徐德亮

《中國兒童發(fā)展綱要（2011-2020年）》提出了要“培養(yǎng)兒童閱讀習慣，增加閱讀時間和閱讀量90%以上，兒童每年至少閱讀一本圖書”的相關目標?！吨袊逃母锖桶l(fā)展綱要》明確了“提高學生閱讀數(shù)量和質(zhì)量”的相關要求。提升閱讀素養(yǎng)、培養(yǎng)學生理解能力，以適應國家對未來人才的需要。

數(shù)字圖書館與傳統(tǒng)校園圖書館相比，信息資源庫更為豐富多彩，而且具備更新更快等優(yōu)點，自制千元智能圖書館投入應用以來，為偏遠薄弱地區(qū)校園營造了輕松愉悅的閱讀氛圍，為各類學習提供了靈活、個性化的學習機會與內(nèi)容豐富形式多樣的學習資源。搭載的智能化硬件和應用軟件讓孩子們有機會接觸到新技術帶來的新嘗試、新體驗，點燃孩子們探索未知世界的火種，筆者就三年來數(shù)次為薄弱學校改造千元數(shù)字智能圖書館的經(jīng)驗與大家分享，希望能拋磚引玉，讓更多薄弱地區(qū)師生感受到前沿技術帶來的體驗。

緣起，思路轉(zhuǎn)化為造物

話說從頭：一切來源于我在鄉(xiāng)村小學工作經(jīng)歷，在組織孩子們讀書活動時的思考。那是在2015年金秋的黑龍江省克山縣，一所鄉(xiāng)村學校開展校園閱讀活動，我來到校圖書室選讀本時發(fā)現(xiàn)圖書室讀本好多年沒有更新過了，讀本內(nèi)容偏于老、舊，一個讓學生自帶喜愛讀本的思路在頭腦中閃過。我把想法和孩子們說出來時，我又發(fā)現(xiàn)這個想法幾乎不可能了。是啊，農(nóng)村留守兒童太多了，為了生計父母常年在外面打工，一年回來一兩趟，大多都由長輩帶著，這種情況下很難有新的讀物看。感嘆之余，圍繞著如何解決孩子們的閱讀問題，我開始在網(wǎng)上看了很多資料?；ヂ?lián)網(wǎng)時代的新型閱讀設備——數(shù)字閱讀機吸引了我。興奮之余，一臺動輒三四萬元的閱讀機讓偏遠薄弱的農(nóng)村學校望而卻步。為什么不自建一個數(shù)字圖書館呢，怎么建？互聯(lián)網(wǎng)時代，網(wǎng)絡給了我們海量的免費資源。遇見解決不了的問題，就在網(wǎng)上查找資料，設計外型、功能，常常到深夜。造千元數(shù)字圖書館的想法爭得了領導同意。消息不徑而走，很快有了一個伙伴——當?shù)氐囊粋€鐵匠，一臺自制智能數(shù)字圖書館開始動工了。

實施，思路落地為策略

1. 花費少，解決大問題

自建數(shù)字智能圖書館涉及到外型材料、圖紙設計、加工、裝飾、硬件改造、組裝簡易電路、軟件安裝、數(shù)字資源搜集、存儲、利用、歸檔、剔除等全過程。外觸屏顯示部分來自學校農(nóng)村遠程教育時期淘汰下來的舊液晶電視，這種液晶電視在農(nóng)村學校都能找到。

自制數(shù)字圖書館系統(tǒng)分電腦版和安卓版，將學生喜歡的圖書、繪本、教師喜歡的期刊和電子書這些免費資源整合到平臺，免費平臺可以參考《掌上閱讀》電腦版等，選擇簡介大方、易操作的平臺。

安卓系統(tǒng)的優(yōu)勢是：智能電視內(nèi)置安卓系統(tǒng)和硬件存儲，這樣外型改裝難度小、支持APP免費閱讀平臺很多，輔助教學的APP更廣泛，外型體積可以更小，在移動終端互通上也具備優(yōu)勢。缺點是：需要單獨購買支持APP的智能電視，這樣整個數(shù)字圖書館制作費用會增加1000元左右。篇幅所限，本文主要介紹電腦版自制智能圖書館。

