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1、5G5G 时代智慧教室解决方案时代智慧教室解决方案摘要：5G 智慧教室，是一种新型的智慧学习环境，是多媒体和网络教室的高端形态，它通过各种新型信息技术，感知学习场景、识别师生工作、分析教室环境，把学校各个空间简约而又高效地结合起来，为师生建立起便利、舒适、高效的教学环境，改进师生与资源、环境的交流模式，从而实现灵活运用高效创新的多样化教学模式。关键词：5G，智慧教室，多样化教学在当今信息化时代，将人工智能、大数据、云计算等先进技术融入到智慧教室技术方案中，能够不断拓展多样化教学的可能。根据目前国内形式，我国基础教学方式单一。教育信息化建设，推动了在线教育大数据的应用，智慧教室的建设将成为学校信
2、息化的必然发展趋势。基于上述观点，本文分别针对物理环境智慧化、教学管理智慧化及教学过程智慧化三个方面对 5G 时代智慧教室解决方案进行详细论述。一、一、5G5G 时代智慧教室解决方案关键性问题时代智慧教室解决方案关键性问题1.1.物理环境智慧化：网络信息化教学环境构建问题物理环境智慧化：网络信息化教学环境构建问题教室环境智能感知,室内灯光,门窗与教学设备实时状态智能监测与调控,空调的智能启动与调节与教学情况下的屏幕状态监管等功能。运用物联网技术,收集和分析多种设备信息。2.2.教学管理智慧化：课堂秩序管控与信息处理问题教学管理智慧化：课堂秩序管控与信息处理问题在智慧教室进程的管控中，整体解决方
3、案可分为两大模块：资源管理与共享和智慧教室的考勤方式。这样，在学校内部即可进行资源与信息的共享，形成资源信息的内部循环。3.3.教学过程智慧化：优质教学资源跨时空共享问题教学过程智慧化：优质教学资源跨时空共享问题不局限于传统授课模式，将教学内容以视频模式进行分化、细化，令学生按照需求，自由地选择课程内容，还可进行线上远程授课。课堂实时检测学生的学习状态，充分利用虚拟现实技术模拟进行交替式教学，及时反馈课堂情况，为学生策划相应的学习方案。二、二、5G5G 时代智慧教室解决方案解决措施时代智慧教室解决方案解决措施1.1.物理环境智慧化物理环境智慧化（1 1）热环境：）热环境：利用电子温度计达到测温
4、目的。使用悬挂式测温仪，再通过5G 网络进行数据上传，即将测温仪联网，并将其测得的数据传输至控温装置。由此温控设备通过智能判别室内温度，进行正反馈调节，实现实时控温。（2 2）空气环境：）空气环境：利用物联网技术与无线接入技术融合,再通过在智慧教室内安装内空气质量检测系统,实时检测空气质量,及时采取相应措施进行智能调控，提醒师生打开换气装置。（3 3）光环境：）光环境：通过物联网 5G 技术和无线接入技术,在智慧教室之内安装光照强度智能监测系统,并根据国家照明标准设定相关光照指数进行灯光自动调控，做到保护视力和节约资源。2.2.教学管理智慧化教学管理智慧化（1 1）课堂无感知考勤）课堂无感知考
5、勤学生通过佩戴智能校牌，在进入校园或者教室门口的时候，在智能感应的情况下，布置在校园里的蓝牙感应装置与智能校牌进行数据交换，完成打卡。此外，校牌还具有可运用双通道技术，并发大，速度快，准确率高，可持续续航，能耗小，省电能力强等优点。还可以在设计平台上能够实现自主设计，满足学生不同需求。（2 2）课堂效果检测）课堂效果检测：通过教室中的摄像头收集上课数据，同时后台的智慧系统分析上课的总体情况，依靠人工智能技术，基于伴随式数据的采集与综合动态分析，针对每一位同学得出评测结果、学业报告与具象化的智能提升方案。针对不同目标，精准推荐学习资源和知识点讲解资料。（3 3）知识资源管理与共享）知识资源管理与
6、共享:建立一个新型知识软件管理系统，促进知识产生和分享，把使用分为学习使用、开发使用、个人学习使用和开发使用下载源代码，极大便利师生之间的知识资源管理与共享。3.3.教学过程智慧化教学过程智慧化（1 1）远程上课）远程上课：有时会因为天气，道路等外界因素导致学生不能上课，或者使一些应该开设的教学实验和课程无法进行。利用虚拟现实技术，模拟老师讲课，采用远程教学方式，学生足不出户便可以上课，做实验，获得与实际操作一样的体会，加深对课程内容的理解。（2 2）智慧课堂）智慧课堂：利用 5G 技术进行远程互动教学，引入全景视频，全景摄像头可架在主讲教室中，利用 5G 网络覆盖。进行实时双向音视频互动教学
7、，支持数据多媒体交互，进行在线互动学习，再通过线上标注进行课堂记录。（3 3）虚拟场景）虚拟场景：利用虚拟现实技术，可以通过模拟出来的场景对一些危险实验进一步地讲解。还可利用大数据在计算机上构造虚拟实验室。不受外界条件限制，可重复操作，直至得出满意结果。保证了绝对的实验安全性。（4 4）课堂情感识别与分析）课堂情感识别与分析：智慧教学系统通过摄像头收集的视频数据，利用人工智能技术统计课堂中各种情感类型的占比，再将分析总结后的综合数据通过具化的形象的展现出来。这样即可得知学生的大体学习状态，从而合理调整教学进度和授课方式。三、5G5G 时代智慧教室解决方案创新性时代智慧教室解决方案创新性1.1.
