教育是個(gè)大市場(chǎng)。數(shù)字化教學(xué)改革，迅速催生了智能硬件這樣一個(gè)熱門賽道，傳統(tǒng)教培機(jī)構(gòu)、傳統(tǒng)硬件廠商和互聯(lián)網(wǎng)科技公司紛紛入局，智慧大屏、學(xué)習(xí)平板、藍(lán)牙紙筆等產(chǎn)品和技術(shù)在校內(nèi)課堂中被廣泛應(yīng)用，幾十人的教室被各種各樣的智能技術(shù)產(chǎn)品包圍，回到家里還有作業(yè)燈、詞典筆、學(xué)習(xí)機(jī)在等著學(xué)生。那么，我們?cè)陂_展數(shù)字化教學(xué)、引入智能硬件產(chǎn)品提高效率的同時(shí)，需要注意什么?在藍(lán)牙物聯(lián)網(wǎng)校園應(yīng)用方面有著豐富經(jīng)驗(yàn)的桂花網(wǎng)工程師表示：智慧課堂需要軟硬件兩手抓，不能拿學(xué)生作試驗(yàn)!拿藍(lán)牙紙筆來(lái)說(shuō)，一些硬件產(chǎn)品和解決方案還存在延遲、漏筆、掉網(wǎng)等問題，如果因此造成師生對(duì) “智慧課堂”第一印象不好，抵觸數(shù)字化教學(xué)改革，那將是很糟糕的局面。
從設(shè)計(jì)初心來(lái)看，藍(lán)牙紙筆應(yīng)是智慧課堂的好幫手，學(xué)生用和普通的筆差不多的智能筆在點(diǎn)陣習(xí)題紙上書寫，圖像識(shí)別模塊將筆尖運(yùn)動(dòng)軌跡、坐標(biāo)、筆跡順序、壓力數(shù)據(jù)、運(yùn)動(dòng)速度等信息進(jìn)行記錄和存儲(chǔ)，形成可視化的書寫結(jié)果和筆跡動(dòng)畫，在落筆瞬間通過(guò)藍(lán)牙實(shí)時(shí)傳輸?shù)浇處熾娔X和顯示大屏中。——相較于以往的白板教學(xué)課，藍(lán)牙紙筆數(shù)字化課堂并沒有改動(dòng)傳統(tǒng)書寫方式，學(xué)生作答時(shí)，經(jīng)過(guò)智能筆將學(xué)生答題過(guò)程實(shí)時(shí)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)終端，復(fù)原每一位學(xué)生的解題過(guò)程，同時(shí)，紙筆課堂還將學(xué)生的作答狀況以大數(shù)據(jù)方式呈現(xiàn)出來(lái)，讓教師更直觀明晰地理解到班級(jí)學(xué)生的整體程度，從而重點(diǎn)打破，對(duì)癥下藥，真正完成個(gè)性化教學(xué)和因材施教。
但在實(shí)際應(yīng)用中，也確實(shí)存在一些延遲，漏筆，掉網(wǎng)等問題，破壞了教學(xué)的“沉浸式”體驗(yàn)。
“有藍(lán)牙紙筆的課堂應(yīng)該是興趣盎然的。不應(yīng)該是磕磕絆絆的。”桂花網(wǎng)工程師說(shuō)道。從技術(shù)角度看，藍(lán)牙紙筆好不好用，能否在課堂教學(xué)全面普及，關(guān)鍵取決于兩點(diǎn)：一是硬件方面要做到完全無(wú)感知，二是軟件方面要加強(qiáng)可管理性。
為了做到課堂教學(xué)無(wú)感知，減少掉網(wǎng)和丟筆亂序，桂花網(wǎng)在藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)上做了許多技術(shù)改進(jìn)。比如說(shuō)在藍(lán)牙層、網(wǎng)絡(luò)層多級(jí)鏈路數(shù)據(jù)緩存，防止藍(lán)牙筆異常斷連;支持筆內(nèi)部離線存儲(chǔ);網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)關(guān)異常斷連，網(wǎng)關(guān)內(nèi)部仍可離線存儲(chǔ)等等。
“藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)在性能方面，目前可算翹楚。一臺(tái)網(wǎng)關(guān)可以高質(zhì)量地同時(shí)連接60支筆，而且通用性和兼容性更好。對(duì)智慧課堂而言，是穩(wěn)定高效的聯(lián)網(wǎng)方案，滿足了絕大多數(shù)的班容量需求。”桂花網(wǎng)工作人員說(shuō)道。
桂花網(wǎng)憑借豐富的校園應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，將網(wǎng)關(guān)設(shè)置做得盡可能的簡(jiǎn)單。比如說(shuō)將存儲(chǔ)等功能集中在網(wǎng)關(guān)上。筆記本地存儲(chǔ)最多可達(dá)1周，方便老師后期進(jìn)行筆記歷史數(shù)據(jù)讀取，以及藍(lán)牙筆原始數(shù)據(jù)錄制、導(dǎo)出等。對(duì)于學(xué)校的IT技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，桂花網(wǎng)網(wǎng)關(guān)app采用統(tǒng)一框架支持多產(chǎn)品藍(lán)牙筆，并支持自定義協(xié)議對(duì)接，可以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)筆連接初始化配置(初始參數(shù)、時(shí)間同步、開啟數(shù)據(jù)通道等)，批量筆OTA升級(jí)(MCU、BT、APP)等。還提供自定義開發(fā)Container APP，用戶完全自主可控的Container Ubuntu環(huán)境，支持用戶各種語(yǔ)言自定義開發(fā)。
