隨著互聯(lián)網(wǎng)和智能化的發(fā)展，傳統(tǒng)的線上教育和互動(dòng)手段無(wú)法滿足當(dāng)前需求，線上教學(xué)的交互和協(xié)作也被提及多次。本文聊聊常態(tài)化教學(xué)場(chǎng)景下如何實(shí)現(xiàn)“智能紙筆互動(dòng)”，一起來(lái)看。

隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、5G等技術(shù)的飛速發(fā)展改變了大部分行業(yè)，然后傳統(tǒng)的線上教育，線上互動(dòng)等手段似乎無(wú)法滿足傳統(tǒng)課堂的互動(dòng)與協(xié)作的需求，因此需要各個(gè)領(lǐng)域智能硬件的交互和協(xié)作，同時(shí)教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型除需要數(shù)字化資源以外，學(xué)生高頻使用的學(xué)習(xí)設(shè)備、文具教輔等都呈現(xiàn)數(shù)字化的發(fā)展趨勢(shì)，其形態(tài)也多體現(xiàn)為教育智能硬件。

在當(dāng)今世界，多屏協(xié)同已經(jīng)成為了趨勢(shì)，各大廠商都在努力提升自己的多設(shè)備協(xié)同能力。

近幾年隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)和智能技術(shù)的發(fā)展無(wú)論是k12、高職、高校都在建設(shè)各種形態(tài)的未來(lái)教室、智慧教室，然后在各種新形態(tài)的智慧教室或未來(lái)教室中，被提及最多的也是交互和協(xié)作，其中：多屏互動(dòng)、紙筆互動(dòng)、師生互動(dòng)、課堂互動(dòng)、等都在解決互動(dòng)、協(xié)作的問(wèn)題，但是各種互動(dòng)形式貌似都不能更好的融合老師傳統(tǒng)的上課習(xí)慣。

一、場(chǎng)景分析

場(chǎng)景一：傳統(tǒng)板書電子化

老師授課過(guò)程的傳統(tǒng)板書內(nèi)容很難電子化存儲(chǔ)，目前大部分實(shí)現(xiàn)思路通過(guò)觸摸屏，電子白板的等代替?zhèn)鹘y(tǒng)黑板、粉筆書寫實(shí)現(xiàn)老師的板書電子化存儲(chǔ)。

優(yōu)勢(shì)：觸摸屏、電子白板等技術(shù)成熟，成本低，安裝部署簡(jiǎn)單能夠通過(guò)對(duì)教室的簡(jiǎn)單改造快速實(shí)現(xiàn)，目前也是大部分智慧教室的解決方案之一。

缺點(diǎn)：

1、觸摸屏、電子版等需要通過(guò)軟件程序進(jìn)行識(shí)別控制等，對(duì)目前部分年長(zhǎng)的教室增加了一定的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，老師需要學(xué)習(xí)各種軟件操作、設(shè)備的使用。

2、由于觸摸屏和電子白板的特殊性，版面一般都是趨近于光滑的對(duì)書寫體驗(yàn)很差，且不能使用粉筆進(jìn)行書寫，無(wú)法真正的還原傳統(tǒng)的板書體驗(yàn)效果。

場(chǎng)景二：師生課堂實(shí)時(shí)互動(dòng)

傳統(tǒng)的課堂提問(wèn)、課堂作業(yè)、測(cè)驗(yàn)等實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)互動(dòng)且數(shù)據(jù)電子化存儲(chǔ)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理及分析，目前大部分場(chǎng)景下都是通過(guò)pad或一些特殊的觸摸屏的電子設(shè)備進(jìn)行實(shí)現(xiàn)老師學(xué)生的實(shí)施互動(dòng)。

缺點(diǎn)：

• pad或教學(xué)專用平板等設(shè)備在高職、高校等特殊場(chǎng)景下使用沒(méi)有問(wèn)題，但是在k12等一些特定環(huán)境下是無(wú)法使用切無(wú)法實(shí)現(xiàn)互動(dòng)
• 設(shè)備保存維護(hù)問(wèn)題，另外就是電量的問(wèn)題，往往當(dāng)要使用的時(shí)候設(shè)備是沒(méi)電的狀態(tài)

優(yōu)勢(shì)：設(shè)備方案成熟，不需要硬件設(shè)計(jì)僅僅需要軟件開(kāi)發(fā)即可實(shí)現(xiàn)，成本和安裝部署方案較低

場(chǎng)景三：教師板書和學(xué)生書寫實(shí)時(shí)互動(dòng)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)

在老師板書電子化，學(xué)生筆記、測(cè)驗(yàn)等電子化，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，標(biāo)簽化處理后，進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和課堂實(shí)時(shí)互動(dòng)，目前大部分智慧教室方案基本上都是在課堂上的互動(dòng)，比如通過(guò)屏幕鏡像，圖片上傳OCR技術(shù)識(shí)別，還有通過(guò)智能紙筆書寫進(jìn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)投屏展示。

缺點(diǎn)：

1、沒(méi)有實(shí)現(xiàn)更深層次的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，只是簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)課堂的互動(dòng)

