智慧教室建设技术要求

ICS35.240.99A00备案号：FORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXXT/BAHE—202001智慧教室建设技术要求Technologyrequirementforsmartclassroomconstruction（征求意见稿）2020-3-15北京市高等教育学会发布

目次1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14智慧教室建设总体框架 24.1智慧教室总体框架 24.2基础设施层 24.3数据层 44.4支撑平台 44.5应用平台 54.6应用终端 64.7数字校园技术规范与保障体系 64.8数字校园网络和信息安全体系 6

前  言本标准依据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本标准由北京市高等教育学会团体标准办公室提出并归口。本标准起草单位：北京市高等教育学会教育信息技术研究分会、清华大学、北京工业大学、北京科技大学、北京化工大学、北京联合大学、华北电力大学等本标准主要起草人：范围本标准规定了智慧教室建设的总体框架和智慧教室建设中涉及的基础设施、数据、平台、终端、技术规范与保障体系等方面的技术要求。本标准适用于智慧教室建设的设计与实施。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T36342-2018《智慧校园总体框架》GB/T18883－2002《室内空气质量标准》GBl8401-2010《国家纺织产品基本安全技术规范》GB/T3976-2014《学校课桌椅功能尺寸及技术要求》GB/T36876-2018《中小学校普通教室照明设计安装卫生要求》GB28231-2011《书写板安全卫生要求》GB/T36447-2018《多媒体教学环境设计要求》GB4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全第1部分通用要求》术语和定义下列术语和定义适用于本文件。数字校园digitcampus在传统校园的基础上构建一个数字空间，实现从环境信息（包括教室、实验室等）、资源信息（如图书、讲义、课件等）到应用信息（包括教学、管理、服务、办公等）全部数字化，从而为资源和服务共享提供有效支撑。[GB/T36342-2018定义3.1]智慧教室smartclassroom基于物联网、云计算、大数据以及泛在网络等信息技术，能全面感知物理环境，识别学习者个性化特征和学习情境，提供无缝互通的网络通信，具备环境管理功能，有效支持多样化教学活动的开展及教学过程分析、评价、智能决策的智能化的教学环境。物联网Internetofthings将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。桌面虚拟化desktopvirtualization利用虚拟技术，将电脑主机所包含的CPU、内存、硬盘、网卡等组件在后端服务器中虚拟出来，并对各项用户信息进行统一储存和管理。用户通过简单的网络接入设备，可访问后端服务器上的虚拟机主机来实现交互式操作，实现集中管理、资源共享等功能。智慧教室建设总体框架智慧教室总体框架应用终端应用平台层支撑平台层数据层应用终端应用平台层支撑平台层数据层基础设施层服务器数字校园网络和信息安全体系网络设施感知设备教室基础设施多媒体教学设施身份认证统一接口教学活动支持教学管理设备运行与管控教师学生管理者运维人员Web浏览器ios/android移动端浏览器数据处理数据交换数据存储数据采集数字校园技术规范与保障体系图1智慧教室总体框架示意图基础设施层概述基础设施层为智慧教室的各种应用提供硬件设施支持，包括教室基础设施、多媒体教学设施、感知设备、网络设施、服务器等。教室基础设施教室基础设施是指在学校教室环境中开展教学所需的支撑类物质条件、设施、设备的总和。