智慧教室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管理平台建设方案目录一、方案背景.-4-二、客户现状.-7-2.1 基本现状.-7-2.2 管理现状.-8-三、建设目标.-9-3.1 项目总体建设目标.-9-3.2 项目建设价值.-10-四、方案概述.-10-4.1 智慧教室概述.-11-4.2 方案特点.-13-4.2.1 教室各独立系统的完美融合，统一管理.-13-4.2.2 教室智能化和场景联动控制.-13-4.2.3 教室可视化管理.-14-五、智慧教室物联网综合管理平台介绍.-16-5.1 平台概述.-17-5.2 设计原则.-18-5.3 功能特点.-19-5.4 智慧教室平台功

2、能模块介绍.-21-5.4.1 大屏调度综合管控系统.-21-5.4.2 物联网智能多媒体管控系统.-23-5.4.3 信息发布系统（电子班牌）.-25-5.4.4 IP语音对讲系统.-26-5.4.5 门禁考勤管理系统.-27-5.4.6 视频监控系统.-28-5.4.7 空调控制模块.-29-5.4.8 照明控制模块.-30-5.4.9 标准化考场系统.-31-5.4.10 常态化互动录播系统.-32-5.4.11 通风控制模块.-33-5.4.12 安防报警模块.-34-5.4.13 情景模式控制系统.-35-5.4.14 环境监测模块.-36-5.4.15 资产管理模块.-37-5.4

3、.16 公共广播系统.-38-5.4.17 智慧报修系统.-39-5.5 智慧教室互动黑板.-40-六、智慧教室资源/互动教学平台介绍.-45-6.1 建设目标.-45-6.2 建设内容.-46-6.3 特色功能.-48-智慧教室物联网综合管理平台建设方案V3.66.3.1 多种课程模式.-48-6.3.2 课堂互动.-49-6.3.3 移动教、学、管.-49-6.3.4 教学大数据分析.-50-6.4 功能介绍.-50-6.4.1 基础平台.-50-6.4.2 MOOC教学子系统.-66-6.4.3 混合式教学子系统.-69-6.4.4 移动教学子系统.-91-6.4.5 资源中心子系统.-

4、97-6.4.6 微课子系统.-101-6.4.7 直播子系统.-101-6.4.8 教学数据挖掘.-102-6.4.9 后台管理.-103-6.5 数据联动.-105-6.5.1 基础数据对接.-105-6.5.2 统一身份认证.-106-6.6 软件架构图.-108-6.7 软件环境.-109-6.7.1 需要用的组件和服务.-109-6.7.2 开发环境.-109-七、精品智慧教室建设方案.-110-7.1 工程概况.-110-7.1.1 设计思想.-110-7.1.2 建设的整体需求.-111-7.1.3 装修方案.-112-7.1.4 精品智慧教室设计平面图.-114-7.1.5 详

5、细分区及功能简介.-119-7.1.6 建设效果及部分案例图片.-126-3-智慧教室物联网综合管理平台建设方案V3.6一、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)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

6、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室之间可以相互借鉴教学方法、内容、手段、艺术等，让教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。-4-智

7、慧教室物联网综合管理平台建设方案V3.62、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

8、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。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

9、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-5-智慧教室物联网综合管理平台建设方案V3.6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，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

10、了强大的施教和学习的网上虚拟环境,成为师生沟通的桥梁。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，离开学习环境的支持，学习活动就

11、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-6-智慧教室物联网综合管理平台建设方案V3.6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

12、有形成体系，没有形成统一有效的管控平台，没有进一步的优化教学资源，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，119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-7-智慧教室物联网综合管理平台建设方案V3.6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

13、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1、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；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

14、力的耗费-8-智慧教室物联网综合管理平台建设方案V3.6三、建设目标3.1 项目总体建设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

15、统与平台进行联动，以便后台管理人员远程技术支持；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课情况；-9-智慧教室物联网综合管理平台建设方案V3.67、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

16、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。6、不同的多媒体教室可以得到不同的控制；设备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

17、备-10-智慧教室物联网综合管理平台建设方案V3.6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。4.1 智慧

18、教室概述智慧教室是基于物联网技术，集设备智能化管控、教学管理、环境智能感知于一体，提供智能、高效、有力的环境采集及信息交互功能，从而实现教学智慧化管理及服务的新型现代化教室。智慧教室整体解决方案是以智慧教室综合管控平台为基础，结合教学 管 理（互动教学、教学督导）、信息系统发布等系统，通过可视化 管 理（大屏调度系统、智慧电子班牌）展示，形成与门禁考勤、视频监控、录播、标准化考场、IP语音对讲、公共广播等系统之间的场景、情景联动，从而实现对多媒体教学设备控制管理智能化、教学-II-智慧教室物联网综合管理平台建设方案V3.6管理可视化、平台管理统一化；达到提高教学质量、方便教学管理、提高设备使用效率、延长设备使用寿命、优化教师授课环境的目的。图1智慧教室拓扑图-12-