为不同的学生提供不同的学习时间。在课堂里，要解决这个问题，只有一个办法，那就是“翻转课堂”，让孩子在家里按照自己的步骤学习知识，花费必要的时间——功夫，填掉“求知鸿沟”，掌握新的学习内容。到课堂上内化知识、发展核心素养，教师可以对学生进行一对一的个别化指导。

美国教育部推出了学生个性化学习计划（The individualized learning plan，即ILP）。提出了每一个学生都具有特定的潜质，其学习也带有特定的需求，教学活动中应给与适当的教学内容和教学呈现方式，并使其能够自主地确定学习的内容和进度，此外教育者亦需为其提供个性化的辅导。在此基础上，自适应学习技术逐渐个性化学习的重要途径。个性化的教育方案(IEP)正成为引导学生形成个性化的学习计划(ILP)。路易斯安那州、南卡罗莱纳州、华盛顿和新墨西哥都使用某种形式的个性化的学习计划。肯塔基州已经构建了一个基于 web 的自主学习的平台，其应用自2006 年以来急剧增加。

网络技术有助于学习过程个性化，使学习时间更好地利用。老师的定位将逐渐倾向于成为教室里硬件设备和自适应学习技术的学生学习的助手，以不断提高学生的探究学习经验。翻转课堂等教学形式的出现，使得教师在上课时间审查和指导学生探究学习活动。

2.研究意义

没有个性，哪来创新？要实现学生个性化的充分发展，必须要求个性化的教育。而个性化的教育的前提却是对教育对象的深入了解。“不得不承认，对于学生，我们知道得太少”——这是卡耐基•梅隆大学(Carnegie Mellon University)教育学院介绍中的一句自白，也同样是美国十大教育类年会中出镜率最高的核心议题。智慧教室，使得深入全面了解学生成为了可能。如此，教育必然面临深刻的变革：一是建立“以学生为中心”的智慧学习，需要“以学生为中心”重新建构教学，真正做到如规划纲要强调指出：“尊重教育规律和学生身心发展规律，为每个学生提供适合的教育。”二是由传统教学“三中心”，走向一个中心——“以学生为中心”。

智慧教室，不但能够让学校和教师深入了解学生，为通过精心设计的电子书包系统为学生提供符合其个性特征的个性化的学习资源，促进其个性化发展，还能够以可视化形式及时反馈给教师学生的学习状况，将教师从重复、机械的诸如批改作业等低效劳动中解放出来，使其有充分的时间和精力关注于专业的发展，进而真正实现教学相长理想状态。

此外，智慧教室全方位的师生交互环境，还可以构建起有组织的学习共同体，让视觉学习型、听觉学习型和动觉触觉学习型等不同类型的学生组成学习团队，在合作探究和协作学习中充分发挥各自的优势，培养合作能力和未来领导力。

基于智慧教室的翻转课堂与个性化教学，还涉及到学生的自我认知和自我评价。这种自我认知、自我评价能力深刻影响着一个人的社会定位和人生规划，对其终生发展有着极其重要的影响。

四、研究的目标、内容（或子课题设计）与重点

1．研究目标

实现智慧教室环境与翻转课堂的整合，创设教师与学生合作教学文化，加强教师专业学习，促进学生核心素养的发展。

利用智慧教室环境整合优质资源，推动教育个性化和高水平的均衡发展。

通过智慧教室信息化平台，实现量化评价和质性评价相结合，推动各个课程的个性化教与学。

2．研究内容与重点

基于智慧教室环境的翻转课堂实施研究，应用信息化技术重构教学课堂。重视引导，采用适应性方案评价学习结果，实现学生的个性化学习和教师的个性化教学。

从理论、技术、设计和实践研究四个方面，探索智慧教室环境的翻转课堂与个性化教学的有机结合，提高教与学主体的参与性，构建适合具体学科的个性化教学范式和评价体系。

五、研究的思路、过程与方法

1．研究思路

从课堂教学中存在的问题入手，利用智慧教室环境整合优质资源，立足转变学生的学习方式，综合运用文献法、案例研究法等多种研究方法，坚持理论构建与实践探索相结合，实证与调查研究相结合。

