Principios y aplicaciones de las aulas inteligentes y la enseñanza inteligente
Con el avance de la ciencia y la tecnología, la tecnología educativa moderna continúa mejorando. La tecnología multimedia se introduce en el proceso de educación y enseñanza, y el contenido de aprendizaje originalmente abstracto y aburrido se presenta intuitivamente a través de gráficos, animaciones y otras formas, lo que mejora el interés de los estudiantes en aprender. Los ricos recursos didácticos y las vívidas escenas de enseñanza han cambiado la enseñanza en el aula, y los multimedia se están volviendo rápidamente populares en la enseñanza. Cómo se desarrollarán los medios de información de los medios, cómo apoyar la enseñanza, qué modelos se utilizarán para la enseñanza en el aula y el aprendizaje extracurricular, cómo construir aulas inteligentes e implementar la enseñanza inteligente se han convertido en temas candentes en la investigación y aplicación de la informatización en la educación vocacional.
En el siglo pasado, con el desarrollo de la tecnología de la información, los medios y equipos para la visualización de información multimedia han sufrido enormes cambios. Con la popularización de las computadoras y el advenimiento de la era de la enseñanza asistida por computadora, los métodos de información multimedia para la enseñanza en el aula también se están desarrollando constantemente. Desde principios del siglo XX hasta la década de 1990, los materiales didácticos se mostraban principalmente en forma de reproducción de vídeo, pasando por presentaciones de diapositivas, transparencias, grabadoras, reproductores de CD, etc. Desde la década de 1990 hasta la actualidad, los soportes de visualización de materiales didácticos se han transformado en transmisiones de pantalla en el aula en línea, proyectores LCD, pizarras electrónicas de inducción fotoeléctrica, televisores de pantalla grande con integración táctil, etc., y se han extendido gradualmente a las aulas escolares. Los equipos e instalaciones son más humanos e inteligentes.
Con la mejora de los métodos de enseñanza y los métodos de enseñanza, los profesores se han transformado gradualmente de impartidores de conocimientos a guías de aprendizaje. Los requisitos para los profesores son cada vez mayores y las funciones de los profesores también se están diversificando. Al mismo tiempo, varias escuelas están mejorando constantemente sus entornos de enseñanza y las aulas multimedia serán más abiertas, inteligentes, interactivas y móviles.
La composición de las aulas multimedia para la enseñanza inteligente suele incluir seis elementos, como se muestra en la Figura 1. La computadora es principalmente responsable del procesamiento de información de los recursos didácticos multimedia, y luego muestra los recursos didácticos y los resultados interactivos a través del dispositivo de visualización durante el proceso de enseñanza, el sistema de escritura y amplificación se utiliza para expresar y anotar el contenido, e incluso recopilar; y grabar el contenido de la enseñanza y el lenguaje de profesores y estudiantes; la grabación sincrónica de la enseñanza en el aula en vivo se produce en material didáctico en video a través de equipos de cámara y sistemas de grabación en el aula.
Actualmente, muchas escuelas están transformando aulas ordinarias en aulas multimedia, y algunas escuelas esperan mejorar las aulas multimedia existentes. En el proceso de construcción y mejora de aulas multimedia, las escuelas deben planificar racionalmente y tener en cuenta los costos de construcción y el mantenimiento posterior con la premisa de satisfacer las necesidades docentes.
Ordenador
El ordenador es uno de los equipos multimedia más básicos del aula y sus principales tipos se muestran en la Tabla 1.
Existen tres sistemas operativos informáticos principales: Android, Mac OS y Windows. Los primeros equipos de enseñanza multimedia utilizaban principalmente el sistema Android, que ahora ha sido básicamente eliminado. Las computadoras Apple tienen problemas de compatibilidad con varios periféricos de hardware y software de aplicación, lo que inutiliza muchos excelentes recursos didácticos y no favorece la actualización y el mantenimiento de las aulas multimedia. Hay una gran cantidad de software compatible con el sistema operativo Windows, que puede cumplir con diversas aplicaciones de enseñanza. Sin embargo, Microsoft ha dejado de admitir actualizaciones del sistema XP. Las escuelas deben actualizar a WIN10 lo antes posible para ser compatible y soportar varias aplicaciones de software.
