优质资源班班通互动式课堂教学应用系统项目设计方案.docx

优质资源班班通提升机示范工程 投标文件优质资源班班通提升及示范工程第三包：优质资源班班通互动式课堂教学应用系统项目设计方案北京竞业达数码科技有限公司公司地址：北京市海淀区北清路156号中关村环保科技示范园地锦路7号院9号楼公司电话：+8610司网站：http:/目录1项目概述61.1建设背景61.2建设目标61.3建设意义72需求分析82.1硬件环境建设需求82.1.1教室端及会议室建设82.1.2800人报告厅建设92.1.3主控室建设92.1.4校园电视台92.1.5校园网络系统102.1.6校园一卡通系统102.1.7校园监控系统102.1.8校园广播系统102.1.9校园电话系统112.1.10校园电视系统112.1.11校史馆建设112.2应用系统建设需求112.2.1教学评估系统112.2.2信息发布平台122.2.3数字化校园综合管理平台123总体设计124建设内容144.1普通多媒体教室144.1.1系统概述144.1.2系统架构154.1.3系统功能164.2专业录播教室174.2.1系统概述174.2.2方案目标174.2.3系统架构174.2.4系统功能184.2.5精品课程录制194.3语言教室224.3.1系统概述224.3.2系统架构234.3.3系统功能234.4书法教室及美术教室274.4.1系统概述274.4.2系统架构284.4.3系统功能284.5计算机教室344.6其他专业教室344.7阅览室建设344.8800人报告厅建设354.8.1系统概述354.8.2系统布置方式354.9多功能厅394.9.1系统概述394.9.2功能要求394.9.3设计依据394.9.4设计方案404.10会议室424.10.1系统概述424.10.2系统功能434.11主控室建设434.11.1系统网管平台434.11.2流媒体转发服务器464.11.3视音频解码设备474.11.4主控制室474.12校园电视台建设484.12.1系统概述484.12.2设计原则484.12.3系统架构494.12.4系统组成494.12.5各子系统概述504.13校园网络系统534.13.1系统概述534.13.2用户需求分析534.13.3设计及原则544.13.4网络系统设计5网络拓扑设计5有线网络全覆盖系统设计5无线网络全覆盖系统设计5网络管理解决方案594.14校园一卡通系统714.14.1系统概述714.14.2系统架构724.14.3系统功能734.15校园视频监控系统804.15.1系统概述804.15.2视频监控系统建设方案8系统结构8视频监控系统建设844.15.3监控中心建设864.15.4校园软件平台建设884.15.5系统功能924.16校园广播系统934.16.1系统概述934.16.2功能要求934.16.3广播系统设计依据944.16.4系统功能954.16.5广播系统软件使用功能984.16.6广播系统功能特点994.17校园电话系统1004.18校园电视系统设计方案1064.18.1系统概述106用户功能要求1064.18.2系统设计规范1064.18.3有线电视系统107有线电视拓扑图1074.19教学评估系统1084.19.1系统概述1084.19.2系统架构1084.19.3系统功能1094.20信息发布平台1134.20.1系统概述1134.20.2教室端信息发布系统1134.20.3led显示屏基本功能1144.20.4视频播出功能1144.20.5信息发布功能1154.20.6视频直播1164.20.7视频源格式1164.20.8显示功能1164.20.9智能监控功能1174.20.10体育比赛1174.20.11网络控制连接1184.20.12配电系统1184.21数字化校园综合管理平台1184.21.1软件特点1184.21.2功能介绍1194.22校史馆建设1255项目预算1261 项目概述1.1 建设背景根据北京市中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）、北京市“十二五”时期教育改革和发展规划、教育部等九部门关于加快推进教育信息化当前几项重点工作的通知要求和北京市中小学建设三年行动计划、北京市优质资源共享工程规划，北京市计划在“北京数字学校”的基础上，开展优质资源班班通提升及示范工程建设工作，进一步推进数字化优质教育资源的应用，拓展数字教育资源应用模式，探索在教学、学习过程中充分结合优质教育资源，探索以优质资源为基础的探究式移动式互动式课堂教学方式和学习方式。