2．研究过程

（1）准备阶段（2017年9月—2017年12月）

①完成课题研究方案的制定、论证以及申报立项工作；②成立课题研究小组及人员分工；③调查分析，收集资料，文献搜集，制定研究目标，进行理论构建，撰写课题实施方案及实施执行计划、检验方案；④培训课题组研究人员；⑤编制有关的调查问卷，了解情况。（2）研究实施阶段（2018年1月—2019年6月）

根据实施计划进行研究，请有关专家对课题组人员进行评价指导、理论和业务培训讲座，举办教学研讨活动，广泛交流，收集第一手资料，并进行整理分析，撰写阶段性研究报告以及相关专题研究论文。对取得的成果进行总结，准备结题，并拟定继续实践的延续计划。（3）成果总结提炼阶段（2019年7月—2020年5月）

对本课题研究的过程及资料进行全面、科学、系统地分析总结，形成实验报告和课题总结报告，并将专题论文汇编成集，调整研究方法，实施再研究，最后请专家组鉴定验收。

3．研究方法（1）观察法：通过观察在课堂上学生学习的表现（如主动参与教学的情况、上课时注意力是否集中、有无睡觉现象等）获得有关实验的资料。

（2）调查法：通过问卷调查、访谈学生，掌握实验前后学生的学习兴趣、探究式学习的情况，了解实验的效果。

（3）对比实验法：通过对实验班与对照班在实验前后学生的学习成绩及学生对本学科的兴趣等进行对比，获得实验效果。

（4）行动研究法：通过智慧教室的时空转换和信息化平台，实现量化评价和质性评价相结合，推动各个课程的个性化教与学，开展实践与研究，并在不断研究的过程中创新教学方法，行动研究法是本课题研究的主要方法。

（5）案例研究法：通过智慧教室的时空转换和信息化平台，实现量化评价和质性评价相结合的教学案例，有针对性地积累实践经验和相关理论依据。

六、主要观点与创新之处

1．主要观点

（1）利用智慧教室环境整合优质教学资源，通过翻转课堂进行个性化教学，引导学生进行探究式学习，变革教师的一言堂、满堂灌的教学方式和学生被动接受的学习方式。让学生在主动参与中进行学习，在探究问题的活动中获取知识。调动学生学习的积极性和主动性，使课堂教学充满生机和活力，让学生成为知识的主动建构者。

（2）利用智慧教室环境整合优质教学资源，进行个性化教学，提高学生的分析问题和解决问题的能力。让学生能亲历、感悟探究过程，从提出问题、分析问题到解决问题，都靠学生积极的思维活动来完成，提高学生的动手实践能力和获取新知识的能力。

（3）利用智慧教室环境整合优质教学资源，进行个性化教学，培养学生的问题意识和探究精神。学生能带着问题去学习，经过探究用所学的知识去解决问题，在探究的过程中又不断地发现新问题，再去解决问题，如此反复循环。使学生对知识的理解得到不断深化，同时培养学生的问题意识和勇于探究的精神。

2．发展与创新

着眼于发展学生的核心素养，构建智慧教室环境的翻转课堂与个性化教学中的针对性和实效性，体现教育理论研究的发展与教学实践思路的创新。

以培养学生终身学习的能力为核心进行学习方式的变革。

基于智慧教室的翻转课堂与个性化教学，还涉及到学生的自我认知和自我评价。这种自我认知、自我评价能力深刻影响着一个人的社会定位和人生规划，对其终生发展有着极其重要的影响。

七、预期研究成果

成果名称

“基于智慧教室环境的翻转课堂与个性化教学实践研究”典型课例集 阶段成果

“基于智慧教室环境的个性化教学实践研究”的评价方法 最终成果

“基于智慧教室环境的个性化教学实践研究”结题研究报告和工作报告 “基于智慧教室环境的翻转课堂与个性化教学实践研微课程资究”资源（任务单、任务书、微视频、错题集、试题库）源

