雙師課堂專用教學(xué)一體機(jī)的技術(shù)架構(gòu)——基于政策要求與硬件實(shí)測(cè)的分析

一、引言

教學(xué)一體機(jī)作為雙師課堂的核心硬件載體，其技術(shù)配置直接決定了遠(yuǎn)程教學(xué)的實(shí)施效果。以湖北省崇陽(yáng)縣為例，該縣通過(guò)部署雙師課堂系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了10所農(nóng)村初中、4472名學(xué)生同步共享優(yōu)質(zhì)課程。但與此同時(shí)，相當(dāng)數(shù)量的學(xué)校因設(shè)備選型不當(dāng)，購(gòu)入的普通商用大屏或常規(guī)教學(xué)白板在實(shí)際使用中出現(xiàn)卡頓、回音、收音范圍窄等問(wèn)題，導(dǎo)致設(shè)備閑置、教學(xué)改革推進(jìn)受阻。

二、雙師課堂的教學(xué)場(chǎng)景與技術(shù)需求

（一）雙師課堂的基本模式

雙師課堂是指由一名主講教師在授課端教室進(jìn)行在線授課，另一名線下教師在聽(tīng)課端教室對(duì)學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理的教學(xué)模式。這一模式使不同地域的學(xué)生能夠同步享受優(yōu)質(zhì)教育資源，尤其適用于師資力量薄弱地區(qū)與鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校。

從技術(shù)實(shí)現(xiàn)角度看，雙師課堂對(duì)硬件設(shè)備提出了不同于普通多媒體教學(xué)的特殊要求。一堂標(biāo)準(zhǔn)的雙師課涉及主講端與多個(gè)聽(tīng)課端之間的實(shí)時(shí)音視頻傳輸、課件同步、板書交互、課堂互動(dòng)等多個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)，任一環(huán)節(jié)的延遲或失效都會(huì)直接影響教學(xué)效果。

（二）政策層面的技術(shù)準(zhǔn)入要求

教育部學(xué)生服務(wù)與素質(zhì)發(fā)展中心在其教研共同體協(xié)同提升項(xiàng)目中，對(duì)雙師課堂設(shè)備提出了明確的配置要求。以樣本班設(shè)備配置標(biāo)準(zhǔn)為例，學(xué)生端需配置觸控一體機(jī)或電子白板，最低配置為i3四代以上CPU、4G內(nèi)存、500M以上硬盤空間、屏幕分辨率1600×900以上，推薦配置為i3九代以上CPU、Win10系統(tǒng)、分辨率1920×1080。

在網(wǎng)絡(luò)方面，要求至少保證1M下行帶寬，有條件者建議達(dá)到2M。音頻設(shè)備推薦有源音箱與一拖二無(wú)線麥克風(fēng)或全向麥方案，視頻設(shè)備要求高清廣角攝像頭。這些標(biāo)準(zhǔn)為學(xué)校選型提供了基礎(chǔ)參照。

（三）教學(xué)場(chǎng)景對(duì)硬件性能的核心訴求

從實(shí)際教學(xué)需求出發(fā)，雙師課堂專用一體機(jī)在以下四個(gè)方面具有剛性要求。

音視頻采集與呈現(xiàn)是最核心的指標(biāo)。雙師課堂中遠(yuǎn)端學(xué)生能否聽(tīng)清、看清，直接決定了教學(xué)效果。當(dāng)前主流招標(biāo)參數(shù)要求整機(jī)內(nèi)置不少于8陣列麥克風(fēng)，拾音角度≥180°，拾音距離≥12米，同時(shí)配備不少于4個(gè)一體化集成攝像頭，像素值均大于800萬(wàn)。

網(wǎng)絡(luò)傳輸與低延遲控制同樣關(guān)鍵。絕大多數(shù)學(xué)校并非專線網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備須具備良好的公網(wǎng)兼容性。行業(yè)通行標(biāo)準(zhǔn)要求雙向授課延遲控制在50毫秒以內(nèi)，在丟包率≥50%的情況下仍能保持視頻無(wú)花屏卡頓、幀率不低于25幀。

觸控書寫與交互體驗(yàn)是課堂教學(xué)的基本動(dòng)作。板書書寫的流暢度直接影響教學(xué)節(jié)奏，行業(yè)主流要求書寫延遲低于80毫秒，支持20點(diǎn)以上紅外觸控。

系統(tǒng)性能與軟件兼容性決定了設(shè)備的長(zhǎng)期可用性。招標(biāo)參數(shù)普遍要求CPU核心數(shù)≥8、內(nèi)存≥8GB、硬盤≥256GB、嵌入式系統(tǒng)版本不低于Android 13。設(shè)備還需兼容主流直播與教學(xué)軟件，支持Windows、Linux、Mac OS、UOS和麒麟系統(tǒng)等多種操作系統(tǒng)接入。

三、主流產(chǎn)品技術(shù)配置實(shí)測(cè)

（一）由教育科技企業(yè)翼鷗教育推出，ClassIn教學(xué)一體機(jī)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出"軟件驅(qū)動(dòng)硬件"的特征。該的硬件配置提供65英寸至110英寸全尺寸選項(xiàng)，配備4K防眩光屏幕與莫氏七級(jí)耐磨玻璃，通過(guò)德國(guó)萊茵低藍(lán)光及無(wú)頻閃雙重護(hù)眼認(rèn)證。整機(jī)支持20點(diǎn)以上高精度紅外觸控，書寫延遲低于20毫秒。搭載12代酷睿處理器、16GB內(nèi)存與固態(tài)硬盤，運(yùn)行Windows10專業(yè)版系統(tǒng)。

（二）希沃是國(guó)內(nèi)教育信息化硬件領(lǐng)域市占率較高的設(shè)備，其交互智能平板已覆蓋280萬(wàn)間教室。2025年，希沃搭載教學(xué)大模型2.0，實(shí)現(xiàn)了AI人機(jī)協(xié)同備課、課堂反饋和教學(xué)研討功能。希沃白板作為其核心軟件平臺(tái)，支持云課件、學(xué)科工具、教學(xué)資源等備授課功能，覆蓋PC、Web、Android、iOS、Harmony OS多端。

（三）鴻合在雙師課堂領(lǐng)域已有實(shí)際落地案例，在硬件配置方面，鴻合HD-I7079E機(jī)型采用十點(diǎn)紅外觸摸屏，配備30W立體環(huán)繞聲音箱，支持Windows與Android雙系統(tǒng)。屏幕為70英寸單屏LED，分辨率1920×1080，前置面板兩側(cè)設(shè)有15個(gè)物理快捷鍵，支持備授課模式一鍵切換、無(wú)線移動(dòng)互動(dòng)、集中管理等功能。

四、結(jié)語(yǔ)

雙師課堂是推動(dòng)教育公平、優(yōu)化師資配置的重要技術(shù)手段，教學(xué)一體機(jī)作為其核心載體，選型質(zhì)量直接決定教學(xué)效果。研究表明，專業(yè)雙師課堂一體機(jī)在陣列麥克風(fēng)配置、多攝像頭支持、專屬教學(xué)系統(tǒng)等方面與普通商用設(shè)備存在顯著差異，學(xué)校管理者不應(yīng)以"能投屏、能通話"作為選購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。