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      智慧教室系统

      1、智慧教室

            智慧教室是借助校园教学云平台,基于智慧终端实现智慧教学、自动录播、远程互动、智能物联、校园电视、自由扩声、视频监控及远程管控于一体的新型现代化智慧教室系统,能够全面提升教室的信息化水平,为教师教学和学生学习创造更加良好的环境。

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      2、功能应用

         1、常态化录播系统     常态化录播系统采用高度集成化设计,支持教师、学生的全景和特写画面采集,支持板书特写、电脑PPT信号的同步采集,内嵌图像识别跟踪模块、导播切换模块、高清录播模块、直播、点播模块等,采用非云台摄像机即可实现画面自动跟踪、切换,融合了高清视音频处理技术、图像识别跟踪技术及网络直播技术,师生只需正常上课即可把课程过程录制下来并可实时直播、后期点播等,提高了老师课程视频的制作效率,为在线教育积累了宝贵的视频资源。

       

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           每个教室只需在教学电脑安装1套录播软件,并架设网络摄像机,通过校园网络,将教师特写、教师全景、学生特写、学生全景、教学电脑画面等多路音视频信号采集到教学电脑,即可实现自动录制、直播、导播、跟踪等功能;软件可根据需求实现电影模式、资源模式录制,录制后的文件上传至云平台服务器,通过资源平台软件对文件进行集中管理,可满足共享、发布、存储、点播、直播等需求;资源平台中还设置了个人空间等功能,可实现个人资料、文档管理,评课、巡课审阅等需求。     支持多种终端     可同时实现APP移动终端、PC端、教室端的录播功能,更加丰富的录播模式,不会受到场地的限制。     a.各种终端均支持录制;     b.各种终端录制均能够通过网络自动上传;     c.自动导播切换,即使是单机版录播软件,也可以实现自动切换。      多种导播切换策略     录播软件实现对教师、学生、教学计算机等课堂教学场景的智能切换、实时录制、课堂在线直播、网络点播等功能;系统提供丰富的配置规则,可根据手工拍摄导播的习惯, 系统能够自定义多种导播切换规则,自动剪辑录制场景画面,如:师生交互视频画面的智能切换、师生板书视频的智能切换、教学VGA智能切换、多媒体设备的智能切换,并同步实现导录播一体化录播软件。  2、互动录播         互动录播系统是建立一个教学环境,在教学电脑安装互动录播软件,通过校园网络,将教师特写、教师全景、学生特写、学生全景、教学电脑画面等多路音视频信号采集到教学电脑,通过互动录播软件即可实现在授课过程中本地教室与远程听课教室之间的同步授课,以及实时音视频互动交流,使不同班级甚至不同区域的学生同念一本书、同学一节课、同师不同校的共同学习、共同进步,授课过程中可将课堂实况进行同步录制或课堂直播,录制后的文件上传至云平台服务器,通过资源平台软件对文件进行集中管理,可满足共享、发布、存储、点播、直播等需求;资源平台中还设置了个人空间等功能,可实现个人资料、文档管理,评课、巡课审阅等需求,同时也支持上级领导、专家对于精品课程的远程观摩和点评、学术交流、教研等活动。