互动式课堂教学应用系统建设是优质资源班班通提升及示范工程建设的重要组成部分。项目要求互动式课堂教学应用系统在教室无线网络环境中，基于智能移动学习终端工具，结合优质教学资源，为教师、学生提供“教”“学”“资源”于一体的互动式课堂教学交流环境。通过优质资源的教师备课和学生导学，课堂上师生、生生的多向交互，学生基于资源应用的学习过程及统计分析等，满足广大学生在课堂教学中使用北京市统一的数字化学习资源的需求，完成自主、开放、灵活的学习，从而提升学习效果，提升学习质量。1.2 建设原则为了实现上述数字化、现代化、信息化的建设目标，必须遵循以下原则对数字校园进行规划设计。1.整体规划、顶层设计建设规划的制定是一个系统工程，它涉及多个设计细节和执行环节，需要从学校整体的高度全盘考虑。系统规划既要从时间上、发展上进行纵向的考虑，又要从各个部门以及其它校外机构的协调运作关系的横向关系上考虑；既要考虑信息标准建设、公共基础系统建设、应用系统软件建设、信息安全建设、支撑体系建设等信息校园建设项目的分步实施，又要考虑这些建设项目的协调发展。项目建设的各个环节相互关联，在建设的过程中，有计划、有步骤地实施。根据学校实际需求和业务流程的特点，制定合理的分步实施规划，总分体现学校办学特色。2.统一标准、统一数据符合国家标准、教育部颁布的教育管理信息化标准、各级领导部门规范标准以及学校已经建立的信息标准，以便将来校与校之间、校与区、市之间实现共享。 3.以应用推动基础设施发展随着服务要求的提高，特别是增值和拓展服务的发展，软件系统反过来向硬件提出更高的要求，对底层的软件开发平台、支撑系统提出了新的需求，这些都要求软硬件基础设施有新的发展。通过新应用的建设带动基础设施建设，达到更高性能的数字化服务。4.和已有系统融合对于学校已有系统和数据要进行继承，新建的应用服务要实现与整体应用的融合。5.数据整合、服务整合对数据共享和交换需求的充分理解，消除信息孤岛。通过统一平台以多样的形式提供给不同类型、不同权限、不同需求的用户。6.实用、可行班班通的设计思想体现易学易用、简洁明了、个性化、人性化；借鉴其他学校以往建设经验，提高系统的运行效率和使用效率。7.充分考虑未来的可持续性发展模式班班通提升及示范工程整体设计上充分考虑未来发展，项目最终实现面向校级的资源优化而不是简单的信息管理；利用面向服务、面向组件的先进技术和理念，具备发展潜力。设计方案顺应平台化、集成化与人性化的应用软件发展的三大趋势。8.可靠性、稳定性及容错性整体的方案设计从系统基础设施结构，系统软件、技术措施、设备性能、应用设计、系统管理等各个层面确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。与此同时，系统应具备高度的容错性，保证系统的正常运行。9.可扩展及易升级我们日后为学校建成的系统模块间完全独立，接口清晰，内部的业务流程升级和改造与其它模块无关，因而，应用极具扩展性和升级性。10. 最佳性能价格比针对此项目，我公司将进行科学的投入产出分析，力求设计反映实际需求，在设计上寻求最佳的性能价格比。1.3 建设意义班班通建设是基于网络和信息技术的工程，其核心是用全数字化的信息获取、存储、传输及处理技术，用于学校的教学和教学管理过程。班班通工程的建设必然会导致学校现存的教学模式、教学内容、教育理念等发生变革。 在班班通建设中，教师利用多媒体和网络技术，对传统课程体系进行科学重组和改革，开发出新型的课程教学体系和教学课件，并促进实现以学生为主体的教学模式和与之适应的教学方式，教师由知识的传授者转变为学习的导航者。学生(包括远程教育)利用教学支撑系统内的平台和整合过的教学资源，进行个别化学习，在线学习；利用互动教学模式充分体会学习的了乐趣。 班班通建设将学校建设成开放性学校的基础平台，从而做到真正意义上的数字化教育资源共享。