ForClass 知慧云课堂建设方案

1、ForClass知慧云课堂建设方案目 录1方案概述11.1建设背景11.2建设思路21.3建设目标31.4建设模式41.5预期成效72建设内容82.1总体架构82.2总体功能92.3硬件与环境配置122.3.1硬件参数表132.3.2课堂建设配置表153建设优势163.1关于创而新公司163.2关键技术研制优势173.2.1大数据与云计算的学习分析系统173.2.2SaaS软件应用服务 / PaaS云计算平台构建173.2.3教学远程控制与屏幕镜像183.3产品创新优势193.3.1创新的数字教材开发和应用模式193.3.2教学互动数据的采集汇总193.3.3教学专用硬件设备定制认证204建设

2、预算211 方案概述1.1 建设背景教育信息化是国民经济和社会信息化的重要组成部分，是教育现代化的重要标志，是构建现代国民教育体系、形成学习型社会的重要基础。以教育信息化带动教育现代化，实现教育事业跨越式发展、均衡发展，已成为我国的战略选择。2017年1月国务院印发的国家教育事业发展“十三五”规划提出，“十三五”期间教育事业改革发展的主题主线之一是：“拓展教育新形态，以教育信息化推动教育现代化，积极促进信息技术与教育的融合创新发展”。要“鼓励教师利用信息技术提升教学水平、创新教学模式，利用翻转课堂、混合式教学等多种方式用好优质数字资源”；“鼓励学校利用大数据技术开展对教育教学活动和学生行为数据

3、的收集、分析和反馈，为推动个性化学习和针对性教学提供支持”；“支持各级各类学校建设智慧校园，综合利用互联网、大数据、人工智能和虚拟现实技术探索未来教育教学新模式”。教育信息化“十三五”规划也提出，要“鼓励教师利用信息技术创新教学模式，推动形成课堂用、经常用、普遍用的信息化教学新常态”。党的十八大以来，我国大力推进基础教育信息化工作，借助信息技术，全国各地越来越多的学校、老师和学生共享到更多优质教育资源，教育管理的水平提高了，教学效率提升了，信息化与基础教育深度融合的硕果初现。截至2018年，学校网络教学环境大幅改善，全国中小学校互联网接入率已达95%，多媒体教室普及率达88%，网络学习空间数量

4、从60万个激增到7100万个；优质数字教育资源日益丰富，信息化教学日渐普及，教育信息化应用的基础条件进一步夯实。2018年4月，教育部正式下发教育信息化2.0行动计划，定位于“互联网+教育”的具体实施计划，实现：三全、两高、一大。随着国家“三通两平台”即“一大”中的“互联网+教育”大平台建设任务的逐步达标，“融合创新”在教育信息化工作中的重要性和紧迫性更加突显，同时“两高”中学校信息化应用水平的普遍提高、师生信息素养的普遍提高，为“三全”即学生学习应用全覆盖、学校数字校园建设全覆盖、教师教学应用全覆盖奠定了坚实基础。通过信息技术促进教育内涵发展和质量提升，成为今后教育工作的一项重要内容。以物联

5、网、云计算、大数据、数字智能终端等新一代信息技术为基础的智慧课堂，为“三通两平台”落地和信息技术与教育教学融合创新提供了新的途径。借助智慧课堂解决当前教育信息化工作中的应用难题，探索环境搭建、资源建设、教学创新、师生发展、质量提升等方面的新方式、新机制，已成为学校和区域教育信息化工作的不二选择。1.2 建设思路在教育信息化发展的过程中，老师和学校都面临各种各样的教学问题，主要有以下几个方面：1. 如何有效地整合教学资源和工具：在信息化时代，教学资源和工具的多样化让大部分老师感到困惑，不知该如何选择；2. 如何高效利用课堂教学设备（如电子白板、投影仪、一体机等）：在各地的中小学课堂里，课堂教学设