研究报告

2020年9月

工作报告

2019年1

2月 “基于智慧教室环境的个性化教学实践研究”案例集

评价手册

2019年8月 “基于智慧教室环境的个性化教学实践研究”案例集 “基于智慧教室环境的个性化教学实践研究”阶段研究报告

成果形式 课例集 案例集 研究报告

完成时间 2017年12

月 2018年8月 2018年12

月 2018年8月 “基于智慧教室环境的翻转课堂与个性化教学实践研微课程资究”资源（任务单、任务书、微视频、错题集、试题库）源

案例集 2019年8月

八、完成研究任务的可行性分析（包括：①包括课题主持人在内的课题组成员的学术或学科背景、研究经历、研究能力、研究成果；②围绕本课题所开展的前期准备工作，包括文献搜集工作、调研工作等；③完成研究任务的保障条件，包括研究资料的获得、研究经费的筹措、研究时间的保障等。）

1．完成课题研究任务的条件分析

（1）教学设备齐全 学校在教学硬件和软件上投入了大量的经费，办学条件明显改善。尤其是学校建设，是苏州湾的一道亮丽的风景，更是我校发展史上的里程碑。校区占地面积161亩，建筑面积90000平方米，总投入5亿元。建设规模为从幼儿园到高中，可容纳在校生1800人。学校高度重视教育科研工作，教育科研水平不断提高，在国家、省、市级课题研究中取得了丰硕成果，校内形成了浓厚的教育科研氛围，为本课题研究活动的顺利开展创造了良好的外部环境。

（2）人才条件优势 承担课题研究的张琥是江苏省特级教师，罗天涛是教育部经典诵读专家组成员，江苏省优质教育工程讲师，苏州市首届十佳班主任，中学语文学科带头人，江苏省语文优质课一等奖、苏州市中学语文教师基本功第一名获得者。其教育理念先进，教学科研方法娴熟，具有一定的科研能力，承担的多项省级课题子课题研究现已结题。

课题组主要成员罗移山、朱浩等老师的科研成果丰硕，陈海涛、董劲等老师获江苏省青年数学教师优课比赛一等奖。他们都具有相当水平的教育科研的基础和能力，并热忠于教育教学改革，对课堂教学改革具有浓厚的兴趣，并决心在新课程观的指导下，大力推进素质教育，不断提课堂教学效率，培养学生的实践能力与数学素质。

本课题组成员都是从事一线教学骨干，教学经验丰富，教科研能力强。他们均是已结题的省“十二五”规划课题“现代合作学习策略的研究”的参研人员，并取得了一定的研究成果，积累了丰富的研究经验，为该课题的研究奠定了坚实的基础。

（3）经验积累丰富 我校在上级教科研部门的领导下，进行了一系列的课题实验与研究，积累了大量的研究经验，同时培养了一支科研能力强的教师队伍。本课题研究人员先后主持、承担和完成了多项省、市级教育科研课题的研究，取得了丰硕的研究成果，并积累了丰富的研究经验，为该课题的研究奠定了坚实的基础。课题研究质量和进程由中学特级教师、江苏省优秀教师把关。

2．课题研究的保障措施

本课题组的核心成员都已围绕该课题积极开展前期准备工作，现已搜集了大量文献资料，组织问卷调查等工作。

充分发挥专家组的学术引领作用，聘请了校内外有关教科研专家为本课题把关、指导。建立健全研究制度，定时间、定地点、定研究内容，确保研究工作落到实处。同时加大对参研人员的培训力度，努力提高参研教师的科研素质和科研水平。这些都是完成本课题研究任务的十分有利的条件。参考文献：

