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1、智 能 教 室 -未來課堂之探究 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 ” 。 “ 庠 ” ， “ 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 ： 單 一 設(shè) 備 智 能 - 設(shè) 備 控 制 智 能

2、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(wù) 、 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(shè) 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

3、它的 電 子 設(shè) 備 是 主 要 的 信 息 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

4、交 互 。 是 一 個 依 靠 智 能 交 互 空 間 技 術(shù) 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(shè) 備 進 行 控 制 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(yīng) 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(shù) 實 現(xiàn) 的 增 強型 教 室 。 裝 備 先 進 （ 齊 全 ） 、 操

5、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 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 算 技 術(shù) 人 工 智 能 技 術(shù) 電 子 交 互 白 板 技 術(shù)

6、分 布 式 伺 候 計 算 技 術(shù) 智 能 空 間 技 術(shù) 目前研究的關(guān)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(shè) 備 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

7、 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(shè)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 和 全 自 動 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 錄 播 系 統(tǒng) 。 卓 越 智 能 教室 系 統(tǒng) 連 接示 意 圖 Mc

8、Gill Intelligent Classroom (加拿大)目標: 先進技術(shù)與設(shè)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: 增強真實感的遠程教學環(huán)境 三、智能教室軟硬件的設(shè)計 硬 件 ： 呈 現(xiàn) （ Rendering） 設(shè) 備 傳 感 （ Sensor） 設(shè) 備 感 知 (Perception )設(shè) 備 計 算 與 控 制 設(shè) 備 軟 件 ： 通 過 Smart Platfor

9、m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(yīng) 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(yīng) 制 定 出 詳 細 的 Agent間 消 息 和交 互 規(guī) 程 ， 設(shè) 計 好 各 Agent之 間 的 聯(lián)調(diào) 。 理想智能教室模型 身 份 識 別 功 能 （ 教 師 、 本 地 學 生 、 遠 程 學 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) （

10、 照 明 、 室 溫 ） 教 學 情 景 創(chuàng) 設(shè) （ 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 University of Szeged （ 賽 格 萊 大 學 ， 匈 牙 利 ）is supported by Microsoft Corporation Toward a future wireless classr

11、oom 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 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(gòu) 從 財 政 大 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 ” 新 加 坡 國 立 教 育 學 院 設(shè) 立 BackPack.Net中心 ， 打 造 “ 未 來 教 室 ” ， 由 新

12、 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 校 以 平 板 電 腦 應(yīng) 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 祿 學 校 大陸 未 來 課 堂 教 學 的 主 流 技

13、 術(shù) 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:/ 關(guān) 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:/ 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(shù) 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

14、，sustainable（可持續(xù)），inclusive（兼容），fresh，safe，flexible，ICT enabled，multi-user，fun，delightful（令人愉快），curved，growing，natural -innovative designs for schoolshttp:/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 為 核 心 ， 建構(gòu) 一 個 服 務(wù) 和 支 持 課 堂 教 學 主 體 的 發(fā) 展 和 自由 的 ， 各 構(gòu) 成 要 素 和 諧 共 存 的 教 與 學 的 活 動及

15、環(huán) 境 。 定 位 于 ： 服 務(wù) 與 支 持 教 學 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 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、互動等。 * 后現(xiàn)代特征的概念課堂：也稱簡潔的課堂，人性化設(shè)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(yīng)一個實際的學習者，可以在網(wǎng)絡(luò)空間中參與在線課程、交流、行為等。 謝謝各位，請多指教！ 祝 論 壇 順 利 圓 滿 ！華東師范大學 張際平E-mail: