隨著互聯網和智能化的發展，傳統的線上教育和互動手段無法滿足當前需求，線上教學的交互和協作也被提及多次。本文聊聊常態化教學場景下如何實現“智能紙筆互動”，一起來看。

隨著互聯網、物聯網、5G等技術的飛速發展改變了大部分行業，然后傳統的線上教育，線上互動等手段似乎無法滿足傳統課堂的互動與協作的需求，因此需要各個領域智能硬件的交互和協作，同時教育的數字化轉型除需要數字化資源以外，學生高頻使用的學習設備、文具教輔等都呈現數字化的發展趨勢，其形態也多體現為教育智能硬件。

在當今世界，多屏協同已經成為了趨勢，各大廠商都在努力提升自己的多設備協同能力。

近幾年隨著物聯網技術、云計算技術和智能技術的發展無論是k12、高職、高校都在建設各種形態的未來教室、智慧教室，然后在各種新形態的智慧教室或未來教室中，被提及最多的也是交互和協作，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的上課習慣。

一、場景分析

場景一：傳統板書電子化

老師授課過程的傳統板書內容很難電子化存儲，目前大部分實現思路通過觸摸屏，電子白板的等代替傳統黑板、粉筆書寫實現老師的板書電子化存儲。

優勢：觸摸屏、電子白板等技術成熟，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，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行識別控制等，對目前部分年長的教室增加了一定的學習負擔，老師需要學習各種軟件操作、設備的使用。

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，且不能使用粉筆進行書寫，無法真正的還原傳統的板書體驗效果。

場景二：師生課堂實時互動

傳統的課堂提問、課堂作業、測驗等實現實時互動且數據電子化存儲并對數據進行后續處理及分析，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備進行實現老師學生的實施互動。

缺點：

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

優勢：設備方案成熟，不需要硬件設計僅僅需要軟件開發即可實現，成本和安裝部署方案較低

場景三：教師板書和學生書寫實時互動數據關聯

在老師板書電子化，學生筆記、測驗等電子化，經過數據存儲，標簽化處理后，進行數據關聯和課堂實時互動，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技術識別，還有通過智能紙筆書寫進行的實時數據投屏展示。

缺點：

1、沒有實現更深層次的數據互聯互通，只是簡單的實現課堂的互動

2、對學生和老師在使用操作上都增加操作負擔。

優點：目前大部分解決方案都是機遇此實現，從成本和時間上最簡單實現的。

二、需求分析

在常態化教學場景下要實現智能紙筆互動，前提是在保障不改變傳統書寫的情況下通過智能手段來實現真正意義的紙筆書寫互動，在實現傳統書寫電子化存儲后，對數據進行處理分割，打標簽分析，將課堂中學生的筆記以及老師板書內容進行關聯，學生在課后回顧復習或者檢查錯題時，能夠通過查看電子筆記關聯到老師授課的板書知識點可以更好的做到復習鞏固，領導通過對筆記，作業、測驗的關聯數據處理，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生反饋情況、通過數據的不斷積累提供強大課堂數據分析。

1. 傳統黑板改造

實現教師板書電子化的關鍵，是對教室黑板的改造，如果在保障傳統書寫習慣不改變的情況實現板書電子化同時不增加老師的學習電子設備的負擔做到即來即用數據即存，

• 在紅外技術發展成熟的當下可以實現通過超高精度的紅外觸控技術實現對傳統教室綠板的改造即可實現傳統粉筆書寫數據存儲，注意這里的普通的紅外技術會存在問題，因為粉筆在書寫過程會產生大量的灰塵遮擋底部的紅外發射影響識別效果，經過調研測試可以采用高精度雙邊紅外觸控技術實現對黑板的改造。
• 可以通過軟電磁或著點陣鋪碼技術對傳統黑板的改造也可以實現傳統黑板在保障傳統書寫的前提下實現智能書寫板書電子化。

2. 學生智能書寫

學生智能書寫目前主流的技術就是點陣技術和電磁技術、點陣技術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、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智能書寫。

三、實現課堂智能紙筆互動的幾點思考

• 在物聯網萬物互聯的時代，通過操作系統，底層通信等底層關鍵技術來實現智慧教室設備的萬物互聯使設備都不是孤立的，在系統層讓多終端融為一體，成為“超級終端”，設備之間能力互助共享，帶來無縫協同體驗。
• 讓每個教室都存在智能操作系統。為不同設備的智能化、互聯與協同提供了統一的語言。設備可實現一碰入網，無屏變有屏，操作可視化。
• 對教室傳統設備升級改造如黑板，組網等設備（網絡路由器、藍牙路由器，智能書寫設備，紙筆材料等）基礎環境升級改造能夠實現設備智能化。
• 通過對數據的采集分析，對數據的標簽化處理，實現紙筆的無限互動，除了課堂以外的其他地方依然能夠起到互動作用，如學生復習可以查看筆記調去的老師課堂板書所講的知識點內容，同時也可以學生對老師提問，老師通過線上解答實現課后實時互動，最終通過整個完整閉環在實現紙筆互動的基礎上實現大數據分析如課堂互動率、學生對知識點掌握情況以及其他的數據作為一些教學數據分析指導。