黄荣怀，胡永斌，杨俊锋，肖广德．智慧教室的概念及特征[J]．开放教育，2012，4 2

黄荣怀．计算机支持的协作学习——理论与方法[M]．北京，人民教育出版社，2003 3

6.多功能教室解决方案 篇六

概述：

随着计算机多媒体技术和网络技术的发展,计算机教学的水平也在不断的提高。信息社会要求现代教育培养信息社会需要的人才，实现教育观念、教育方法和教育手段的现代化。多媒体教学把多媒体技术引入教学中使形象思维和想象思维统一起来，相得益彰。根据用户要求提供多媒体教学网的全方位解决方案。

机房特点：

多媒体教室采用当前较高配置的计算机系统设备和网络设备，计算机处理能力强，网络一般为100M交换或共享网，能够支持大数据量的传送，可以同时作为多功能电教室和电子阅览室。

解决方案1：多功能多媒体媒体电子教室方案（IP CLASS V2.1 + MediaKey + 电教中央控制系统）主要功能：

全体教学 分组教学 语音教学 分组讨论 锁定学生

快速辅导 监视遥控 学生示范 快速通话 学生举手

学生发言 快速考试 电子白板 文件传输 AV广播 远程命令 两人对讲 转播教学 网络影院 AV控制 另外可以选配VOD和虚拟录音机

方案特点：

1.可以在Win9x（包括Win95、Win98、Win Me）和Windows 2000操作系统上运行。

2.软硬件结合，全体教学和部分教学支持硬件Media key加速,具有硬件级的传屏效果，能非常流畅的传任何视频和音频效果，例如：DOS全屏、Avi、DVD、Vcd、AutoCAD教学等。

3.可同时流畅监视9个学生，可在一个和九个之间切换，并且由监视直接切换到遥控。

4.网络影院，支持多种文件格式（Dat、Mpeg I、MPEG II、Avi、Asf等），播放流畅。

5.可以提供六路外部音、视频信号输入，既可以将影碟机、磁带、录相带、视频展示台、有线电视等外部视频信号通过广播传输到每一个学生的面前，也可以通过大的投影机银幕将教学内容放映出来，可适应大的教室、会议室应用需要。

6.利用视频展示台，可以把文字、图表、照片、实物等通过投影机在大屏幕展示给学生，减少甚至取消老师的板

书，降低老师的劳动强度。

7.使用方便，只需点击教师机上的图标或控制面板，就可以完成在多种AV教学设备之间自动的切换，并实现对输出及输入设备的遥控。

8.教师机具备网络接口，可以与INTERNET网或校园网相联接，教师可在教学中随时从网络中调用有关信息，同时也可以进行远距离教学。

9.采用模块化设计，在主控制单元的基础上可选配扩充有线电视模块和灯光窗帘强电开关控制模块，满足不同用户和档次产品需求；

最低配置：

学生机：P233 CPU；32M RAM；10M网卡；全双工声卡 教师机：PII350 CPU；64M RAM；10M网卡；全双工声卡

电教中央控制系统连接逻辑图：

安装要点：

1、分别按IP CLASS、Mediakey、电教中央控制系统使用手册的说明步骤连接安装Mediakey、电教中央控制系统，安装设置好IP CLASS教师和学生端软件。

