智慧教室智慧教学物联网综合管理平台建设方案.pdf

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1、智 慧 教 室 物 联 网 综 合 管 理 平 台 解 决 方 案智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案 睿 利 而 行 2020年 3 月 目 录 一、方 案 背 景.-6-二、客 户 现 状.-9-2.1 基 本 现 状.-9-2.2 管 理 现 状.-10-二、建 设 目 标.-1 1-3.1 项 目 总 体 建 设 目 标.-11-3.2 项 目 建 设 价 值.-12-四、方 案 概 述.-13-4.1 智 慧 教 室 概 述.-14-4.2 方 案 特 点.-16-4.2.1 教 室 各 独 立 系 统 的 完 美 融 合，统 一 管 理

2、.-16-4.2.2 教 室 智 能 化 和 场 景 联 动 控 制.-16-4.2.3 教 室 可 视 化 管 理.-17-五、智 慧 教 室 物 联 网 综 合 管 理 平 台 介 绍.-19-5.1 平 台 概 述.-20-5.2 设 计 原 则.-22-5.3 功 能 特 点.-23-5.4 智 慧 教 室 平 台 功 能 模 块 介 绍.-25-5.4.1 大 屏 调 度 综 合 管 控 系 统.-25-5.4.2 物 联 网 智 能 多 媒 体 管 控 系 统.-27-智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案 睿 利 而 行 2020年 3

3、 月 5.4.3 信 息 发 布 系 统（电 子 班 牌）.-29-5.4.4 IP语 音 对 讲 系 统.-31-5.4.5 门 禁 考 勤 W S 系 统.-31-5.4.6 酶 监 控 系 统.-32-5.4.7 空 调 控 制 模 块.-34-5.4.8 照 明 控 制 模 块.-35-5.4.9 标 准 化 考 场 系 统.-36-5.4.10 常 态 化 互 动 录 播 系 统.-36-5.4.11 通 风 控 制 模 块.-37-5.4.12 安 防 报 警 模 块.-38-5.4.13 情 景 模 式 控 制 系 统.-39-5.4.14 环 境 监 测 模 块.-40-5.4

4、.15 资 产 W S 模 块.-41-5.4.16 公 共 广 播 系 统.-42-5.4.17 智 慧 报 修 系 统.-43-5.5智 慧 教 室 互 动 黑 板.-45-六、智 慧 教 室 资 源/互 动 教 学 平 台 介 绍.-50-6.1 建 设 目 标.-50-6.2 建 设 内 容.-51-6.3 特 色 功 能.-53-6.3.1 多 种 课 程 模 式.-53-6.3.2 课 堂 互 动.-54-智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案-3-智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案 睿 利

5、 而 行 2020年 3 月 6.3.3 移 动 教、学、管.-54-6.3.4 教 学 大 数 据 分 析.-55-6.4 功 能 介 绍.-55-6.4.1 基 础 平 台.-55-6.4.2 MOOC教 学 子 系 统.-72-6.4.3 混 合 式 教 学 子 系 统.-75-6.4.4 移 动 教 学 子 系 统.-98-6.4.5 资 源 中 心 子 系 统.-104-6.4.6 微 课 子 系 统.-108-6.4.7 直 播 子 系 统.-108-6.4.8 教 学 数 据 挖 掘.-109-6.4.9 后 台 W S.-110-6.5 数 据 联 动.-112-6.5.1 基

6、 础 数 据 又 曲 妾.-112-6.5.2 统 一 身 份 认 证.-114-6.6 软 件 架 构 图.-116-6.7 软 件 环 境.-117-6.7.1 需 要 用 的 组 件 和 服 务.-117-6.7.2 开 发 环 境.-117-七、精 品 智 慧 教 室 建 设 方 案.-118-7.1 工 程 概 况.-118-7.1.1 设 计 思 想.-118-智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案-4-智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案 睿 利 而 行 2020年 3 月 7.1.2 建

7、设 的 整 体 需 求.-120-7.1.3 装 修 方 案.-120-7.1.4 精 品 智 慧 教 室 设 计 平 面 图.-122-7.1.5 详 细 分 区 及 功 能 简 介.-127-7.1.6 建 设 效 果 及 部 分 案 例 图 片.-135-智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案-5-智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案 睿 利 而 行 2020年 3 月 一、方 案 背 景 以 云 计 算、物 联 网、新 一 代 互 联 网、新 一 代 移 动 通 讯 技 术 为 代 表 的 新 一

