關(guān)于智慧教室對傳統(tǒng)教學(xué)模式的顛覆

說起對教室的印象，黑板+粉筆不知道承包了多少人對學(xué)生時代的回憶：老師在黑板上書寫文字、繪制圖形，學(xué)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(tǒng)的“黑板+粉筆”模式因?yàn)槠鋾鴮懴拗坪头蹓m傷害已逐漸被新的工具所替代。

有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)過多年來的教育信息化建設(shè)，多媒體教室比例已經(jīng)從2014年不到40%提升到88%，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間數(shù)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(jì)算設(shè)備走入更多的教室，在推動信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的過程中發(fā)揮了重要作用。

但與此同時，很多學(xué)校普遍存在智慧教室中的設(shè)備數(shù)據(jù)處理能力不足，與教育應(yīng)用、教育內(nèi)容難以深度融合等問題，也制約了教育信息化效果的繼續(xù)提升。

在教育信息化2.0時代，英特爾正聯(lián)合生態(tài)伙伴，借助互聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算等新技術(shù)手段，完成了對傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境的重構(gòu)，通過構(gòu)建智慧教室不僅將教師從傳統(tǒng)的粉筆、黑板、PPT的教學(xué)形態(tài)中解放出來，也增強(qiáng)了學(xué)生在課堂上的教學(xué)互動，正在成為的新風(fēng)口和著力點(diǎn)。

智慧教室中的“小煩惱”

隨著教育信息化建設(shè)的快速發(fā)展，很多學(xué)校都已經(jīng)部署了不同的教育信息化設(shè)備和系統(tǒng)，其中很多都集中在智慧教室的建設(shè)上，較為常見的有多媒體教學(xué)設(shè)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(jiān)控、智能控制中心等也是當(dāng)下智慧教室建設(shè)的重點(diǎn)。比如，教育錄播平臺可以支持教學(xué)視頻的錄制，并通過高速網(wǎng)絡(luò)將授課視頻實(shí)時推送到其它區(qū)域（如偏遠(yuǎn)地區(qū)），同時實(shí)現(xiàn)雙向互動，在促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享上意義重大。

這些不同功能的教育信息化設(shè)備在滿足不同教學(xué)任務(wù)的同時，也給學(xué)校帶來了新的難題。尤其是許多設(shè)備往往屬于不同品牌和廠商，所遵循的標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同，在部署中會增加智慧教室的IT環(huán)境復(fù)雜度。

來自湖北陽新縣的一位學(xué)校信息管理員就表示，在過去幾年，教室內(nèi)陸續(xù)部署了教育主機(jī)、電子白板、錄播等設(shè)備，但是這些設(shè)備連接、使用較為復(fù)雜，難以與老師之前的教育方式進(jìn)行有效融合，還常常會因?yàn)閷W(xué)生玩鬧等情況導(dǎo)致設(shè)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(nèi)部使用的投影儀等通用設(shè)備，并非為教育場景所專門設(shè)計(jì)，在教室環(huán)境下，很容易因?yàn)閹熒褂貌划?dāng)?shù)仍虺霈F(xiàn)故障；其次，在易用性上，非專門設(shè)計(jì)的教育信息化設(shè)備需要獨(dú)立控制，并依賴復(fù)雜的連線，使用較為繁瑣，在對使用者的專業(yè)能力需求方面存在一定的門檻；第三，在擴(kuò)展性上，這些非統(tǒng)一部署的設(shè)備并不利于擴(kuò)展，新加入一種教育應(yīng)用往往就需要新的獨(dú)立設(shè)備，更不用說運(yùn)行人工智能等各種新型的負(fù)載了。

邊緣計(jì)算賦能智慧教室

在去年4月教育部發(fā)布的《教育信息化2.0行動計(jì)劃》中，智慧教室成為校園信息化整體建設(shè)的重要組成部分，承擔(dān)著讓信息化教學(xué)變得簡單、高效、智能的任務(wù)，對于推進(jìn)教育信息化向智能和創(chuàng)新發(fā)展具有重大的意義。

如何讓教育信息化真正融入教學(xué)過程之中？首要的一點(diǎn)是基于智慧教室應(yīng)用場景的需求，將智慧教室內(nèi)各種設(shè)備的硬件、接口、使用方式等進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，便于進(jìn)行統(tǒng)一的應(yīng)用、維護(hù)與擴(kuò)展。

