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新技术赋能,智慧教室正重构传统教学模式

发布时间:2019-01-25 15:11:00

 说起对教室的印象,黑板+粉笔不知道承包了多少人对学生时代的回忆:老师在黑板上书写文字、绘制图形,学生在课堂上聚精会神,跟随老师的板书获取知识、掌握知识。但随着教育信息化的普及,传统的“黑板+粉笔”模式因为其书写限制和粉尘伤害已逐渐被新的工具所替代。

    有统计数据显示,经过多年来的教育信息化建设,多媒体教室比例已经从2014年不到40%提升到88%,网络学习空间数量从60万个激增到7100万个。教育录播、交互式电子白板等边缘计算设备走入更多的教室,在推动信息技术与教育教学深度融合的过程中发挥了重要作用。

    但与此同时,很多学校普遍存在智慧教室中的设备数据处理能力不足,与教育应用、教育内容难以深度融合等问题,也制约了教育信息化效果的继续提升。

    在教育信息化2.0时代,英特尔正联合生态伙伴,借助互联网、边缘计算等新技术手段,完成了对传统教学环境的重构,通过构建智慧教室不仅将教师从传统的粉笔、黑板、PPT的教学形态中解放出来,也增强了学生在课堂上的教学互动,正在成为的新风口和着力点。

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智慧教室中的“小烦恼”

    随着教育信息化建设的快速发展,很多学校都已经部署了不同的教育信息化设备和系统,其中很多都集中在智慧教室的建设上,较为常见的有多媒体教学设备、交互式电子白板等。

    除此之外,教育录播平台、智能考勤与监控、智能控制中心等也是当下智慧教室建设的重点。比如,教育录播平台可以支持教学视频的录制,并通过高速网络将授课视频实时推送到其它区域(如偏远地区),同时实现双向互动,在促进优质教育资源共享上意义重大。

    这些不同功能的教育信息化设备在满足不同教学任务的同时,也给学校带来了新的难题。尤其是许多设备往往属于不同品牌和厂商,所遵循的标准也不尽相同,在部署中会增加智慧教室的IT环境复杂度。

    来自湖北阳新县的一位学校信息管理员就表示,在过去几年,教室内陆续部署了教育主机、电子白板、录播等设备,但是这些设备连接、使用较为复杂,难以与老师之前的教育方式进行有效融合,还常常会因为学生玩闹等情况导致设备损坏,存在着老师“不愿用、不敢用、不会用”等问题。

    具体来说,这些问题主要集中在以下三个层面:首先,在可用性上,由于很多教室内部使用的投影仪等通用设备,并非为教育场景所专门设计,在教室环境下,很容易因为师生使用不当等原因出现故障;其次,在易用性上,非专门设计的教育信息化设备需要独立控制,并依赖复杂的连线,使用较为繁琐,在对使用者的专业能力需求方面存在一定的门槛;第三,在扩展性上,这些非统一部署的设备并不利于扩展,新加入一种教育应用往往就需要新的独立设备,更不用说运行人工智能等各种新型的负载了。

    边缘计算赋能智慧教室

    在去年4月教育部发布的《教育信息化2.0行动计划》中,智慧教室成为校园信息化整体建设的重要组成部分,承担着让信息化教学变得简单、高效、智能的任务,对于推进教育信息化向智能和创新发展具有重大的意义。

    如何让教育信息化真正融入教学过程之中?首要的一点是基于智慧教室应用场景的需求,将智慧教室内各种设备的硬件、接口、使用方式等进行标准化,便于进行统一的应用、维护与扩展。

    与此同时,在负载整合上,是将电子白板、录播等各种教育应用的负载整合在统一的边缘计算系统上,从而对设备进行统一管理,这不但减少了连接线,提升了稳定性与管理运维的便捷性,而且还利于对教育数据进行集中的搜集、处理、洞察,并扩展“智能+教育”等新型应用。

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这就意味着,边缘计算作用日益凸显,通过将网络、数据处理与分析、存储等核心能力部署于边缘端,极大地提升终端设备对于关键教育应用的支撑能力。

    比如,针对智慧教室中图片及音视频处理场景集中并发量高、对于延迟敏感等特点,高性能的边缘节点可以提供强大的多媒体处理能力,通过稳定的链路提供高吞吐、低延迟的多媒体及时处理能力。

    而在智慧教室管理方面,具备计算机视觉处理能力、与教育云连接的边缘计算设备,可以实现对于智慧教室各种学生、教师、环境态势的智能感知,在提供了高效的教育管理手段的同时,还有助于实现对于教室异常状况的及时处理。而在教学设备管理方面,则可以通过远程管理、桌面虚拟化等技术实现边缘计算终端的统一维护与管理,提升智慧教室的安全性、稳定性与管理的便捷性。

    联合生态伙伴,英特尔释放技术潜能

    为了推动教育信息化2.0时代的智慧教室发展,英特尔公司提供了涵盖英特尔® 凌动处理器、英特尔® 酷睿处理器、英特尔® 视觉加速器等一系列标准化的产品,同时以负载整合为理念,与蓝鸽、希沃、鸿合、希捷、海尔等生态合作伙伴合作,打造了新型智慧教室解决方案。

    比如,英特尔开放式可插拔规范(OPS),该规范致力于在显示器与媒体播放器之间实现系统架构标准化,可以实现更具成本效益的数字标牌和其他显示解决方案的设计、部署和管理,支持先进的功能和不断涌现的使用案例,包括交互功能和匿名观众分析。

    学校可以基于英特尔OPS 规范构建统一管理的边缘计算设备,将智慧教室内的各种负载整合在该设备之中,实现统一的资源调配与管理,不仅有助于提升可用性、易用性、成本效益,还在边缘侧为智能教育应用奠定了基础。

    目前,英特尔正在与加速与本地合作伙伴进行协作,通过人工智能和边缘计算等技术促进教学场景具备更高效率的互动、分析和学习能力以及在标准化方面的领先布局,联手打造交互式电子白板、智能录播、智能考勤等产品,满足智慧教室的构建需求。

    鸿合科技将面向智慧教育应用、能够实现负载整合的“英特尔OPS+人工智能”的边缘计算终端,整合到智慧交互式黑板的后端,除了能够整合录播、多媒体交互等负载,还通过搭载英特尔视觉加速器、英特尔Movidius VPU、英特尔FPGA等产品,实现了人工智能教育应用的扩展。

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作为视睿科技在教育领域的自主品牌,希沃在智慧课堂解决方案中,采用英特尔OPS规范来构建智慧黑板、交互智能大屏、电子白板等产品,实现了针对教育场景优化的性能、可用性、稳定性。基于英特尔处理器构建的班级服务器,本身具备计算处理能力,可以预装本地应用,还提供了多路并发的无线接入能力,可以保障教室里的所有学生终端连接到互联网上进行教学互动,也可以在弱网或者断网情况下,通过班级服务器的本地服务应用,以及资源缓存,保障正常教学。

    智能技术的应用不可避免的带来对数据处理能力的巨大需求,英特尔联手合作伙伴通过采用边缘计算等新技术,对教育数据进行敏锐感知与洞察,从而极大地提高关键教育应用的时效,加速边缘AI在智慧教室中的快速落地。作为一种新型的教育形式和现代化教学手段,智慧教室将成为未来学校建设的有效组成部分,方便师生的同时,给整个教育行业带来新的机遇。


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