2. 硬件就地取材，少量網(wǎng)購

自制數(shù)字圖書館成本控制是一項關鍵，用到的硬件器材和規(guī)格梳理如下。

（1）外型、材料、內(nèi)部支撐設計

外型設計可以從互聯(lián)網(wǎng)上找到喜歡的外型作為參考，然后個性化設計，外殼設計要考慮學生身高，屏幕也可以設計橫向或縱向兩種，建議幼兒園階段使用橫屏。計算尺寸，按舊液晶電視尺寸進行重新設計，可以借助PS、CAD等軟件，如果不熟悉繪圖軟件可以實際測量液晶屏幕長、寬、高、厚度尺寸，手繪外型草圖、液晶屏的開口、話筒、喇叭位置、LED內(nèi)開口尺寸、風扇、開關、攝像頭、天線、裝飾片等位置。

外殼建議采用0.6-0.8mm白鋼，太薄外殼受到撞擊容易變形或出現(xiàn)凹陷，太厚整機重量變大不利于以后移動，同時成本又會增加。一般外殼的厚度設計要略寬些，在液晶電視厚度上增加5-10cm便于設備通風，內(nèi)部支撐（骨架）是用來固定液晶顯示器和主控器等硬件設備，起到穩(wěn)定閱讀設備作用。骨架可以采用2.5cm-3.5cm左右的廢舊角鐵或方管焊接制作，按液晶電視背部螺絲孔距進行打孔設計。同時支撐設計成上下、左右可調(diào)節(jié)開口，螺絲長度調(diào)節(jié)控制單側面板前后距離，傾斜15°角設計正面面板，視角閱讀效果更理想，內(nèi)部框架傾斜要與之同步，這樣校正液晶面板與外殼開口平行和便于液晶屏出現(xiàn)問題及時拆機維修。

裝飾上采用0.3cm厚的彩色亞克力條粘貼。如果設計外觀較為復雜可以找亞克力雕刻店或?qū)D紙交給網(wǎng)上相關店鋪進行裁剪，用透明玻璃膠進行粘貼。玻璃膠固定需要時間，好處是便于短時間內(nèi)進行手工微調(diào)。用美紋紙進行輔助固定，待玻璃膠干燥牢靠后，清除美紋紙。這樣白鋼表面不留痕跡。當然也可以大開腦洞，由擅長美術的教師用丙烯顏料，手繪出個性化外型圖案。

背板與外型鏈接部位設計隱形折頁，美觀、方便維修，同時盡量預留多排直徑0.3cm左右自然通風口，可以節(jié)約一部分散熱電能。外型制作可以由后勤老師協(xié)助完成。如果沒有經(jīng)驗可以考慮將設計好的圖紙交給小型白鋼加工廠幫助完成。外型材料加工時，依其大小、復雜程度每個約500元。充分利用好位于兩側用來搬運、移動設備的隱形拉手。多預留2個USB口和可擴展口是必要的，有利于后期的升級改造。底部要設計風扇排風口對主板等硬件設備進行散熱。電源線、網(wǎng)線開口在2-3cm大小。側面VR眼鏡、3D眼鏡支架螺絲孔0.2-0.4cm大小也要預留好。散熱部分選擇網(wǎng)購散熱小工業(yè)風扇，規(guī)格在10cm左右。通常設計一個排風口可滿足通風散熱，在固定上要先獲得螺絲間距，白鋼后期打孔或改孔難度很大也容易破壞影響美觀。

（2）外屏設計

找一臺舊液晶電視，尺寸在32-44寸之間，在網(wǎng)上購買對應尺寸的紅外多點紅外觸控面板，安裝到液晶屏外側。注意正反面，先測試對應調(diào)試紅外點校正，為避免傾斜后產(chǎn)生傾斜誤差，建議按設計角度進行二次傾斜觸控調(diào)試，再進行安裝固定，同時要考慮孩子身高。建議調(diào)整時將外殼放平，液晶電視與骨架進行校緊。endprint

