智慧基教:基础教育云平台系统

“智慧教室” 利用现代化、智能化教学设备实现信息、通信和技术与教室的深度融合，采用电子双板、Pad终端以及3D仿真学科工具等技术和设备，实现交互式教学、讨论式教学，以及教育内容呈现的优化、教学手段和教学方法的现代化，改变传统“粉笔+黑板”教学和多媒体教学的“以老师为中心”、“单向传授”的教学方式，构建师生积极互动的教育新模式，从“以教师为中心”向“以学生为中心”转变，从知识传授为主向能力及素质培养为主转变，从课堂学习为主向多种学习方式转变，更加充分满足学生的多样化与个性化需要，激发学生学习的兴趣和主动性，提高课堂教学的效率和效果，提升学生的学习成绩、创新能力和综合素质，提升教师的专业发展，促进课堂教学的变革与创新，从根本上转变传统教与学的观念以及相应的学习目标和方法。

电子双板课堂教学平台为课堂教学操作方式带来一次变革，有效地将传统操作模式与信息技术操作模式统一起来，充分汲取了两种模式的优势，并进行了大胆的创新，实现传统黑板与交互式电子白板的完美融合，将板书、演算、推理、标注等传统课堂活动回归现代课堂，达到“随处可写，随时可写”的效果。并且，课堂书写痕迹可以按需保存。

云端教室服务平台采用基于云服务的公共服务模型、服务体系架构、服务接口规范、多模式用户接入、知识共享等技术，提供包括课堂在线学习、在线测试、在线资源服务在内的支撑服务，构建智能化云端教室。云端教室服务平台促进教学内容、教学方式和学习方式的创新与变革，推进信息技术与学科教学的深层次整合。

为了充分体现数学学科的具体特点，满足数学学科的教学和学习需求，我们在动态几何、符号计算和自动推理技术的基础上，实现代数运算、函数作图、几何作图、图形变换、动画、测量、跟踪等多个功能，涵盖代数、平面几何、立体几何和解析几何等知识点。通过直观、形象、生动的展示和交互式操作，帮助学生更加深刻地理解数学问题的本质，让学生学习数学的过程更容易、更有趣，同时也能减轻教师教学的负担。

实验教学一直以来被公认为中学物理教学中的重要一环，但由于我国中学物理实验器材的紧缺和实验室的不足，它也是中学物理教学中最薄弱的环节。计算机虚拟仿真技术的出现，为实验教学提供了新的思路。基于计算机虚拟仿真技术，利用仪器元件库的设计思想，在对中学物理实验进行合理抽象的基础上，设计了虚拟仪器类库；结合计算机软件操作的特点，对实验操作步骤进行深入分析，设计出智能感知与选择策略，解决了虚拟物理仪器选择与实验组合操作问题；基于XML技术实现实验环境保存与重现功能。同时，还提供了备课、演示和提示等工具，方便教师教学和学生学习。

长期以来，受应试教育模式的影响，在基础教育的重要阶段——中学阶段，教学和学习方式形式单一，导致学生的创造力和创新能力缺失。特别是对于中学化学这类实验较多、动手能力和创造能力要求较高的课程来说，单一教学方式使得教学难以达到理想的效果。基于计算机虚拟仿真技术，将计算机图形技术、计算机仿真技术、传感技术、显示技术等多种现代信息技术综合营造为一种沉浸式的化学教学环境，使受众有身临其境的感觉，能够实现互动式化学实验教学和理论教学。同时，还提供了备课、演示和提示等工具，大大降低了教师的劳动负担，提高教学质量，并极大地激发了学生的学习兴趣。

独创的面向中学地理的学科工具，融合了专用地图教学工具与通用课件制作工具（如Flash、Authorware）的各自优点，充分整合各种中学地图资源，辅以强大的GIS功能、丰富多样的矢栅数据、统计数据，以及众多专家制作的经典地理科学的原理图、运动图等教学课件，以“软件+数据+课件”的模式解决了传统地理教学枯燥无味的难题。