一种面向理论教学的交互式智慧教室

本实用新型属于智慧教室技术领域，具体设计一种基于交互式智慧教室。

背景技术：

传统教室以插秧式布局方式，教学更多倾向教师灌输学生知识，学生被动接受知识。在教育信息化背景下智慧教室是一个装备了视听设备，能利用触摸、交互式电子白板、电子书包等手段进行交互的，具有高度智慧的学习环境。通过技术支持，在学习空间实现教师与学生深入互动、学生与学生深入互动、教师与技术深入互动、学生与技术深入互动。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种面向理论教学的交互式智慧教室，增强师生互动和同伴互动，从而提升教学效果，而提出一种面向理论教学的互动式智慧教室。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种面向理论教学的交互式智慧教室，所述智慧教室的空间布局包括两部分，一部分是学习区，一部分是展示区；所述学习区中包括硬件可移动桌椅、音响、教师ipad、学生ipad、学生屏幕、教师屏幕以及学习平台；所述展示区包括情景舞台和录像设备，所述可移动桌椅包括自由组合形状桌椅，所述音响具备扩声系统，所述教师ipad位于讲台，教师可拿出；所述学生ipad每位学生具备一台，所述学生屏幕每组具备一台，所述教师屏幕位于讲台，所述学习平台用于存放学习资料与跟踪学生学习数据，所述情景舞台为学生展示空间，所述录像设备记录学生活动或教师活动。

本方案中，学生在学习区进行理论学习后，可在展示区中进行情景模拟与教学展示；所述可移动桌椅包括每组的课桌和椅子都可自由组合成不同形状，根据不同任务要求，可移动桌椅为各小组讨论提供便捷；所述音响可以扩大老师讲授声音。

进一步，所述音响包括话筒和扬声器，话筒和扬声器无线连接，话筒和数字音频处理器无线连接，扩声系统用于将教室内的声音进行实时放大，以至于传到教室每个角落。

优选的，所述教师ipad用于上传学习资源，并可实时收集学生学习数据，监控学生学习情况，以及将教学资源投屏。

优选的，所述学生ipad用于完成个人学习任务，查阅学习资源完成个性化学习，投屏学习资料方便小组讨论，求助教师解开心中疑惑，并能上传生成性学习资料。

优选的，所述学生屏幕用于小组投屏学习材料并讨论，学生屏幕可进行手动标记。

优选的，所述的教师屏幕用于展示教学内容，并可投屏教师ipad内容。

优选的，所述的学习平台，教师可以在学习平台发布学习资源，学习平台也能实时反馈教师学生学习数据；学生对教师发布的资源进行学习，学生生成的资源也可存放。

优选的，所述情景舞台，用于学生活动并展示所学内容，必要时具有虚拟现实功能。

优选的，所述录像设备，摄像机均为高清4k摄像机，用于采集学生活动视频或者教师演示视频。

本实用新型的有益效果是：1、本实用新型采用分组教学模型，使用多块交互式屏幕，增强师生、生生交互。2、本实用新型采用对应需求的数字装备。学生可以利用ipad对发布的学习资源进行学习，也可以利用学生屏幕投屏学习资料并进行讨论；教师可以利用ipad监控每组学习情况与进度，也可以将学习情况可视化，投屏到教师屏幕。3、本实用新型依托互联网和云计算技术，基于智慧教室环境下的大数据统计与应用分析，满足管理与教学相结合，为教师提供监控管理，调节教学进度并辅助需要帮助的学生。

附图说明

图1为本实用新型提出的理论教学的交互式智慧教室框架图。

图2为本实用新型提出的理论教学的交互式智慧教室结构图。

图3为本实用新型提出的理论教学的交互式智慧教室平面图。

图4为本实用新型提出的理论教学的交互式智慧教室中学习平台功能图。

图5为本实用新型提出的理论教学的交互式智慧教室中教师ipad功能图。

图6为本实用新型提出的理论教学的交互式智慧教室中学生ipad功能图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1～图3，一种面向理论教学的交互式智慧教室，所述智慧教室的空间布局包括两部分，一部分是学习区，一部分是展示区；学习区中包括可移动桌椅1、音响2、教师ipad3、学生ipad4、学生屏幕5、教师屏幕6和学习平台7，可移动桌椅1是为了各小组讨论，根据不同类型的课题改变小组作为布局；音响2包括话筒和扬声器，话筒和扬声器无线连接，话筒和数字音频处理器无线连接，扩声系统用于将教室内的声音进行实时放大，以至于传到教室每个角落，每位学生都能清晰老师讲解内容；学生和老师都有专属ipad，学生利用学生ipad4进行个人任务学习，通过物联网检索学习资料，教师ipad3具有监控功能，即可以观察各组答题情况，长时间未提交任务的小组具有警报功能，教师即可走向讲台给予帮助；学生屏幕5与教师屏幕6采用多屏互动增强课堂互动性，学习平台7用于存放学习资料与跟踪学生学习数据；在展示区中包括情景舞台8、录像设备9，情景舞台8给予学生展示空间，同时采用虚拟现实技术，增强学生活动真实性；录像设备9采用的摄像机均为高清4k摄像机，采集学生活动视频或者教师演示视频。

