智慧教室是一種典型的智慧學習環境的物化,是多媒體和網絡教室的高端形態,它是借助物聯網技術、云計算技術和智能技術等構建起來的新型教室,該新型教室包括有形的物理空間和無形的數字空間,通過各類智能裝備輔助教學內容呈現、便利學習資源獲取、促進課堂交互開展,實現情境感知和環境管理功能的新型教室。智慧教室旨在為教學活動提供人性化、智能化的互動空間;通過物理空間與數字空間的結合,本地與遠程的結合,改善人與學習環境的關系,在學習空間實現人與環境的自然交互,促進個性化學習、開放式學習和泛在學習。
智慧教室主要包括以下九個系統:
1 教學系統
教學系統由內置電子白板功能的觸控投影機一體機、功放、音箱、無線麥克、拾音器、問答器和配套控制軟件構成。使用內置電子白板功能的觸控投影機代替傳統的黑板教學,實現無塵教學,保障師生的健康;可在投影畫面上可以操作電腦,在每個桌位上配置問答器,實現師生交互式課堂教學。
2 LED顯示系統
LED顯示系統由LED面板拼接而成,安裝在教室黑板頂部,用于顯示正在上課的課程名稱、專業班級、任課教師、到課率和教室內各傳感器采集的環境數據(室內溫濕度、光照度、二氧化碳濃度等)。
3 人員考勤系統
人員考勤系統由RFID考勤機、考勤卡和配套控制軟件構成。在教室前后門各安裝一個RFID考勤機,采用RFID標簽(校園一卡通)對學生進行考勤統計,對進人教室的人員進行身份識別,對合法用戶進行考勤統計,對非法用戶進行告警。同時可通過WiFi無線覆蓋,在遠程對考勤情況進行監控、統計以及存檔打印等。
4 資產管理系統
資產管理系統由特高頻RFID讀卡器、紙質標簽、抗金屬標簽和配套控制軟件構成。在教室前后門各安裝一個特高頻讀卡器,對教室內的實驗儀器、設備等資產(貼有RFID標簽,標簽上存儲有設備的詳細信息)出入教室進行監控與管理,對未授權用戶把教室內資產帶出教室進行告警,方便設備管理人員對教室設備的統一管理。
5 燈光控制系統
燈光控制系統由燈光控制器、光照傳感器、人體傳感器、窗簾控制系統和配套控制軟件構成。首先通過人體傳感器來判斷教室內對應位置是否有人,此位置無人,則燈光控制系統及窗簾控制系統處于關閉狀態;反之,處于工作狀態。
6 空調控制系統
空調控制系統由中央空調電源控制器、溫濕度傳感器和配套控制軟件構成。通過溫濕度傳感器監測室內溫度,通過分析數據,根據軟件預設值,當室內溫濕度高于最高門限值時自動開啟空調,當室內溫濕度低于最低門限值時自動關閉空調,實現室內溫濕度的自動控制。
7 門窗監視系統
門窗監視系統由窗戶門磁模塊及配套軟件組成。窗戶門磁模塊用于檢測門和窗戶的開關狀態,并將狀態信息及時上傳至服務器。同時設置敏感時段,實施對窗戶的自動監視和報警。
8 通風換氣系統
通風換氣系統由抽風機、CO2傳感器和配套監控軟件構成。通過CO2傳感器監測室內的CO2濃度,通過分析數據,根據軟件預設值,當室內CO2濃度高于軟件門限值時自動開啟抽風機來進行換氣,通過補充室外空氣來降低室內的CO2濃度。
9 視視頻監控系統
視頻監控系統由WiFi無線攝像頭和配套監控軟件構成。視頻監控可為安防系統、資產出入庫、人員出入情況提供查詢依據。在教室前后門口各安裝一個WiFi無線攝像頭監控人員出入和資產的出入庫情況,在教室內安裝一個WiFi無線攝像頭監控教室內部實時情況,所采集的影像經由遠端射頻單元傳送至終端管理電腦,提供實時的監控數據。