SMART智慧教室解决方案.docx
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SMART智慧教室解决方案
SMART智慧教室解决方案
北京大恒创新技术有限公司
1.前言
1.1背景
教育信息化是衡量一个国家和地区教育发展水平的重要标志，实现教育现代化、创新教学模式、提高教育质量，迫切需要大力推进教育信息化。
根据《国家中长期教育改革发展纲要（2010-2020）》、《教育信息化十年发展规划（2010-2020）》、《数字校园示范校建设指南（试行）》强调：
要大力推进“三通两平台”建设，即宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通，建设教育资源公共服务平台、教育管理公共服务平台。
力争实现四个新突破，即教育信息化基础设施建设新突破、优质数字教育资源共建共享新突破、信息技术与教育教学深度融合新突破、教育信息化科学发展机制新突破。
1.2意义
课堂教学环节是学生接受系统教育最重要的一环，做好教学互动环节，是掌握好教学环节的质量，提高教学水平的关键。
现行的教学过程中，传统的讲解环节、疑问确认环节、提问互动环节、课堂小测试环节存在诸多问题，已经不适应现代化教学的需要。
随着信息技术的发展，新的教育技术手段不断涌现，教学模式也在不断发生变化，逐渐从单纯的知识传授向素质培养方面转变，从教师的宣讲向教与学的互动方面转变，从固定模式教学环境到移动可便携模式教学环境方向转变，从单一学生独立思考与完成模式向单人独立思考和小组合作协同模式方向转变。
因此，智慧课堂作为一种新型的教育形式和现代化教学手段，综合解决教育教学过程当中遇到的问题，增强师生互动能力，从而提升综合教学质量。
智慧课堂正是在这种趋势下逐渐融入到现代化课堂教训环境中并推广应用。
1.3特点
智慧教室系统整合教学过程的课前、课中、课后、课外各环节，使用多种硬件平台，通过网络互联，将教师端与学生端、教师资源与学生资源，教育云资源等多种平台连接起来实现无差别实时全方位的互动教学模式。
与传统教学模式相比，智慧教室的教学模式改变包括如下内容，如下图。
智智慧课堂系统的特点
●升级传统教学，促进教师整合资源和教学能力，提高学生知识应用能力、自主创新思考能力、探究学习合作协同能力。
●无线多屏互动技术，学习与分享同步，权限控制、跨平台多点交互。
●情景创设与活动工具，助力教师针对性制定更高效的交互课堂。
●小组合作协同模式与即时反馈融合，快速呈现结果。
●个人学习空间满足进阶式教学
多种教学互动场景与功能推动探究式教学模式、启发式教学模式、讨论式教学模式等创新型教学理念的研究与实现，并同时支持多种教学终端。
●课堂反馈更及时
智慧课堂允许学生和教师在开课前掌握预习情况，并在课堂上导入课前作业进行讲评，老师主持与指导学生进行探究式小组教学活动，通过课堂及时反馈系统生成质量报告。
2.系统设计
2.1系统架构
SMART智慧教室是依托SMART硬件系统、应用软件系统和资源平台整合构建的新型课堂交互教学系统。
2.2设计原则
SMART智慧教室系统设计整体上遵循以下的原则进行规划。
●统一性：
整个系统采用SMART硬件、软件和资源平台构建，统一的用户界面，免除用户分散独立使用各功能模块的烦恼。
●先进性：
以互联网技术为核心，以先进、成熟的技术支持课堂教学数据、语音、视频等多媒体交互应用。
●实用性：
系统设计符合国际相关标准和技术规范，设计简洁、操作方便。
充分利用各种资源，使用户实现各种功能。
●稳定性：
系统SMART产品和技术经过实际应用，充分考虑系统在程序运行时的应变能力和容错能力，具有极高的稳定性和可靠性。
●兼容性：
