隨著互聯(lián)網(wǎng)和智能化的發(fā)展，傳統(tǒng)的線上教育和互動手段無法滿足當(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)場景下如何實現(xiàn)“智能紙筆互動”，一起來看。

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，線上互動等手段似乎無法滿足傳統(tǒng)課堂的互動與協(xié)作的需求，因此需要各個領(lǐng)域智能硬件的交互和協(xié)作，同時教育的數(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，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，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)、云計算技術(shù)和智能技術(shù)的發(fā)展無論是k12、高職、高校都在建設(shè)各種形態(tài)的未來教室、智慧教室，然后在各種新形態(tài)的智慧教室或未來教室中，被提及最多的也是交互和協(xié)作，其中：多屏互動、紙筆互動、師生互動、課堂互動、等都在解決互動、協(xié)作的問題，但是各種互動形式貌似都不能更好的融合老師傳統(tǒng)的上課習(xí)慣。

一、場景分析

場景一：傳統(tǒng)板書電子化

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

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

缺點：

1、觸摸屏、電子版等需要通過軟件程序進(jìn)行識別控制等，對目前部分年長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書寫體驗很差，且不能使用粉筆進(jìn)行書寫，無法真正的還原傳統(tǒng)的板書體驗效果。

場景二：師生課堂實時互動

傳統(tǒng)的課堂提問、課堂作業(yè)、測驗等實現(xiàn)實時互動且數(shù)據(jù)電子化存儲并對數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理及分析，目前大部分場景下都是通過pad或一些特殊的觸摸屏的電子設(shè)備進(jìn)行實現(xiàn)老師學(xué)生的實施互動。

缺點：

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

優(yōu)勢：設(shè)備方案成熟，不需要硬件設(shè)計僅僅需要軟件開發(fā)即可實現(xiàn)，成本和安裝部署方案較低

場景三：教師板書和學(xué)生書寫實時互動數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)

在老師板書電子化，學(xué)生筆記、測驗等電子化，經(jīng)過數(shù)據(jù)存儲，標(biāo)簽化處理后，進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和課堂實時互動，目前大部分智慧教室方案基本上都是在課堂上的互動，比如通過屏幕鏡像，圖片上傳OCR技術(shù)識別，還有通過智能紙筆書寫進(jìn)行的實時數(shù)據(jù)投屏展示。

缺點：

1、沒有實現(xiàn)更深層次的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，只是簡單的實現(xiàn)課堂的互動

2、對學(xué)生和老師在使用操作上都增加操作負(fù)擔(dān)。

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

二、需求分析

在常態(tài)化教學(xué)場景下要實現(xiàn)智能紙筆互動，前提是在保障不改變傳統(tǒng)書寫的情況下通過智能手段來實現(xiàn)真正意義的紙筆書寫互動，在實現(xiàn)傳統(tǒng)書寫電子化存儲后，對數(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)或者檢查錯題時，能夠通過查看電子筆記關(guān)聯(lián)到老師授課的板書知識點可以更好的做到復(fù)習(xí)鞏固，領(lǐng)導(dǎo)通過對筆記，作業(yè)、測驗的關(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間點某一知識點的學(xué)生反饋情況、通過數(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

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

• 在紅外技術(shù)發(fā)展成熟的當(dāng)下可以實現(xiàn)通過超高精度的紅外觸控技術(shù)實現(xiàn)對傳統(tǒng)教室綠板的改造即可實現(xiàn)傳統(tǒng)粉筆書寫數(shù)據(jù)存儲，注意這里的普通的紅外技術(shù)會存在問題，因為粉筆在書寫過程會產(chǎn)生大量的灰塵遮擋底部的紅外發(fā)射影響識別效果，經(jīng)過調(diào)研測試可以采用高精度雙邊紅外觸控技術(shù)實現(xiàn)對黑板的改造。
• 可以通過軟電磁或著點陣鋪碼技術(shù)對傳統(tǒng)黑板的改造也可以實現(xiàn)傳統(tǒng)黑板在保障傳統(tǒng)書寫的前提下實現(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)就是點陣技術(shù)和電磁技術(shù)、點陣技術(shù)使用起來比較方便但是需事先將所需要的資料紙張打印好才能實現(xiàn)、電磁手寫版使用起來只要將書寫的紙張鋪在手寫版上即可實現(xiàn)智能書寫。

三、實現(xiàn)課堂智能紙筆互動的幾點思考

• 在物聯(lián)網(wǎng)萬物互聯(lián)的時代，通過操作系統(tǒng)，底層通信等底層關(guān)鍵技術(shù)來實現(xiàn)智慧教室設(shè)備的萬物互聯(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“超級終端”，設(shè)備之間能力互助共享，帶來無縫協(xié)同體驗。
• 讓每個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)一的語言。設(shè)備可實現(xiàn)一碰入網(wǎng)，無屏變有屏，操作可視化。
• 對教室傳統(tǒng)設(shè)備升級改造如黑板，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)境升級改造能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備智能化。
• 通過對數(shù)據(jù)的采集分析，對數(shù)據(jù)的標(biāo)簽化處理，實現(xiàn)紙筆的無限互動，除了課堂以外的其他地方依然能夠起到互動作用，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點內(nèi)容，同時也可以學(xué)生對老師提問，老師通過線上解答實現(xiàn)課后實時互動，最終通過整個完整閉環(huán)在實現(xiàn)紙筆互動的基礎(chǔ)上實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析如課堂互動率、學(xué)生對知識點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)。