6、备的利用率极低；3. 如何落实分层分级教学：现行教学当中，许多老师迫于教学压力和课时安排，无法真正地实现分层分级教学；4. 如何促进不同层次老师的成长和发展：普通教师希望通过优质的资源实现自身的提高，资深教师希望通过平台得到和分享个性化的资源。ForClass知慧云课堂为上述问题提供了有效解决方案。ForClass知慧云课堂是以创而新自主研发的ForClass知慧云平台为核心，融合数字教材、数字教辅等云资源，整合学科教学工具、认知工具等云应用的智慧课堂解决方案。方案贯穿课前、课中、课后全教学环节，以优质资源应用为核心，为师生提供高效、便捷、优质的教学服务，打破教学环境局限，共享国家及区域优质教

7、育资源建设成果。ForClass 知慧云课堂在不改变现有课堂软硬件环境基础上，将课堂中已有的教学电脑、交互式电子白板或一体机接入知慧云平台，通过平台向师生提供系列化、智能化、交互式的数字教材、数字教辅、备授课资源以及云端集成服务，供师生按需选择使用，以切实提高课堂教学效率，提升原有教学设备使用效率，有效支撑常态化教学应用。1.3 建设目标ForClass知慧云课堂的建设目标为：1.最大化信息设备的教育作用。通过知慧云课堂建设，一方面实现新配设备和原有设备的有机整合，另一方面促进信息化设备的常态化应用，改变信息化设备应用水平低、利用率不高的现状，充分发挥信息化设备的教育作用。2.构建基于移动终端

8、的全新教学模式。引入平板电脑等移动终端，构建一对一教学、翻转课堂、混合式学习等新型教学模式，支持互动教学、泛在学习，为学生提供适合的教育方式。3.积累本土化的优质资源和特色资源。建立有效的激励方式和机制，引导教师在日常教学中通过整合、二次开发、原创资源等方式，逐步形成满足本地学情和学生多样化发展需求的优质资源和特色资源库。4.提高教师的教学水平和教学质量。通过培训、教研等活动，让教师在适应信息化教学的基础上，不断提升专业水平和信息技术应用能力，为教学质量持续改善提供坚强保障。5.提升学生的学习兴趣和自主学习能力。充分利用数字教学资源富媒体性、教学应用的互动性等，激发学生的学习兴趣，引导学生深度

9、参与学习，提高自主学习能力，形成良好学习习惯。1.4 建设模式ForClass知慧云课堂构建了云服务、云互动、云协同三类智慧课堂模式。“三类课堂”根据课堂环境的设备部署，从低到高构建：经济普适的“云服务”课堂，创新教学的多屏互联、多人互动的“云互动”课堂以及两地互动课堂同步、互联授课的“云协同”课堂。（1）云服务课堂面向教师的智慧课堂解决方案云服务课堂面向普适性课堂的数字化教学环境，较为简洁的硬件组成方案与浅层次教学互动，以云资源、移动教学解决课堂普适性、常态化落地。图 1 - 1 云服务课堂建设【应用场景】云服务课堂，老师手持智能移动终端，借助云平台提供的云资源，进行课前备课或打开云资源直接

10、授课；手持教学终端走下讲台，移动教学；为老师减负，实现高效的备授课教学。【环境部署】教师智能终端，互动白板或投影屏幕，ForClass知慧云课堂软件。（2）云互动课堂面向师生的智慧课堂解决方案云互动课堂，典型的师生多屏互动教学解决方案，实现个性化教学，增强型学习互动，并基于BYOD终端的使用，面向创新教学的数字化学习环境。图 1 - 2 云互动课堂建设【应用场景】云互动课堂，教师和学生人手一台移动智能终端，基于云资源与智能终端的支撑，进行以互动为核心的教学模式，实现多屏互动、多人互动、分组学习和实时反馈。【环境部署】ForClass知慧云课堂软件教师智能终端、学生BYOD智能终端、专用路由器、