8、 轮 信 息 技 术 革 命，正 在 不 断 催 生 新 技 术、新 产 品、新 业 务、新 方 法、新 思 维，推 动 产 业 升 级，改 变 着 教 育 信 息 化 发 展 模 式。教 育 是 强 国 之 本，是 文 化 传 承 的 基 石，人 类 智 慧 的 结 晶 源 于 千 百 年 来 不 断 的 传 承 和 积 累。但 目 前 教 育 正 面 临 着 前 所 未 有 的 挑 战！我 国 在 国 家 中 长 期 教 育 改 革 和 发 展 规 划 纲 要（20102020年 3月）中 明 确 提 出：“把 改 革 创 新 作 为 教 育 发 展 的 强 大 动 力；把 促 进 公 平

9、 作 为 国 家 基 本 教 育 政 策；把 提 高 质 量 作 为 教 育 改 革 发 展 的 核 心 任 务。并 进 一 步 提 出 加 快 教 育 信 息 化 基 础 设 施 建 设。信 息 技 术 对 教 育 发 展 具 有 革 命 性 影 响，必 须 予 以 高 度 重 视。因 此，如 何 采 用 有 效 的 技 术 手 段 去 落 实 学 校 的 教 学 质 量 督 导，教 学 管 理，实 现 以 最 新 信 息 化 技 术 为 主 要 保 障 手 段 的 教 育 质 量 评 价 系 统 是 当 前 我 们 学 校 的 当 务 之 急。为 此，我 们 设 计 了 一 套 科 技 含

10、 量 高、管 理 水 平 先 进 的 智 慧 教 室 物 联 网 综 合 管 理 平 台。其 主 要 意 义 在 于：1、实 现 教、学 双 长：通 过 课 堂 实 录 所 拍 摄 的 视 频 资 源 可 供 教 师 与 学 生 无 限 重 复 观 察、学 习、交 流，相 同 或 不 同 专 业 的 教 智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案-6-智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案 睿 利 而 行 2020年 3 月 室 之 间 可 以 相 互 借 鉴 教 学 方 法、内 容、手 段、艺 术 等，让 教

11、 师 探 索 更 新 型 和 有 效 的 教 学 方 法，促 进 教 学 水 平 的 提 高；让 学 生 无 限 次 重 温 课 堂，巩 固 所 学 的 知 识 和 弥 补 遗 忘 的 学 习 内 容。2、进 一 步 丰 富 教 学 资 源：将 教 师 课 堂 实 录 按 专 业 等 要 素 分 类 整 理、保 存 和 使 用，进 一 步 丰 富 了 教 学 资 源 库。3、促 进 教 风、考 风、学 风 建 设：本 期 的 可 视 化 教 学 质 量 督 导 系 统，兼 综 合 了 课 堂 监 控 系 统，无 人 监 考 系 统、安 全 监 控 系 统，班 主 任、辅 导 员 等 有 关 教

12、 育 管 理 人 员，可 随 时 监 看 到 课 堂 纪 律、教 师 上 课、学 生 考 试 和 平 时 上 课 课 堂 情 况。对 应 学 校 的 教 风、学 生 的 考 风、学 风 以 及 提 升 大 学 治 理 能 力，都 将 有 不 可 估 量 的 作 用。4、加 强 教 学 管 理 与 评 估，实 现 可 持 续 发 展：对 于 学 校 管 理 部 门，由 于 可 以 通 过 本 系 统，可 以 实 现 全 方 位 远 程 观 测 课 堂 实 施 情 况，也 可 随 时 回 放，使 得 领 导 可 以 有 更 多 机 会 了 解 每 一 位 老 师 的 教 学 水 平、并 且 可 以

13、 作 为 更 加 充 分 的 横 向 比 较，在 此 情 况 下,给 教 师 的 评 价 会 更 公 平、合 理 和 令 人 信 服。对 于 教 师 来 说，可 以 借 助 该 系 统 对 课 堂 实 录 的 科 学 分 类 储 存 调 用，可 以 对 同 一 教 师 同 一 节 课 作 纵 向、横 向 比 较;也 可 以 对 专 业 不 同 教 师 以 上 课 的 内 容、组 织、艺 术 等 方 面 进 行 比 较 分 析，寻 求 最 佳 教 学 方 法，改 变 教 学 方 法，促 进 教 师 个 人 和 学 校 教 学 水 平 的 同 步 提 高。课 堂 实 录 资 料 及 相 关 的 日

