XXX学校智慧教室方案建设(共65页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上XXX学校(集团)学习空间站系统建设标准方案互联天下科技发展(深圳)有限公司2016年 08月目录第1章 概述2015年8月,中央全面深化改革领导小组第15次会议审议通过统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案,11月,国务院正式印发,对新时期高等教育重点建设做出新部署,将“985工程”、“211工程”、“优势学科创新平台”、“特色重点学科建设”等重点建设项目,要求贯彻全面深化改革要求,创新重点建设机制. 新的机遇带来新的挑战,如何在信息化水平上与国内、国际高水平大学看齐,如何将原有“数字化、信息化”的各类IT支撑系统逐渐转向“智慧教育”方向,正是XXX大学现代教育
2、中心不断研究、探索的一项重要课题。第2章 需求分析2.1 用户需求xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx基于对智慧教育的研究和探讨,XXX大学本期拟建设以下内容:1. 在xxx建设一间具有领先性、先进性的综合性中央集中控制室,将包括多媒体系统、教室设备中控系统、智能展示系统、云录播系统、远程互动教学等系统。系统建成后具备研讨、交流、互动、会商、报告等功能。2. 设计具有前瞻性,保持良好的可扩展性,满足未来将建设各类教学服务支撑系统、平台的基础环境。2.2 指导思想围绕“特色化、高水平”的总体要求,牢
3、牢把握XXX大学“高层次专业人才培养基地、科技创新和推广应用基地、科学发展战略研究和规划基地”的办学定位,以立德树人为根本,以提升学科建设水平为重点,以打造高水平人才队伍为关键,以深化改革创新机制为动力,坚定不移走“创新之路”,实现学校特色发展、创新发展、内涵发展,全面建成特色鲜明高水平XXX大学。简单易用,兼容性强:无需繁琐,去除嘈杂,不给教师增加任何备课负担,讲课端兼容PPT、PDF、WORD、音频、视频等多种课件资源,让教师准备的课件资源轻松使用,任意展示,深化主旨,同时讲解过程中多种格式课件可随时随意穿插。2.3 建设内容XXX大学需要在学校构建一个智能、灵活、运转高效的多维服务系统,
4、使其更好的为发展教学工作提供支撑。根据总体发展需求,我司认为概括起来有以下几个方面: 1)未来的智慧教学中,要将人与设备之间互通互联,并且他们之间互动的方式更智能化, 通过应用服务的集成与融合信息获取、信息共享和信息服务,从而推进智慧化的教学、智慧化的科研、智慧化的管理、智慧化的生活、以及智慧化的服务的实现进程。而其最终目标就是实现教育信息化和智能化。 2)智慧教室的建设和发展是教育领域发展变革的趋势,智慧教室的建设和发展需能够适应新时期网络技术的发展、社会的需要、以及学校管理、教学改革等方面的需要.这也是建设智慧教室最根本的发展需求。其具体建设内容为 LED大屏显示建设一套采用先进成熟的技术
5、、遵循布局设计优良、设备应用合理、界面友好简便、功能有序实用、升级扩展性好的LED大屏幕拼接系统,以满足控制中心大屏幕图像和数据显示的需求。同时为学生提供更好的视觉体验,为教师提供多维度的教学手段。 智能集控建设一套以云终端设备为基础,并由物联网技术实现物联网覆盖的智能集控系统,同时接入校园云平台,实现数据的汇聚,以便进行决策管理,可视化集中化管理和控制,可以在集控终端上直观的看到其他设备的情况,管理其他教室设备,节约管理开销。 智慧展示智慧的展示应该是一个互联的信息场,在这个场下,人、手机、环境、大屏全部串联在一起,互相感知,互相交互。人可以通过手机或肢体,随着自己的心去探索这个世界。 互动
6、教学应用了公司的核心视音频和数据传输控制协议控制体系VTCP协议簇,它将视音频数据、电子文档数据等安全、稳定的和远端交互,把地理位置相隔的成员添加到虚拟教室中,完成远程教学及录播的业务要求 巡考系统通过网络把数字化的视音频信号传输到xxx空间站。同时配合SIP路由分发转发服务器,使所有考点考场和教室都能够与各级指挥中心互联互通。2.4 建设架构图2.4.1 总体架构XXX大学智慧教学建设整体架构图2.4.2 Xxx新维空间站XXX学习空间站全景图2.4.3 互动教室 满足集教学、研讨、教学观摩于一体的整体需求。在实现总体目标的前提下,合理利用现有教室的室内空间,经过适当的装饰与装修,合理布局学