支持Windows、Andriod、IOS等各种操作系统终端,包括不同操作系统的终端混合使用。
●扩充性：
系统架构设计合理，考虑对于未来的发展，设计充分考虑今后扩展的要求。
包括与其它应用系统之间的互联以及系统的扩容能力等，在满足现有系统互联的前提下，能够很好的适应未来信息系统增长的需要。
●安全性：
在系统软设计与建设中，充分考虑系统的安全，包括数据安全、网络安全，传输安全，管理安全等。
2.3设计目标
SMART智慧教室实现课前教师备课学生预习、课中互动教学、课后反馈与作业辅导三大功能，完美解决了移动iPad同步交互、小组Table协作应用、电子白板无缝对接交互的关键问题，为老师和学生提供了一种高效的“教”与“学”模式。
系统为实现“移动和全交互的课堂”和学生随时随地碎片化学习提供了全面支撑。
本系统设计目标是为用户提供一套完整的交互课堂解决方案。
●将传统教室改造成支持师生全交互参与的智慧教室。
●引入SMARTTable，建立基于小组协作交互的智慧课堂和新的教学模式。
●建设智慧教学平台，为学生课前预习、课后作业辅导提供支持。
实现学生自主学习、充分享受优质资源最佳的主动学习环境。
●全面提升学校的软硬件的信息化环境并构建整合统一的系统。
●为教育均衡化发展提供决策支持数据。
●开放的优质教育资源为学生家长提供服务。
●为学校发展积累丰富的教育教学资源，形成学校优质资源和特色资源。
●促进教育局教学信息化建设的进程，统一优质教学资源的标准，提升教育信息化水平，从而推进义务教育均衡发展，提高教育质量。
●利用各种教学课件，激发学生的学习兴趣，培养学生的自主学习能力和团结合作能力。
3课堂应用类型
3.1普通交互式课堂
3.1.1课堂描述
普通交互式课堂指以课堂中教师随机抽取部分学生参与交互来完成本课的教学任务与教学目标。
它有以下影响：
SMART交互式课堂对教师的影响
（1）提高教学效益，使教学的计划性更强。
教师不仅用交互式白板授课，同时交互式白板也是教师备课的好帮手。
教师可以把整个白板上的多媒体设备，教学过程储存在自己的文件夹中，成为自己学科教学的电子档案和课程资源，成为教师今后授课、总结和反思等促进教师专业发展的资源基础。
（2）有利于教师开展团队教学研究。
有研究表明，如果教师在应用交互式白板教学方面组成教学研究小组，共同探讨交互式白板教学方法及策略，这样的团队教学研究方式比教师自己孤立的白板教学，更有利于促进教师专业发展。
（3）老师角色改变，由讲授者变为引导者
传统的教学活动以老师为中心，老师通过讲授把知识传达或者灌输给学生，交互式课堂就很好的解决了传统教学的弊端，以学生为中心，让学生参与到课堂中，激发了学生的学习意向，增强了学习效果。
SMART交互式课堂对学生学习的影响
（1）能提高学生的注意力和理解力。
相对于传统的黑板教学，交互式智能触摸交互式白板的视觉效果，比如色彩、隐藏、动画等多种教学功能，能够极大地吸引学生的注意力，并利用多元智能理论，帮助学生更好地理解和掌握知识。
尤其是学习一些比较抽象的知识和概念时，交互式白板为学生提供了多种分析和解决问题的方法和思路。
（2）能提高学生的记忆力和学习效率
研究表明，图像记忆法是目前记忆效果最好的一种方法，而在交互式课堂中，老师要经常运用Notebook软件中的图片和模板来进行授课，把抽象的知识点用图像的形式呈现，并让学生参与到课堂中来，大大提高了学生对知识点的记忆力，也提高了学生的学习效率
（3）便于学生复习以往的知识内容并促进学生掌握新知识。
由于交互式智能触摸交互式白板可以记录教师以往授课内容和过程（包括学生的学习过程），有利于学生巩固和回忆旧知识及概念，从而促进学生学习和掌握新知识。
（4）有利于调动学生在课堂上主动学习的积极性和参与性。