14、 常 教 学 评 比 还 可 以 按 年 度 等 时 间 段 保 存，建 立 教 学 工 作 的 考 核 指 标 大 数 据。智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案-7-智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案 睿 利 而 行 2020年 3 月 5、降 低 了 课 件 制 作 成 本 与 周 期：在 传 统 的 录 制 方 式 中，需 要 使 用 专 业 摄 像 机 录 制，需 配 备 专 业 人 员，摄 像 机 录 完 后 需 转 换 格 式 到 电 脑 上 才 能 编 辑，转 格 式 时 间 与 录 制

15、 时 间 相 同。同 样 是 录 两 节 课，如 果 使 用 全 自 动 录 播 系 统，课 堂 结 束 后 即 可 生 成 三 路 视 频，不 需 另 外 编 辑，教 师 或 学 生 也 可 即 时 将 所 需 视 频 带 走，节 省 了 专 业 人 员 视 频 资 料 处 理 的 支 出，减 少 了 设 备 的 损 耗，提 高 了 工 作 效 率。6、实 现 多 教 室 大 面 积 的 课 堂 实 时 录 制 直 播：通 过 采 用 课 堂 录 制 直 播 系 统，可 同 时 录 制 直 播 多 间 教 室 的 授 课 内 容，供 不 同 地 方 的 学 生 进 行 实 时 同 步 学 习

16、，如 果 网 络 设 备 条 件 充 分，亦 可 在 授 权 的 前 提 下 向 社 会 推 送，实 现 教 学 质 量 的 社 会 化 监 督。7、提 供 集 成 化 的 教 与 学 环 境：教 师 可 以 通 过 系 统 创 建 网 络 课 程，学 生 可 以 自 主 选 择 要 学 习 的 课 程 并 自 主 进 行 课 程 内 容 学 习。学 生 之 间、教 师 之 间 以 及 教 师 与 学 生 之 间 可 以 根 据 教 学 的 需 要 进 行 讲 座 交 流。系 统 为 教 师、学 生 提 供 了 强 大 的 施 教 和 学 习 的 网 上 虚 拟 环 境，成 为 师 生 沟 通

17、 的 桥 梁。8、维 护 校 园 安 全，确 保 考 试 公 平：可 视 化 教 学 质 量 督 导 系 统，可 以 作 为 日 常 的 校 园 安 保 监 控 使 用，对 打 击 校 园 盗 窃 犯 罪 起 到 了 震 慑 作 用，维 护 了 校 园 的 治 安 学 生 的 安 全；同 时 此 套 系 统 又 可 以 作 为 巡 考 监 控，防 止 考 生 作 弊，对 考 试 公 平 性 提 供 了 技 术 保 障。9、随 着 智 慧 地 球、智 慧 城 市 等 概 念 的 提 出 和 相 关 技 术 的 智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案-8

18、-智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案 睿 利 而 行 2020年 3 月 发 展，充 分 利 用 传 感 技 术、红 外 技 术、人 工 智 能 技 术、网 络 技 术 来 装 备 教 室 和 改 善 学 习 环 境，以 及 建 设 智 慧 型 教 室 已 成 为 一 个 必 然 的 选 择。教 室 是 学 生 学 习 知 识 的 场 所，学 习 环 境 是 促 进 学 生 发 展 的 各 种 支 持 性 条 件 的 统 合，学 生 的 任 何 学 习 活 动 都 是 在 一 定 的 学 习 环 境 中 进 行 的，离 开 学 习 环 境 的 支

19、 持，学 习 活 动 就 失 去 了 依 托，学 习 环 境 的 优 劣 直 接 关 系 着 学 生 的 学 习 与 发 展。学 生 对 学 习 环 境 的 知 觉 对 其 认 知 和 社 会 发 展 都 发 挥 着 重 要 作 用。智 慧 教 室 解 决 方 案 旨 在 为 学 生 提 供 一 个 良 好 的 学 习 环 境 提 高 学 习 效 率 和 学 习 积 极 性，为 老 师 提 供 更 科 学 更 便 利 的 管 理 模 式。可 见，建 设 智 慧 教 室 物 联 网 综 合 管 理 平 台 是 满 足 高 等 教 育 发 中 要 求：建 立 本 学 校 办 学 水 平、教 育 质