7、习空间站内的相关教学、研讨设备和教学设施,通过科学合理的系统集成,满足学校对研讨式学习空间站的总体需求。互动教室全景图2.4.4 多媒体教室以计算机技术、网络技术、通信技术为基础,结合院校语言教学训练的特点,采用软件控制与硬件处理相结合的方法,通过教师计算机,完成多媒体的教学和训练功能。教室全景图多媒体阶梯教室全景图2.5 Xxx新维空间站设计2.5.1 设计思想为XXX大学在学校构建一个智能、灵活、运转高效的多维服务系统,使其为学生提供更好的学习体验,为教师提供更多的教学手段,增强教学效果,实现数据融合、平台共享,教学管理人员实现集中化、可视化管控,突破教室在时间、空间、资源上的局限性,它的
8、突破性使它被应用在不同场景,或是上课教学,或是研讨办会,创造一个多维一体的空间站。因此xxx空间站集合了智慧展示、智能集控、互动教学、云录播中心、MOOC学习、声音采集系统,从多个维度,以尖端的技术,不同的方式解决了各个角色的需求,使其获得更好的体验。xxx空间站架构图智慧展示通过鱼骨多联屏、课桌无线投影等多种展示手段,突破时间、空间、资源的限制为学生提供更好的视觉体验和震撼效果,是体验与效果的升华。互动教学中心为教师提供多角度、多维度的教学手段,增强学生学习体验,增强教师与学生的互动,以便于获得更好的教学效果。通过智能集控实现对数据的融合、平台的共享,以及不同教室设备的集中管理、可视化管理。
9、通过教学巡视中心,以便教学管理工作者实现对教室的可视化管理,通过网络远程抽查听课。通过云录播中心,对各个录播教室和录播系统的中心进行管控,所有录播教室的录播情况均可通过IP网络汇聚到云录播中心,用户可在云录播中心进行管控。2.5.2 应用场景新维空间拥有5大应用模式为:智慧报告厅、智能集控中心、智慧教学中心、巡考中心、教学巡视中心2.5.2.1 智慧报告厅巨屏呈现:满足控制中心大屏幕图像和数据显示的需求的巨屏流媒体镜像展示:将系统内部的资源镜像投放到指定屏幕,同步保持两个屏幕的播放进度iZaker讲解展示: 在主题汇报展示过程中,各种文字、图片、视频等资源都可以在iZaker中得到聚合,根据汇
10、报讲演的主题和不同的内容模块划分,组织不同的资源展示排版。桌面投影: 在PC客户端配置无线投影的功能,将展示端桌面实时流化到指定的大屏幕供全体来宾分享。多屏联动: 单个或多个资源内容的甩屏操作,调用丰富场景,实现同一内容的跨屏展示效果。鱼骨联屏纵观展示:以突出年代编年为主要用途,适用于各种要点众多,素材丰富的展示需要。无源手写展示: 通过超声波笔在任何纸质上书写,白板上即刻可以显示原笔迹输出。2.5.2.2 智能集控中心集中控制:能够对空间站内以及其他教室内的各个设备进行集中控制,通过点选进行其他操作。远程控制:能够对空间站内以及其他教室内的各个设备进行远程控制。远程查看:能够查看空间站内以及
11、其他教室内的设备运行情况。2.5.2.3 智慧教学中心课堂互动教学:教师可在现场通过空间站的各种设备进行多维度的授课,学生可获得优质的学习体验。远程直播互动:系统将互动教室的授课实景通过互联网推送至远端,远程参与的学生可同步学习。课程录制:将教室现场和远程的音视频以及数据文档随堂录制成标准的课件。远程辅导:教师可使用远程辅导功能,对学生进行远程辅导。遥控辅导:教师可远程接管某一选定的学生终端,控制学生的终端,对学生进行远程遥控,辅导学生完成操作。2.5.2.4 巡考中心日常安保:通过智能分析手段对投影仪、实物展台、教学电脑等教室内的设施,以及学生电脑、手机等私人财物进行财产保护,同时可以对学生
