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新技術賦能,智慧教室正重構傳統教學模式

來源:投影時代 更新日期:2019-05-24 作者:pjtime資訊組

    說起對教室的印象,黑板+粉筆不知道承包了多少人對學生時代的回憶:老師在黑板上書寫文字、繪制圖形,學生在課堂上聚精會神,跟隨老師的板書獲取知識、掌握知識。但隨著教育信息化的普及,傳統的“黑板+粉筆”模式因為其書寫限制和粉塵傷害已逐漸被新的工具所替代。

    有統計數據顯示,經過多年來的教育信息化建設,多媒體教室比例已經從2014年不到40%提升到88%,網絡學習空間數量從60萬個激增到7100萬個。教育錄播、交互式電子白板等邊緣計算設備走入更多的教室,在推動信息技術與教育教學深度融合的過程中發揮了重要作用。

    但與此同時,很多學校普遍存在智慧教室中的設備數據處理能力不足,與教育應用、教育內容難以深度融合等問題,也制約了教育信息化效果的繼續提升。

    在教育信息化2.0時代,英特爾正聯合生態伙伴,借助互聯網、邊緣計算等新技術手段,完成了對傳統教學環境的重構,通過構建智慧教室不僅將教師從傳統的粉筆、黑板、PPT的教學形態中解放出來,也增強了學生在課堂上的教學互動,正在成為的新風口和著力點。

    智慧教室中的“小煩惱”

    隨著教育信息化建設的快速發展,很多學校都已經部署了不同的教育信息化設備和系統,其中很多都集中在智慧教室的建設上,較為常見的有多媒體教學設備、交互式電子白板等。

    除此之外,教育錄播平臺、智能考勤與監控、智能控制中心等也是當下智慧教室建設的重點。比如,教育錄播平臺可以支持教學視頻的錄制,并通過高速網絡將授課視頻實時推送到其它區域(如偏遠地區),同時實現雙向互動,在促進優質教育資源共享上意義重大。

    這些不同功能的教育信息化設備在滿足不同教學任務的同時,也給學校帶來了新的難題。尤其是許多設備往往屬于不同品牌和廠商,所遵循的標準也不盡相同,在部署中會增加智慧教室的IT環境復雜度。

    來自湖北陽新縣的一位學校信息管理員就表示,在過去幾年,教室內陸續部署了教育主機、電子白板、錄播等設備,但是這些設備連接、使用較為復雜,難以與老師之前的教育方式進行有效融合,還常常會因為學生玩鬧等情況導致設備損壞,存在著老師“不愿用、不敢用、不會用”等問題。

    具體來說,這些問題主要集中在以下三個層面:首先,在可用性上,由于很多教室內部使用的投影儀等通用設備,并非為教育場景所專門設計,在教室環境下,很容易因為師生使用不當等原因出現故障;其次,在易用性上,非專門設計的教育信息化設備需要獨立控制,并依賴復雜的連線,使用較為繁瑣,在對使用者的專業能力需求方面存在一定的門檻;第三,在擴展性上,這些非統一部署的設備并不利于擴展,新加入一種教育應用往往就需要新的獨立設備,更不用說運行人工智能等各種新型的負載了。

    邊緣計算賦能智慧教室

    在去年4月教育部發布的《教育信息化2.0行動計劃》中,智慧教室成為校園信息化整體建設的重要組成部分,承擔著讓信息化教學變得簡單、高效、智能的任務,對于推進教育信息化向智能和創新發展具有重大的意義。

    如何讓教育信息化真正融入教學過程之中?首要的一點是基于智慧教室應用場景的需求,將智慧教室內各種設備的硬件、接口、使用方式等進行標準化,便于進行統一的應用、維護與擴展。

    與此同時,在負載整合上,是將電子白板、錄播等各種教育應用的負載整合在統一的邊緣計算系統上,從而對設備進行統一管理,這不但減少了連接線,提升了穩定性與管理運維的便捷性,而且還利于對教育數據進行集中的搜集、處理、洞察,并擴展“智能+教育”等新型應用。

    這就意味著,邊緣計算作用日益凸顯,通過將網絡、數據處理與分析、存儲等核心能力部署于邊緣端,極大地提升終端設備對于關鍵教育應用的支撐能力。

    比如,針對智慧教室中圖片及音視頻處理場景集中并發量高、對于延遲敏感等特點,高性能的邊緣節點可以提供強大的多媒體處理能力,通過穩定的鏈路提供高吞吐、低延遲的多媒體及時處理能力。

    而在智慧教室管理方面,具備計算機視覺處理能力、與教育云連接的邊緣計算設備,可以實現對于智慧教室各種學生、教師、環境態勢的智能感知,在提供了高效的教育管理手段的同時,還有助于實現對于教室異常狀況的及時處理。而在教學設備管理方面,則可以通過遠程管理、桌面虛擬化等技術實現邊緣計算終端的統一維護與管理,提升智慧教室的安全性、穩定性與管理的便捷性。

    聯合生態伙伴,英特爾釋放技術潛能

    為了推動教育信息化2.0時代的智慧教室發展,英特爾公司提供了涵蓋英特爾® 凌動處理器、英特爾® 酷睿處理器、英特爾® 視覺加速器等一系列標準化的產品,同時以負載整合為理念,與藍鴿、希沃、鴻合、希捷、海爾等生態合作伙伴合作,打造了新型智慧教室解決方案。

    比如,英特爾開放式可插拔規范(OPS),該規范致力于在顯示器與媒體播放器之間實現系統架構標準化,可以實現更具成本效益的數字標牌和其他顯示解決方案的設計、部署和管理,支持先進的功能和不斷涌現的使用案例,包括交互功能和匿名觀眾分析。

    學校可以基于英特爾OPS 規范構建統一管理的邊緣計算設備,將智慧教室內的各種負載整合在該設備之中,實現統一的資源調配與管理,不僅有助于提升可用性、易用性、成本效益,還在邊緣側為智能教育應用奠定了基礎。

    目前,英特爾正在與加速與本地合作伙伴進行協作,通過人工智能和邊緣計算等技術促進教學場景具備更高效率的互動、分析和學習能力以及在標準化方面的領先布局,聯手打造交互式電子白板、智能錄播、智能考勤等產品,滿足智慧教室的構建需求。

    鴻合科技將面向智慧教育應用、能夠實現負載整合的“英特爾OPS+人工智能”的邊緣計算終端,整合到智慧交互式黑板的后端,除了能夠整合錄播、多媒體交互等負載,還通過搭載英特爾視覺加速器、英特爾Movidius VPU、英特爾FPGA等產品,實現了人工智能教育應用的擴展。

    作為視睿科技在教育領域的自主品牌,希沃在智慧課堂解決方案中,采用英特爾OPS規范來構建智慧黑板、交互智能大屏、電子白板等產品,實現了針對教育場景優化的性能、可用性、穩定性。基于英特爾處理器構建的班級服務器,本身具備計算處理能力,可以預裝本地應用,還提供了多路并發的無線接入能力,可以保障教室里的所有學生終端連接到互聯網上進行教學互動,也可以在弱網或者斷網情況下,通過班級服務器的本地服務應用,以及資源緩存,保障正常教學。

    智能技術的應用不可避免的帶來對數據處理能力的巨大需求,英特爾聯手合作伙伴通過采用邊緣計算等新技術,對教育數據進行敏銳感知與洞察,從而極大地提高關鍵教育應用的時效,加速邊緣AI在智慧教室中的快速落地。作為一種新型的教育形式和現代化教學手段,智慧教室將成為未來學校建設的有效組成部分,方便師生的同時,給整個教育行業帶來新的機遇。

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