（3）主控硬件設計

由舊電腦主機拆下主板、CPU、硬盤（80G或以上）、內(nèi)存條（1G或以上）、舊電源、舊觸控開關、主機電源線、USB延長線、網(wǎng)線若干米。如果主板不集成顯卡、聲卡和網(wǎng)卡，還需要準備以上三種卡，舊音響上的喇叭作為聲音輸出端，也可以網(wǎng)上購買6寸左右低音喇叭，價格在30元左右，12V低音炮音響模塊約30-40元之間。

（4）智能硬件

數(shù)字圖書館搭載語音識別模塊具有一定的智能功能，實現(xiàn)多個終端體驗，融合教學、體驗、探究、互動于一體。智能硬件其實也不復雜（arduino板結合咪頭、微型紅外發(fā)射器）能實現(xiàn)簡單的學生與閱讀機互動，通?？梢詫崿F(xiàn)后臺大約2000多條的編程錄入，通過喇叭、顯示屏、紅外、藍牙等接收、輸出到硬件設備，做出一系列的反饋，如可以語音控制走廊燈開關、電子屏開關、詢問考試時間、校園近期活動等簡易人機交互等。如果沒有智能語音模塊的組裝經(jīng)驗，整個模塊在網(wǎng)上可以整套買到，購買價格在100元左右。

（5）可視、全息體驗

網(wǎng)購小型攝像頭或USB攝像頭，盡量用免驅(qū)，最大分辨率盡量在1000萬像素左右，這樣成像清晰度要好。網(wǎng)上參考價格在30元左右。如果是內(nèi)嵌式設計，通常需要拆掉外殼讓體積變小，需要考慮邊框和鏡頭大小與外面板開孔距離，開孔大小要略大一些，約0.3-0.5之間。

裸眼全息制作，金字塔外形可用亞克力光盤盒按比例進行，用美工刀進行切割。網(wǎng)購灰玻纖120*500mm左右作為幕布，價格在5元左右。視頻資源可以從網(wǎng)上篩選出適合孩子欣賞的視頻資源，如果感興趣老師可以嘗試用免費全系軟件，如MMD制作簡易資源。

實現(xiàn)通知通告發(fā)布，推送實時信息，可以考慮加入內(nèi)嵌式LED屏，網(wǎng)上購買，供電在12V，USB數(shù)據(jù)傳輸需要延長改造，用舊的USB線將原有的線路延長到數(shù)字圖書館外型的側面或后面。

（6）節(jié)能、安全

安全、節(jié)能、友好、發(fā)揮創(chuàng)造力，將思路與電路兩個“路”有機結合起來。自制數(shù)字圖書館采用220V接入，本案例除液晶顯示屏幾乎所有硬件供電都在12V，內(nèi)部設置了定時自動閉合電源，使設備在周末和晚上自動斷電，安全節(jié)能。主板在設備管理中設置好硬件定時關機、液晶電視也可以設置定時開關機。開機順序設置主機先開、然后液晶電視開，以免液晶屏幕出現(xiàn)睡眠狀態(tài)。

（7）VR、3D影視科普資源

側面安裝小支架用來放3D眼鏡、VR眼鏡。自制VR網(wǎng)上銷售價格在10元左右，加上一部舊智能手機，能夠最大限度地激發(fā)學生的興趣。學生們用VR體驗《星空》APP，孩子們戴上VR眼鏡，身臨其境地“漫步”于虛擬的太空世界，感受宇宙的奧妙、觀察星系運動，甚至駕駛月球車登臨月球……前所未有的奇妙體驗令孩子們歡呼雀躍、興致盎然。視頻資源需要整理、分類，如3D科技短片、VR虛擬現(xiàn)實體驗APP等繁多資源，讓偏遠薄弱地區(qū)孩子也能提前體驗到前沿技術，引導學生借助虛擬現(xiàn)實進行自主探究。

