教育是個大市場。數字化教學改革,迅速催生了智能硬件這樣一個熱門賽道,傳統教培機構、傳統硬件廠商和互聯網科技公司紛紛入局,智慧大屏、學習平板、藍牙紙筆等產品和技術在校內課堂中被廣泛應用,幾十人的教室被各種各樣的智能技術產品包圍,回到家里還有作業燈、詞典筆、學習機在等著學生。那么,我們在開展數字化教學、引入智能硬件產品提高效率的同時,需要注意什么?在藍牙物聯網校園應用方面有著豐富經驗的桂花網工程師表示:智慧課堂需要軟硬件兩手抓,不能拿學生作試驗!拿藍牙紙筆來說,一些硬件產品和解決方案還存在延遲、漏筆、掉網等問題,如果因此造成師生對 “智慧課堂”第一印象不好,抵觸數字化教學改革,那將是很糟糕的局面。
從設計初心來看,藍牙紙筆應是智慧課堂的好幫手,學生用和普通的筆差不多的智能筆在點陣習題紙上書寫,圖像識別模塊將筆尖運動軌跡、坐標、筆跡順序、壓力數據、運動速度等信息進行記錄和存儲,形成可視化的書寫結果和筆跡動畫,在落筆瞬間通過藍牙實時傳輸到教師電腦和顯示大屏中?!噍^于以往的白板教學課,藍牙紙筆數字化課堂并沒有改動傳統書寫方式,學生作答時,經過智能筆將學生答題過程實時傳輸到網絡終端,復原每一位學生的解題過程,同時,紙筆課堂還將學生的作答狀況以大數據方式呈現出來,讓教師更直觀明晰地理解到班級學生的整體程度,從而重點打破,對癥下藥,真正完成個性化教學和因材施教。
但在實際應用中,也確實存在一些延遲,漏筆,掉網等問題,破壞了教學的“沉浸式”體驗。
“有藍牙紙筆的課堂應該是興趣盎然的。不應該是磕磕絆絆的?!?/span>桂花網工程師說道。從技術角度看,藍牙紙筆好不好用,能否在課堂教學全面普及,關鍵取決于兩點:一是硬件方面要做到完全無感知,二是軟件方面要加強可管理性。
為了做到課堂教學無感知,減少掉網和丟筆亂序,桂花網在藍牙網關上做了許多技術改進。比如說在藍牙層、網絡層多級鏈路數據緩存,防止藍牙筆異常斷連;支持筆內部離線存儲;網絡層網關異常斷連,網關內部仍可離線存儲等等。
“藍牙網關在性能方面,目前可算翹楚。一臺網關可以高質量地同時連接60支筆,而且通用性和兼容性更好。對智慧課堂而言,是穩定高效的聯網方案,滿足了絕大多數的班容量需求?!惫鸹ňW工作人員說道。
桂花網憑借豐富的校園應用經驗,將網關設置做得盡可能的簡單。比如說將存儲等功能集中在網關上。筆記本地存儲最多可達1周,方便老師后期進行筆記歷史數據讀取,以及藍牙筆原始數據錄制、導出等。對于學校的IT技術人員來說,桂花網網關app采用統一框架支持多產品藍牙筆,并支持自定義協議對接,可以簡單實現筆連接初始化配置(初始參數、時間同步、開啟數據通道等),批量筆OTA升級(MCU、BT、APP)等。還提供自定義開發Container APP,用戶完全自主可控的Container Ubuntu環境,支持用戶各種語言自定義開發。
桂花網工程師認為,完整意義的“智慧課堂”包括智慧和課堂兩部分。藍牙紙筆解決了課堂部分,應用軟件偏重于解決智慧部分,而藍牙物聯網則負責將“課堂”和“智慧”二者聯結起來。藍牙紙筆所采集的學生作答數據通過藍牙網關把數據傳輸到應用軟件進行數據分析,并生成學生、班級、學校不同層級的學情報告和數據庫,而這種學情報告是罕見的能反映教學過程,兼顧過程與結果的數據,比測試成績、問卷調查更真實更可靠。
在藍牙紙筆教學的基礎上,業界已經有軟件廠商能提供可視化集中控制管理系統,全面監控課堂情況,結合動態的數據呈現,方便教學管理者日常監控、督導巡課等工作的開展。還有一些教育研究機構,結合云計算、大數據、物聯網等技術,推出了創新課堂軟件平臺,實現授導型、研討型、遠程互動多種教學并存。
創新的藍牙紙筆智慧教學模式有以下幾種:
·數智化教學模式:將藍牙紙筆采集的優質素材以碎片化方式呈現,實現老師標準化、個性化的教學方法,對整個教學過程數據、結果數據進行匯總分析,從而形成教師個人數據。
·個性化教學模式:基于藍牙紙筆數據分析差異,通過對學生行為數據的抓取解讀學生學習能力,通過對結果數據的溯源尋找知識點薄弱環節,為學生智能推薦推送學習課程。
·素養課堂教學模式:通過藍牙紙筆教學提供多樣化、體系化、智能化、具象化的課程服務,打造素養課堂教學模式,以審美表現、思維創新數據為學生形成個人數據畫像。
總之,教育智能硬件真正有意義的不僅是信息和內容,其價值首先體現對“黑板、書、本”這三類師生間主要的教學介質革新升級的硬件方面,其次是教學資源的整合和教學效率的提升的軟件方面。一次掉網,一次漏筆,除了影響教學介質的升級換代。如果原始數據不準確,再加上缺乏后期強大的軟性管理,就會嚴重影響教學目標的達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!
(工程師對目前智慧課堂用得比較多的桂花網E1000-10藍牙網關進行了實測,對 60 支點陣筆連續傳輸 1 小時數據,結果發現無斷連,無丟筆,無亂序,不掉網,平均傳輸速率為1.28kBp/s。)