文章编号!007-757X(2021)02-0135-04
何泽家，孙蓉，郑家滨，唐锦，邵剑，张力，崔林
(国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，江苏南京211100)
摘要：引入基于智慧教室的电力沉浸式教学方法，将传统的多媒体教室改建成为智慧教室，使其可以利用虚拟现实技术开展课堂教学"为了验证基于智慧教室的电力沉浸式教学效果，此次研究设置了实验班和对照班，其中的实验班采用的是智慧教室的电力沉浸式教学，对照班采用的是传统教学方法"通过一个月时间的教学对比实验分析可以看出，实验班在学生的积极性和学习成绩上都要优于对照班，由此说明了基于智慧教室的电力沉浸式教学方法有着非常好的应用效果，可以在后续的教学中广泛推广应用"
关键词：沉浸式；电力；智慧教室；教学评价
中图分类号：TP29文献标志码：A
Construction of Wisdom Classroom for Electric
Immersion Teaching and Its Creative Application
HE Zejia,SUN Rong,ZHENG Jiabin,TANG Jin,SHAO Jian,ZHANG Li,CUI Lin
(Research Institute ,State Grid Jiangsu Electric Power Co.,Ltd.,Nanjing211100,China)
Abstract:This paper introduces the electric power immersion teaching method based on the wisdom classroom,and transforms LheLradiionalmulLimediaclassroominLoLhe wisdom classroom.In orderLo verifyLhe e f ecLof elecLric immersionLeaching basedon wisdomclassroom LhissLudyseLsupexperimenLalclassandconLrolclass inwhichLheexperimenLalclassadopLsLhe electric immersion teaching of wisdom classroom,and the control class adopts the traditional teaching method.Through one monLh LeachingconLrasLexperimenLanalysisshowsLhaLLheexperimenLalclassissuperiorLoLheconLrolclassinboLhenLhusi-asm and academic achievemenL whichshowsLhaLLheelecLricpowerimmersionLeachingmeLhodbasedonLhewisdomclassroom smuchbe L er.ILcanbewidelyusedinsubsequenLLeaching.
Key words:immersion；power；wisdom classroom；teaching evaluation
0引言
早在20世纪六十年代，国外就已经开始应用沉浸式教学方法，国内在引入该教学方法后，将其应用于高校双语教学之中(1)&随着科学技术的发展和新的科技信息革命，基于人工智能的现代教学可以通过虚拟现实VR技术、增强现实AR技术等不断改善高校教学培养策略，提升教学效果23)&沉浸式的教学方法可以广泛应用于各个专业的教学之中，特别是对于传统教学中难以理解或者难以进行实操的教学课程，则可以利用虚拟现实技术开展教学⑷&为了能够更好开展教学任务，基于现代传感器技术、互联网技术、多媒体技术等装备教室以改善学习环境成为当前教学的一个重要方向智慧教室已经逐渐成为一种典型的智慧学习环境，这也是当前时代背景下智慧学习的必然选择电力专业的教学具有复杂性和多样性的特点，对于电力理论教学及实操演练等，基于智慧教室的沉浸式教学能够起到非常好的教学效果。此次构建沉浸式智慧教室应用于电力教学中，从而为电力智慧教学提供一定的理论研究&
1基于电力沉浸式教学的智慧教室构建
1.1整体规划
智慧教室的规划构建是对原有的多媒体教室进行改建和完善，将原本设置投影幕布的位置改成场景舞台，面积约为24m2，具体包含了投影仪安装、投影幕布安装、舞台框架搭建、行为分析设备安装、录播设备安装等工程&具体的平面布置，如图1所示&