11、互动白板等。（3）云协同课堂校际间解决方案云协同课堂面向直播课堂、专递课堂、教研观摩，构建两地互动协同教学。图 1 - 3 云协同课堂建设【应用场景】在云互动课堂配置的基础上，通过虚拟网络技术互联互通，连接两个不同地域的云互动课堂，实现同步、协同、双师制授课教学，促进教育公平与均衡发展。【环境部署】ForClass知慧云课堂软件两地同时布设云互动课堂环境、虚拟网络、录播系统。1.5 预期成效ForClass知慧云课堂的建设和应用，将有效提升教学质量和改善教学质量增长方式。师生在使用知慧云课堂提供的资源、工具的过程中，可以潜移默化地提升信息化素养，逐步形成符合本地实际的新教学模式。借助学习过程中

12、积累的行为数据，教师可以发现自己教学的特点和不足，有的放矢地开展教研活动，使自己的教学方式走向科学化。学校和教师将突破以分数评定学生的思想和技术局限，更加准确地掌握学生的学情和差异，进而有针对性地进行教学和辅导。不同层次、不同特点的学生，都能相应地获取适合的资源和成长帮助，找到适合自己的发展方向和成长方式。基于这些改变，教学质量将获得全面提升，在可见的分数之外，教师、学生的综合素质、个人专长、精神面貌等也将得到改善和提高。同时，知慧云课堂构建的基于云平台的协同备授课模式，一方面将使得优秀学校的优质资源更加便捷、高效地惠及普通学校，促进教育的均衡发展；另一方面，不同学校甚至不同区域间的远程合作教

13、研、观评课活动等也可以常态化开展，有利于学校汲取自身之外的教育智慧，推动学校的内涵发展。2 建设内容2.1 总体架构ForClass 知慧云课堂由四类核心业务组成：资源类的数字教材与数字资源服务、应用类的备课工具与课堂互动服务、数据测评类的练习测评与统计分析服务，以及互动关系服务：班级管理与社区圈子。四大核心业务植根于ForClass 知慧云平台，基于统一用户认证，云平台为智慧课堂提供资源服务、应用服务、数据与测评服务、关系与互动服务，实现平台基础服务与课堂核心业务之间的双向数据流通，课堂教学、行为数据，为大数据分析服务提供数据支撑。图 2 - 1 ForClass知慧云课堂功能架构图在应用形

14、态上，“云 + 端”结合的ForClass知慧云课堂，分为面向教师的Windows教师教学版，Android教师移动教学版，以及Windows、Android平台均支持的学生智学版。面向教与学终端一体化构建方案，ForClass 知慧云课堂是Windows教师终端与Windows/Android学生终端的核心教学系统。2.2 总体功能ForClass 知慧云课堂融合数字教材、数字资源、教学工具与教学场景，优化教师教学、学生学习的各个环节，助力常态课堂环境，打造以资源、互动为核心的高效教学模式。图 2 - 2 ForClass知慧云课堂业务流程课前，提供数字教材、课前导学，服务学生预习；教师通过

15、备课系统以及云平台一课一网资源，完成协作备课，通过平台分享、参与师生互动.课中，智慧课堂构建的数字化学习环境，服务于教学、分享、测评的互动平台，实现学生在课中的分组互动、协作分享、随堂测验。教师通过备课构建的课件、一课一网资源以及数字教材，课堂提供的多样化教学工具，完成课堂教学，实现教学数据的实时记录、统计、反馈，课堂交互的即时达成。课中教学数据，汇总统计，汇入教学报表与云端数据记录。课后，根据课前、课中的教学情况，学生展开课堂复习与基于题库测评系统的自主练习，通过云平台构建的交流圈子与社区，进行在线互动、接受教师的点拨指导。主要功能点如下：1. 教师备课系统基于PPT直接进行授课，兼容传统备

