聊聊教育智能硬件中的 “智能紙筆互動”
隨著技術的發(fā)展,教育智能硬件也出現(xiàn)在了我們的生活場景中,智能硬件的使用更是大大提升了教學效率。在這篇文章里,作者就對智能紙筆互動這一技術進行了背景分析、需求場景拆解、產品架構拆解等。一起來看看作者的解讀。
一、概述
“教育智能硬件”的本質是教學介質的革新升級,傳統(tǒng)的教育場景,在師生之間充當教學介質的主要是黑板、書、本三類,“黑板”主要作為老師的展示介質,“書”主要作為知識內容的載體,“本”主要作為學生練習的介質。
現(xiàn)有教育智能硬件基本上是對這三類教學介質的革新升級,其價值路徑首先體現(xiàn)在教學介質的升級,其次是教學資源的整合,最后是教學效率的提升。
舉例說明,如交互白板首先是黑板的數(shù)字化升級,其次是課件、教學工具的資源整合,最后是對師生課堂互動效率的提升。
二、行業(yè)發(fā)展趨勢——技術驅動
從技術發(fā)展推力來看,在硬實力方面,我國是電子元器件第一大生產國,有著較為完整的電子元器件工業(yè)體系,基本可以覆蓋現(xiàn)有的市場需求,同時,5G、OCR識別等技術的發(fā)展,也有助于智能硬件的普及和使用體驗的提升。
在軟實力方面,在近兩年技術公司的軟件研發(fā)能力也進一步提升,直播錄播、答疑平臺、學習工具等教育軟件層出不窮。
從技術發(fā)展需求來看,物聯(lián)網的發(fā)展需要各個領域智能硬件的交互和協(xié)作,同時教育的數(shù)字化轉型除需要數(shù)字化資源以外,學生高頻使用的學習設備、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。
三、產業(yè)鏈——成熟
教育智能硬件的上游主要為基礎的軟硬件供應商,其中硬件相關的廠商主要由元器件、中間件供應商以及代工廠商組成,他們向中游硬件終端廠商提供原材料采購、產品生產等服務;軟件相關的廠商主要為向中游提供通信、云計算、AI以及大數(shù)據(jù)等技術的服務商。中游為教育智能硬件的品牌商,當前的主流品類多服務于學前幼兒與中小學生。在下游銷售環(huán)節(jié),教育智能硬件布局全渠道營銷,通過直銷和經銷滲透線下賣場,借助直播和社交創(chuàng)新線上電商。
四、智能手寫筆——發(fā)展形勢
智能手寫筆主要指面向學生群體,通過點陣、電磁等技術,對普通紙張上的書寫痕跡進行信息采集的智能筆。點陣筆和電磁筆分別通過暗碼識別和電磁感應等技術實現(xiàn)筆跡數(shù)據(jù)的高效、實時采集,具有不改變自然書寫習慣、視力保護、常態(tài)化數(shù)據(jù)采集、應用場景豐富等諸多優(yōu)勢。隨著OCR識別技術、點陣鋪碼技術的成熟,教輔、作業(yè)鋪碼成本、智能筆制造成本的進一步降低,更大范圍的規(guī)模化應用將成為可能。
五、智能手寫筆——獨特優(yōu)勢
- 傳統(tǒng)紙筆的數(shù)字化升級、不改變原始書寫習慣、不依賴屏幕能夠保護視力
- 師生實時互動,數(shù)據(jù)實時存儲、筆記還原、高效便捷
- 精細化筆記采集、可對數(shù)學、物理、化學、美術等提供利好體驗
- 提供常態(tài)化、大規(guī)模、無感化數(shù)據(jù)采集
- 課堂教學互動、智慧作業(yè)、智慧測驗、自主學習、書法等應用場景
- 智慧紙筆解決了數(shù)據(jù)采集和交互的問題,一定程度上解決了傳統(tǒng)書寫無法實時交互數(shù)字的問題、搭配教室大屏等能有更好的顯示和交互效果
六、需求特點及場景
在學習方面的諸多痛點是對教育智能硬件需求上升的驅動力之一:
- 上網課時注意力不集中、長時間看電子產品、習慣不好;
- 寫作業(yè)、預習、復習時學習效率不高、姿勢習慣不好;
- 整理錯題時對錯題相關知識點掌握不足、無法有效歸納;
- 課上互動效果差,無法向老師反饋實際學習效果。