作者简介：何泽家(1979-)，男，硕士，高级工程师，研究方向：人力资源培训管理&孙蓉(1979-)，女，
硕士，高级工程师，研究方向：电力系统仿真计算&
郑家滨(1989-)，男，本科，中级工程师，研究方向：电力系统分析&
唐锦(1983-)，男，本科，中级工程师，研究方向：人力资源培训管理&
邵剑(1991-)，男，硕士，初级工程师，研究方向：人力资源培训管理&
张力(1991-)，男，硕士，助理工程师，研究方向：电力系统及其自动化&
8418模具钢崔林(1981-)，男，硕士，高级工程师，研究方向：电力系统分析&
・135・
□□□a □n
□□
■⑥
图#智慧教室平面布置图
云录播设备体系
+云录播管理系统
环形弧幕
+3D课件展示效果
智能控制讲台
+软件集成管理系统
激光投影仪
+3D光学矫正系统/融合系统
•教室控制系统
•富媒体课件编辑器
•教学资源管理云平台
•三维课件资源编辑器
智能数竽牌展示器
+信息展示系统
行为识别摄像头
+教学评价系统/行为数据分析
□□□Q
智慧教室面向的是电力学习的所有学习者，设计容纳人数在60人左右，主要包含如项功能：（1）电力培训的化教学，可以根据的教学内容教学场;（2）教学资源的统一化管理，整的教学资源，以让教师和学生能够调教学资源；（3）能够兼容VR设备，在教师的指，学生能够VR设备进行沉浸式投备观摩；（4）智慧教室内安装的班牌可以显示教学相关信息&1.2
智慧教室的多项功能，兼容原有的多媒体教室各项设备及功能，此次沉浸式教学的多项设备%软件等，主要包含了智能控制讲台、智能教室操作端、智能场景教控制App、富媒体资辑软件、沉浸式投备、沉浸式舞台教学资源存、多媒体班牌等%智备和教学行为识别摄像头&能如口表1示。
表#主要的设备配置
序号备规格型号能
1智能场景控制讲台850mm-450mm-400mm；27寸支持多点触控支持组建教室局域网，连接教室内各上网设备
2布尺寸：高度不小于2.4m，弦长不小于6.5m，根边框材质：包天鹅绒级黑背胶绒布；增益：2.0幕面据实际场地情况定制颜：白；对比度：50000：#；
3智能场景教室操作端屏幕尺寸：#0.8英寸；分辨率：2560X1600
智能讲行控制；教能行和管理
4智能场景教室无线控制App操作端运行平台：安卓支持开发者调用SDK接口进行课程开发；4富媒体资源编辑软件支持VR、PPT软件等
5沉浸式投影设备显示技术：DLP；投影光源：激光支持HDBaseT、3G-SDI接口融合软件
6沉浸式舞台像寸(8m-3m'定制布提供沉浸式教学平台
7教学资源存储平台
及上教学资
7录播导播一体机录像质量：支持#080P、720P.704X576可选，支持最高三路资源和一路导播同时录像；支持远端互动信号录制；
8跟踪摄像机图像传感器1/2.8英寸Exmor CMOS,214万
红枣去核机像素
聚焦系统自动，手动，一键触发，PTZ触发
#、十路卡侬头口麦克风输入接口，独立音量调节、独
9录播混音器寸：430mm-260mm-65mm立供电开关；2、独具录播音频RCA输出口，两路
车载式高空作业平台OUTPUT音频输出
10多媒体班牌21.5寸液晶，分辨率1920-1080，嵌入式八核
#.5G，内存2G，存储8G
展示教学资源信息
以智能场景控制讲台为例，师生可以通过控制讲台上的三维/VR课程内容、录播软件系统、行系统、多媒体班牌系统，为学员沉浸式、可视化教学提供，同时
可结合融媒体、智能分析等为多媒体功能教室打造智能教学，实现智沉浸式教学的&智能场景控制讲台如口图2所示&
136
图2多媒体班牌示意图
2基于电力沉浸式教学智慧教室的教学效
果分析
2.1
为了验证基于智慧教室的沉浸式电力教学模式能够改 进传统教学模式下的各项不足，通过设置教学组和实验组来 进行对比分析，了解在经历相同教学课时后学生的学习积极 性、学习兴趣、学习效果等。实验组和对照组的学生人数均 为45人，实验时间为2019年9月2019年10月，教学过程 中，教学实验班和对照班的所有教学资源都一致，每周安排4 课时的教学时间。实验有两个假设，具体假设如下&
假设1：基于智慧教室的电力沉浸式教学能够提升学生 参与学习的积极性&
自变量：基于智慧教室的电力沉浸式教学&因变量：学生参与学习的积极性&
通过观察教师所布置作业学生上交作业的情况来定量
分析。
假设2：基于智慧教室的电力沉浸式教学可以提升学生 的电力专业综合能力&
自变量：基于智慧教室的电力沉浸式教学&因变量：学生电力专业理论及实操能力&