12、斗殴等突发事件及时干预及处理,保障校园秩序。智慧巡考: 在考试期间,将考场视频调度到巡考室,巡考室通过电视墙解码输出。督导小组及相关校级领导能通过巨屏上显示的考场展示分屏,有选择的通过网络远程巡考。设备管理:实现考场的快速查找:管理平台软件可以实现只输入考场的拼音缩略字母,就可以查到需要查找的考场。录像查看:授权用户可回放录像,可对录像进行播放、暂停、停止、快进、快退等操作, 录像储存:授权用户能对重点现场视频或回放录像进行存储。2.5.2.5 教学巡视中心智慧巡课: 督导小组及相关校级领导能通过巨屏上显示的课堂展示分屏,通过网络远程抽查听课。录制模式:管理员能够启用录制模式,进行手动或者自动
13、录制统一录制:在多个教室同时上课时,管理员可以通过控制中心同时对多个教室录制,录制模式有电影模式、资源模式和画中画模式。状态监测:查看所有教室的状态,监控各录播教室的视频及VGA画面,有选择的显示画面数量。2.5.3 技术定位xxx空间站是肩负着学校创新任务的项目,在技术设计的定位上,符合信息技术及多媒体教育技术发展趋势的前提下,适度超前,实现跨越的发展计划。xxx空间站的大数据平台将汇聚各种不同来源的信息,例如教师信息、学生信息,大数据技术对这些含有意义的数据进行专业化处理,提高教育管理、决策与评价的智慧性。通过对全数据的采集、存储和分析,能够发现已知变量间的相关关系,进而实现有效的科学预测
14、。随着教育信息化进程的推进,学习、教学、科研、管理过程中无时无刻不在产生海量数据,大数据技术将将不断的对这些信息进行沉淀、处理、应用。泛在网络的创新应用为三方连通:一是学习、生活和工作连通;二是学校教育、家庭教育与社会教育连通、三是手机、平板、PC、学习机、电视等各种终端设备连通。增强教育网络与多终端的连通性。泛在网络是通信网、互联网、物联网的高度协同和融合,将实现跨网络、跨行业、跨应用、异构多技术的融合和协同2.5.4 特色及亮点2.5.4.1 多维教学前沿领先的信息技术与教学主流程深度融合,通过信息技术推动教学模式革新,以人为本,以学习为中心,让技术融入教学,使教学更加智慧。以震撼的学习体
15、验,为学习者提供大屏显示、多屏互动、互动教学于一体的震撼学习体验,为教师提供多维度的教学手段,线上线下完美兼顾。2.5.4.2 智慧展示使展示方式突破时间、空间、资源的限制,随心所欲的实现信息传递和交替,增强用户的代入感,用户可以身临其境的操纵系统中的对象,调动用户的多种感官,促进观众感官与行为的配合,创造崭新的参观体验,增强观众观赏与探索的兴趣。同时搭配多种终端,PC终端、微信终端、平板终端等,以及多种技术,镜像展示、跨屏推送等。2.5.4.3 平台同享打通学习平台、管理平台、学习社区、大数据平台等平台体系,这些平台能够适应不同的教室,不同的终端,平台可以在教室中被调用,用于教学展示,也可以
16、远程连接达到教室教学同样的效果。在时间空间上,可以帮助领导利用碎片化时间,管理、巡课、巡考掌上即可完成。达到不同教室、不同地点、不同终端同享的效果。2.5.4.4 顶层管控xxx空间站也是各学习空间站的信息汇总点,接入校园云平台,实现数据的汇聚,以便进行决策管理,可视化集中化管理和控制,可以在集控终端上直观的看到其他设备的情况和各教室上课、考试情况,设备管理,巡课,巡考一站式实现,节约管理开销。2.5.4.5 一站多用xxx空间站打造全新的一站多用式空间,它是教室,是会议室,也可以是集控室,可重新布局的桌椅使xxx空间站能够适应不同的用户需求,无论是上课、研讨还是远程会议,都能驾驭。大屏展示系
17、统不止是教学展示屏,当进行远程会议时它也可以是主会场电视墙,当进行设备、校园管理时,它也可以是设备、监控展示屏。2.6 多媒体系统设计多媒体系统,主要由音响系统,视像系统组成。教室多媒体还要考虑,灯光和环境系统。 主要包括视像设备(教室全景摄像机、学生全景摄像机、教师特写摄像机和学生特写摄像机)投影机或触摸一体机,多媒体集中控制,可根据需要增加供教学、学术用的设备,如互动录播、3D打印、虚拟仿真等。设计主要涉及建筑声学、电声学、室内光学、通信技术和装饰设计。 (一)扩声系统设计的建设要求 提高清晰度和可懂度,以使讲话的每个词都十分清楚,而音乐伴奏不会喧宾夺主; 使整个听众席声音均匀分布,对所有
