智慧教室系统建设方案

. . 智慧教室系统 建 设 方 案 2016 年年 11 月月 10 日日 . . 目录 第第 1 章章方案概述方案概述.4 1.1项目背景.4 1.2项目建设必要性.5 第第 2 章章设计原则设计原则.7 第第 3 章章方案优势方案优势.9 3.1全嵌入式设计.9 3.19 路 1080P 并发处理.9 3.2首创多种导播方式（远程 B/S 架构与本地导播）.10 3.3无线传输，无需布线.10 3.4多点互动教学.10 3.5集成化设计.11 3.6简单易用.11 3.6.1导播模式丰富 .11 3.6.2便捷的摄像机预置位设置.12 3.7支持超大规模直播访问.12 3.8支持移动客户端访问.12 3.9课件资源库共享管理.12 3.10操作简便，一键式处理.12 3.11常态化教学、全自动录制.12 3.12大容量存储.13 第第 4 章章系统方案设计系统方案设计.14 4.1整体设计说明.14 4.1.1系统拓扑图 .14 4.1.2五机位录播教室设计 .15 4.2音频采集系统设计.17 4.3视频系统设计.21 4.4智能图像跟踪系统设计.22 4.5教学督导、质量提升.22 4.6教学巡查、随时监管.23 4.7教师课程库.23 4.8教师教学辅助应用.23 4.9网络教研评估应用.24 4.10微课程应用.24 4.11远程教学应用.25 4.12远程互动教研应用.25 4.13优质视频课程建设应用.25 4.14在线晒课.26 4.15在线巡课、校长评估.27 4.16三分屏播放.27 4.17直播互动教研教学.28 4.18线上答疑及交流.29 4.19个人空间.30 4.20基于课表的定时录制.31 4.21互动教室创建.32 4.22批量设备建立.33 4.23方便简洁的后台管理界面.34 第第 5 章章主要材料及配件主要材料及配件.35 . . 第第 6 章章录播教室装修材料建议录播教室装修材料建议.36 6.1声学装修材料.36 6.2灯光设计.38 6.2.1TY-LED1800 遥控灯.39 6.2.2TY-LED1200 灯光.41 6.2.3门.42 6.2.4窗户.42 6.2.5窗帘.42 6.2.6其他.43 6.2.7电路电气 .43 6.3控制室与录课室连接处处理.43 第第 7 章章工程实施方案工程实施方案.45 7.1概述.45 7.2设备到货检验.45 7.3开箱检验.45 7.4安装验收.45 7.5装修方案建议.45 7.5.1建声环境 .45 7.5.2施工工艺 .48 7.6施工全过程的进度保证.50 7.7工程核算报价模块.51 第第 8 章章工程施工人员配备情况工程施工人员配备情况.52 第第 9 章章培训方案培训方案.53 9.1培训规划.53 9.2培训目的.53 9.3培训对象.53 9.4培训讲师.53 9.5培训教材.53 9.6培训课程.54 第第 10 章章售后服务售后服务 .55 10.1服务目标.55 10.2服务原则与策略.55 10.3基本服务策略.55 10.4本地化的服务体系.56 10.5多样与迅捷本地化服务团队响应方式.56 第第 11 章章五机位录播系统报价及参数五机位录播系统报价及参数 .58 11.1.58 货物报价表.58 11.2设备参数及技术偏离表.60 . . 第 1 章方案概述 1.1 项目背景 21 世纪，人类已经步入以计算机、多媒体和互联网络为标志的信息时代。信息技术的 普遍应用有力地推动着全球经济社会的深层变革，深刻地改变着人们的生活、学习和工作 方式，对教育改革和人才培养提出了全新挑战，为教育创新和跨越式发展提供了崭新空间， 以信息技术特别是宽带网络和新媒体技术为强大支撑的新一轮学习革命已见端倪。近年来， 各个国家和地区争先实施教育技术国家战略，充分发挥信息技术创新、整合和共享优质教 育资源的巨大优势，扩大国民受教育机会，提高教育质量和人力资源开发水平。加快推进 我国职业教育信息化，是适应当今世界信息技术创新应用趋势，迎头赶上发达国家教育技 术水平，构建国家教育长远竞争优势的战略举措。应国际信息技术迅猛发展的大潮，信息 化教育正在我国的教育界掀起一场新兴的教育信息化的热潮。信息化教学已成为教育的一 种必然趋势。