有研究表明，交互式教学更强调学生的参与和师生、生生的互动，使原来课堂教学中学生不注意听讲、做小动作、随意说话等现象大大减少，提高了学生的学习质量、学习动力和学习自信心。
（5）学生角色由被动接受变成主动探索
传统的教学模式学生扮演接受者的角色，被动接受老师的授课，而交互式课堂以学生的参与和体验为主，枯燥的知识也通过活动变得鲜活起来，启发学生主动探索，调动起学生的积极性
3.1.2课堂拓扑图
3.1.3课堂应用
3.1.3.1基于Notebook软件创设交互
SMARTNotebook2014课堂交互软件拥有多项优势，界面如同教师过去熟悉的PPT软件，而且软件的功能图标均为象形设计。
其操作简单、易用、交互功能强大并得到老师们高度一致认可。
教师在课堂中即可现场完成教学内容的交互，以达到智慧课堂的教学目标。
●案例：
《认识图形》片段
●教学目标：
认识基本图形，总结特点。
●教学任务：
学生完成基本图形的拼凑和组装。
●教学难点：
学生通过对基本图像的认识，把抽象的图形通过想象动手完成创意作品拼装。
●教学过程1：
教师通过SMARTNotebook软件，课堂现场设计所学过的基本图形，如下图。
●教学过程2：
随机选取不同学生（或分组后）按要求完成任务，如下图。
●教学过程3：
学生相互评价作品，并点评，如下图。
3.1.3.2基于Notebooktoolkit模版创设交互
Toolkit多个多类别活动模版，教师根据学科特性可自由创设交互，如下。
●案例：
《皇帝的新装》片段
●教学目标：
研读课文，掌握动作描写，揣摩任务心理活动。
●教学任务：
培养学生理解能力和分析能力。
●教学难点：
对人物心理活动描写难以把握。
●教学过程1：
教师通过SMARTNotebook软件中toolkit交互活动模版，将人物的动作描写语句进行分类。
●教学过程2：
随机抽取学生完成本次任务。
●教学过程3：
学生和教师共同分析错误原因，并点评总结。
3.2.3.3基于Notebook交互工具创设交互
Toolkit多个多类别交互工具，教师根据学科特性可自由创设交互，即插即用。
Notebook软件侧面选项卡中还自带活动创建工具，如下图。
●案例：
《水果与动物》片段
●教学目标：
通过动画掌握简单英语单词及意义。
●教学任务：
朗读单词并动手完成分类。
●教学难点：
对单词的准确认读及分类。
●教学过程1：
教师通过SMARTNotebook软件中的活动创建工具，将考察的部分单词进行设置，如下图。
●教学过程2：
学生通过拖拽交互完成分类，并能直接判断是否正确，如下图。
3.1.4课堂构成
普通交互式课堂课构成元素为SMART交互式白板或者SMART交互式显示器及SMARTNotebook交互式软件。
3.1.4.1SMARTSB480交互式电子白板
●定位技术DViT技术/光学影像
●品牌教育行业知名品牌，在国内外有广泛应用案例
●触摸方式手指、非专用笔或者网球等不透明的物体
●触摸点数2点
●工作区域实际有效操作面积≥77英寸,符合学校的正常上课要求
●产品重量白板净重不超过23公斤
●定位方式4点定位模式，在4点定位的情况下定位非常精准，无明显偏移
●连接方式USB线连接，无需外接电源。
可扩充至少20米的线缆连接
●分辨率分辨率≥32000×32000
●响应速度响应时间小于等于14ms，速度极快，反应灵敏
●书写侧压书写笔或者手指侧压板面时白板能够正常工作，不会出现误操作和误识别
产品优势：
●既能用手也能用书写笔，满足不同用户的序曲，非专用笔设计，非常简单易用，不用担心摔坏需要重新配。
●坚固：
钢制表面：
防刮花，不惧尖锐物体如圆规，小刀，即使出现贯穿性损伤也不会影响使用；投影优化，无光斑和太阳效应，无明显亮点；兼容普通白板笔，可用白板笔书写，擦掉笔迹；