桂花網(wǎng)工程師認(rèn)為，完整意義的“智慧課堂”包括智慧和課堂兩部分。藍(lán)牙紙筆解決了課堂部分，應(yīng)用軟件偏重于解決智慧部分，而藍(lán)牙物聯(lián)網(wǎng)則負(fù)責(zé)將“課堂”和“智慧”二者聯(lián)結(jié)起來(lái)。藍(lán)牙紙筆所采集的學(xué)生作答數(shù)據(jù)通過(guò)藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)綉?yīng)用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并生成學(xué)生、班級(jí)、學(xué)校不同層級(jí)的學(xué)情報(bào)告和數(shù)據(jù)庫(kù)，而這種學(xué)情報(bào)告是罕見的能反映教學(xué)過(guò)程，兼顧過(guò)程與結(jié)果的數(shù)據(jù)，比測(cè)試成績(jī)、問卷調(diào)查更真實(shí)更可靠。
在藍(lán)牙紙筆教學(xué)的基礎(chǔ)上，業(yè)界已經(jīng)有軟件廠商能提供可視化集中控制管理系統(tǒng)，全面監(jiān)控課堂情況，結(jié)合動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，方便教學(xué)管理者日常監(jiān)控、督導(dǎo)巡課等工作的開展。還有一些教育研究機(jī)構(gòu)，結(jié)合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，推出了創(chuàng)新課堂軟件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)授導(dǎo)型、研討型、遠(yuǎn)程互動(dòng)多種教學(xué)并存。
創(chuàng)新的藍(lán)牙紙筆智慧教學(xué)模式有以下幾種：
·數(shù)智化教學(xué)模式：將藍(lán)牙紙筆采集的優(yōu)質(zhì)素材以碎片化方式呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)老師標(biāo)準(zhǔn)化、個(gè)性化的教學(xué)方法，對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)、結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，從而形成教師個(gè)人數(shù)據(jù)。
·個(gè)性化教學(xué)模式：基于藍(lán)牙紙筆數(shù)據(jù)分析差異，通過(guò)對(duì)學(xué)生行為數(shù)據(jù)的抓取解讀學(xué)生學(xué)習(xí)能力，通過(guò)對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)的溯源尋找知識(shí)點(diǎn)薄弱環(huán)節(jié)，為學(xué)生智能推薦推送學(xué)習(xí)課程。
·素養(yǎng)課堂教學(xué)模式：通過(guò)藍(lán)牙紙筆教學(xué)提供多樣化、體系化、智能化、具象化的課程服務(wù)，打造素養(yǎng)課堂教學(xué)模式，以審美表現(xiàn)、思維創(chuàng)新數(shù)據(jù)為學(xué)生形成個(gè)人數(shù)據(jù)畫像。
總之，教育智能硬件真正有意義的不僅是信息和內(nèi)容，其價(jià)值首先體現(xiàn)對(duì)“黑板、書、本”這三類師生間主要的教學(xué)介質(zhì)革新升級(jí)的硬件方面，其次是教學(xué)資源的整合和教學(xué)效率的提升的軟件方面。一次掉網(wǎng)，一次漏筆，除了影響教學(xué)介質(zhì)的升級(jí)換代。如果原始數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，再加上缺乏后期強(qiáng)大的軟性管理，就會(huì)嚴(yán)重影響教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成和智慧課堂的推廣普及。因此，智慧課堂需要軟硬件兩手抓，兩手都要硬!
(工程師對(duì)目前智慧課堂用得比較多的桂花網(wǎng)E1000-10藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)進(jìn)行了實(shí)測(cè)，對(duì) 60 支點(diǎn)陣筆連續(xù)傳輸 1 小時(shí)數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)無(wú)斷連，無(wú)丟筆，無(wú)亂序，不掉網(wǎng)，平均傳輸速率為1.28kBp/s。)
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