职业教育是我国教育体系的重要组成部分，提高职业教育的质量对培养技能 型人才，提高劳动者素质有着重要的意义。 在教育部印发的国家中长期教育改革和发展规划纲要（20102020 年） 中把“教 育信息化”作为单独的一章列出来，提出“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予 以高度重视” ，到 2020 年，基本建成覆盖城乡各级各类学校的数字化教育服务体系，促进 教育内容、教学手段和方法现代化。加快终端设施普及，推进数字化校园建设，实现多种 方式接入互联网。国家十二五规划中明确提出“三通两平台” ，暨实现宽带网络校校通、优 质教育资源班班通、网络学习空间人人通以及建设“国家教育资源公共服务平台”和“国 家教育管理公共服务平台” 。 2012 年 12 月 10 日，教育部在江苏南京召开全国职业教育信息化建设工作会议。这 . . 是党的十八大胜利闭幕之后，教育部召开的第一次全国职业教育专题会议。会议以学习贯 彻党的十八大精神，深入落实教育规划纲要，加快推进职业教育信息化进程，以信息化带 动职业教育现代化为主题，成为进一步推进科学发展的有力助推器。 在这样的政策大背景下，北京文香信息技术有限公司经过反复调研当前信息化教育发 展现状和问题，深入思考未来的发展趋势，整合自身强大的录播系统技术积累，组织研发 了“文香五机位精品录播系统” ，通过录播系统实现高清实训课程的录制、直播、 、共享、 网络教研、精品课评选、 、网上培训课堂教学、全校网络资源点播与存储等各项信息化教育 教学业务应用。通过系统的建设制定各学段各学科课堂信息化教学模式与方法指导，组织 学校、优质教师利用网络教研平台系统开展网上即时的教研活动，提高教师录播系统信息 化教学能力，促进课堂多媒体录播教学的应用，实现各个课时打造各种不同课型的实训类 精品课程的教学视频资源，满足“一师一优课、一课一名师”等信息化教学活动的要求， 激发广大教师的教育智慧，不断生成和共享优质资源。 1.2 项目建设必要性 职业教育信息化建设的基础还比较薄弱，发展水平还不高，存在一些亟待解决的问题。 一是认识不到位。不少教育行政部门和学校领导存在重建设轻应用、重硬件轻资源的倾向。 二是发展不平衡。区域之间、城乡之间、学校之间存在差距，农村职业学校的信息化基础 薄弱，农村教师信息技术应用水平有待提高。三是优质资源不充足。与课程教学融合配套 的优质实用教学资源不足，原创性、创新性资源较少，虚拟仿真实训教学资源还有待深度 开发。四是机制建设不先进。有些地方对信息化建设缺乏统筹，信息孤岛、重复建设现象 比较普遍，系统间互联互通性较差，资源开放性、共享性不强，信息安全存在隐患。这些 问题反映了职业教育信息化建设的制度政策和体制机制还不完善，需要深入研究、抓紧解 . . 决。目前青海高等职业技术学院教育信息化主要情况如下： 实训教学过程不能兼顾 实训教学工位周围空间小，老师在演示实操示范的时候无法兼顾到所有的学生，存在部分学生学习 不够的问题。 实训操作重点讲解无法统一 实训操作中，老师的重难点讲解无法兼顾到所学学员，不能为所有学生进行统一的讲解。 学生独立操作难 在没有老师指导的情况下，学生难以有效率的进行实操练习，有疑问也难以与老师进行沟通。 专业教学技能流失 优秀教师流失后，学校的尖端专业也随之流失，专业的教学技能难以保存。 实训教学音视频课件制作投入大 实训的精品课、微课、慕课录制需要投入较多的人力、物力，教学音视频课件制作困难。 实训课程教研活动组建困难 实训课程的现场教研不易组织，教师教学和学生实操练习反思条件不足。 实践实训考核困难 实训考核过程难以监控，评分标准相对主观且没有统一性。 实训与企业实际情况结合程度有限 实训教学内容与企业实际情况结合程度有限，难以给学院身临其境的感受。 随着 “一师一优课，一课一名师” 、 “微课” 、 “慕课” 、 “三通两平台”等国家政策的推 出、当前教育信息化发展的趋势及各地教育管理部门的实际需求，北京文香信息技术有限 公司经过反复调研当前信息化教育发展现状和问题，深入思考未来的发展趋势，整合自身 强大的录播系统技术积累，组织研发了“文香五机位精品录播系统” ，构建“录播+视频资 源管理+应用”的整体解决方案，通过录播系统实现高清精品课程的录制、直播、网络教研、 精品课评选、实训教学拍摄、全校网络资源点播与管理、后期音视频编辑等功能，为职业 教育信息化水平的提高提供有力保障。 . . 第 2 章设计原则 整个系统设计经过与相关教育行业的专业人员进行交流和实践使用，根据产品使用特 点及设备维护特点进行综合评估，本方案在设备选型均选择了经过社会广泛使用的成熟设 备和技术，在系统整合上，重点突出了整个系统技术的先进性、系统架构的灵活性和可发 展性、运行的稳定性和可靠性，同时又力求整个系统操作容易、便于维护、兼容性强，具 有很强的开放性，系统设备的选型遵循以下原则： 先进性 应用先进的计算和存储技术，服务端集中录制前端课堂的教学视频，前端无需额外 安装编码器等设备，系统维护方便，建设成本低； 符合计算机、网络视频传输技术、网络通讯技术和视频交互技术的最新发展潮流； 实用性 支持目前流行的流媒体格式文件； 系统设计应符合工程的实际需要； 系统配置即强调先进性也要注重实用性，应注意系统配置的经济效益，达到综合平 衡； 管理智能化、录播图像高清化、数据网络化、使用自动化，集中控制，方便操作， 减少运营成本； 可扩展性 系统设计要考虑今后网络及视频的发展，系统应具有较强的扩展性； 系统设计既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成 . . 熟。不但能反映当今的先进水平，而且具有发展潜力，能保证在未来若干年内占主 导地位，并能顺利地过渡到下一代技术。 灵活性 系统支持不同网络； 系统简单安装布置，自动化程度高，使用方便，操作简单； 可靠性 具备在规定条件和时间内完成用户所要求的功能的能力，能长期稳定的工作， 满足 724 小时工作要求； 系统故障率低，维护维修方便； 兼容性 直播点播功能，支持各种 PC 浏览器终端、ios、Android 移动设备收看，无需安装 专用播放插件。 最大限度地支持音视频编码种类，使其对前端音视频设备的兼容性达到最强。 . . 第 3 章方案优势 3.1 全嵌入式设计 北京文香录播一体机及图像跟踪一体机均采用单板卡嵌入式架构， ARM+DSP+Linux 操作系统、性能稳定可靠。完全脱离 Windows 系统，不用担心微软的操作系统是否停止 更新及受到其他病毒的侵袭。为响应国家节能环保的号召，嵌入式录播一体机及图像跟踪 一体机等主要设备均采用 12V 直流供电，低能耗、低热量，保证教学活动的安全可靠。 3.1 9 路 1080P 并发处理 业内首家达到 9 路全高清输入的录播技术，能处理并发的 1080P 50f/60f 信号，保 证采集输入信号的高质量。同时为保证现场视频录制效果，根据录制现场的环境情况， 无需单独配置设备，只需在导播界面上即可调节每路摄像机图像的亮度、增强度，保 证录制视频效果达到最佳。 . . 3.2 首创多种导播方式（远程 B/S 架构与本地导播） 北京文香无线便携式录播系统支持远程 B/S 架构导播和本地导播两种导播方式，远程 B/S 导播可以使用户在任何网络可达的地方，通过电脑，即可远程实现专业导播功能，由于 其无插件要求，使用更为简单。北京文香无线便携式录播系统采用笔记本电脑外形翻盖式 超静音结构设计，内嵌 15 寸液晶显示屏，实时显示本地导播画面，可通过自带的广播级导 播键盘及触控板完成 6 路视频预览、单多流直播输出、视频切换、音频调整、录制模式、 特技效果、片头片尾、字幕、LOGO、摄像机控制等录播操作，使用方便、灵活。 3.3 无线传输，无需布线 采用高端 11AC 无线芯片设计，USB 无驱动接入，天线增益 6dbi，创先采用 2.4G- 5.8G 双频同步支持技术传输视音频信号，传输速度更快、抗干扰、信号无波动，稳定；在 不降低音视频质量的前提下，解决了普通便携录播设备使用需要布置各种线缆传输音视频 信号的难题，去掉了繁琐的人工布线，5 分钟即可全部搭建完成。同时，录播场景中少了线 缆的羁绊，也减少了录制过程中因为线缆带来的各种突发情况。 3.4 多点互动教学 . . 无线便携录播主机具备远程互动教学功能，内置 4 点 MCU 多点互动功能，可同时召 开 4 点互动教学功能；具备视频会议终端功能，支持 H.323 协议，可直接与多点互动平台 MCU、会议电视终端互联互通，组建市、区大规模同步课堂教学应用。 