AI+ 智慧课堂系统解决方案 技术创新，变革未来 3 优势价值 方案亮点 核心优势 用户价值 2 方案设计 整体架构 系统设计 应用设计 1 背景分析 政策现状 需求分析 建设目标 目 录 2016 年 6 月 《教育信息化“十三五”规划》 决策支持科学化、管理过程精细化、教学分析即时化 综合利用互联网、大数据、人工智能和虚拟现实技术探索未来教育 教学新模式 建立以学习者为中心的教育环境，提供精准推送的教育服务 大数据 人工智能 政策分析 伴随式采集 课堂考勤巡课 资源高效利用 教学过程分析 课堂信 息推送 H5 页面展示 权限精准推 送 长时间积 不准确 录播资源利 用难 教学秩序管 理难 教学量化分 析难 信息共享不 方便 现状与需求 以课堂为核心，聚焦人脸识别、行为分析、视频结构化、大数据技术与教学的深度融合。打通考勤、录播、教学 分析等应用壁垒，实现人脸考勤管理、可视化巡课督导、视频资源管理、伴随式课堂分析、精准消息推送 等功能，满足教师、学生、家长和管理者等多角色的需求。 人脸识别 视频结构化 大数据 行为识别

赵建华 教授、博导 南方科技大学高等教育研究中心、联合国教科文组织国际高等教育创新中心 Email: zhaojh@sustc.edu.cn 从智慧教育到智慧课堂： 理论、规范与实践 智慧教育的内涵与特征 3 智慧战略引重视 • 2008 年 IBM 提 出智慧地球战略 智慧教 育 已 成 共 识 新加坡 2006 年iN2015 计划 智慧教育计划 提出 建立学习者为中 智慧教育：促进智慧学习 31 智慧教 学 的 智慧教学是教师在智慧教学环境下，利用各种先进 信息化技术和丰富的教学资源开展的教学活动。 特征 高效 开放 多元 互通 深度交互 32 常规 ( 课堂 ) 智慧教学过程 智慧学习 智慧学习是在智慧环境中开展的完全以学习者为中心的学习活动。 基本特征 培养技能 认知 创造 内省 交际 个性化 高效率 沉浸性 持续性 自然性 34 智 慧 慧 学 习 框 架 泛在网络 物联网 感知需求 分析需求 发 现 所 需 提 供 资 源 和 服 务 信息、数据、 服务支持 环境、终端 外部支持 智慧课堂：智慧教育主阵地 课堂信息化演变过程 Classroom 2.0 基本特征 交互性 智能化 网络化 虚拟化 未来教室 案例：南方科技大学附属实验学校 信息化应用环境建设 自带设备学习 （ BYOD

智慧校园 智慧教室 产品背景 卓越服务 智慧校园 录播 环控 幕课 电子白板 翻转课堂 电子班牌 云课堂 虚拟教学 电子书包 教室内设施建设 课堂互动 / 辅助教学 教学管理、分析与呈现 我们的方案 友商方案 友商方案 友商方案 纵向贯穿教室、课堂和管理，让智慧遍布每个课堂。 智慧教室 产品策略 卓越服务 智慧校园 • 自主可控，树立卓智的品牌价值； • 产品定义 卓越服务 智慧校园 智慧 管理 智慧教室 智慧课堂 一体机 院长 / 学校管理者 全景 课堂 全景 管理 学生 教师 课前 课中 课后 教学设备 互动设备 环境设施 • 全景可视化，教室、课堂分布与实时状况 • 教室 3D 可视化，设备、环境控制 • 联动分析，多维综合分析与展现 • 课堂互动教学 • 课前预备 • 课后回顾与师生互动 • 云 / 雨立方一体机 雨立方一体机 • 硬件设备集成 • 环境监控设施集成 智慧教室 面向高校客户，提供教室 基础设施集中管控、课堂教学、教务 数据分析与可视化的一体化平台。 智慧教室 产品功能架构 卓越服务 智慧校园 基础设施 智能开关 照度传感 温湿度传感 窗帘开关 录播 台式电脑 交互触控屏 新风设备 笔记本 投影仪 投影幕布 多媒体系统 其他 雨立方 教室一体机 基础总线 电源

