1、智慧教室
智慧教室是借助校園教學云平臺,基于智慧終端實現(xiàn)智慧教學、自動錄播、遠程互動、智能物聯(lián)、校園電視、自由擴聲、視頻監(jiān)控及遠程管控于一體的新型現(xiàn)代化智慧教室系統(tǒng),能夠全面提升教室的信息化水平,為教師教學和學生學習創(chuàng)造更加良好的環(huán)境。
2、功能應(yīng)用
1、常態(tài)化錄播系統(tǒng) 常態(tài)化錄播系統(tǒng)采用高度集成化設(shè)計,支持教師、學生的全景和特寫畫面采集,支持板書特寫、電腦PPT信號的同步采集,內(nèi)嵌圖像識別跟蹤模塊、導播切換模塊、高清錄播模塊、直播、點播模塊等,采用非云臺攝像機即可實現(xiàn)畫面自動跟蹤、切換,融合了高清視音頻處理技術(shù)、圖像識別跟蹤技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)直播技術(shù),師生只需正常上課即可把課程過程錄制下來并可實時直播、后期點播等,提高了老師課程視頻的制作效率,為在線教育積累了寶貴的視頻資源。
每個教室只需在教學電腦安裝1套錄播軟件,并架設(shè)網(wǎng)絡(luò)攝像機,通過校園網(wǎng)絡(luò),將教師特寫、教師全景、學生特寫、學生全景、教學電腦畫面等多路音視頻信號采集到教學電腦,即可實現(xiàn)自動錄制、直播、導播、跟蹤等功能;軟件可根據(jù)需求實現(xiàn)電影模式、資源模式錄制,錄制后的文件上傳至云平臺服務(wù)器,通過資源平臺軟件對文件進行集中管理,可滿足共享、發(fā)布、存儲、點播、直播等需求;資源平臺中還設(shè)置了個人空間等功能,可實現(xiàn)個人資料、文檔管理,評課、巡課審閱等需求。 支持多種終端 可同時實現(xiàn)APP移動終端、PC端、教室端的錄播功能,更加豐富的錄播模式,不會受到場地的限制。 a.各種終端均支持錄制; b.各種終端錄制均能夠通過網(wǎng)絡(luò)自動上傳; c.自動導播切換,即使是單機版錄播軟件,也可以實現(xiàn)自動切換。 多種導播切換策略 錄播軟件實現(xiàn)對教師、學生、教學計算機等課堂教學場景的智能切換、實時錄制、課堂、網(wǎng)絡(luò)點播等功能;系統(tǒng)提供豐富的配置規(guī)則,可根據(jù)手工拍攝導播的習慣, 系統(tǒng)能夠自定義多種導播切換規(guī)則,自動剪輯錄制場景畫面,如:師生交互視頻畫面的智能切換、師生板書視頻的智能切換、教學VGA智能切換、多媒體設(shè)備的智能切換,并同步實現(xiàn)導錄播一體化錄播軟件。 2、互動錄播 互動錄播系統(tǒng)是建立一個教學環(huán)境,在教學電腦安裝互動錄播軟件,通過校園網(wǎng)絡(luò),將教師特寫、教師全景、學生特寫、學生全景、教學電腦畫面等多路音視頻信號采集到教學電腦,通過互動錄播軟件即可實現(xiàn)在授課過程中本地教室與遠程聽課教室之間的同步授課,以及實時音視頻互動交流,使不同班級甚至不同區(qū)域的學生同念一本書、同學一節(jié)課、同師不同校的共同學習、共同進步,授課過程中可將課堂實況進行同步錄制或課堂直播,錄制后的文件上傳至云平臺服務(wù)器,通過資源平臺軟件對文件進行集中管理,可滿足共享、發(fā)布、存儲、點播、直播等需求;資源平臺中還設(shè)置了個人空間等功能,可實現(xiàn)個人資料、文檔管理,評課、巡課審閱等需求,同時也支持專家對于精品課程的遠程觀摩和點評、學術(shù)交流、教研等活動。