16、课方式的应用；打开数字教材、数字资源直接备课， 构建个性化数字教材；内置学科图形、公式库以及公式编辑器、微课工具、拍照截屏等工具；内嵌丰富的课型模板、教学活动模板，快捷制作互动课件。2. 学生预习指导在线获取同步导学案与预习任务；多样化的课前预习与人机互动练习；教师实时辅助监控、学生协同学习。3. 备授课资源“一课一网络”资源平台，衔接教学环节；在线课件、公式库，支撑高效备课；校本、区域、网络资源的云空间同步与共享，丰富备授课与作业辅学。4. 数字教材对接正版数字教材，内嵌丰富教学资源，外联学科工具与在线资源；构建校本数字教材，涵盖校本特色资源与课程；打开教材直接备授课，个性化编辑数字教材，导

17、出分享、展开智慧教学。5. 课堂高效互动课前预设、课中实时发起课堂练习，自由展开教学互动；随机点名、分屏对比、即时投票等多种教学手段，活跃课堂气氛、调动学生积极性。6. 专用终端移动授课使用移动终端授课，轻松走下讲台、走近学生；远距离自由操控大屏幕，实现资源推送展示、建立学生间互动分享。7. 多种教学工具集成学科资源与工具，实时调用、即时呈现课堂教学结果；配合互动、分享与点评，轻松实现翻转课堂教学。8. 即时教学分享资源、屏幕、板书、互动进程，在教师、学生间任意同步与分享；基于任意教学资源，快速展开课堂实时互动，判断指正、结果统计、即时分析。9. 分组协作探究以学习者为中心，强调学生自主学习与

18、协作探究；班级实时分组、开展班级互评与协作分享，小组代表与个人展示相结合；学习结果清晰汇总、动态呈现，便于教师集中讲解、对比点评、自由分享、灵活推送，实现差异化教学。10. 实时教学统计活动进程与数据实时采集，在教师端同步反馈，以图表清晰呈现；教师及时掌握班级学习概况，提升一对一的教学效果。11. 课堂数据报表施教过程与学习行为数据实时采集、详细记录、量化呈现，统一汇总，输出课堂教学的统计报表。12. 课堂秩序保障教师对学生终端一键闭屏与锁定，学生端随时屏幕巡视，确保学生合理使用智能终端、保障课堂教学秩序。13. 专用学习桌面定制专用学习桌面，严格控制学生终端使用；在线管理学生终端，实现考勤、

19、密码与应用统一配置、高效管理；云端汇集学生学习数据，终端使用数据与信息，详细记录学习过程与终端使用情况。14. 教学大数据端上实时教学数据采集，云上施教结果长期汇聚；课堂教学结果与课外学习数据，自动累计汇总进入学业报告；提供阶段性分析报表、专项查询的课堂大数据服务，动态、多维度分析教与学过程。15. 异地协同教学构建不同班级的云互动课堂协同教学，实现教学资源、课堂互动、数据统计的互联互通；配合录播系统，实现课堂影像、语音同步教学与视频记录。2.3 硬件与环境配置ForClass知慧云课堂整合和兼容现有课堂教学环境与多媒体教学硬件，如实物投影仪、交互式电子白板，并依据整合设备的不同，可配置云服务

20、、云互动和云协同三种不同的智慧课堂形式，以满足不同信息化环境下不同教学模式、不同教学策略的需求。教学设备与环境可充分利用、盘活现有多媒体教学环境，包括多屏互动系统、活动桌椅、音响系统、桌面平板电脑、无线反馈系统、视讯会议系统、智能课堂实录系统等部分。图 2 - 3 知慧云课堂硬件环境示例2.3.1 硬件参数表典型智慧课堂环境，主要硬件部分的技术参数指标参见下表：1. 学生终端技术参数名称参数技术指标学生终端CPUCPU：四核或以上处理器，主频1.5GHz；内存内存：2GB LPDDR3；存储存储空间：16GB，且能够通过卡插槽至少扩展到64GB存储空间；系统操作系统：Android 5.x或以