與此同時，在負(fù)載整合上，是將電子白板、錄播等各種教育應(yīng)用的負(fù)載整合在統(tǒng)一的邊緣計(jì)算系統(tǒng)上，從而對設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，這不但減少了連接線，提升了穩(wěn)定性與管理運(yùn)維的便捷性，而且還利于對教育數(shù)據(jù)進(jìn)行集中的搜集、處理、洞察，并擴(kuò)展“智能+教育”等新型應(yīng)用。

這就意味著，邊緣計(jì)算作用日益凸顯，通過將網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)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(shè)備對于關(guān)鍵教育應(yīng)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(fā)量高、對于延遲敏感等特點(diǎn)，高性能的邊緣節(jié)點(diǎn)可以提供強(qiáng)大的多媒體處理能力，通過穩(wěn)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(jì)算機(jī)視覺處理能力、與教育云連接的邊緣計(jì)算設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)對于智慧教室各種學(xué)生、教師、環(huán)境態(tài)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(shí)現(xiàn)對于教室異常狀況的及時處理。而在教學(xué)設(shè)備管理方面，則可以通過遠(yuǎn)程管理、桌面虛擬化等技術(shù)實(shí)現(xiàn)邊緣計(jì)算終端的統(tǒng)一維護(hù)與管理，提升智慧教室的安全性、穩(wěn)定性與管理的便捷性。

聯(lián)合生態(tài)伙伴，英特爾釋放技術(shù)潛能

為了推動教育信息化2.0時代的智慧教室發(fā)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(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，同時以負(fù)載整合為理念，與藍(lán)鴿、希沃、鴻合、希捷、海爾等生態(tài)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(guī)范（OPS），該規(guī)范致力于在顯示器與媒體播放器之間實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化，可以實(shí)現(xiàn)更具成本效益的數(shù)字標(biāo)牌和其他顯示解決方案的設(shè)計(jì)、部署和管理，支持先進(jìn)的功能和不斷涌現(xiàn)的使用案例，包括交互功能和匿名觀眾分析。

學(xué)?？梢曰谟⑻貭朞PS 規(guī)范構(gòu)建統(tǒng)一管理的邊緣計(jì)算設(shè)備，將智慧教室內(nèi)的各種負(fù)載整合在該設(shè)備之中，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的資源調(diào)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(cè)為智能教育應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

目前，英特爾正在與加速與本地合作伙伴進(jìn)行協(xié)作，通過人工智能和邊緣計(jì)算等技術(shù)促進(jìn)教學(xué)場景具備更高效率的互動、分析和學(xué)習(xí)能力以及在標(biāo)準(zhǔn)化方面的領(lǐng)先布局，聯(lián)手打造交互式電子白板、智能錄播、智能考勤等產(chǎn)品，滿足智慧教室的構(gòu)建需求。

鴻合科技將面向智慧教育應(yīng)用、能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)載整合的“英特爾OPS+人工智能”的邊緣計(jì)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(fù)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(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了人工智能教育應(yīng)用的擴(kuò)展。

作為視?？萍荚诮逃I(lǐng)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(guī)范來構(gòu)建智慧黑板、交互智能大屏、電子白板等產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了針對教育場景優(yōu)化的性能、可用性、穩(wěn)定性。基于英特爾處理器構(gòu)建的班級服務(wù)器，本身具備計(jì)算處理能力，可以預(yù)裝本地應(yīng)用，還提供了多路并發(fā)的無線接入能力，可以保障教室里的所有學(xué)生終端連接到互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行教學(xué)互動，也可以在弱網(wǎng)或者斷網(wǎng)情況下，通過班級服務(wù)器的本地服務(wù)應(yīng)用，以及資源緩存，保障正常教學(xué)。

智能技術(shù)的應(yīng)用不可避免的帶來對數(shù)據(jù)處理能力的巨大需求，英特爾聯(lián)手合作伙伴通過采用邊緣計(jì)算等新技術(shù)，對教育數(shù)據(jù)進(jìn)行敏銳感知與洞察，從而極大地提高關(guān)鍵教育應(yīng)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(xiàn)代化教學(xué)手段，智慧教室將成為未來學(xué)校建設(shè)的有效組成部分，方便師生的同時，給整個教育行業(yè)帶來新的機(jī)遇。