Si solo cumple con las funciones de simplemente reproducir planes de lecciones electrónicos, reproducir medios de audio y video, software de escritura en pizarra electrónica, etc., los requisitos de configuración de la computadora no son altos. Si desea ejecutar varios programas de enseñanza, debe utilizar el sistema operativo Windows. Configuración recomendada: CPU Intel Core I5 de séptima/octava generación, tarjeta gráfica integrada, memoria DDR4 de 8G, unidad de estado sólido NVMe de 256 GB.
Equipos de visualización
Los equipos de visualización multimedia comunes incluyen proyectores, pantallas LCD, pantallas de empalme LED, etc.
Los proyectores se dividen en proyectores comunes y proyectores láser. Los proyectores comunes se han ido eliminando gradualmente debido a su corta vida útil, bajo brillo y pobre efecto de visualización. Los proyectores láser tienen un alto brillo, una larga vida útil y una baja tasa de fallas, pero el costo es alto.
Las pantallas LCD comunes en las aulas multimedia incluyen principalmente televisores LCD comunes, máquinas de enseñanza todo en uno y pantallas de empalme LCD. Los televisores LCD comunes tienen una gran producción y ventas, alta calidad y bajo precio, y un mantenimiento posventa extremadamente conveniente. Son una tendencia en la construcción de aulas multimedia. La producción y venta de máquinas todo en uno para la enseñanza son relativamente pequeñas, el precio es alto y el costo de mantenimiento es alto. Las pantallas de empalme LCD son caras y pueden usarse en aulas grandes. Las pantallas de empalme LED son caras, tienen un alto consumo de energía y una alta tasa de fallas. Por lo general, se usan en grandes salas de conferencias, salas de conferencias y salas de conferencias.
El brillo y la claridad del dispositivo de visualización son cruciales para el efecto de enseñanza, por lo que el área de visualización y el brillo del dispositivo deben coincidir con el área del aula. Los parámetros recomendados se muestran en la Tabla 2.
Equipo de escritura
A través del equipo de escritura, profesores y estudiantes pueden construir el significado del contenido didáctico y centrarse en corregir, escribir en la pizarra, etc. , fortalecer la comunicación entre profesores y estudiantes, y mejorar los resultados de la enseñanza.
Actualmente, los equipos de escritura multimedia para el aula incluyen principalmente tres categorías: escritura en pantalla grande, escritura en podio y pantalla, y escritura en bloc de notas.
La escritura en pantallas grandes se realiza principalmente en pizarras electrónicas infrarrojas y pantallas táctiles LCD. El primero se eliminará gradualmente debido al largo tiempo de demora y la mala experiencia de escritura, mientras que el segundo es costoso. Escribir en un monitor de pantalla grande requiere que el profesor se pare frente a la pantalla, lo que limita la variedad de actividades y provoca fácilmente fatiga visual.
Escribir simultáneamente en el podio significa que el profesor escribe y opera la computadora en la pantalla pequeña del podio y lo muestra simultáneamente en la pantalla grande. La experiencia de escritura y el efecto de escritura en la pizarra son muy buenos, especialmente para la escritura en pizarra a gran escala en ciencias e ingeniería. Esta es la tendencia de aplicación futura.
Al escribir en una tableta inalámbrica, los profesores pueden deshacerse de las limitaciones del podio, interactuar completamente con los estudiantes, dominar el ritmo de enseñanza y estimular el interés de los estudiantes en aprender al mismo tiempo. Con la ayuda de un puntero, pueden ayudar a los estudiantes a profundizar su conocimiento, el aprendizaje y la memoria se utilizarán ampliamente.