●快速：
响应速度非常高，比之前所有SMART白板响应速度都快.最快9ms的响应速度，基本上是业界反应最快的白板，反应极其快速，在最短时间内响应用户的操作，无延迟。
●精准性：
4点定位就可达到非常精准的效果；分辨率高达32767*32767，在80英寸的板面上可达到3万朵乘3万的分辨率，远远高于投影机和计算机能显示的分辨率，任何在板面上的轻微移动都会被检测出来，而且检测位置非常精准迅速。
误操作几率非常小，操作时不需要垂直点击，以大角度倾斜操作也可以精准识别。
感应高度极低，小于3mm。
有效防止误操作，触摸手感非常舒适。
3.1.4.2SMARTSBM680V/685V
●定位技术DViT技术/光学影像
●品牌教育行业知名品牌，在国内外有广泛应用案例
●触摸方式手指、非专用笔或者网球等不透明的物体
●触摸点数2点
●工作区域实际有效操作面积≥77英寸/87（对角线），符合学校的正常上课要求
●产品重量白板净重不超过23公斤
●定位方式4点定位模式，在4点定位的情况下定位非常精准，无明显偏移
●连接方式USB线连接，无需外接电源。
可扩充至少20米的线缆连接
●分辨率分辨率≥32000×32000
●响应速度响应时间小于等于14ms，速度极快，反应灵敏
●书写侧压书写笔或者手指侧压板面时白板能够正常工作，不会出现误操作和误识别
●边框无物理按键，左右两侧边框宽度不能超过2cm
●板面耐用度板面即便因意外事件出现贯穿性损伤也不影响正常使用
●板面材质板面无静电、高耐磨、防火、抗打击性能好，水性笔可直接书写，钢制表面，显示质量更佳的影像，白板设计防污点，防眩光，防反射，长时间耐用，不易损坏，可将磁铁吸附到白板上
产品优势：
●既能用手也能用书写笔，满足不同用户的需求，非专用笔设计，非常简单易用，不用担心摔坏需要重新配。
●坚固：
钢制表面：
防刮花，不惧尖锐物体如圆规，小刀，即使出现贯穿性损伤也不会影响使用；投影优化，无光斑和太阳效应，无明显亮点；兼容普通白板笔，可用白板笔书写，擦掉笔迹；
●快速：
响应速度非常高，比之前所有SMART白板响应速度都快.最快9ms的响应速度，基本上是业界反应最快的白板，反应极其快速，在最短时间内响应用户的操作，无延迟。
●精准性：
4点定位就可达到非常精准的效果；分辨率高达32767*32767，在80英寸的板面上可达到3万朵乘3万的分辨率，远远高于投影机和计算机能显示的分辨率，任何在板面上的轻微移动都会被检测出来，而且检测位置非常精准迅速。
误操作几率非常小，操作时不需要垂直点击，以大角度倾斜操作也可以精准识别。
感应高度极低，小于3mm。
有效防止误操作，触摸手感非常舒适
3.1.4.3SMARTSBID4000（65”,70”,84”）
●尺寸65/70/84英寸
●品牌教育行业知名品牌，在国内外有广泛应用案例
●触摸方式手指、非专用笔或者网球等不透明的物体
●触摸点数10点
●对比度4000:
1
●分辨率65英寸为1920*1080,70/84英寸为3840*2160
●音箱2个12W扬声器
产品特点如下:
●触摸快捷键
整机两侧配备电容式，高精度触摸按键，用户点击即可快速调出菜单，并在屏幕上进行换源，控制音量等操作。
●专用吸附式笔槽
整机设计有专用吸附式笔槽，磁性书写笔随取随用，书写更为方便
●Silktouch平滑触摸技术
全钢化防爆触摸框，防滑防刮防冲击，抗强光干扰，书写流畅，无锯齿。
手指轻松划过屏幕表面，提供长久的精确操作，带来极度舒适体验，感受最精确，自然，灵敏的触控体验。
●SMARTInk技术
使用SMARTInk，让您在任意应用程序中书写保存批注。
笔迹自然优美，无论是手指或者书写笔，每一笔都完美无缺。