3.5 集成化设计 外形精美，简单易用。内嵌智能导播平台软件，提供智能化导播界面，集合数字音频 处理、导播控制平台，具有多场景预监，实现自动导播、课堂同步直播、点播发布（将录 制好的课件发布到服务器上供课后点播） 、录播管理、用户管理、课堂节目管理等功能。 3.6 简单易用 3.6.1 导播模式丰富 支持全自动、手动、半自动控制方式，实现单流单画面（电影模式）、单流多画面、多 流多画面（多资源模式）等录制模式，资源模式可在预览过程中随时切换主次视频； 支持单画面、双画面、三分屏、四分屏等多种画面布局，预览画面可通过鼠标拖拽到主 播画面中，主播画面可任意拼接。 . . 3.6.2 便捷的摄像机预置位设置 预设位设置可通过鼠标把任意一个预览画面拖拽到预设位中直接保存。 3.7 支持超大规模直播访问 配合北京文香资源管理平台使用，将上课实景实时推送到校级或区级教学资源管理平 台，可进行在线访谈节目直播与互动交流，可随时增加服务器进行扩容，以满足递增的大 规模的访问需求， 实现超大规划访问；通过带宽、服务器选型、程序设计，数据访问处理 等达到几千甚至几百万都可以。 3.8 支持移动客户端访问 支持多种移动客户端访问，如 Windows、IOS、Android 等跨平台访问。 3.9 课件资源库共享管理 与北京文香资源管理平台互联互通，教师能够拥有自己独立的课件资源库，课件资源库能 够针对课件类型进行自定分类，根据不同访问角色设定访问权限。同时系统管理员可以随 时查看管理教师的课件资源库。 3.10 操作简便，一键式处理 教师上课可通过控制面板上的按钮，教师可实现一键式操作，轻松“开始” “停止”课 堂教学视频录制。亦可通过网络导播页面设定为自动录播或手动录播。如果是自动录播， 只需按下“录播开始”键即可。下课时按下停止键，即可完成整个课堂的录制。其它操作 由系统自主进行，简单易用，极为方便。 3.11 常态化教学、全自动录制 北京文香信息技术有限公司自主研发设计的图像空间分析采集技术，可将整个教室空 . . 间全景化，无盲区，实现准确定位，教师及学生无需佩戴或操作任何定位跟踪装置，真正 达到常态化教学，全自动录制。 并根据教学实践中的各种情况，系统内置各种智能跟踪策略，通过智能策略的控制， 系统能自动识别教学过程中的各种关键环节（教师板书、使用教学课件、与学生互动等） ， 自动切换场景，实现全程全场景全自动录制。 3.12 大容量存储 北京文香五机位精品录播系统，采用全高清 1080P 录制，1 节 45 分钟标准课程电影 模式下 MP4 格式视频大小为 1350M，约 1.4G。北京文香嵌入式录播主机采用双 SATA 接 口，支持 2TB 专业监控级硬盘，满足日常录播需求，可以保证 1460 节课程，每节 45 分钟 的存储空间。 录制完成的视频可自动上传到资源管理平台，平台可支持外挂磁盘阵列，提供更大的 存储空间满足日常录播需求。 . . 第 4 章系统方案设计 4.1 整体设计说明 4.1.1系统拓扑图 . . 4.1.2五机位录播教室设计 高清摄像机：配置 5 台高清摄像机，主要用于教师特写、板书特写、教师全景、学生 特写、学生全景高清视频信号的采集，通过高清 SDI 同轴电缆传输至嵌入式高清录播主机 中，进行高清视频采集、图像合成、编码。 音频处理：教师和学生的语音信号通过领夹话筒和吊顶拾音话筒拾取，输入到数字音 频矩阵处理器，通过均衡、降噪和混音等处理，输出 1 路立体声音频，1 路向嵌入式高清录 . . 播主机提供音频输入信号，另 1 路可作为现场扩音。 通过上述设备的完美衔接，最终将整个教学过程中的高清录播教室内所有场景（教师 特写、板书特写、教师全景、学生特写、学生全景、学生巡航）全部录制下来生成标准 MP4 文件，教师或学生可通过录播主机中直播点播或教学资源平台进行直播点播，又或是 后期编辑制作精品课程资源。 整个录制过程为保证教师自然上课状态，教师学生全程无需佩戴任何辅助设备即可进 行课程录制。 根据用户的要求，需要在教师授课的同时对精品课程教室内所有课堂发生的场景做全 程录像，全面反映教师教学与学生情景调动及教学过程中教师