实施例1：参照图4，课堂教学前，教师在学习平台上发布课前预习资料，每位学生用学生ipad进行回答，学习平台自动统计学生课前学习的数据，教师对数据进行分析，以数据分析学生掌握情况，设计精准教学策略。课上，教师也可以通过将学习资源上传至学习平台，学生可在学习平台中下载学习资源进行学习，并将生成性学习资源即学习作品上传至学习平台。课后教师和同学均可在学习平台查阅学生作品并进行评价。

实施例2：参照图5，课堂中，教师手中具有一台ipad，可以通过ipad，将学习资源上传到学习平台，在学生完成任务时，教师ipad端可以监控学生学习进度，若截止时间临近，有学生未提交相应完成成果，教师ipad显示的该学生座位号并发出警报，教师可以走下讲台给学生提供帮助。学生完成任务后，教师可以将学习情况投屏到教师屏幕进行讲解，并且教师可以将教师教学资源投屏到教师屏幕。

实施例3：参照图6，课堂中，学生利用学生ipad对学习平台上的学习资源进行个性化学习，若小组讨论需要利用到学习资源，则可将学习资源投屏到学生屏幕进行讨论。完成的任务保存并上传至学习平台，若在完成过程中遇到疑惑与困难，可点击“求助老师”按钮，帮助学生解除疑惑。

实施例4：课堂展示，课堂要给予一定的时间给学生实践。在展示区中，展示舞台上的屏幕，利用情景模拟技术能让学生在较真实情景进行实践操作，同时录像设备可以记录学生展示视频，录像可传至学生平台作为学生活动资源。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此。

技术特征：

1.一种面向理论教学的交互式智慧教室，其特征在于，所述智慧教室的空间布局包括两部分，一部分是学习区，一部分是展示区；学习区中包括可移动桌椅、音响、教师ipad、学生ipad、学生屏幕、教师屏幕和学习平台；展示区包括情景舞台和录像设备，所述可移动桌椅包括自由组合形状桌椅，所述音响具备扩声系统，所述教师ipad位于讲台，教师可拿出；所述学生ipad每位学生具备一台，所述学生屏幕每组具备一台，所述教师屏幕位于讲台，所述学习平台用于存放学习资料与跟踪学生学习数据，所述情景舞台为学生展示空间，所述录像设备记录学生活动或教师活动。

2.根据权利要求1所述的面向理论教学的交互式智慧教室，其特征在于，所述音响包括话筒和扬声器，话筒和扬声器无线连接，话筒和数字音频处理器无线连接，扩声系统用于将教室内的声音进行实时放大，以至于传到教室每个角落。

3.根据权利要求1或2所述的面向理论教学的交互式智慧教室，其特征在于，所述教师ipad位于讲台，教师ipad可以获取与监控学生学习数据，也可以上传教师教学资源，还可以将ipad学习内容投屏到教师屏幕。

4.根据权利要求1或2所述的面向理论教学的交互式智慧教室，其特征在于，所述学生ipad每位学生一台，学生可以利用ipad回答教师提出的问题，完成个人任务，投屏到学生屏幕，完成小组任务以及学习教师发布的学习资源及检索在线资源进行个性化学习，还可向老师发出求助信号。

5.根据权利要求1或2所述的面向理论教学的交互式智慧教室，其特征在于，所述学生屏幕每组一台，小组利用屏幕投屏学习内容，可以进行小组讨论学习。

6.根据权利要求1或2所述的面向理论教学的交互式智慧教室，其特征在于，所述教师屏幕位于讲台，教师可以投屏教学资源，利用教师屏幕进行讲授。

7.根据权利要求1或2所述的面向理论教学的交互式智慧教室，其特征在于，所述学习平台，教师可以在学习平台发布学习资源，学习平台也能实时反馈教师学生学习数据，学生对教师发布的资源进行学习，学生生成的资源也可存放。

8.根据权利要求1或2所述的面向理论教学的交互式智慧教室，其特征在于，所述情景舞台采用虚拟技术，在学生展示时具有更加真实的感受。

9.根据权利要求1或2所述的面向理论教学的交互式智慧教室，其特征在于，录像设备，摄像机均为高清4k摄像机，用于采集学生活动视频或者教师演示视频。

技术总结
一种面向理论教学的交互式智慧教室，所述智慧教室的空间布局包括两部分，一部分是学习区，一部分是展示区；所述学习区中包括硬件可移动桌椅、音响、教师iPad、学生iPad、学生屏幕、教师屏幕以及软件学习平台；所述展示区包括情景舞台和录像设备，所述可移动桌椅包括自由组合形状桌椅，所述音响具备扩声系统，所述教师iPad位于讲台，教师可拿出；所述学生iPad每位学生具备一台，所述学生屏幕每组具备一台，所述教师屏幕位于讲台，所述软件学习平台用于存放学习资料与跟踪学生学习数据，所述情景舞台为学生展示空间，所述录像设备记录学生活动或教师活动。本实用新型提升学生自我效能感、最终深化学习效果。

技术研发人员：贾亭渝;李浩君
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2020.09.18
技术公布日：2021.06.18