Transmisión por cable
El sistema de transmisión pública del aula multimedia se compone principalmente de un micrófono de dispositivo de entrada, un amplificador de dispositivo de salida y un altavoz.
Para facilitar que los profesores puedan moverse y enseñar, se suelen utilizar micrófonos inalámbricos en la enseñanza en el aula. Los micrófonos inalámbricos comunes incluyen los de sentado, de mano, de pecho, de solapa y colgados de oreja. El micrófono inalámbrico con gancho para la oreja es pequeño, liviano, manos libres y tiene una calidad de sonido estable. Es muy recomendable. Además, al elegir un micrófono, también debes considerar el efecto del micrófono, el tipo de pastilla, la directividad y la calidad del sonido. El ambiente de enseñanza es ruidoso, por lo que se recomienda elegir un micrófono unidireccional.
La voz de Mike fue recogida por la computadora y reproducida a través del altavoz. Las aulas ordinarias suelen utilizar altavoces activos con amplificadores integrados. Una potencia excesiva puede provocar fácilmente ruidos y silbidos, afectando la enseñanza en las aulas adyacentes. La potencia del altavoz de 6-10 W es suficiente para una clase estándar de unas 50 personas.
Equipo de cámara
Según los diferentes escenarios de aplicación, las aulas multimedia suelen utilizar cuatro tipos de equipos para recopilar imágenes del aula: cabinas físicas, cámaras, cámaras de vigilancia y cámaras USB.
La mayoría de las aulas están equipadas con mesas de visualización física/cámaras aéreas, que pueden enviar materiales didácticos, documentos, objetos físicos y textos del profesor a proyectores o pantallas de visualización. Se utilizan principalmente para explicaciones de tareas y comentarios de exámenes. , etc. Para cursos de capacitación, cursos abiertos y cursos de alta calidad con requisitos más altos, las escuelas a menudo utilizan equipos de fotografía profesionales para grabar y producir cursos de video de alta calidad, y usan estaciones de trabajo y software sin edición de nivel profesional para capturar escenas de enseñanza con múltiples cámaras. para el procesamiento de audio y video, el costo es mayor y lleva más tiempo. Algunas escuelas utilizan cámaras de vigilancia para grabar escenas del aula como base para la evaluación y asistencia de la enseñanza, y también pueden convertirse en recursos de aprendizaje menos exigentes.
Los profesores habituales suelen utilizar cámaras portátiles o cámaras USB externas de alta definición para preparar lecciones o grabar recursos de microconferencias. Las cámaras USB se pueden utilizar para capturar cómodamente escenas del aula y demostraciones experimentales. Es sencillo y fácil de usar. Los profesores y los estudiantes pueden utilizarlo ellos mismos en el aula. Se recomienda utilizar un trípode para fijar la cámara externa USB (máquina) y disparar varias cámaras al mismo tiempo para realizar grabaciones sincrónicas en aulas normales.
La cámara también puede realizar la función de fotografía a gran altitud. Las imágenes recopiladas se muestran en un dispositivo de pantalla grande y las imágenes de video se explican y anotan sincrónicamente mediante un dispositivo de escritura. El efecto de enseñanza es comparable a la explicación individualizada en el sitio entre profesores y estudiantes. Este método puede resolver completamente problemas como espacio limitado, estudiantes hacinados y líneas de visión bloqueadas, y mejorar en gran medida la eficiencia de la enseñanza.
Sistema de grabación de clases
Para promover la construcción de recursos escolares y proporcionar a los estudiantes material didáctico de revisión después de clase, a menudo es necesario grabar y transmitir sincrónicamente el proceso de enseñanza en el aula. Los métodos de grabación comunes incluyen grabación en tres pantallas, filmación en estudio, grabación sincrónica del sistema de monitoreo de enseñanza, grabación sincrónica de escenas en el aula, etc.
