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280天建一所未来学校,看深圳这所学校如何把不可能变成可能

发表时间:2019-12-2136人浏览 作者:新闻热点

2017年深圳南山实验教育集团前海港湾学校刚开始成立时,它是深圳市前海自贸区内第一所九年一贯制的学校, 对于建设一所未来学校,罗朝宣校长提出重构学习生态的思想,让最新的技术进入学校和课堂,让一切成为学习的资源。

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可能大家对未来学校的最初印象来自于Alt School,一所利用数据采集和分析工具为每一个学生量身定制教育内容的现代化教育学校。但是,它却在创办5年之后被迫关闭,原因很简单,为教育定制的技术太昂贵。

借用VR技术定制校园空间环境设计

我们学校建筑由香港的设计公司负责设计,除了平面图设计,还根据学校的建筑图纸构建了三维模型。我们利用VR技术与设备,在虚拟建筑中同步进行装修和家具的选择。

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模型中准确的经纬度可以让我们模拟出不同时间、不同窗户的光照,以此来挑选漆面颜色和窗帘的透光度,并准确计算出每个房间需要的数量。


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以前,在没有看到真实环境时做设计是一件很困难的事,但在VR中,我们可以反复在虚拟校园中行走,动线的体验让我们感受到空间和比例的关系,提前设计出校园里的储物柜、饮水机的位置,也能及时调整不同的学科功能室的位置。

从改变讲台到设计整间教室

讲台的供货商给我看了很多讲台的样品,他一直在强调讲台的储物如何方便。这促使我们反思一件事情,那就是真实的教室场景中,讲台里到底都在储藏些什么?是一台交换机、一套功放系统、几盒粉笔,还是一堆校服或者一叠作业本?

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但是,我们现在的讲台,要的储物功能到底是什么?因此,我们思考重新设计讲台。

在我们的教室里,去掉传统讲台重视的储物功能,并把它挪到教室前方的侧边,让整个黑板的可视高度增加40公分,书写面积增加1.6平方米。

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为了配合这种简洁的讲台设计,我们找到一家杭州供货商,对方按要求提供电动桌椅的桌腿和串口通信协议,让我们可以在电路控制方面做个性化的定制。我们的设计师还在深圳找到了优秀的供应商,定制胡桃木的桌面,并在装配时要求美观的上线结构。

整个讲台配合支持10点触摸的触控屏幕,变得更加简洁。不仅可以让老师们方便的用手指来进行操作自己和其他老师的共享资源,还可以随意调节讲台的高度,适合不同身高的老师和学生操作。

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讲台设计完毕后,给了我们团队很大的启发,我们决定重新设计整个教室。

教室前后氟碳喷涂的钢板便于学生书写和磁力张贴,更换内容的时候也更加环保。在显示设备上,我们没使用触控一体机,而坚持使用100寸的投影和简洁易收纳的电动幕布,为师生提供一块拥有更大可视面积、更柔和反射光线的无尘黑板,因为,我们认为提供一块完整而不分裂的漂亮黑板,是对教师最大的便利。

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除此之外,在我们的教室里,还有随时都在监测中的环境传感器,利用物联网技术的电动窗帘,可升降的电动幕布,内容更换便利的班级文化灯箱等。每一处的设计,都是从实际需求出发而进行改变。

技术当是无感知的

我们整个学校使用虚拟化系统进行办公管理,老师们可以通过统一的账号在任何一台电脑上登录,然后直接工作。

我们依靠着南山实验教育集团累积了10年的虚拟化办公经验,并在此基础上进行迭代。本着减少故障的原则,我们同步梳理了一套清单系统来配合管理。

各种信息化设备接入网络后,由交换机捕捉相应的参数,对比数据库中的信息,再配合短信和邮件的每个步骤对使用者进行提醒。

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老师们不需要担心U盘里的病毒,教学资料也不会因为关机而无法访问,所有数据永远在线,让老师随时可以通过手机、iPad、台式电脑来访问文件。这些文件会在每天凌晨的时候接受反病毒的检查,所以,即使是病毒肆虐的时候,我们并没有终止任何的网络服务,这些冰山下的技术细节,都会按照自己的逻辑运转,保障所有信息化设备的稳定运行。

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这是我校信息化的枢纽,在整栋建筑最中心的位置。我们学校的信息化服务从这里辐射到全校,保障整所校园的信息流畅。我们还将核心机房面向走廊开放,让学生路过此处的时候,可以看到网络核心的物理量。

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这里还有一个建设中的信息技术博物馆,在这根柱子上向学生展示了2000多颗CPU,他们有组合阵列的方式,告诉每天路过此地学生,我是在解放你的思想,但是我只能带你到这个门口了,你必须自己穿过去。

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技术应当帮助你了解细节

作为一所新建学校,空气质量是非常敏感的话题。即使是全部采用进口材料,也无法打消家长的顾虑。

就像甲醛这种无色无味有刺激的气体,它普遍存在于我们的周围,它在环境中的释放速度基本和温度相关,所以在不同温度、不同时间的条件下检测,数据结果是会存在差异的。

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于是,我们在每间教室里都定制安装了空气检测设备,团队测试了多款空气传感器后,选择了为小米和Dyson的传感器供货商,能够PM2.5、甲醛、二氧化碳值的传感器被我们在各种环境下反复测试。

我们在教室里设立了空气流动模型,最终决定在黑板上方作为采集点。我们的无尘黑板基本上不会影响PM2.5数值,每半分钟采样一次的甲醛值,也增强了数据的可靠性。

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事实表明,使用钢材免漆板加环保油漆这样的组合,甲醛释放量仅为国家标准的四分之一,甚至更低。

同时,我们还关注到脑科学的研究,当室内二氧化碳值高于1000ppm的时候,人的思维能力和判断能力就会下降。我们在测试中发现,45名学生在一间教室中学习40分钟并且紧闭门窗的话,二氧化碳值最高可以升到2600ppm。

所以,在我们的设计中,传感器会自动控制教室内的新风系统的启动,将室外的新鲜空气灌入室内,提醒学生开窗通风,这对学习无疑是有正面帮助。

值得一提的是,在学校的整个设计建设过程中,深圳这座城市带给我们非常大的便利。众多的电路板生产厂商和珠三角的供应链,可以在电路板设计定稿之后的24小时内,生产出样板来,整个花费甚至低于5元钱。

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因此,我们设计的硬件只需要3天左右就可以迭代一个版本,且成本极低,当软件出现bug的时候,还可以随时得到技术社区的支持。

技术应当开放和共享

自由软件带来了巨大的便利,这样的技术背景使我们做出了开放和共享的举措。

我们相信,这样的回馈可以在更大范围内使更多的人受益,所以,我们也把学校的一些设计资料分享到GitLab的地址上,让有兴趣的学校也可以据此来定制自己的校园设备。

最后再梳理一下我的观点:

解决复杂设计,没有银弹

一个小的团队天生就适合解决技术难题

每一个需求,都值得重新思考

技术应当是无感知的

技术应当帮助你了解细节

技术应当开放与共享

未来学校将打破固化的组织形态,根据学生的能力来组织学习,更好地满足当代学生自主发展需求,为学生提供富有选择、更有个性、更加精准的教育。


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