学校的教职员工通过网络获取校外大量的教学资源，有效提高学校教育教学质量，增加学生学习的积极性，为全社会教育均衡化发展贡献一份力量。1.4 建设目标 实现67套互动式课堂教学应用系统的有效运用，与北京数字学校对接，实现教育资源共享，实现教育信息互联的班班通建设，推动北京乃至全国的教育均衡化发展。2 需求分析随着我国教育事业改革和信息技术的发展，传统教室、单一或部分智能的多媒体教室，已经不能完全满足教师教学和学生学习的需要，新一代全新的智慧互动教室为教师和学生创建了数字化的教学环境，利用云计算、智能感控等先进技术实现了教室智能化管理，提高了管理效率，并可配合资源中心及课堂交互式教学平台，为教师教学和学生学习的全过程提供了全面的数字化方案。互动教室融合了信息技术、交互技术、多媒体技术、网络通信技术、管控一体化技术等先进的科学技术，是集智能集控管理、教室安全、资源共享、数字交互教学等于一体的多功能教室。互动教室拥有集控管理、交互教学、远程直播、资源点播等功能，并在此基础上突出互动概念，结合互动教学设备实现互动教学，在整个数字校园平台上，可实教室与教室之间、学校与学校之间、教师与教师之间、教师与学生之间、学生与学生之间的智能通信、资源共享、互通互联。从而，在现代化手段的帮助下，实现真正意义上的班班通模式的教育均衡。3 系统设计方案3.1 系统设计概要 图2-1 智慧教室建设效果图竞业达互动式课堂教学应用系统融合了智慧感控技术、交互技术、多媒体技术、网络通信技术、云技术等先进的科学技术。竞业达互动式课堂教学应用系统是集智慧交互、智慧感控、资源共享、教学评估等于一体的多功能教室。我公司在互动式课堂教学应用系统方面的愿景为：让学习更容易、有趣，让教学更便捷、高效。3.2 功能描述本项目中的互动式课堂教学应用系统应从功能上满足与北京数字学校的教育教学业务整合、统一管理、实现数据对接；基本功能包含资源对接和用户认证、教师教研备课、课堂教学与师生、生生互动，作业练习及教学测评等，满足相关数据统计分析等业务需求。3.2.1 资源对接和用户认证北京数字学校（beijing digital school ,简称bds）是2012年北京市政府实事工程，是市委市政府为满足广大市民对优质教育资源的需求，促进基础教育优质均衡发展的重大举措。北京数字学校以优质教育资源为核心，精心打造的供全市中小学师生和广大市民共享、共用的基础教育信息化综合服务平台，为全体市民免费提供数字化名师课程资源和实名网络学习空间，开展丰富多彩的网上教育教学活动。北京数字学校利用先进的信息技术手段，通过立体关系模型的搭建，创设了一个安全、便捷、高效、易用的移动数字学校集成与应用平台，为首都中小学生、家长和教师提供随时随地、按需获取的资源与教学应用服务，将数字化学习由学校延伸至家庭和个人,使得具有首都特色的现代化基本公共教育服务体系更加贴心，更加高效。此次优质资源班班通互动式课堂教学应用系统首要的建设任务就是完成系统与北京数字学校的对接工作，实现数据互通、资源互通，实现集成网络的“教”、“学”、“资源”于一体，使得各下属学校师生可以在这里进行充分的专题讨论、学习交流，为教师、学生提供强大的施教和学习的网上虚拟环境，架设师生沟通的桥梁，为教育均衡和教育公平奠定良好的基础环境。我公司研制的互动式课堂教学应用系统可结合北京数字学校优质资源和北京数字学校基础平台开展教学互动，应用于以班级为单位的师生教学过程。能够与北京数字学校基础平台进行数据互通，并将教学中的生成资源回存及应用于北京数字学校的个人空间。与北京数字学校的资源对接与用户认证主要体现在以下几个方面：一、 统一身份认证。我公司研制的课堂交互教学软件可与数字学校移动端实现统一身份认证、单点登录，统一认证后可方便师生随时使用数字校园的资源以便教学过程中使用。 图3.2.1-1 统一身份认证二、 资源推送。在课堂我的资源模块可同步数字学校的同步课堂模块资源和资源中心中收藏的资源，实现资源的共享；系统可与北京数字学校中个人空间实现个人学习信息的推送，在课堂中生成的记录也可同步到数字学校的个人空间，保留生成性资源，通过数据积累可进行教学分析从而得出教学规律辅助教师教学。支持教师和学生使用北京数字学校的资源进行备课教学、学习；同时也支持教师使用自有资源进行备课教学，至少支持word、ppt、pdf、视频、音频、图片资源格式。 