2、用AV信号线将中控左边的监视器输出端口与教师机上的视频采集卡输入端连接，将中控上的控制串口与教师机上的COM口用RS232串口线连接。

3、按中控说明书中的系统学习步骤学习遥控编码，使中控系统可以正常控制各种设备的操作和信号切换。则可以实现系统所设计的各种功能。

解决方案2：纯软件多媒体教学网（可选配VOD、虚拟录音机、AV）

主要功能：

全体教学 分组教学 语音教学 分组讨论 锁定学生

快速辅导 监视遥控 学生示范 快速通话 学生举手

学生发言 快速考试 电子白板 文件传输

远程命令 两人对讲 转播教学 网络影院 另外可以选配VOD和虚拟录音机

方案特点：

1、传屏速度快，音视频传输延时小，性能居于同类产品领先水平。

2、可以在Win9x（包括Win95、Win98、Win Me）和Windows 2000操作系统上运行。

3、占用系统资源小，测试表明全体教学时，一般情况下只有30%左右。

4、程序运行稳定可靠，经过了较为严格的测试，可长时间连续教学。

5、测试表明Photoshop、Office2000、Vc6、Dreamweaver、AutoCAD等大型软件的教学非常流畅。

6、学生掉网后，重新启动，还可以自动参与到教学中，不需任何干预。

7、完全支持教师机和学生机使用不同的分辨率和颜色数，不过建议同时 使用800×600的分辨率，效果会更好。

8、能够传递各种鼠标指针变化，上网或者作图时更方便。

10、采用面向连接的TCP方式点名，减少了学生掉网的可能性，增强了稳定性。

11、支持两种点名方式：全自动点名和手动登录，适应不同场合需要。

12、支持Dhcp动态分配学生IP地址。

13、可同时流畅监视9个学生，可在一个和九个之间切换，并且由监视直接切换到遥控。

14、支持RPL WIN95/WIN98和Pxe Win98无盘工作站。

15、网络影院，支持多种文件格式（Dat、Mpg、Avi、Asf等），播放流畅。

16、支持VOD视频点播功能（选配）。

17、支持多国语言版本（中文、英文、日文等），面向国际市场。

最低配置：

学生机：P233 CPU；32M RAM；10M网卡；全双工声卡 教师机：PII350 CPU；64M RAM；10M网卡；全双工声卡

解决方案3：采用TOP2000 IP CLASS V2.1 + Mediakey（可选配VOD、虚拟录音机）

主要功能：

全体教学 分组教学 语音教学 分组讨论 锁定学生

快速辅导 监视遥控 学生示范 快速通话 学生举手

学生发言 快速考试 电子白板 文件传输

远程命令 两人对讲 转播教学 网络影院 另外可以选配VOD和虚拟录音机

方案特点： 1.可以在Win9x（包括Win95、Win98、Win Me）和Windows 2000操作系统上运行。

2.软硬件技术结合，全体教学和部分教学通过硬件Media key加速,具有硬件级的传屏效果，能非常流畅的传任何

视频和音频效果，例如：DOS全屏、Avi、Vcd、AutoCAD教学等。3.占用系统资源小，测试表明全体教学时，一般情况下只有30%左右。4.程序运行稳定可靠，经过了较为严格的测试，可长时间连续教学。

5.测试表明Photoshop、Office2000、Vc6、Dreamweaver、AutoCAD等大型软件的教学非常流畅。6.学生掉网后，重新启动，还可以自动参与到教学中，不需任何干预。

7.完全支持教师机和学生机使用不同的分辨率和颜色数，不过建议同时 使用800×600的分辨率，效果会更好。

8.能够传递各种鼠标指针变化，上网或者作图时更方便。

9.采用面向连接的TCP方式点名，减少了学生掉网的可能性，增强了稳定性。10.支持两种点名方式：全自动点名和手动登录，适应不同场合需要。11.支持Dhcp动态分配学生IP地址。

12.可同时流畅监视9个学生，可在一个和九个之间切换，并且由监视直接切换到遥控。13.支持RPL WIN95/WIN98和Pxe Win98无盘工作站。

14.网络影院，支持多种文件格式（Dat、Mpg、Avi、Asf等），播放流畅。

15.可接外部AV视频音频设备（DVD、录影机、数码相机、投影仪等）进行网上实时数字广播（选配）。16.支持VOD视频点播功能（选配）。

17.支持多国语言版本（中文、英文、日文等），面向国际市场。

最低配置：

7.构建智慧型的未来教室 篇七

现代中庆 围绕“三 通两平台”, 进行了构建智慧型未来教室的有益尝试, 推出了“智慧教室”整体解决方案。“智慧教室”集成了触控大屏、分布式录播、功放、电子书包、网络控制等硬件设备, 以及基于物联网和大数据理念的云平台软件, 以四种“新面孔”实现对传统教学模式的根本性变革。