《自治区中长期教育改革和发展规划纲要（ 2010—2020 年）》 目录 设计背景 设计思路 方案介绍 建设规划 现阶段“教育信息化”发展的主要矛盾 教育信息化发展与教育教学改革的矛盾 • 课堂效率质量低下，学生学习压力大 ; • 缺少关注学习质量过程，看重考试结果 ; • 教学资源分散，教学材料共享率低 ; • 注重环境建设，忽视教育教学改革。 师生全面发展的矛盾 • 重主科，忽视全面发展  知识图谱：基于机器学习的知识图谱全年级跨学科  用户画像：基于机器学习的用户画像包含师生个人和组织画像  智能教育内容： 智能管理、解析和制作的教育资源内容  智能评价引擎： 包括课堂教学评价、知识点评价、题目作答评价、教学应用评价、易错题评价、题目难度评价、教学进度 评 价、教学效果评价、教育资源评价、学习能力评价等。 在线巡课功能基于先进的视频与传输技术，通过教师、学生全景巡课摄像机，拾音器等设备，实现课堂画面 + 声音的实时预览和 存储。为局端、校端提供智能化巡课服务，包括实时巡课、实时点评、移动巡课、报表汇总等功能。 按教室 按班级 巡课详情 实时巡课 实时点评 实时讨论 课程课件 留言评论 课堂评价 移动巡课 教室选择 课堂详情 课堂评价 报表汇总 智慧管理 二、区域教育资源库建设 (1/2) 建设本区优质教育资源库，数字教材涵盖

教育城域网 教育云平台 智慧教育端 方案概述 设计思路： 方案运用云计算、大数据、物联网、人工智 能等先进技术，通过构建 “云平台 + 城域网 + 终端”一体的产品形态，以智慧课堂和互 动教学为核心，形成以学生为主体的教育 生 态圈，实现教育技术与教学应用的深度融 合。 总体架构： “ 智慧教育”综合解决方案采用 “门户 + 空 间 + 应用 云平台 + 城域网 + 终 端”组合 模式， 可有效整合各类信息化业 务应用， 为用户提供一体化全面的信息化 解决方 案。 数字化资源教育 平台 同步云课堂平台 移动学习平台 精准教学大数据 平台 人人通： 教育教学应用： 备课助手 素质评价 授课助手 走班排课 名校名师 学情分析 名师名卷 优教信使 名师微课 质量测评 一认证和用户管理。 数字化资源教育平台 • 教学与资源应用 • 同步课堂 • 智慧课堂 • 教学大数据应用 • 本地优质资源应用 • 同步备课 • 教师应用 • 智能教学轨迹 • 网络教研 • 名师课表 • 学生应用 • 教师网络培训、区域教研 四大平台建设 移动学习平台 同步云课堂平台 精准教学大数据平台 • 建设县级数字化资源教育平台，上连省相关平台

实现“三全两高一大”的发展目标；实现区域教育信息化均衡发展，真正实现智慧教育 1.3 总体愿景 智 慧 教  智慧备课  智慧互动云课堂  智慧留（批）作业  智慧名师优课  智慧 VR 教学  智慧远程互动教学 智慧学  智慧课前预习  智慧学习空间  智慧校外课堂  智慧作业  智慧错题本  智慧电子书包 智慧考  智慧测试题库  智慧考生身份认证  智慧监考 智慧财务管理  智慧教学场所管理 （云课堂、云桌面、实验室、图 书馆）  智慧生活场所管理 （宿舍、体育场所、食堂）  智慧健康 （生理、心理、食品健康）  智慧教学设备设施 （考勤、移动终端、穿戴、录播）  智慧家校通、班班通  智慧一人一空间  智慧教学资源库管理 （公开资源、校本资源） 智慧管 智慧评  AI 智慧课堂行为分析  智慧学生综合素质分析 智慧践 1.5 建设目标 智 慧 教 育 采用云网一体化的模式，构建“云平台 + 网 + 端 + 内容 + 应用”五位一体的产品形态。 运用 5G 、云计算、大数据、人工 智能等先进技术，以智慧课堂和互动教学为核心，形成以学生为主体的教育生态圈，实现信息技术与教学应用的深度融合。 5G 赋能教育基础设施环境信息 化 促进教育公平，提升教育质量 提高区域教育信息化建设效益 统筹规划，集中管理管维一体，效率提升

上课前预习、课中学习、 课后复习三个角度来搭建 整体过程。 通过结合物联网技术，保证教室内所有 设备的管理都自动进行，一键上课，帮 助教师将全部精力聚焦于教课，一键管 理，极大降低设备管理者的工作量。 师生课堂状态实时同步和分析，管理者可随时 随地的了解每堂课的上课情况，通过常态化的 教学记录和分析，学院自动形成了最真实、客 观的教学数据及评价分析体系，在本科评估等 活动中可以更大化的提升评估效率。 教 多形态线下教学空间构建 【智课堂 - 在线教学平台】 【智课堂 - 课堂互动系统】 线上教学业务 线下课堂互动 覆盖教学全环节，支持不同角色应用 BYOD 课件同步 多屏协作 分组教学 随堂小测 教学环境联动 成果展示 课中：线上线下融合的课堂互动教学 课 前 泛 在 学 习 跨终端学习 答疑互动 学情反馈 课 后 自 主 复 习 课后任务 课堂回顾 阶段性汇总 教学数据评估 教学数据评估 教学概况分析 督导评教 课堂质量报告 教师评教分析 课程分析 指数个性化设定 阶段性分析 教学督导评教 硬件组成 02 其他 教室 互动教室平台 教室管控平台 教学分析平台 教学设备 物联器件 教师 授课 PC 教学助手 APP 跨设备接入 BYOD 学生 课堂互动教学 远程互动直播 业务服务器 教室智能主机 教室智能主机 教室智能主机