La forma de grabación de material didáctico en tres pantallas es relativamente fija y la mayor parte se graba en el aula de grabación y transmisión. Carece de realismo e interactividad en el aula y gradualmente se ha desvanecido de la vista de todos. Algunas escuelas han establecido estudios de vídeo especializados y algunas escuelas poderosas utilizan tecnología de tapetes para crear escenas virtuales. Este tipo de aula de grabación y transmisión y sistema de grabación y transmisión requiere una inversión considerable y una baja tasa de utilización, y generalmente no se utiliza en aulas multimedia ni en aulas ordinarias. Algunas escuelas utilizan sistemas de seguimiento de la enseñanza para grabar las clases simultáneamente. Este método utiliza principalmente cámaras de vigilancia para la enseñanza como toma de escenas y generalmente se usa para la grabación simultánea de clases con requisitos de baja calidad.
Este sistema de grabación registra simultáneamente la enseñanza en el aula de los profesores, apuntes electrónicos de conferencias, operaciones experimentales y escenas reales de actividades docentes, lo que puede satisfacer mejor las necesidades de aplicación de la escuela. Utilice el sistema de grabación del aula para grabar simultáneamente escenas del aula y las interacciones entre docentes y estudiantes, y genere recursos didácticos digitales, incluidas escenas del aula, que se pueden utilizar para la revisión de los estudiantes después de clase, intercambios de demostraciones docentes y recursos educativos entre escuelas. Este método de grabación restaura el proceso de enseñanza real en el aula, tiene un bajo costo de implementación y es la dirección principal para el desarrollo futuro.
La construcción de aulas multimedia debe planificarse racionalmente y seguir los principios de "operación estable, funciones prácticas, fácil expansión, fácil mantenimiento y rendimiento de alto costo" para maximizar el uso de los recursos del aula para ayudar a los maestros en completar las tareas docentes de manera eficiente y mejorar la calidad de la enseñanza escolar.
El camarada Du Zhanyuan, viceministro del Ministerio de Educación, señaló en el simposio sobre el trabajo piloto de informatización educativa: "El concepto central de la informatización educativa es la integración profunda de la tecnología de la información y la práctica de la enseñanza educativa. Las simples instalaciones de hardware no son informatización educativa; sólo combinando la tecnología de la información con el proceso de educación y enseñanza y utilizando la tecnología de la información para transformar la educación y la enseñanza se puede lograr la informatización de la educación”
La enseñanza multimedia no es simplemente el uso. de hardware. Es necesario aprovechar al máximo la iniciativa y la flexibilidad de la enseñanza, cambiar la transferencia de conocimiento unidireccional por el cultivo de habilidades bidireccional y multidireccional, y luego lograr una enseñanza y un aprendizaje "inteligentes". En consecuencia, también ha cambiado el papel de los profesores: se han transformado en diseñadores e interrogadores del aula, preparan cuidadosamente las lecciones con antelación, crean las mejores situaciones de aprendizaje para los alumnos, toman la iniciativa en el aula, estimulan el pensamiento de los alumnos, y mejorar la capacidad de aprendizaje de los estudiantes para completar con éxito las tareas docentes. El uso racional de la tecnología multimedia en la enseñanza basada en la información no sólo ayuda a mejorar la calidad de la enseñanza, sino que también acumula activos intelectuales para la escuela.
Aplicación de la preparación previa a la clase
Las escuelas deben implementar e implementar completamente la construcción de plataformas de biblioteca de recursos y el intercambio de recursos dentro de la escuela, enriquecer la biblioteca de recursos a través de la autoconstrucción, compra, desarrollo personalizado, etc., y realice gradualmente Cada curso tiene una biblioteca de materiales rica y de alta calidad. Al preparar las lecciones, los profesores obtienen recursos materiales de la plataforma de gestión de recursos, confían en la plataforma de preparación de lecciones en línea para personalizar planes de lecciones personalizados, diseñan cuidadosamente el proceso de enseñanza, asignan tareas y responden preguntas, y completan la preparación de las lecciones en línea.