2、對(duì)學(xué)生和老師在使用操作上都增加操作負(fù)擔(dān)。

優(yōu)點(diǎn)：目前大部分解決方案都是機(jī)遇此實(shí)現(xiàn)，從成本和時(shí)間上最簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)的。

二、需求分析

在常態(tài)化教學(xué)場(chǎng)景下要實(shí)現(xiàn)智能紙筆互動(dòng)，前提是在保障不改變傳統(tǒng)書寫的情況下通過(guò)智能手段來(lái)實(shí)現(xiàn)真正意義的紙筆書寫互動(dòng)，在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)書寫電子化存儲(chǔ)后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分割，打標(biāo)簽分析，將課堂中學(xué)生的筆記以及老師板書內(nèi)容進(jìn)行關(guān)聯(lián)，學(xué)生在課后回顧復(fù)習(xí)或者檢查錯(cuò)題時(shí)，能夠通過(guò)查看電子筆記關(guān)聯(lián)到老師授課的板書知識(shí)點(diǎn)可以更好的做到復(fù)習(xí)鞏固，領(lǐng)導(dǎo)通過(guò)對(duì)筆記，作業(yè)、測(cè)驗(yàn)的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)處理，老師也可以在板書電子版中查看某一時(shí)間點(diǎn)某一知識(shí)點(diǎn)的學(xué)生反饋情況、通過(guò)數(shù)據(jù)的不斷積累提供強(qiáng)大課堂數(shù)據(jù)分析。

1. 傳統(tǒng)黑板改造

實(shí)現(xiàn)教師板書電子化的關(guān)鍵，是對(duì)教室黑板的改造，如果在保障傳統(tǒng)書寫習(xí)慣不改變的情況實(shí)現(xiàn)板書電子化同時(shí)不增加老師的學(xué)習(xí)電子設(shè)備的負(fù)擔(dān)做到即來(lái)即用數(shù)據(jù)即存，

• 在紅外技術(shù)發(fā)展成熟的當(dāng)下可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)超高精度的紅外觸控技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)教室綠板的改造即可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)粉筆書寫數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，注意這里的普通的紅外技術(shù)會(huì)存在問(wèn)題，因?yàn)榉酃P在書寫過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的灰塵遮擋底部的紅外發(fā)射影響識(shí)別效果，經(jīng)過(guò)調(diào)研測(cè)試可以采用高精度雙邊紅外觸控技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)黑板的改造。
• 可以通過(guò)軟電磁或著點(diǎn)陣鋪碼技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)黑板的改造也可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)黑板在保障傳統(tǒng)書寫的前提下實(shí)現(xiàn)智能書寫板書電子化。

2. 學(xué)生智能書寫

學(xué)生智能書寫目前主流的技術(shù)就是點(diǎn)陣技術(shù)和電磁技術(shù)、點(diǎn)陣技術(shù)使用起來(lái)比較方便但是需事先將所需要的資料紙張打印好才能實(shí)現(xiàn)、電磁手寫版使用起來(lái)只要將書寫的紙張鋪在手寫版上即可實(shí)現(xiàn)智能書寫。

三、實(shí)現(xiàn)課堂智能紙筆互動(dòng)的幾點(diǎn)思考

• 在物聯(lián)網(wǎng)萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代，通過(guò)操作系統(tǒng)，底層通信等底層關(guān)鍵技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)智慧教室設(shè)備的萬(wàn)物互聯(lián)使設(shè)備都不是孤立的，在系統(tǒng)層讓多終端融為一體，成為“超級(jí)終端”，設(shè)備之間能力互助共享，帶來(lái)無(wú)縫協(xié)同體驗(yàn)。
• 讓每個(gè)教室都存在智能操作系統(tǒng)。為不同設(shè)備的智能化、互聯(lián)與協(xié)同提供了統(tǒng)一的語(yǔ)言。設(shè)備可實(shí)現(xiàn)一碰入網(wǎng)，無(wú)屏變有屏，操作可視化。
• 對(duì)教室傳統(tǒng)設(shè)備升級(jí)改造如黑板，組網(wǎng)等設(shè)備（網(wǎng)絡(luò)路由器、藍(lán)牙路由器，智能書寫設(shè)備，紙筆材料等）基礎(chǔ)環(huán)境升級(jí)改造能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備智能化。
• 通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的采集分析，對(duì)數(shù)據(jù)的標(biāo)簽化處理，實(shí)現(xiàn)紙筆的無(wú)限互動(dòng)，除了課堂以外的其他地方依然能夠起到互動(dòng)作用，如學(xué)生復(fù)習(xí)可以查看筆記調(diào)去的老師課堂板書所講的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)也可以學(xué)生對(duì)老師提問(wèn)，老師通過(guò)線上解答實(shí)現(xiàn)課后實(shí)時(shí)互動(dòng)，最終通過(guò)整個(gè)完整閉環(huán)在實(shí)現(xiàn)紙筆互動(dòng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析如課堂互動(dòng)率、學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握情況以及其他的數(shù)據(jù)作為一些教學(xué)數(shù)據(jù)分析指導(dǎo)。