图3.2.1-2 资源推送三、 基础数据同步。学生和教师库可同步，使得信息保持一致。课表信息一致，为教师提供上课信息提醒。系统可与北京数字学校中个人空间实现同步。 图3.2.1-3 课表信息同步3.2.2 教师备课1 系统为教师身份的用户提供在线备课功能；我公司交互式课堂教学应用系统提供【在线备课】模块，并可以为教员提供上课时使用的【竞赛题、分组协作题、分组讨论题】。图3.2.2-1 在线备课图3.2.2-1 试题发放2备课系统可完成课堂教学流程、教学活动、课堂教学资源和课堂练习等内容的设计和课前制作；提供相关试题、练习题的模板制作、管理及预览功能。图3.2.2-1 资料管理 图3.2.2-2 课前制作3教师可以使用不同类型的教学活动和所支持的教学资源进行自由组合。不但可以使用本地资源，也可以在线使用北京数字学校的教学资源进行备课，以及其它在线资源；提供【我的资源】模块，供教师备课使用。我的资源里面包含教师上课所需的ppt课件、word文档、视频、习题、试卷等教学资源，教师在备课时就将这些上课资源上传至校园服务器的资源库中。当教师在教室点开“我的资源”，就会将这些资源从学校资源库或数字学校资源中心中下载到教室服务器中。我的资源以文件夹的形式进行分类，分为教学课件文件夹、习题文件夹、竞赛文件夹、考试文件夹等，教师在备课上传资源时就对资源进行分类，因此在教室教师端下载资源时就将资源分类放入相应的文件夹中。我的资源在教师端pad上以列表形式显示各个资源，点击资源就可以将其打开，每条资源后面都有“下发到学生机”和“共享到大屏”两个按钮，教师可以选择将资源下发给学生或者共享到大屏。下发到学生机的过程中有取消按钮，当教师发送过程中发现错误可以随时终止下发。共享到大屏时，液晶显示屏上有接收资源的程序，有控制命令可以控制翻页。4备课完成后，系统形成互动式教学专用的教案。【在线备课】后，在【备课记录】中展现所有记录，并形成专用教案。图3.2.2-3 备课记录3.2.3 互动式课堂移动教学1 根据登录用户的身份，按照用户角色开展相关应用；管理员登陆管理员在浏览器中的输入系统连接地址，打开登录页面输入“用户名、密码”点击【登录】打开“管理中心”页面如图：图3.2.3-1 后台管理中心选择切换至前台，按管理员角色展开应用。图3.2.3-2 管理员角色应用教师登录 教师用户登陆后，按教师角色展开应用。打开页面如图：图3.2.3-3 教师角色应用学生登录 学生用户登陆后，按学生角色展开应用。打开页面如图：图3.2.3-4 学生角色应用2教师端具备查看学生登录/出勤情况，广播指定学生屏幕，控制学生屏幕等课堂管理功能；出勤率是以进度条的形式实时显示在“我的资源”功能按钮的上方。没有学生登录时，整个进度条是灰色的，随着学生的各个登录进度条逐渐增加，同时进度条上的数据也会变化，数据显示为“已登录学生数/全部学生数”，便于教师直观了解学生的出勤情况。教师在教学过程中需要将教师端pad的界面复制给所有学生，可以点击“屏幕广播”，使所有学生的界面与教师机界面保持同步。在上课过程中为了使学生集中精力到教师的讲解上，教师可以控制锁定所有学生的屏幕。教师点击“屏幕锁定”按钮，学生端pad页面就会变暗，学生不能进行任何操作，此时“屏幕锁定”按钮变为“屏幕解锁”按钮，教师点击“屏幕解锁”，学生端界面恢复，学生可以进行操作。3学生可参与教学活动，与教师或其他学生互动，使用教师课件中的学习资源，完成课堂学习成果及上传；教师在教学过程中想要展示学生的作品成果，可以将其屏幕共享到液晶显示屏上，供所有学生看到。教师点击“分享展示”按钮，会出现分享展示设置界面。设置界面显示一分屏、二分屏、四分屏、六分屏，点击分屏设置就进入相应的分享展示界面，如点击“四分屏”就进入四分屏的分享展示界面。界面左边显示四分屏，右边显示学生的头像姓名，拖动学生的头像到分屏的各个模块就在相应位置展示学生的界面。图3.2.3-4 学习成果上传展示4支持教师和学生的共同教学活动，也支持学生的个性化自主学习活动；5支持教师使用备课教案开展教学，支持教师在教学过程中根据教学实际需求对教案进行编辑。3.2.4 作业练习及教学测评1可在课堂上完成多种题型的课堂练习，包括单选、多选、判断、填空以及问答题等；2 课堂练习或作业可实现实时监控和结果即时反馈；3教师可发布课前、课后作业，并可将批改结果反馈给学生；4支持课堂上的学生测评。