包括桌椅及家具、光线遮蔽设备、照明设备、温度调节设备、板书设备等。教室基础设施的主要技术要求应符合以下规定。—桌椅及家具的功能、尺寸、技术要求和环保要求应符合国家标准GB/T3976-2014《学校课桌椅功能尺寸及技术要求》。—光线遮蔽设备应具有遮光、隔热、阻燃功能，质量和环保指标应符合国家相关标准,其中纺织产品参照国家标准GBl8401-2010《国家纺织产品基本安全技术规范》执行。—对照明设备的要求应参照国家标准GB/T36876-2018《中小学校普通教室照明设计安装卫生要求》执行。—空气环境调节设备的使用宜使教室环境符合国家标准GB/T18883－2002《室内空气质量标准》的规定。—板书设备应符合国家标准GB28231-2011《书写板安全卫生要求》规定。多媒体教学设施多媒体教学设施是指是为了提高教学效率和教学水平，而在教学过程中采用的一些电、声、影、像及其控制设备。包括演示教学设备、显示设备、音频设备、影像采集设备、中控设备等。多媒体教学设施的主要技术要求应符合以下规定。—演示教学设备应符合国家标准GB4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全第1部分通用要求》的规定，满足教学需求。—显示设备应符合国家相关标准，满足教学需求，详见注1；主要技术指标可参照国家标准GB/T36447-2018《多媒体教学环境设计要求》6.7的规定。—音频设备的主要技术指标应符合相关国家或行业标准的规定，满足教学需求；可参照国家标准GB/T36447-2018《多媒体教学环境设计要求》6.6的规定。—影像采集设备可实现教学影像和教学演示内容的采集、传输功能，可选择摄像机、展台、高拍仪、编解码器及接口转接设备。—中控设备可实现对教室内多媒体设备的管理、控制，可通过网络借助教学设备管理平台实现远程管控，主要技术要求可参照国家标准GB/T36447-2018《多媒体教学环境设计要求》6.8的规定。感知设备感知设备是指具有探测、传感、控制功能，并能与网络进行通信的各种设备。包括环境传感器、位置及行为感知模块、资产标签感应设备等。感知设备的主要技术要求应符合以下规定。—环境传感器可实现对教室环境及设备状态数据的采集，并将数据发送给控制平台。—位置及行为感知模块可实现对教室环境中师生位置的追踪和师生行为状态的观测。—资产标签感应设备可实现对教学场所中安装电子标签设备的信息识别和位置跟踪。网络设施网络设施是组成校园网络连通的物理实体，通过网络互联实现数据通信与资源共享。网络设施应包括教学网络、交换设备、无线AP等。网络设施的主要技术要求应符合以下规定。—教学网络可实现教学相关数据通信、控制与资源共享的功能。有条件的学校可考虑建设教学专网。—交换设备可实现教室网络设备连接、教学信息与数据交换功能。—无线AP要求搭建教室内独立的WIFI无线网络。服务器服务器是承载及运行智慧教室各类教学及管理应用平台并为相关用户提供服务的计算设备。本地部署需考虑功能服务器、认证服务器、存储服务器、编解码服务器、数据库服务器、备份服务器等。服务器应具备入侵防范、用户保护、防火墙和防病毒、数据备份等安全功能。数据层数据层是指为智慧教室提供数据采集、处理、存储、交换等服务的中间层，其作用是为应用平台层的各种应用提供数据支持。数据采集数据采集是指从智慧教室环境内或系统外部采集数据并输入到系统内部的过程。涵盖教学活动、环境监测、设备运行、教学管理与评价等各个方面。包括数据采集、数据安全、权限管理等。数据处理数据处理是指对采集自智慧教室的数据按一定标准进行加工、变换，使之能够被交换共享，方便数据资源的利用。数据处理应包括数据抽取、数据清洗、数据加载等功能。数据存储数据存储是指在智慧教室教学过程及运行过程的数据、师生的教学视频、课件等资源数据以某种格式记录下来。内容应包含数据安全与数据备份等部分。数据交换数据交换是指为智慧教室各系统不同数据库、不同数据格式之间进行数据的提取与转换而提供的服务。