18、座位要有均匀的响度,减少甚至消灭“死区”; 对整个听众席要有稳定的系统频率响应和均匀的“音色”; 除保证声音的真实感和无污染的传播外,使语言和音乐有舒适空间,得到真实的表现。(二)视频系统设计的建设要求 摄像系统的教室,影响摄像画面质量的另一因素,是四周的景物和颜色,以及桌椅的色调。 忌用“白色”、“黑色”之类的色调,这两种颜色对人物摄像将产生“反光”及“夺光”的不良效应。墙壁四周、桌椅均采用浅色色调较适宜,如墙壁四周米黄色、浅绿、桌椅浅咖啡色等,所提供的视频电平近似0.35V。可以考虑在室内摆放花卉盆景等清雅物品,增加整体高雅,活泼,融洽的气氛,对促进会议效果很有帮助。 (三)灯光系统设计的
19、建设要求 灯光照度是有摄像要求的会场的基本必要条件。摄像机均有自动彩色均衡电路,能够提供真正自然的色彩,从窗户射入的光(色温约5800K)比日光灯(3500K)或三基色灯(3200K)偏高,如室内有这两种光源(自然及人工光源),就会产生有蓝色投射和红色阴影区域的视频图像;另一方面是召开会议的时间是随机的,上午、下午的自然光源照度与色温均不一样。采用自然光源,而采用人工光源,所有窗户都应用深色窗帘遮挡。在使用人工光源时,应选择冷光源,诸如“三基色灯”(R、G、B)效果最佳。第3章 Xxx新维空间站建设3.1 Xxx新维空间站概况Xxx新维空间站将采用先进的教育技术产品搭建一站多用式空间,以多维学
20、习空间站网络平台为基础,构建未来智慧教育、自适应学习环境,为XXX大学的教育创新展现与展示、教育技术测试与实验、教育软件设计与开发、教育应用部署与调试、教育数据存储与挖掘、教育人才培养与输送等教育相关创新创业活动提供支撑服务。Xxx新维空间站创新教学模式,全集成教学和设备,使教学、设备突破了他们自身的局限性,它是教室,是会议室,也可以是集控室,可重新布局的桌椅使xxx空间站能够适应不同的用户需求,无论是上课、研讨还是远程会议,都能驾驭。大屏展示系统不止是教学展示屏,当进行远程会议时它也可以是主会场电视墙,当进行设备、校园管理时,它也可以是设备、监控展示屏。Xxx新维空间站可以成为不同场景,黑板
21、没有界限,教室没有围墙,教学没有边界。建立了一个基于物联网、云计算、大数据、泛在网络等新技术的跨时空、全互动的新型学习空间。空间站提供教育产品展示、教育媒体服务;提供院校和个人的精品课程录播、直播服务;提供学校风采及校史展示;提供未来学习模式测评研究,包括未来学习终端、智能化教学、虚拟演播室等新技术、新产品、新模式开发和利用。3.1.1 Xxx新维空间站任务xxx空间站,用于互动教室、学习空间站及录播教室的统一控制管理,后期可扩展为智慧校园总控管理平台。所有学习空间站的操作台、教学设备均可通过IP网络由中央控制室远端控制,同时也具备本地控制功能。同时可以远程帮助教师操作多媒体教学设备。 可利用
22、大屏展示,已经空间内的各种屏幕设备进行智慧式教学。 可通过改变布局满足开会、研讨、考试的要求。 可对各教室的多媒体教学设备以及互动录播设备进行远程管控。 可对音视频信号进行实时的模拟和数字的处理,满足广播、直播的需要。 日常的教务管理和设备维护。 对教学资源信息媒体的存储转发。 可与各教室对讲,必要时可进行远端教学支持。3.1.2 Xxx新维空间站组成 3.1.2.1 xxx空间站功能展示xxx空间站全景展示图3.1.2.2 xxx空间站结构框图xxx空间站结构图3.2 Xxx新维空间站建设规划3.2.1 建设内容拟建xxx空间站建设大致涵盖以下几个部分:一、先进的LED曲面大屏显示系统,设置
23、智慧展示、流媒体镜像模块、桌面无线投影、跨屏推送等模块。二、建设鱼骨多联屏纵观展示系统,配置多个展示节点,适用于各种分类较多、素材丰富的展示需要。三、增设巡考及云录播系统服务系统、集中控制系统、教室互动系统相关客户端、服务端、硬件设备及配套设备。四、供配电系统:包括电气配置、配线、照明以及UPS设计配置;五、扩声系统:包括音箱、功率放大器、调音台、音频处理器等设备;六、装修工程:主要针对控制中心装修建议,包括天花、墙面、地面、静电地板敷设及隔断间要求说明等。3.2.2 建设布局根据xxx空间站需求情况,结合设备的尺寸及环境功能要求,空间站面积建议采用长25米宽8.6米约215平米的建筑场所来规
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