●多点触控
支持10点触控，多个学生可以同时使用手势，如放大缩小，旋转等。
自然的学习体验让学生在不知不觉中成长，掌握终身受用的协作技能。
3.1.4.4投影机
3.1.3.5SMARTNotebook2014
从上世纪九十年代初期Notebook软件发布至今，Notebook软件一直引领着白板软件的发展潮流。
简单易用的界面、完善强大的功能已经被全球超过150个国家的3000余万名师生所认可。
相比同类的软件，除了一些通用性的功能之外，它还有一些高级的特色功能被广泛认可。
软件界面及教师备课、授课界面，如下图。
软件特点：
●完美兼容包括Office在内的多种应用程序。
SMART软件程序能够完美融合到常用程序中，它不仅对常见的MicrosoftOffice系列软件进行无缝支持，更对AdobePDF，AutoCAD等多达24种程序提供良好的嵌入支持。
用户可以在不改变使用习惯的前提下，直接将书写的内容保存到相应的文档中。
●Notebook软件提供了对多国语言，多类操作系统的完善支持。
SMART软件可对42种语言提供良好的支持，对Windows、Linux（包括多种发行版的Linux）等操作系统完全兼容，这在业界是仅此一家的。
●Notebook软件支持多点触控。
SMART软件可在Windows任何操作系统下实现多点触控，方便客户使用，这在业界也是仅此一家的。
●特别的资源库设计。
用户不仅能永久免费使用SMART官方网站提供的海量图片，声音，动画等多媒体资源，而且还能在SMART全球课件共享网站（）免费下载上传全球的课件资源。
除此之外，SMART还特别设计了一个课件制作的工具包，工具包中的内容都是课件制作的半成品，不同学科的教师都可以将半成品稍加改动，然后立即制作出属于自己的交互式课件。
授人以鱼不如授人以渔，SMART设计的这一独特功能为全球教师所称赞。
●界面亲和，上手容易。
经过SMART工程师近20年的努力，Notebook软件在使用这体验上达到了崭新的高度。
类似MicrosoftPowerPoint的界面即使是初学者也能很快掌握基本操作；为适应不同身高，不同习惯的用户需要，Notebook浮动工具条及菜单工具栏的位置都可调节，工具条里面的按钮内容可轻松自定义。
●双向转换，存储兼容。
Notebook软件还同MicrosoftPowerPoint生成的PPT或PPTX格式兼容，可实现双向格式转换。
并且，Notebook格式的文件还可转存为网页，图像，PDF等多种格式。
●软件配合，完整方案。
3.1.5设备清单
系统
产品名称
产品型号
功能描述
单价
数量
用户价
普通交互式课堂
SMART交互式白板
SB480
SB480
1
SBM680
SBM680
1
SBM685
SBM685
1
投影机
投影机
1
SMART交互式显示器
SBID4065
SBID4065
1
SBID4070
SBID4070
1
SBID4084
SBID4084
1
SMART交互式软件
SMARTNotebook
NB
1
3.2专业交互式课堂
3.2.1课堂描述
专业交互式课堂指以课堂中教师和全部学生参与交互来完成本课的教学任务与教学目标。
专业交互式课堂是目前大多数教师需要学习并且后续掌握的教学模式，它与传统的课堂模式区别在于：
●教师可掌控课堂节奏的程度高。
精品交互式课堂中，老师在教学过程中，将教学活动本身作为意识的对象，不断对其进行积极主动的评价、反馈、调节和控制的能力。
具体化为教师根据课堂上的各种信息和借助多媒体工具灵活的调节课堂教学的内容、教学目标、环节、节奏、氛围、时间等一切因素，使课堂教学顺利开展的行为。
●教师执行教学任务的效率高。
高效课堂的两个基本出发点：
