從設計初心來看,藍牙紙筆應是智慧課堂的好幫手,學生用和普通的筆差不多的智能筆在點陣習題紙上書寫,圖像識別模塊將筆尖運動軌跡、坐標、筆跡順序、壓力數(shù)據(jù)、運動速度等信息進行記錄和存儲,形成可視化的書寫結果和筆跡動畫,在落筆瞬間通過藍牙實時傳輸?shù)浇處熾娔X和顯示大屏中。——相較于以往的白板教學課,藍牙紙筆數(shù)字化課堂并沒有改動傳統(tǒng)書寫方式,學生作答時,經過智能筆將學生答題過程實時傳輸?shù)骄W(wǎng)絡終端,復原每一位學生的解題過程,同時,紙筆課堂還將學生的作答狀況以大數(shù)據(jù)方式呈現(xiàn)出來,讓教師更直觀明晰地理解到班級學生的整體程度,從而重點打破,對癥下藥,真正完成個性化教學和因材施教。
但在實際應用中,也確實存在一些延遲,漏筆,掉網(wǎng)等問題,破壞了教學的“沉浸式”體驗。
“有藍牙紙筆的課堂應該是興趣盎然的。不應該是磕磕絆絆的。”桂花網(wǎng)工程師說道。從技術角度看,藍牙紙筆好不好用,能否在課堂教學全面普及,關鍵取決于兩點:一是硬件方面要做到完全無感知,二是軟件方面要加強可管理性。
為了做到課堂教學無感知,減少掉網(wǎng)和丟筆亂序,桂花網(wǎng)在藍牙網(wǎng)關上做了許多技術改進。比如說在藍牙層、網(wǎng)絡層多級鏈路數(shù)據(jù)緩存,防止藍牙筆異常斷連;支持筆內部離線存儲;網(wǎng)絡層網(wǎng)關異常斷連,網(wǎng)關內部仍可離線存儲等等。
“藍牙網(wǎng)關在性能方面,目前可算翹楚。一臺網(wǎng)關可以高質量地同時連接60支筆,而且通用性和兼容性更好。對智慧課堂而言,是穩(wěn)定高效的聯(lián)網(wǎng)方案,滿足了絕大多數(shù)的班容量需求。”桂花網(wǎng)工作人員說道。
桂花網(wǎng)憑借豐富的校園應用經驗,將網(wǎng)關設置做得盡可能的簡單。比如說將存儲等功能集中在網(wǎng)關上。筆記本地存儲最多可達1周,方便老師后期進行筆記歷史數(shù)據(jù)讀取,以及藍牙筆原始數(shù)據(jù)錄制、導出等。對于學校的IT技術人員來說,桂花網(wǎng)網(wǎng)關app采用統(tǒng)一框架支持多產品藍牙筆,并支持自定義協(xié)議對接,可以簡單實現(xiàn)筆連接初始化配置(初始參數(shù)、時間同步、開啟數(shù)據(jù)通道等),批量筆OTA升級(MCU、BT、APP)等。還提供自定義開發(fā)Container APP,用戶完全自主可控的Container Ubuntu環(huán)境,支持用戶各種語言自定義開發(fā)。
桂花網(wǎng)工程師認為,完整意義的“智慧課堂”包括智慧和課堂兩部分。藍牙紙筆解決了課堂部分,應用軟件偏重于解決智慧部分,而藍牙物聯(lián)網(wǎng)則負責將“課堂”和“智慧”二者聯(lián)結起來。藍牙紙筆所采集的學生作答數(shù)據(jù)通過藍牙網(wǎng)關把數(shù)據(jù)傳輸?shù)綉密浖M行數(shù)據(jù)分析,并生成學生、班級、學校不同層級的學情報告和數(shù)據(jù)庫,而這種學情報告是罕見的能反映教學過程,兼顧過程與結果的數(shù)據(jù),比測試成績、問卷調查更真實更可靠。
在藍牙紙筆教學的基礎上,業(yè)界已經有軟件廠商能提供可視化集中控制管理系統(tǒng),全面監(jiān)控課堂情況,結合動態(tài)的數(shù)據(jù)呈現(xiàn),方便教學管理者日常監(jiān)控、督導巡課等工作的開展。還有一些教育研究機構,結合云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術,推出了創(chuàng)新課堂軟件平臺,實現(xiàn)授導型、研討型、遠程互動多種教學并存。
創(chuàng)新的藍牙紙筆智慧教學模式有以下幾種:
·數(shù)智化教學模式:將藍牙紙筆采集的優(yōu)質素材以碎片化方式呈現(xiàn),實現(xiàn)老師標準化、個性化的教學方法,對整個教學過程數(shù)據(jù)、結果數(shù)據(jù)進行匯總分析,從而形成教師個人數(shù)據(jù)。
·個性化教學模式:基于藍牙紙筆數(shù)據(jù)分析差異,通過對學生行為數(shù)據(jù)的抓取解讀學生學習能力,通過對結果數(shù)據(jù)的溯源尋找知識點薄弱環(huán)節(jié),為學生智能推薦推送學習課程。
·素養(yǎng)課堂教學模式:通過藍牙紙筆教學提供多樣化、體系化、智能化、具象化的課程服務,打造素養(yǎng)課堂教學模式,以審美表現(xiàn)、思維創(chuàng)新數(shù)據(jù)為學生形成個人數(shù)據(jù)畫像。
總之,教育智能硬件真正有意義的不僅是信息和內容,其價值首先體現(xiàn)對“黑板、書、本”這三類師生間主要的教學介質革新升級的硬件方面,其次是教學資源的整合和教學效率的提升的軟件方面。一次掉網(wǎng),一次漏筆,除了影響教學介質的升級換代。如果原始數(shù)據(jù)不準確,再加上缺乏后期強大的軟性管理,就會嚴重影響教學目標的達成和智慧課堂的推廣普及。因此,智慧課堂需要軟硬件兩手抓,兩手都要硬!
(工程師對目前智慧課堂用得比較多的桂花網(wǎng)E1000-10藍牙網(wǎng)關進行了實測,對 60 支點陣筆連續(xù)傳輸 1 小時數(shù)據(jù),結果發(fā)現(xiàn)無斷連,無丟筆,無亂序,不掉網(wǎng),平均傳輸速率為1.28kBp/s。)