8、物理环境智慧化创新物理环境智慧化创新：（1 1）利用）利用 5G5G 技术结合无线接入技术实现温度自动测量：技术结合无线接入技术实现温度自动测量：运用现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术与电子温度计相结合，将其测得的数据传输至温控装置（空调、暖气等）。利用智能物联的温控装置智能感应室内温度，再对其进行正反馈式调节，以达到智能控温。（2 2）运用物联网技术和无线接入技术实时监测空气质量：）运用物联网技术和无线接入技术实时监测空气质量：利用物联网技术与无线接入技术,在智慧教室内安装空气质量检测装置，实时检测空气质量,及时进行智能调控，提醒师生打开门、窗、排气扇，来实时改善空气质量。（3 3）物联
9、网）物联网 5G5G 技术、现代控制技术结合管控光环境：技术、现代控制技术结合管控光环境：根据学校照明的国家政策及相关标准，进行智慧管控教室光环境的建设，通过物联网 5G 技术和无线接入技术,在室内安装光照自动分析系统,再根据相关光照设定指数进行灯光智慧调控。2.2.教学管理智慧化创新教学管理智慧化创新:（1 1）智能校牌考勤）智能校牌考勤:智能感知考勤，利用智能设备实现快速考勤。智能校牌的自动考勤，运用数据集合分析技术，对学生的讲座出勤率进行分析，进而从更多维度去预测学生的兴趣学科。（2 2）在体育课的智能校牌应用）在体育课的智能校牌应用:在使用设备中智能体测的应用功能后，测试时只需刷校牌即
10、可将成绩上传至数据平台，为学生提供个性化总结，让学生对自己的身体情况有全方位的了解。实时监测课上心率变化，自动统计心率曲线并上传至数据平台。同样，通过平台可以进行一些安全预警提示，避免发生受伤或者猝死的意外事件。（3 3）教学资源的积累和保存：）教学资源的积累和保存：运用大数据项目智慧管理教学计划进行项目分类形成云端文库，可以对教学资源进行便捷搜索，分类文库与实现知识的便捷查找。3.3.教学过程智慧化创新：教学过程智慧化创新：（1 1）利用）利用 5G5G 技术，实现远程互动式教学：技术，实现远程互动式教学：传统远程教学通常因网络等原因无法流畅顺利开展，但是因为 5G 通信具有低延迟、高速度的
11、优点，可以有效解决传统远程教学的问题。（2 2）运用虚拟现实技术，搭建虚拟实验室，加深课堂体验：）运用虚拟现实技术，搭建虚拟实验室，加深课堂体验：随着虚拟现实技术在我们生活中的广泛应用，使得传统设备所无法比拟的优越性显现出来。因此，我们可以尝试将虚拟现实技术与智慧教室融合，在智慧教室中建立虚拟实验室，为学生提供更加深刻的课堂体验。（3 3）通过人工智能技术，细结化分析学生数据：）通过人工智能技术，细结化分析学生数据：课前考勤与课堂表现的采取结果总会在一些情况下而不够真实，但是采用人工智能技术来进行面部识别，再进一步分析在座学生的面部表情与精神状态，就能够真实地给教师提供反馈。四、全文总结与未来展望四、全文总结与未来展望智慧教室建设，简单地说，就是通过数字化信息和互联网技术把学校已经完成的部分应用系统建设串联起来，形成一种“可感知、可诊断、可分析、可自愈”的新型校园生态。随着 5G 技术的发展,教育进入新的发展时期,移动学习将会成为教育的主流学习方式,并为教育的发展和教育体系的构建注入新动力。在互联网+教育发展进程中,以教育人工智能为代表的智能教育实施范围不断拓展,为智慧教室的发展提供了良好的机遇。