互動錄播系統(tǒng)通過合理化的設(shè)計來滿足區(qū)域內(nèi)完整的錄播與互動教學需求,在架構(gòu)設(shè)計上,標準教室采用2臺4K云鏡攝像機進行拍攝,通過1080P圖像識別技術(shù)進行教學場景人物跟蹤,從而實現(xiàn)常態(tài)下的全自動課堂錄制以及直播;在操作上,互動錄播系統(tǒng)還為課室配備了可視化控制系統(tǒng),上下課前只需一鍵操作,即可實現(xiàn)高清錄播設(shè)備的啟用,教師毫無設(shè)備操作負擔,同時教師能實時觀看直播畫面,隨時調(diào)整授課狀態(tài);在互動教學中,正常上課時,學生可以觀看到老師的特寫、全景、板書、學生發(fā)言的正常場景畫面,在學生發(fā)言時,主講教室的大屏上即可顯示互動學生端的畫面,學生端也能正常觀看到主講教室端的授課畫面,其余聽課教室端可同時觀看到學生與老師互動的同屏畫面,真實展現(xiàn)互動教學場景。 3、巡課評課 網(wǎng)絡(luò)巡課評課系統(tǒng)是一種新型的課堂觀察、記錄、點評工具。通過網(wǎng)絡(luò)化實時、非實時巡課評課工作,可以大幅提升督學效率,靈活安排巡課評課時間,避免現(xiàn)場巡課給師生上課帶來的干擾,也能夠做到長期巡查、監(jiān)督課堂真實教學情況。 巡課系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)巡課系統(tǒng)通過教室在配備專用攝像機,也可以利用常態(tài)化錄播、云錄播、安防攝像機,來實現(xiàn)對教學視音頻資源的采集。通過巡課平臺軟件對各個教室教學資源進行管理。 本校區(qū)內(nèi),所有通過網(wǎng)絡(luò)連接的辦公電腦、教學電腦,以及通過手機APP終端、PC云平臺,均可以實現(xiàn)校區(qū)內(nèi)本地、移動端遠程巡課。 本系統(tǒng)特別支持多校區(qū)、異地間的跨校區(qū)巡課,特別適合集團化學校和區(qū)縣教育管理部門使用。支持固定端和移動端跨校區(qū)巡課。 巡課屏幕采用多畫面顯示,學生畫面和老師畫面輕松切換或全屏觀摩,滿足多角度巡課的需求??梢詫崟r巡課,也可以將教學視音頻按照課表設(shè)置存儲在云平臺,以便需要時調(diào)用。 系統(tǒng)設(shè)計實時“喊話”功能,班主任可以對教室實時喊話,及時下達通知和對教室秩序進行管理。尤其適合對學生自習課秩序的管理。 系統(tǒng)可建立巡課大廳,配置大屏幕電視墻,便于校方同時對多個教室乃至全部教室的集中巡課。
評課系統(tǒng) 如同巡課系統(tǒng),評課系統(tǒng)通過在教室配備專用攝像機,也可以利用常態(tài)化錄播、云錄播、安防攝像機,來實現(xiàn)對教學視音頻資源的采集。通過評課平臺軟件對每位老師的教學資源進行管理。 本校區(qū)內(nèi),所有通過網(wǎng)絡(luò)連接的辦公電腦、教學電腦,以及通過手機APP終端、PC云平臺,均可以實現(xiàn)校區(qū)內(nèi)本地、移動端遠程評課。 本系統(tǒng)特別支持多校區(qū)、異地間的跨校區(qū)評課,特別適合集團化學校和區(qū)縣教育管理部門使用。支持固定端和移動端跨校區(qū)評課。 老師將錄制后的課件上傳至自己的空間,增加評課請求,邀請評課老師進行評課活動,管理員審批同意后,評課老師可以在線觀摩并對課程進行評價打分,生成結(jié)論報告,通過平臺在線對每個教學環(huán)節(jié)作出評比,并最終評出活動中的優(yōu)秀課件,對優(yōu)秀的教師給與獎勵,有利促進教學的進步良性循環(huán)。 4、校園電視 電視系統(tǒng)是智慧校園的重要組成部分,是大專院校、職業(yè)學院、寄宿制學校的教學和娛樂設(shè)施。
3、智能物聯(lián)
智能物聯(lián)系統(tǒng),是以計算機網(wǎng)絡(luò)、無線通信技術(shù)為基礎(chǔ),綜合應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)等,建立一個安全、綠色、智能化的教室環(huán)境。本系統(tǒng)既可以與其它功能模塊共同組成智慧教室整體系統(tǒng),也可以單獨作為一個子系統(tǒng)來構(gòu)建。