遵循教学规律，回归教学本质，有利于学生的全面发展和终身发展；落实新的课程理念，真正转变了学生的学习方式，精品交互式课堂中，学生的思维会总是处于活跃状态，老师也会积极的引导学生主动思考，并参与到该知识点相关的问题解答中，学生能够在课堂中把知识点转化为个人能力，同时精品交互式课堂能够创造一个合作进取的学习氛围，在这样的和谐的气氛中，学生的学习效果最好，效率最高，课堂的高效也就水到渠成了。
●全部学生可参与进课堂体验度高，课堂效果好。
专业交互式课堂中，硬件配置有Respons反馈系统，每个学生都可以参与反馈，能够综合评估课程，教师可创建随机的或计划的评估，或者在任何课程中插入问题，从而深入的了解学生的理解程度。
同时有多种问题类型，教师可使用六种问题类型设计问题–对错题、是非题、选择题、多项答案题、数字题和简答题。
还有丰富的教师工具，教师可以从一个位置访问、查看和管理所有评估资料。
他们还可以使用内置的成绩薄跟踪学生表现和记录考试成绩。
●学生可融入并且理解课堂内容
专业交互式课堂中，全部学生都可以参与课堂体验和反馈，全部融入课堂活动中，通过教师的问题，学生亦可自我测验对知识的掌握程度，切实做到把知识点转化成个人的能力。
●可实时掌握学生理解程度
在专业交互式课堂中，加入了Response反馈系统，教师可创建随机的或计划的评估，或者在任何课程中插入问题，从而深入的了解学生的理解程度。
同时有多种问题类型，教师可使用六种问题类型设计问题–对错题、是非题、选择题、多项答案题、数字题和简答题。
还有丰富的教师工具，教师可以从一个位置访问、查看和管理所有评估资料。
他们还可以使用内置的成绩薄跟踪学生表现和记录考试成绩。
●可了解学生对教师教学的满意度，提高课堂质量
专业交互式课堂中，老师不再是主导者而是引导者，可以通过Response反馈系统，了解学生对老师授课的满意程度，老师也可以根据学生的反馈不断改进教学方式，提高课堂质量，创建智慧课堂。
3.2.2课堂拓扑图
3.2.3课堂应用
3.2.3.1基于Notebook软件创设交互
3.2.3.2基于Notebooktoolkit模版创设交互
3.2.3.3基于Notebook交互工具创设交互
3.2.3.4基于ResponseLE/PE反馈
●案例：
《观察物体》片段
●教学情景：
给出空间物体，让学生观察并得出结果。
●教学手段：
采用ResponsePE即时反馈学生选择结果并点评。
●案例：
《小数》片段
●教学情景：
如题。
●教学手段：
采用ResponsePE即时反馈学生选择结果并点评。
●案例：
《忆江南》片段
●教学情景：
如题。
●教学手段：
采用ResponsePE即时反馈学生选择结果并点评。
3.2.3.5基于NotebookSE反馈
●案例：
《分数的初步认识》片段
●教学情景：
学生在自己学习设备上完成。
●教学手段：
通过NotebookSE进行即时反馈，教师点评或统计班级成绩，分析数据。
3.2.4课堂构成
3.2.4.1SMARTSB480交互式电子白板
3.2.4.2SMARTSBM680V/685V
3.2.4.3投影机
3.2.4.4SMARTSBID4000（65”,75”,84”）
3.2.4.5SMARTNotebook2014
3.2.4.6SMARTResponse课堂反馈软件
软件特点：
●综合评估课程：
教师可创建随机的或计划的评估，或者在任何课程中插入问题，从而深入的了解学生的理解程度。
●多种问题类型：
教师可使用六种问题类型设计问题–对错题、是非题、选择题、多项答案题、数字题和简答题。
●教师工具：
教师可以从一个位置访问、查看和管理所有评估资料。
他们还可以使用内置的成绩薄跟踪学生表现和记录考试成绩。
●
3.
升级会员 