（8）常用工具、材料

斜口鉗子、中小號螺絲刀、電烙鐵、美工刀、卷尺、直尺、防水膠帶、鋼鋸、扳手、自鎖式尼龍軋帶、美紋紙、透明玻璃膠、插排、鉛筆等常用小工具。

3. 軟件及資源建設

在自制智能數(shù)字閱讀機方面有兩種方案，一個是基于電腦版，一個是基于安卓版，使閱讀圖書館學習空間不斷拓寬。

（1）閱讀平臺搭建

通過篩選、測試符合的免費閱讀平臺支持電子圖書上傳，最大優(yōu)勢就是好書隨時上傳隨時閱讀。以電腦版為例，符合青少年學生閱讀的電子圖書、繪本調(diào)查問卷、微課等資源結合視頻、動漫、有聲讀物，提供各種類型的專題資源和符合學生學習、生活應用支撐，供全體師生使用。結合傳統(tǒng)閱讀營造自由、多元、開放的閱讀氛圍。

（2）圖書來源——共享智能圖書館資源包

自2015年在第一臺數(shù)字圖書館建設時開始，與自建學校一起積累資源。目前涉及德育、安全動漫、空中電視臺，將資源結構化、系統(tǒng)化地整理設計。一是推行“智能圖書館資源包漂流”模式，遴選優(yōu)質(zhì)免費書籍、獲取公益書籍、優(yōu)化軟件滿足不斷發(fā)展的需求，具有簡便易行、易改易用、便于移植等優(yōu)勢。二是實現(xiàn)碼上下載，將每本讀本制作一個二維碼，教師只要用智能手機掃一掃，就可以下載保存到手機端，通過智能圖書館查找自己感興趣的資料進行下載，這樣海量資源有了活力。

（3）留守兒童與家長互聯(lián)——即時通信

薄弱地區(qū)和農(nóng)村留守兒童比例極高，父母長期在外務工，子女教育和關系嚴重缺失，充分利用QQ、微信軟件，利用可視功能定期開展留守兒童與家長互聯(lián)。

（4）電子問卷調(diào)查

安裝上問卷星軟件——無紙化電子問卷，問卷在后臺終端直接統(tǒng)計出對應數(shù)據(jù)，當然也適合學校各種調(diào)查活動，如“學生心理健康問卷”“學生生涯規(guī)劃”“學生科學素養(yǎng)”“家長開放日問卷”等校園活動。

（5）樂活校園、實現(xiàn)各類校園活動拓展

在老師指導下開展各類主題拓展閱讀、學生攝影作品展、小話劇、英語趣味配音、學生核心素養(yǎng)測評、經(jīng)典誦讀、閱讀之星評比，調(diào)動學生閱讀興趣，如各年級評選出前5名閱讀之星，學生照片在閱讀機做成屏保展出加上書香班級評選，極大調(diào)動學生的興趣和班級榮譽感。

收獲，智能讓閱讀更加方便

通過自建千元數(shù)字智能圖書館，一方面，減輕學校投入負擔，另一方面，讓偏遠薄弱地區(qū)學生提前享受到優(yōu)質(zhì)資源。利用自建智能數(shù)字圖書館開展閱讀活動以來，先后得到《中國教育新聞網(wǎng)》《中國教育信息化網(wǎng)》等媒體，來自全國各地薄弱校關注和尋求分享、建設方案。這種開放式的數(shù)字圖書館正逐漸在游戲化、情境化、趣味化，激發(fā)師生閱讀興趣，提高閱讀量。在師生語言積累、閱讀寫作能力方面提升顯著。培養(yǎng)了良好的閱讀習慣，同時憑借鮮明特色兼顧了師生信息素養(yǎng)。

1. 閱讀成為師生生活一部分

圖書館成為孩子的朋友，平時淘氣的小男孩也能最快地安靜下來讀書，是閱讀讓他們發(fā)生了變化。大大提高閱讀量，加強書香建設。

2. 閱讀激發(fā)了學生創(chuàng)作、探究欲望

學生對喜歡的讀物或個人作品互相點評，思辨的火花閃耀其中綻放數(shù)字閱讀的真正魅力。自制數(shù)字智能圖書館在薄弱地區(qū)應用，讓師生閱讀中浸潤、用讀書扮亮人生，令其終身受益。

（作者單位：黑龍江齊齊哈爾市碾子山區(qū)教育局）endprint