智能物聯(lián)系統(tǒng),主要由教室設(shè)備控制、教學設(shè)備(多媒體設(shè)備)控制和環(huán)境感知三大模塊組成。
高效管理 實現(xiàn)所有教室設(shè)備的互聯(lián)互通,可對設(shè)備進行本地或遠程控制,智慧化識別、跟蹤、監(jiān)控和管理,使設(shè)備管理更高效、便捷。實現(xiàn)一鍵式操作和管控,方便教學使用。 健康環(huán)境 教室環(huán)境感知及自動調(diào)節(jié),實現(xiàn)環(huán)境智能化管理,為師生教學提供綠色、健康的教學環(huán)境。教學光照的自適應(yīng)調(diào)節(jié),有利于保護學生視力。 安全智能 支持無人值守,實時監(jiān)控整個教室環(huán)境,及時發(fā)現(xiàn)安全隱患并迅速通知相關(guān)工作人員,確保人員和設(shè)備安全。 集中管控和系統(tǒng)運維功能,方便校區(qū)設(shè)備管理和維護。 便于集成 系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)及設(shè)備終端全部采用ZigBee無線蜂窩通信方式,克服了有線中控系統(tǒng)帶來的眾多弊端。教室無須重新開槽布線,不改變教室原有弱強電線路布局,大大節(jié)省施工成本和施工時間,無須廠商專業(yè)人員施工,一般性人員就可輕松搞定。強電線路無須穿接中控設(shè)備,保障師生人身安全。 部分功能介紹: 1、照度智能調(diào)節(jié): 對教室燈具、窗簾電機通過ZigBee協(xié)議終端進行控制。自動感應(yīng)教室照度,實現(xiàn)自動或人員遙控開關(guān)、定時開關(guān)、全開全關(guān)、延時關(guān)閉、場景切換等功能。 系統(tǒng)管理靈活,可設(shè)置各種場景模式,配置不同光源、照度、色溫,打造適合的光照環(huán)境。 接受遠程控制指令,實現(xiàn)遠程控制。通過手機APP終端、PC云平臺,遠程實現(xiàn)對教室的燈具開關(guān)、窗簾開合操作。智能自動控制,定時控制,根據(jù)季節(jié)靈活調(diào)整開關(guān)時間。 2、環(huán)境智能調(diào)節(jié): 通過六合一傳感器及煙霧報警器,實現(xiàn)對溫度、濕度、PM2.5、二氧化碳、甲醛、照度及煙霧的感知。 將采集的數(shù)據(jù)與平臺設(shè)置參數(shù)進行對比分析,實現(xiàn)統(tǒng)計及預警。通過聯(lián)動紅外遙控器和智能排插(插座)控制空調(diào)、新風、除濕器(加濕器)等設(shè)備,從而調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境,為師生提供健康空間。 3、設(shè)備智能管控: 一種(或一類)教學設(shè)備配置獨立的ZigBee協(xié)議終端,通過紅外遙控、智能插排、智能開關(guān)來管理教室內(nèi)所有設(shè)備。如投影儀、一體機、教室電腦、幕布、空調(diào)、電扇、燈具、窗簾、門禁、新風系統(tǒng)等。通過手機APP終端、PC云平臺,可實現(xiàn)教室本地及遠程集控,可以有效減少工作量,減輕設(shè)備維護管理負擔,便于校方集中管控。
4、便捷管理:
鑒于智慧教室設(shè)備的多樣性,為了便于操作、節(jié)省上課時間,我們設(shè)置了“一鍵”操作模式。 我們?nèi)诵曰卦诳刂平缑嫔希闪瞬糠謭鼍澳J剑ㄉ险n、下課、投影、活動、自習、考試),老師在授課時可以選擇相應(yīng)的模式。不同的場景模式下,配置不同的設(shè)備狀態(tài),實現(xiàn)多臺設(shè)備的聯(lián)動控制。每個老師,都可以根據(jù)自己的喜好來進行設(shè)備配置。