21、上版本；定制操作系统 屏幕屏幕：IPS高清广视角硬屏、磁容屏，尺寸10.1英寸，分辨率12801200，十点触控点摄像头摄像头：前置摄像头500万像素，后置摄像头800万像素，自动对焦；无线支持Wi-Fi 802.11a/b/g/n，支持2.4GHz和5GHz双频双通道；接口具有电源充电口，USB或micro USB接口，MIC耳机孔，TF卡插槽（支持64GB扩展）等接口；重量终端质量750g；电池电池容量7000mAh，连续教学使用时间8小时；保护套带有使用保护装置，易于手持使用和携带，不得影响教学过程中的正常使用，并可在桌面上站立，便于学生操作；传感器自动光感、视距保护2. 教师终端技术参

22、数名称参数技术指标教师终端CPUCPU：Intel酷睿四核或以上处理器，主频1.5GHz；内存内存：4GB LPDDR3；存储存储空间：32GB，且能够通过卡插槽至少扩展到128GB存储空间；系统操作系统：Windows 10中文版屏幕屏幕：IPS高清广视角磁容屏，尺寸10.1/12英寸，分辨率19201200，十点触控点与电磁笔双触控摄像头摄像头：后置500万摄像头/前置200万摄像头无线支持Wi-Fi 802.11a/b/g/n，支持2.4GHz和5GHz双频双通道、蓝牙4.0接口USB3.0，3.5寸音频，39.3Whr锂电池重量终端质量900g；电池电池容量9000mAh，连续教学使用

23、时间8小时；配件配手写笔、可拆卸键盘；传感器提供国家强制性产品认证证书CCC证书3. 无线AP技术参数名称参数技术指标无线AP协议支持标准的802.11ac协议,采用双路双频设计，可同时工作在802.11ac和802.11a/b/g/n模式天线设备采用内置智能天线速率支持3条空间流,单频最大接入速率1300Mbps,整机最大接入速率1900Mbps接口2个10/100/1000Base-T以太网上联端口功率发射功率100mw供电支持标准的802.3at协议进行PoE+供电，也可支持本地电源供电接入数单个AP可支持60个SSID管理界面设备与无线控制器配合，支持iOS、安卓和windows等主流

24、智能终端操作系统自动识别，提供适应屏幕比例与尺寸的认证页面，实现轻松访问 可靠性为增强无线网络可靠性，支持当AC宕机时，AP切换为智能转发模式继续传输数据，保证无线用户正常使用，保证无线用户正常使用，保留测试权利 工作模式支持胖/瘦AP两种工作模式的切换，在瘦AP工作模式时，AP与控制器之间采用国际标准的CAPWAP协议通信认证支持IPv6技术，包括IPv6报文透传 ,IPv6终端接入认证，保留测试权利支持mac认证、Web认证、802.1X认证、WAPI认证资质提供无线电发射设备型号核准证复印件、国家强制性产品认证证书CCC证书、国家密码管理局密码检测证书4. 无线投屏器技术参数名称参数技术

25、指标无线投屏设备模式通过无线方式同屏显示到触摸式一体机或投影仪上，视频分辨率高达1080P，实现无线教学及多媒体互动教学等功能协议需支持Airplay镜像协议、Miracast同屏协议、Windows WiDi协议、DLNA推送协议等技术，可将Android、iOS系统的智能手机、平板电脑或windows笔记本电脑2.3.2 课堂建设配置表ForClass知慧云课堂构建的云服务、云互动、云协同三类课堂，在硬件设备结构关系上属于递进关系，后者兼容前者。课堂建设在软件以及硬件体系的设计上，考虑了三类课堂的升级便捷性，以及与学校环境的最大融合。首先，软件体系的设计上，ForClass知慧云课堂软件应