实验一共分为三个阶段，分别是实验准备阶段、教学实 验过程以及教学数据收集和分析阶段。对照班采用的是传 统的教学 式, 班 的 基 智 教 的电力沉浸式 教学。在智慧教室下的教学模式包含了多个教室教学和学 生学习的步骤，从而形成了课前、课中和课后的完整课堂教 学 程, 如 3 示。
学情分析
I
资源发布----》预习与作业教学设计Y -----课前讨论
批改作业 -----A 总结反思--」
图3基于智慧教室的沉浸式教学设计
2.2 教学实验效果
通 比 班 班的作业提 , 比分析学生参与课程的积极性。两个班级完成作业并上交的 情况如口表2所示&
表2对照班和实验班上交作业情况对比分析
班级
人数作业数作业率X 2
P
班454088 89%
6.145
0.032
班
45
32
71. 11%
从表2中可以看出，实验班的交作业数量要显著多余对照班的，其中实验班的交作业率为88.89%，对照班的交作业
・137
・
率为71.11%，且交作业率的检验结果==0.032C0.05，说明其具有显著性差异。之所以会出现这种情况，是由于智慧教室便捷的操作系统和教学流程，学生更积极参与到课堂之中，且尽可能根据教室要求来完成并提交作业&
反光雨衣为了对比分析实验班和对照班的教学实验效果，对两个班级进行对比实验前和试验后的综合能力测试分析，总分100分，测得的结果，如表3所示&
表3实验班和对照班的教学实验前后测试得分情况班级教学前教学
班87.#494#8
班869789.24
进一步经Ys法检验，实验班和对照班的测试分数均服从于正态分布，因而基于広检验来分析前测和后测的得分差异，如表4所示&
表4班班的前
电子加速器辐照班级N得分t=
班87.#4+432
前07030347
班86.97+51#
45
班94.#8+424速记教程
后测—5.#430.00#
班8924+392
从表4中可以看出，前测得分检验结果==0.347# 0.05，说明二者成绩无显著性差异，具有可比性。经过教学试验后，实验组的检验结果==0001V0.05说明存在显著性的统计学差异&由此可见，改进后的教学实验方法显著提升了学生的成绩&
进一步将对照班和实验班的教学实验前和教学试验后的得分差值进行对比分析，基于Ys法检测到二者的分数差值均服从于正态分布，因而进行広分析检验，如表5所示&表5班班教学前的
班级前后分数差值t=
实验组45704+214
—81450000对照组45227+192
从表5中对比分析的结果可以看出，实验班后测成绩相对于前测成绩提高了7.04+204，对照班的后测成绩相对于前测成绩提高了2.27+192，检验结果==0.000<0.05，可见班班教学显著的，班的效果更优于对照班，说明基于智慧教室环境的电力沉浸式教学对学生提升综合能力有着正面的影响作用&
3
沉浸式教学进入中国虽然已经有了很长一段时间，但是却几乎很少应用到实际教学中&与此同时，多媒体教室在中国已经十分普遍，但是智慧教室却寥寥无几。面对电力教学的复杂性，此次引入智慧教室环境下的沉浸式教学方法，在2019年9月-2019年10月开展教学实验，分别设置实验班和对照班，人数均为45人&通过对照教学实验判断学生参与课程的积极性以及教学实验前后成绩提升情况。对照班交作业率和实验班交作业率分别为7#11%、8889%，教学前后对照班的分数差值为⑵27土#92、实验班的教学前后测得分数差值为7.04土214。综合分析可以看出，实验班学生的学习积极性要高于对照班，学习成绩提升的效果更好&
参考文献
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（收稿日期：2020.05.19）
（上接第134页）
5总结
較链四杆机构仿真教学课件的开发，是对教学资源建设的有益创新与补充，在实际的教学应用中收到了很好的效果。实际上，很多教师都有这种能力，只要把信息化的工具利用起来，开发一些有利于学生理解的课件，一定能显著提高教学效果&
参考文献
郑文纬，吴克坚）机械原理［M*7版）北京：高等教育
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田鸣）机械技术基础［M*.北京：机械工业出版2015
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孙桓，陈作模，葛文杰，西北工业大学机械原理及机械
零件教研室.机械原理［M*8版）北京：高等教育出版2013
郑佳）基于计算机的英语辅助学习系统设计与实现微型电脑应用2018,34（12）+9-101.
（收稿日期：2020.05.16）138
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