5、能耗管控:
學校用電往往出現(xiàn)欠壓、過壓、超負荷情形;不合理的用電現(xiàn)象,威脅用電安全,造成設(shè)備損壞和火災隱患。電力浪費、費用不清亂象,處處存在。使用中無法對實際的用電情況進行統(tǒng)計、分析、預警和管控,給后勤管理人員帶來諸多不變。我們設(shè)計了用能耗監(jiān)測、管控功能,可以對單個支路、班級、年級、區(qū)域進行能耗監(jiān)測預警,或生成天、月、年用電量報表。對于超載、設(shè)備故障、線路故障引起的用電隱患和事故進行實時跟蹤和報警,對嚴重事態(tài)系統(tǒng)將自動斷電保護。
6、門禁管理:
教室的管理使用中多出現(xiàn)無關(guān)外來人員使用電教設(shè)備進行盈利性培訓、張貼小廣告、破壞教室設(shè)備等問題,對于鑰匙的管理也容易出現(xiàn)丟失、亂配、混亂等現(xiàn)象。門禁管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)門禁開關(guān)權(quán)限,可以通過管理端遠程開關(guān),時間內(nèi)刷卡開門,或通過人臉、指紋識別控制門禁系統(tǒng)。同時還可以記錄某個時間段內(nèi)的開門記錄,可供實時查詢,從而杜絕教室管理上的亂象。
7、主控中心
通過原有的服務(wù)器和平臺軟件,建設(shè)后端集控管理平臺,將在建的監(jiān)控設(shè)備接入原有的監(jiān)控系統(tǒng)中對整個系統(tǒng)進行集中管控;實現(xiàn)對所有前端設(shè)備的可視化管理,包括前端設(shè)備狀態(tài)查看、遠程控制等;并對前端采集的音視頻資源進行管理、存儲、調(diào)度、分發(fā),自動生成課件資源。同時實現(xiàn)及各類教學數(shù)據(jù)的智能分析,全面統(tǒng)計參與者群體的狀態(tài)數(shù)據(jù)和教育教學的過程數(shù)據(jù)。實現(xiàn)按時間趨勢、對比分析、量化統(tǒng)計等多種方法分析,按課程、老師、學生、班級等多維度統(tǒng)計數(shù)據(jù),按老師、管理員督導員、巡課員等多角色智能推送,充分挖掘數(shù)據(jù)的價值。
采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),配合控制室端管理平臺,通過光纖連接到中心機房,運用 TCP/IP 協(xié)議,使系統(tǒng)控制實現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的緊密連接,實現(xiàn)了系統(tǒng)控制的靈活性和多樣性?;谛@網(wǎng)可以遠程控制、管理所有教室的設(shè)備,如投影延時開關(guān)機、照明開關(guān)、窗簾閉合、電教設(shè)備的開斷電等等,設(shè)備的管理支持自定義分級管理,可節(jié)約系統(tǒng)、設(shè)備的維護管理開銷。當遠程開關(guān)設(shè)備時,在主控中心網(wǎng)管平臺開啟多媒體教室設(shè)備時, 通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送指令到智慧終端,智慧終端按順序給設(shè)備加電啟動,完成設(shè)備開啟任務(wù)進入可使用狀態(tài)。在平臺關(guān)閉多媒體教室設(shè)備時通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送指令到智慧終端,智慧終端按順序設(shè)備關(guān)閉,窗簾打開、照明關(guān)閉,其中電腦、投影機實現(xiàn)軟關(guān)機,投影機延時關(guān)閉電源,保證投影機燈泡的使用壽命。