20、 量 的 评 价 制 度，及 时 公 开 相 关 信 息，接 受 社 会 监 督 的 必 要 技 术 手 段 之 一。是 学 校 提 高 整 体 教 学 水 平 的 解 决 方 案。二、客 户 现 状 2.1 基 本 现 状 近 年 来，各 种 教 学 设 备 快 速 发 展，投 影 机、显 示 器、一 体 机、交 互 式 白 板 等 教 学 设 备 不 断 更 新，教 室 装 备 随 之 发 展 了，但 是 管 理 上 还 没 有 形 成 体 系，没 有 形 成 统 一 有 效 的 管 控 平 台，没 有 进 一 智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方

21、 案-9-智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案 睿 利 而 行 2020年 3 月 步 的 优 化 教 学 资 源，减 少 人 力 成 本，提 高 教 学 体 验。学 校 内 有 两 个 校 区，主 校 区 一 栋 多 媒 体 教 学 楼，1 1 9间 是 传 统 的 多 媒 体 教 室，8 间 是 精 品 录 播 教 室，分 校 区 是 一 栋 5 0间 标 准 化 考 场 一 体 的 多 媒 体 教 室，设 有 大 屏 主 控 室，标 准 化 考 场 的 摄 像 头 是 教 室 本 地 控 制，两 个 校 区 没 有 对 多 媒 体 教 室 做

22、 集 中 控 制。教 室 内 设 有 基 本 的 中 控 设 备 仅 用 来 控 制 幕 布 及 投 影 仪，没 有 做 到 教 室 内 设 备 同 一 控 制 管 理，多 种 设 备 管 控 不 到，维 护 困 难 等，需 要 浪 费 大 量 的 人 力 物 力 去 管 理。基 于 智 慧 教 室 系 统 目 前 学 校 已 建 设 一 部 分 基 于 传 统 中 控 方 式 管 控 的 多 媒 体 教 室，但 该 方 式 现 存 在 几 个 方 面 的 不 足，如 无 法 扩 展、管 控 方 式 单 一，多 种 设 备 管 控 不 到 位，维 护 困 难 等；学 校 想 实 现 真 正 意

23、 义 上 的 智 慧 教 室（如 投 影 及 幕 布、音 视 频、云 桌 面 终 端 等 教 室 各 种 设 备 的 智 能 化 远 程 管 理）2.2 管 理 现 状 L 教 室 管 理 人 员 数 量 不 足，无 法 兼 顾 学 校 所 有 教 室，影 响 教 学 体 验；2、教 室 内 多 媒 体 设 备、电 气 设 备 没 有 接 入 统 一 管 控 平 台，无 法 远 程 控 制、智 能 联 动；3、设 备 控 制 没 有 和 学 校 排 课 系 统 进 行 对 接，无 法 实 现 课 表 联 动，做 到 智 能 化 教 学；智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理

24、 平 台 建 设 方 案-1 0-智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案 睿 利 而 行 2020年 3 月 4、设 备 故 障 时，需 要 授 课 老 师 电 话 管 理 人 员，无 法 做 到 故 障 告 警 提 示，教 学 体 验 不 好；5、原 有 的 设 备 管 理 方 式 无 法 按 时 自 动 开 关 机、自 动 控 制 设 备，增 加 了 能 源 浪 费，导 致 电 费 增 加；6、光 污 染 对 学 生 视 力 的 影 响，上 下 推 拉 黑 板 对 老 师 体 力 的 耗 费 等。三、建 设 目 标 3.1 项 目 总 体 建 设

25、 目 标 本 项 目 建 设 总 体 目 标:将 教 学 楼 教 室 的 所 有 相 关 设 备 做 统 一 管 控，使 其 融 合 现 代 教 育 技 术 和 管 理 手 段 从 而 打 造 集 网 络 化 教 学、智 能 化 教 室 管 理 等 为 一 体 的 新 型 智 慧 教 室。1、对 来 年 改 革 校 区 的 多 媒 体 教 室 做 到 集 中 管 理 控 制，在 教 室 现 在 原 有 的 中 控 设 备 的 基 础 上，做 到 资 源 的 最 大 利 用；2、教 室 内 的 设 备，包 括 灯 光，风 扇，空 调 等，进 行 远 程 无 线 控 制，减 少 人 力 资 源 的