自主學習場景:提升學習準確性、積極性、合理性,形成良好學習生活習慣是重點需求,學生平板、點讀筆、點陣筆、電磁筆等多品類相互配合,可為孩子提供全方位的幫助。
智慧作業(yè)場景:科學布置、有效監(jiān)督、提升效率、精準講解是核心需求,在留、寫、批、講作業(yè)的不同環(huán)節(jié)中,紙筆書寫、掃描儀、錯題打印機等各自發(fā)揮作用。
教學互動場景:線下追求“錦上添花”,線上期望還原傳統(tǒng)場景。教育智能硬件作為終端主要解決信息配供需 展示、直播上課問題,教學互動的核心仍在于豐富的軟件應用工具。
七、介質聯(lián)通——紙筆互動
1)介質聯(lián)通下的動態(tài)認知
廣義教學反饋:板書·筆記·隨堂測·作業(yè)·單元測,不過分區(qū)分場景,系統(tǒng)能夠自動識別場景及角色,高維版面擊穿應用·滾動代價最小。
教學邏輯:紙筆獨立邏輯+屏幕獨立邏輯。
2)介質聯(lián)通交互教學環(huán)境包括:
- 傳統(tǒng)黑板改造/觸控一體機/智能講臺
- 教材/目錄教輔/筆記本
- 點陣筆/導學棒+電磁筆&板,
- 智能手機+平板+家庭電視機
1. 介質聯(lián)通·紙筆互動·架構設計
整體架構通過對介質連通技術以及基礎數(shù)據(jù)定義;分布式虛擬化指令系統(tǒng)子定義的指令模型標準和數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)表型以及數(shù)據(jù)標簽、群組等形成數(shù)據(jù)核心,進行聯(lián)通筆記、數(shù)據(jù)批改,頁群以及透明數(shù)據(jù)層等應用數(shù)據(jù)提供應用服務、最終以操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)中臺的形式提供聯(lián)通筆記以及數(shù)據(jù)批改、版面交互的標準一共數(shù)據(jù)以及應用服務。
2. 介質聯(lián)通·紙筆互動·指令架構設計
多元化的調度層,作為整體結構中最核心部分起著承上啟下橋梁的作用,其中根據(jù)指令層對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和任務進行調度和分配、虛擬機UI指令調度層起到關鍵核心部分之一、分布式任務調度系統(tǒng)主要根據(jù)定義的任務以及規(guī)則進行對基礎數(shù)據(jù)層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)調度分配,分配給指令層然后根據(jù)場景和算法模型進行基礎處理,經過增強服務系統(tǒng)不同的業(yè)務系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務層到數(shù)據(jù)中臺進行業(yè)務結合處理。
最后通過智能紙筆互動可通過普通的紙、筆,可以讓使用者在不改變和影響原有書寫形式和習慣的基礎上,將所思所想的內容寫出,同時,其所書寫的內容、過程和進度實時顯示在大屏上,可以實現(xiàn)個人或不同組之間的分享&交流&點評。
其創(chuàng)新意義,不僅在于通過直接將手寫的內容數(shù)字化,并實時顯示和分享,將原來手寫、拍照、上傳、識別、分享等環(huán)節(jié)自動完全,完全隱去了技術操作環(huán)節(jié),使人們更加專注于交流的思想、內容,顯著提高了課堂交流互動的效率和質量,更在于實現(xiàn)了我們對于書寫傳統(tǒng)的敬重和基于數(shù)字化的全面融合,打通了傳統(tǒng)的模擬化與未來數(shù)字化之間的阻隔。
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你倒是放個手寫筆的品牌圖啊,想買一個