Aplicación de enseñanza en el aula
En la enseñanza, los profesores organizan actividades en el aula en torno a planes de lecciones electrónicos personalizados, establecen situaciones de enseñanza y ayudan a los estudiantes a desarrollar conocimientos a través de discusiones grupales, competencias, demostraciones prácticas, etc. Incrementar la atención y el compromiso de los estudiantes. Con la ayuda de dispositivos inalámbricos de escritura a mano, los profesores pueden abandonar el podio para interactuar de manera eficiente con los estudiantes, movilizar completamente la iniciativa de los estudiantes y cultivar su capacidad de innovación y su capacidad de aprendizaje independiente.
Durante el proceso de enseñanza, el sistema de grabación del aula se utiliza para grabar simultáneamente escenas del aula y las interacciones profesor-alumno, y generar recursos didácticos digitales que contienen escenas del aula, que pueden ser utilizados para la revisión de los estudiantes después de clase. intercambios de demostración de enseñanza y recursos educativos a nivel escolar.
Solicitud de Actividades Extraescolares
Después de clase, los profesores pueden utilizar la plataforma docente para realizar actividades docentes centradas en el estudiante.
Por ejemplo, se pueden establecer preguntas o tareas con anticipación y se proporcionan folletos, videos, material didáctico, ejercicios y otros materiales para que los estudiantes puedan obtener una vista previa. Los estudiantes pueden iniciar sesión en la plataforma de enseñanza para obtener clases en persona, microclases, etc. Participar en el aprendizaje independiente. Durante el proceso de aprendizaje se pueden realizar preguntas y respuestas en línea o debates grupales, lo que refleja plenamente la personalización y autonomía del aprendizaje. Con la ayuda de la plataforma, se puede registrar y rastrear el estado de aprendizaje de cada estudiante, y los maestros pueden evaluar objetivamente a los estudiantes en función de los registros e incluso implementar una enseñanza personalizada en capas para mejorar la calidad de la enseñanza.
En nuestra opinión, el método tradicional de enseñanza en el aula dirigido por profesores seguirá vigente, pero los profesores pueden obtener rápidamente recursos de la biblioteca de recursos de la escuela y preparar lecciones a través de la plataforma en línea, de modo que casi no les llevará tiempo. Puede desarrollar excelentes planes de lecciones. Después de clase, los estudiantes pueden estudiar de forma independiente grabaciones en vivo del aula, respuestas interactivas a preguntas y otros recursos en la plataforma a través de arreglos de plataforma, envíos, correcciones de tareas, etc. Este es el modelo de enseñanza híbrida de enseñanza inteligente soportado por la plataforma de software. El uso de la tecnología de la información para cambiar las aulas tradicionales mejorará enormemente la eficiencia y la calidad de la enseñanza.
Las aulas multimedia, los recursos didácticos digitales y las herramientas de soporte de software de enseñanza híbrido son condiciones necesarias para una enseñanza inteligente. Construir un aula multimedia que ayude a los profesores a anotar en la pizarra e interactuar profundamente con los estudiantes cuando bajan del podio, y que admita la visualización y grabación simultáneas de escenas reales, conferencias electrónicas, operaciones experimentales y actividades de enseñanza en el aula del profesor no será suficiente. No solo ayuda a fortalecer la interacción docente, sino que también mejora el interés y la iniciativa de los estudiantes en el aprendizaje y acumula gradualmente una gran cantidad de recursos didácticos para la escuela. La aplicación de la enseñanza inteligente respaldada por aulas multimedia y plataformas de software inyectará nueva vitalidad a la enseñanza en el aula y promoverá la reforma y mejora de la enseñanza.