新教学模式:以学生为中心

信息技术扩展了教与学的手段与范围, 也改变了传统的教学模式和学习方法。现代中庆认为, 未来教室是利用移动互联网 (平板/手机 +WiFi/3G/4G) , 基于丰富的数字教学资源和云平台, 实现以学习者为中心的个性化学习、自主学习、探究性学习、协作性学习等新型教学模式, 高效提高学生的知识水平和素质。“智慧教室”强调以学生为设计主体, 增强学生在教学过程中的参与度, 学生在学习方式、学习进度、时间和地点等方面获得一定的自主权。

新学习形式:开放式+泛在式

国家教育发展的目标是构建全民学习、终身教育、随时随地可学习的学习型社会, “智慧教室”为教育形式的多元化提供了契机。与以课本和课堂为主要学习平台的封闭式学习相比, 以任务为指向, 通过师生互动、生生互动、课堂与社会互动等形式获取知识、解决问题的开放学习将在未来教室中得到普 及。而智慧教室中无处不在的网络和不断普及的移动终端, 则为学生提供了无时无刻、无处不在、或零或整的泛在学习环境。

新学习空间:广泛的互动

智慧教室不再是一间封闭的教室, 而是开放的学习空间。它打破了学校围墙的壁垒, 调动了班级之间、师生之间、生生之间的互动积极性, 学习也由个人的、机械的记忆转变为社会的、互动的过程。同时, 基于网络的互动教学, 智慧教室也突破空间局限, 让区域间的班级互动成为可能。

新技术应用:基于物联网和大数据理念的云平台

智慧教室的核心理念是按照学生的学习进度推进教学, 引入物联网和大数据的云平台为这一理念提供了切实的保障。智慧教室对教室中的人与设备均引入了“身份”的概念, 通过物联网, 可以即时地捕捉、分析师生的教与学需求信息。同时, 现代中庆与首都师范大学教育技术系研发团队达成战略合作, 共同启动了促进教师专业发展的COP项目, 开启了基于教学一线数据提升教师实践性知识与能力的深度合作。

8.高校智慧教室解决方案 篇八

【关键词】智慧教室 中职英语阅读课 互动式教学

一、研究背景

信息技术与学科整合一直是教学上的热点。信息技术应用教学的变革历程：由最初扫电脑盲开始，提倡人人课堂使用PPT 教学，发展到基于跨越式课题进行网络班教学，再发展到电子白板课堂普及使用，现迎来了人手一台教育pad的“智慧教室”年代。2015年江阴中等专业学校正式引进智慧教室Hiteach教学系统和Irs反馈系统，进入一个信息化教学的新的台阶。

二、智慧教室的定义

智慧教室的定义为：在云技术环境下，“智慧”体现学习者在学习过程中实时反馈及检测学生的学习进度，并能进行智能分析、智能判断学生学习状态，然后根据学生学习状态进行资源推送，进行分层学习或个性化学习，此时所需的资源为微课、课件、不同层次的题库等大量的云资源。因此，智慧教室在硬件设备上需要高端技术的支持，必须配置交互式智能一体机、录播系统、应答系统、教育云平台以及人手一台平板电脑。云技术环境下的智慧教室有利于互动式学习，它提供教师能获得更快速的学生学习信息反馈的评测工具，促使教师真正实现关注差异，因材施教。根据知识建构的三个层次（知识的系统建构、知识的意义建构、知识的协作建构），教师引导学生在课堂上进行个性化的自主学习。这与传统教育模式中职学生的被动授课的学习有着本质的区别。依托“智慧教室”的学习是主动的，而学习资源更为丰富有趣。学生按个人所需，平台按需输送学习的信息或解决问题和探讨问题的方式，基于学生认知的初始水平，以学生的知识和能力的发展为目标的个性化学习过程。