数据交换应包括智慧教室相关数据分类、数据推送、数据共享等内容。支撑平台概述支撑平台层是智慧教室各类应用信息的集成环境，是将分散、异构的应用和信息资源进行聚合，通过提供统一的认证及访问接口，实现各类资源、数据、系统的无缝接入和集成，实现智慧教室相关业务应用的高效开发、集成、部署、管理与访问。为实现分用户、分角色的关联数据推送与服务提供基础。支撑平台层包括身份认证、统一接口及应用集成等功能。因支撑平台涉及到多个平台之间接口的互联互通，故可根据实际需求酌情配置。身份认证身份认证是以目录服务和认证服务为基础的统一用户管理、授权管理和身份认证体系，通过分级授权和集中身份认证，规范智慧教室各应用系统的用户认证方式，实现全部应用的单点登录，提高安全性和用户使用的方便性。身份认证包含统一身份认证、权限管理、移动端认证等功能。统一接口统一接口是指统一接口规范、调用及更新，实现业务的快速接入，同时实现所有接口的统一管理，提供公共的监控接口以及系统管理功能，实现接口的日志记录和运行性能监控调整，达到系统间的业务互通与信息共享。针对智慧教室，统一接口是指依据统一接口规范，实现智慧教室各应用平台层间的应用系统与学校已有一卡通、教务、学工、人事等相关数据的对接功能，同时统一接口规范与接口开放也可以方便各个应用系统之间的数据互联互通。应用平台概述应用平台是指在教学场所内实现教学、管理、服务的各应用系统的集合。应用平台应具备依据反馈信息及指令实施教学设备远程管控、构建教学应用环境，支撑开展线上线下教学活动、提升教学服务质量与体验、实现教学全过程管理的功能。包括设备运行与管控平台、教学活动支持平台、教学管理平台等。设备运行与管控平台设备运行与管控平台是指实现教学场所内设备状态监测及管控的应用系统。包括教学设备管理系统、运维系统、教学信息发布系统、桌面虚拟化系统等。设备运行与管控平台的主要技术要求应符合以下规定。—教学设备管理系统实现对教学场所内多媒体教学设备的状态查看、监测与远程操控。—运维系统支持对多种渠道信息的汇集与识别，具备故障报警、问题报告生成、报修记录、维护工作统计、维护工单生成、辅助生成维护策略与维护计划等功能。—教学信息发布系统支持通过网络实现教学信息发布设备及发布任务管理，具备发布节目预览、远程终端操控、发布终端画面远程监看等功能。—桌面虚拟化系统实现对不同硬件配置的教学演示设备的系统环境的部署，支持群组管理策略，可区分配置各组网络设置，支持跨网段管理。教学活动支持平台教学活动支持平台是指支撑教学场所内开展多种形式教学活动、实现教学内容展示与使用的应用系统。包括课堂活动支持系统、课堂行为反馈系统、教学资源应用与加工系统等。教学活动支持平台的主要技术要求应符合以下规定。—课堂活动支持系统可实现对教学场所内软硬件资源的调度，具备多终端、多种媒体形式的教学内容展示、控制功能。—课堂行为反馈系统支持基于课堂教学活动，面向不同对象以不同的展示形式反馈课堂活动数据。—教学资源应用与加工系统支持师生对学习资源的加工、调用、展示、共享。教学管理平台教学管理平台是基于应用平台及教学活动全流程产生的数据，实施教学活动分析、展示以及决策支撑的应用系统。包括学情分析平台、在线督导平台、综合数据展示与决策平台。教学管理平台的主要技术要求应符合以下规定。—学情分析系统可实现对教学活动中学生行为数据的采集、记录、分析、评判。—在线督导系统可实现多类型教学督导业务流程及考评体系的定制，适应不同范围、不同学科、不同要求的督导活动，支持主观评价和客观评价。—综合数据展示与决策系统可实现多类型数据的多种形式呈现，并依此基础开展定向定量分析，根据既定指标，展示偏差、指导推进方向、促成教育教学决策结果生成。应用终端应用终端包括终端设备和终端用户。终端设备指用户输入信息、输出处理结果的最终呈现设备，包括支持Windows、Mac、Android、ios等不同系统的多种终端。终端用户指智慧教室各类应用系统最终的用户，包括教师、学生、管理者、运维人员。应用系统或平台应有良好的多终端自适应性；兼容多类型、多版本浏览