26、 使 用，教 室 内 的 主 机、一 体 化 智 慧 黑 板、投 影 仪 等 通 过 中 央 控 制 系 统，得 到 统 一 管 控；3、利 用 教 室 内 原 有 的 监 控 设 备 和 录 播 系 统，做 到 教 室 状 态 可 视 化，运 用 到 巡 课 督 导 系 统 中；4、语 音 IP对 讲 和 广 播 系 统 与 平 台 进 行 联 动，以 便 后 台 管 理 智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案-1 1-智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案 睿 利 而 行 2020年 3 月 人 员 远

27、 程 技 术 支 持；5、建 设 智 慧 教 室 综 合 显 示 调 度 控 制 系 统 主 控 室，实 现 跨 校 区 统 一 管 理；主 控 室 能 为 后 期 标 准 化 考 场 和 视 频 监 控 系 统 的 建 设 提 供 资 源。6、电 子 班 牌 的 建 设，可 以 做 到 学 生 刷 卡 考 勤，以 及 在 教 室 外 面 就 能 看 到 教 室 的 上 课 情 况 等 功 能，电 子 班 牌 还 包 括 信 息 发 布 功 能，每 间 教 室 的 课 表 会 与 学 校 教 务 处 进 行 对 接，保 证 教 师 与 学 生 能 够 清 楚 的 知 道 每 间 教 室 的 上

28、 课 情 况；7、智 慧 教 室 管 理 平 台 同 样 适 用 与 智 慧 多 媒 体 教 室、云 机 房 以 及 重 点 实 训 室 建 设。3.2 项 目 建 设 价 值 1、教 室 管 理 人 员 可 以 兼 顾 学 校 所 有 教 室，两 个 校 区 统 一 控 制，节 约 人 力 资 源，便 于 管 理。2、利 用 学 校 原 有 的 设 备 资 源，避 免 重 复 建 设，融 合 互 通 管 理,平 台 具 有 很 好 的 兼 容 性 和 扩 展 性。3、教 室 内 多 媒 体 设 备、电 气 设 备 接 入 统 一 管 控 平 台，智 能 联 动，使 用 方 便 简 单，后 台

29、 可 以 做 到 远 程 控 制 管 理。4、平 台 与 学 校 排 课 系 统 等 其 它 系 统 进 行 对 接，实 现 系 统 直 接 互 通 合，做 到 智 能 化 教 学 和 管 理。5、设 备 故 障 时，授 课 老 师 可 以 和 后 台 管 理 人 员 直 接 对 话，实 时 解 决 问 题。智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案-1 2-智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案 睿 利 而 行 2020年 3 月 6、不 同 的 多 媒 体 教 室 可 以 得 到 不 同 的 控 制；设 备

30、 使 用 率 和 在 线 使 用 率 报 表 呈 现，给 决 策 提 供 数 据 依 据。四、方 案 概 述 本 项 目 对 多 媒 体 教 室 进 行 统 一 规 划，项 目 通 过 在 教 室 安 装 多 媒 体 教 室 网 关、拾 音 扩 音 系 统、IP对 讲 及 公 共 广 播 系 统、环 境 采 集 设 备、电 子 班 牌 等 智 能 设 备，采 集 各 个 教 室 的 环 境 状 态、音 视 频 信 号 及 设 备 状 态，通 过 专 用 网 络 上 传 到 控 制 中 心 形 成 融 合 多 媒 体 教 室 管 控 平 台、IP对 讲 系 统、公 共 广 播 系 统、常 态 录

31、 播 系 统、信 息 发 布 系 统 等 相 应 的 功 能 教 室；通 过 信 息 发 布 系 统 与 考 勤 系 统、排 课 系 统、环 境 采 集 系 统 对 接，云 录 播 系 统 与 排 课 系 统 对 接,实 现 教 室 管 理 及 教 学 管 理 的 高 度 整 合。同 时，将 智 慧 教 室 互 动 黑 板 产 品 应 用 于 教 育 系 统 日 常 教 学 课 堂 中，淘 汰 了 传 统 教 学 中 显 得 越 来 越 单 调 枯 燥，没 有 吸 引 力 的 普 通 黑 板，替 代 了 亮 度 低，易 损 耗，维 护 费 用 高 投 影 式 电 子 白 板。系 统 的 建 设 充 分 利 用 原 有 的 教 学 设 备，如 多 媒 体 设 备，一 体 化 黑 板、投 影 机、幕 布、授 课 电 脑、扩 声 音 箱 等。保 证 原 有 的 资 源 利 用 最 大 化。智 慧 教 室 智 慧 教 学 物 联 网 综 合 管 理 平 台 建 设 方 案-1 3-