三、“智慧教室”下互动式阅读教学模式的探索

课例选自江苏省职业学校文化课教材配套教学用书《英语》第六册第二单元中的Reading阅读课Life on a Desert Island，授课班级为13级机电五年制大专班的学生。在智慧教室Hiteach授课环境下，教师充分利用智慧教室的软硬件配置，将信息技术与英语阅读课程深度整合，发挥智慧教室的优势，运用信息技术为学生创造出图文并茂、人机交互、即时反馈的英语学习环境，通过小组合作学习探究、模拟求生演练、在线课堂评价等教学手段，学生积极性被充分调动。学生发挥主动性和自主性，真正在“做中学”，成为课堂的主体。下面将本节课基于智慧教室下的互动式教学设计总结如下：

Quiz

Qs： 1. Why was Alexander Selkirk stuck on the island？ （A）

A. He guessed his ship would sink and chose to leave before it really happened.

B. He wanted to prove that he could live on the island on his own.

C. His ship sank and he swam to the island.

2. How long did Alexander Selkirk live on the island？ （B）

A. About 10 years.

B. About 5 years.

C. About 16 years.

3. Who wrote the book Robinson Crusoe？ （A）

A. Daniel Defoe

B. Alexander Selkirk

C. Robinson

Lead-in

A picture of an island is shown to students.

Ask them： Is it beautiful？ Do you want to live there， but with no one around you？ Can you imagine if you were stuck on the island， what would you bring？

Watch a micro-video made by some of the students.

After that， ask them：

Who do you think made the smarter choice， Jiang or Wang？ Wang.

What would Wang bring？ A bottle of water and a knife.

Who does he learn from？ Bear Grylls.

With the experience learned from Bear Grylls， students must be ready to go on an adventure with Alexander Selkirk.

Listen to the tape on the platform and circle the things and tools that Alexander Selkirk brought from the ship. Students do it on their own pads.

Para1 Clothes， bedding， gun， gunpowder， bullets， tobacco， hatchet， Bible，

Para 2 pot，

Para 3 knife， shoes.

Match the things vand tools with their functions

Replacement& Reuse

When time passed by， the things and tools that he brought from the ship gradually wore out.

What are the things and tools that gradually wore out mentioned in the text？ Clothes， shoes， bedding， gunpowder， knife.

What did he do to replace them？

How to replace gun and bullets， hatchet and pot？

Work in groups. Students can search online or watch videos uploaded onto the QQ group.

Students offer different ideas.

We can find food by catching fish， making a trap…

We can use a sharp stone tied onto a piece of wood to make a hatchet.

We can barbeque， cook food in a coconut or on hot stones， eat raw food…

Summarize the text by filling in the blanks.

Interview

Watch a video. Then ask them：

Was he brave？ Yes！

Why did not he give up？ Because he wanted to go home alive.

Finally he did it and was rescued by a passing-by ship. Suppose Alexander Selkirk were invited to our class， students mast have a lot of questions to ask him. Prepare for the interview. Students can practice asking and answering with group members.

Ask one student to play the role of Alexander， and the other students can ask him questions freely.

Part 3： Challenge

Recently the shocking news that some young travelers put their lives in danger while hiking in the mountain make students think it necessary for them to practice survival skills.

There are four bags full of stuff that may help students. Each bag has a mission card in. Each group should work together to complete the mission. Then compete to see which group is the first to finish.

Then each group should come to the front to show their results.

Mission 1：Make a fish trap

Mission 2： Make a water filter

Mission 3： Three ways of tying a knot

Mission 4： Send signals for rescue

Part 4： Presentation

Show students some of their creative works.

Students vote for their favorite.

Share with them some achievements that senior students made.

Part 5： Assignment

Must-do：

Write a composition

If I were stuck ___________________________， how could I survive？

Write a composition of 100 words on the topic. You can choose from

in the forest， in the desert， in the snow mountain

Send your writings to e-mail 33380949@qq.com

Alternative：

Follow me on the Wechat platform and do some supplementary reading.

Part 6： Real-time Assessment

Students log onto the message board and leave some messages or make comments freely.

四、智慧教育的未来