部分高校的教育仅停留在较低的两个层次，学生在第三相第四个层次中应用相分析方面能力不足，评价 和创造更难企及。互联网 + 时代变革呼唤教育变革，培养这个新时代人才，教育创新和改革刻不容缓。 项目建设背景 高校吹响课堂革命的号角 内涵式发展是高等教育必由之路 我国高等教育办学规模和年毕业人数已居世界首位， 但规模扩张并不意味着质量和效益增长”，“随着信 息化不断发展，知识获取方式和传授方式、教和学关 在同类 课程中具有鲜明特色、良好的教学效果，并承诺入选后将持续改进。 2019 年 10 月 30 日 项目建设背景 丨智慧教室助力金课 提高教学效率 金课是教学和 教育信化变革 通过翻转课堂、混合 式教学、合作学习， 分组动等新型教学法， 极大地改变以往教师 满堂灌、学生被动听 的现象 信息技术是金课 的支撑和依托 新型教学法需要信息 技 术 的 支 撑 ， 需 要 教 式灵活转变，整个教学环境更舒适，更便于 开展教学活动。  信息化软硬件与教学业务深度融合，全面服务于教学，促进师生和生生的协作、互动和分享，提升整体 教学效率。  越来越多的教学模式引入课堂，教学主体由老师向学生转变，提倡以学习者为中心的个性化学习、自主 学习、探究性 / 协作性学习，高效地提高学生的知识水平和素质。 SMART CLASSROOM CONSTRUCTION 4 QUESTIONS

互联网＋教育助 力教育均衡发展 云端大数据构建 管理闭环 ，辅助 决策支撑 国家教育考试考 务综合管理引领 考试管理新业态 区 域 教 育 资 源 中 枢 云端资源连接 课堂与师生 一站式智慧校 园管理应用 国家教育考试 标准化考点建 设和应用 连接教室、学校、 区 域三个核 心 覆盖教学、管理、考试三条主线 教、管、考 多元化应用 的智慧教室 教 平安 校园 智慧生 活 校园文 化 智慧 环境 智慧教学 智慧管理 智慧考 试 教学资 源云 教学录 播 智慧课 堂 课堂生 态 考务综合管 理 常态化考 阅 集中一站式校园级管理、 决策、 指挥、 大数据分析中 心 统一数漏中心 统一资源中心 校园 大数据中心 智慧 应用 智慧 整合 智慧 太数据虫 心 数 据 互 通 可视化场景决策辅助 决策 大数据 围绕教育业务需求 ，提供一站 式大数据管理 ，实现数据价值， 基于 GIS 地图的指挥调度 （校安 、 巡查 、 课堂、 指挥 中心 让数据说话 ，让管理更科学。 数据可视化 应急指挥） 大数据分析 面向用户角色的一站式工作门户体验。 校长门户 教师门户

优化方案设计、提升推理性能，助力智能课堂行 为分析 英特尔与合作伙伴共同探索课堂行为分析在智慧教育 场景中的应用 • 人工智能行为分析解决方案开发及挑战 • 面向教育场景的行为分析方案设计 • 针对行为分析的英特尔产品优化方案 基于英特尔优化方案的应用案例 • 阅面科技：借力人脸识别与课堂行为分析提升教学互动效果 • 百家云：基于课堂行为分析实现双师课堂教学效果评估 15 15 15 html 图 1-1-1 未来教育信息化正向智能化方向切换 传统教育 人力驱动 • 课堂场景 • 一对多教学 • 老师板书讲授 • 学生被动接受 • 书面练习为主 • …… • 课堂教学与远程 教学结合 • 数字课件教学 • 多媒体学习终端 • …… • 互动式教学 • 精准化教学规划 • 多对多双师课堂 • AI 教学实训； • …… 信息化教育 技术驱动 智慧教育 数据驱动 9 8 环节、练习测评和教学管理三个核心场景： • 教学环节场景：与传统教学模式相比，智慧教育引入更多人 工智能应用来提升教学环节中的互动性和精准性。一方面， 通过交互式电子白板、双师课堂、AR/VR 教学等应用，不 仅可通过增强师生间的交互来提升线上线下课堂的教学效 果，也能有效缩小区域、城乡、校际间的教育质量差距，实 图 1-1-2 人工智能在教育行业各场景的应用 图 1-1-4 多样化的英特尔硬件产品矩阵