26、用同时支持三类课堂的授课模式，ForClass用户账户、资源、数字课件对三类课堂完全兼容。其次，硬件组成上增删相关设备，即可直接升级/改变课堂模式，不需要对已经安装的软件与硬件设备做兼容性调整与修改。环境组成云服务课堂云互动课堂云协同课堂支撑系统ForClass网络接入校园网络互动设备一体机/PC+互动白板/PC+投影仪教师设备教师终端网络设备专用AP学生设备学生终端充电设备充电车协同设备录播系统代表必备 代表选配 空框表示不需要图 2 - 4 三类课堂设备对照表3 建设优势创而新ForClass知慧云课堂，是国内首家研制、推出的“云”+“端”结合电子书包、智慧课堂项目。2011年6月扬州电子

27、书包峰会，创而新作为唯一的互动课堂展演单位，展示了首个基于移动终端、数字教材相结合的电子书包方案。2013年，ForClass知慧云课堂作为粤教云互动课堂首选方案，在珠海、广州等区域落地示范、常态应用至今。其电子书包、智慧课堂优势体现在技术领先性、资源整合性以及创新性等方面。3.1 关于创而新公司创而新（北京）教育科技有限公司脱胎于世界著名高科技企业新加坡创新科技有限公司，是专注教育信息化领域20多年的高新技术企业和专业服务机构。作为全球电脑多媒体领域的领导者，创新科技有限公司因发明 Sound Blaster 声卡、开创个人电脑有声时代而享誉全球，成为业界声学工业标准的代名词。创而新（北京）

28、教育科技有限公司继承了创新科技“以科技创造新生活”的价值基因和深厚的技术积累，依托设在北京、广东、新加坡等地的研发中心，在自然语言处理、语音辨识科技、在线语言测评模型、教育互动技术等方面取得新突破，拥有超过 80 项专利与软件著作权。站在技术创新的基础上，创而新以“科技赋能教育，知慧遇见未来”为使命，定位聚焦课程，聚焦课堂，聚焦学习，做智慧教育的领导者。公司将科技与出版融合，创新数字资源建设方式，不断升级数字教材和数字阅读产品的形态和开发模式；以科技服务教育，促进新型教育模式构建，逐步完善了区域教育云平台、智慧课堂和题库测评系统、智能学习终端、数字绘本阅读等产品解决方案，构建了数字化教科书和数

29、字化课堂的应用模型，积累了网络教育平台开发和运营方面的丰富经验和成熟模式。目前，公司所开发的数字教育产品和提供的数字教育解决方案在中国、新加坡、马来西亚、欧美等地均有广泛应用。用户的信赖和喜爱，是我们朝着“绿色科技庇荫地球，数字教育造福后代”的愿景持续前行的不竭动力。3.2 关键技术研制优势3.2.1 大数据与云计算的学习分析系统 ForClass 知慧云课堂依托资源云平台，构建分布式数据分析系统。在智慧课堂中，通过教师与学生终端实时采集、记录，客观、精确获取教师施教数据、学生学习数据、互动关联数据。通过云平台分析课堂内外、教与学进程中的教学数据、学生行为、课堂纪律、师生互动、评价成绩等有价值

30、数据，构建教与学数据报表与分析。“端”汇集与分析数据单元，“云”大规模分布式存储，常态化的课堂教学，实时的采集与处理，构建学生形成性教学评价，辅助教育者改善教学决策。3.2.2 SaaS软件应用服务 / PaaS云计算平台构建ForClass 知慧云课堂遵循SaaS软件应用模式布局，实现课堂互动与教学模块分层设计：应用底层以互动技术为核心，分布式计算技术、网络互联技术为支撑，构建基本课堂授课互动形态；上层根据多元化的教学环境进行定制设计，满足不同层次课堂需求。ForClass知慧云计算平台（PaaS）后端服务实时保障，统一的用户认证、平台应用与资源接入，即时为课堂应用提供资源、工具、教学管理服务，形成课堂数据的双向流动，满足课堂互动形态的个性化与课堂模式定制，构建完整的课堂教学资源、应用、互动支撑平台。3.2.3 教学远程控制与屏幕镜像 创而新为实现课堂教学过程的流畅与稳定、互动交流的多媒体化，专项开发了教育远程控制与屏幕镜像技术。依托