3.2.5 相关数据统计与管理1 根据学生的课堂表现、作业成绩进行学习情况分析；2 教师可查阅管理个人教案库和教学情况记录等内容；教师可以进入资源中心，将本地资源上传到个人资源库中，同时可以收藏网络资源中心上的其他共享资源，形成自己的个人教案库。3学生可查看个人学习成果和作业完成情况记录等内容；4管理员可以班级或学校为单位进行相关数据统计工作；提供基础数据管理平台：班级数据管理：学年学期数据管理：课程数据管理：教务数据管理：可进行教学计划、课表信息管理、课表调整、课表审核等功能。3.2.6 其它特色功能（可选择具备其中之一或更多） 分组协作该模块开展实现了小组合作学习方面的特色功能。提供学生分组功能，学生分组功能模块主要是实现教师对学生进行的分组。点击“学生分组”按钮，进入学生分组界面，界面中部显示所有学生的信息，界面右部显示现在已有组别。系统默认组别为四组，点击组别右边的“+”号按钮可以增加组别。拖动中部学生头像到某一个组别区域，就表示将该学生分配到了该组，相应的中间部分该学生信息就删除，长按组别下的学生姓名会出现删除和编辑按钮，可以编辑学生的信息，也可以将整个组别删除。当所有学生都分组完成，即界面中部学生头像信息都拖完，会出现“保存”按钮，将分组情况保存为默认分组。.1 默认分组对于一些针对性比较强，需要注重锻炼全体学生的综合素质的内容，可以选择教师默认分组，由教师根据学生的智力水平、认知基础、学习能力、心理素质等进行综合评定，然后按照“异质同组，组间同质”的原则进行分组，这样既能保证优势互补，又便于开展公平竞争。教师分组是在学生分组功能模块实现的，教师对学生进行分组并保存为默认分组。点击分组选项卡中的默认分组，就显示出默认分组的组别数、每组的人数信息，同时显示出各组的分组情况。在进行合理分工的同时，还要选好组长，组长是一个小组合作学习活动的组织者，是老师的小助手，能否选好组长直接关系学习活动的效率和成败。可以采取教师指定或个人自荐、组内表决的方法选组长。组长用红色显示出来。.2 自由分组对于一些探究型的问题，需要锻炼学生自主能力的内容，可以允许学生进行自由分组。教师选择“自由分组”，会出现自由分组设置界面。教师想要设置分为几组，每组几位学生，就拖动相应个数的的分组环到分组界面。教师设置好点击确定分组之后学生界面就显示分组大厅。学生自由选择分组环位置进入小组，学生只能选择有空位置的小组进入。学生自由分组完成后，可以采用个人自荐、组内表决的方法选组长，也可以利用抽签按钮，抽签决定几号桌的小组成员为组长，待确定组长之后，就可以由组长组织进行小组协作学习。.3 随机分组对于没有特殊要求，可以任意分组又想快速分组的情况可以选择随机分组。教师点击“随机分组”就进入随机分组设置界面，教师需要设置组数和每组的最多成员数，确认之后系统自动将全班学生随机分组成教师要求的组数，系统同时随机选出每组的组长。.4 小组协作当确定分组及组长之后教师点击“确定”按钮，就进入了协作试题列表界面。点击试题列表中的试题可以打开查看该试题，并可以把试题下发给学生。各小组学生都有自己的小组协作空间，小组协作空间是一个小的群空间界面，教师分发的小组学习任务是小组空间的主题，小组成员可以在群空间里发言，也能够看到同组成员的发言。学生端显示自己所在组的协作空间和答题区域，一号小组成员答完第一题后，二号成员才能答第二题，依次类推，直到所有试题都解答完毕。学生在解答过程中，遇到不会的题，可以在协作空间中求助于其他组员，小组成员共同筹谋划策完成试题，最后组长点击提交按钮，将解答结果提交给教师端。在解答过程中，教师可以随时进入各小组的协作空间中查看各组学习进度。当所有小组都完成试题并提交后，教师端显示出协作题的解答排名和试题统计。排名依据各个小组的答题准确率和时间，试题统计可以查看每一道试题的题目及最终的答题情况，便于教师了解学生的知识点掌握情况，有针对性的进行查漏补缺。.5 分组讨论分组讨论教学不但能够培养学生的合作能力、探究能力、自学能力，而且能够让学生参与到课堂中来，使每位学生都能获得一定的知识和相应的学习体验。分组讨论功能模块采用教师专门针对学生特点进行的默认分组。各小组都有自己的小组讨论空间，小组讨论空间是一个小的群空间界面，教师分发