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            互动录播系统通过合理化的设计来满足区域内完整的录播与互动教学需求,在架构设计上,标准教室采用2台4K云镜摄像机进行拍摄,通过1080P图像识别技术进行教学场景人物跟踪,从而实现常态下的全自动课堂录制以及直播;在操作上,互动录播系统还为课室配备了可视化控制系统,上下课前只需一键操作,即可实现高清录播设备的启用,教师毫无设备操作负担,同时教师能实时观看直播画面,随时调整授课状态;在互动教学中,正常上课时,学生可以观看到老师的特写、全景、板书、学生发言的正常场景画面,在学生发言时,主讲教室的大屏上即可显示互动学生端的画面,学生端也能正常观看到主讲教室端的授课画面,其余听课教室端可同时观看到学生与老师互动的同屏画面,真实展现互动教学场景。  3、巡课评课      网络巡课评课系统是一种新型的课堂观察、记录、点评工具。通过网络化实时、非实时巡课评课工作,可以大幅提升督学效率,灵活安排巡课评课时间,避免现场巡课给师生上课带来的干扰,也能够做到长期巡查、监督课堂真实教学情况。     巡课系统     网络巡课系统通过教室在配备专用摄像机,也可以利用常态化录播、云录播、安防摄像机,来实现对教学视音频资源的采集。通过巡课平台软件对各个教室教学资源进行管理。     本校区内,所有通过网络连接的办公电脑、教学电脑,以及通过手机APP终端、PC云平台,均可以实现校区内本地、移动端远程巡课。     本系统特别支持多校区、异地间的跨校区巡课,特别适合集团化学校和区县教育管理部门使用。支持固定端和移动端跨校区巡课。     巡课屏幕采用多画面显示,学生画面和老师画面轻松切换或全屏观摩,满足多角度巡课的需求。可以实时巡课,也可以将教学视音频按照课表设置存储在云平台,以便需要时调用。     系统设计实时“喊话”功能,学校领导、班主任可以对指定教室实时喊话,及时下达通知和对教室秩序进行管理。尤其适合对学生自习课秩序的管理。     系统可建立中央巡课大厅,配置大屏幕电视墙,便于校方同时对多个教室乃至全部教室的集中巡课。

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            评课系统     如同巡课系统,评课系统通过在教室配备专用摄像机,也可以利用常态化录播、云录播、安防摄像机,来实现对教学视音频资源的采集。通过评课平台软件对每位老师的教学资源进行管理。     本校区内,所有通过网络连接的办公电脑、教学电脑,以及通过手机APP终端、PC云平台,均可以实现校区内本地、移动端远程评课。     本系统特别支持多校区、异地间的跨校区评课,特别适合集团化学校和区县教育管理部门使用。支持固定端和移动端跨校区评课。   老师将录制后的课件上传至自己的空间,增加评课请求,邀请评课老师进行评课活动,管理员审批同意后,评课老师可以在线观摩并对课程进行评价打分,生成结论报告,通过平台在线对每个教学环节作出评比,并最终评出活动中的优秀课件,对优秀的教师给与奖励,有利促进教学的进步良性循环。 4、校园电视       电视系统是智慧校园的重要组成部分,是大专院校、职业学院、寄宿制学校必备的教学和娱乐设施。

      3、智能物联

          智能物联系统,是以计算机网络、无线通信技术为基础,综合应用物联网技术、传感器技术、自动控制技术等,建立一个安全、绿色、智能化的教室环境。本系统既可以与其它功能模块共同组成智慧教室整体系统,也可以单独作为一个子系统来构建。

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          智能物联系统,主要由教室设备控制、教学设备(多媒体设备)控制和环境感知三大模块组成。

            高效管理    实现所有教室设备的互联互通,可对设备进行本地或远程控制,智慧化识别、跟踪、监控和管理,使设备管理更高效、便捷。实现一键式操作和管控,方便教学使用。    健康环境    教室环境感知及自动调节,实现环境智能化管理,为师生教学提供绿色、健康的教学环境。教学光照的自适应调节,有利于保护学生视力。    安全智能     支持无人值守,实时监控整个教室环境,及时发现安全隐患并迅速通知相关工作人员,确保人员和设备安全。    集中管控和系统运维功能,方便校区设备管理和维护。    便于集成  系统网关及设备终端全部采用ZigBee无线蜂窝通信方式,克服了有线中控系统带来的众多弊端。教室无须重新开槽布线,不改变教室原有弱强电线路布局,大大节省施工成本和施工时间,无须厂商专业人员施工,一般性人员就可轻松搞定。强电线路无须穿接中控设备,保障师生人身安全。    部分功能介绍:    1、照度智能调节:    对教室灯具、窗帘电机通过ZigBee协议终端进行控制。自动感应教室照度,实现自动或人员遥控开关、定时开关、全开全关、延时关闭、场景切换等功能。    系统管理灵活,可设置各种场景模式,配置不同光源、照度、色温,打造适合的光照环境。    接受远程控制指令,实现远程控制。通过手机APP终端、PC云平台,远程实现对教室的灯具开关、窗帘开合操作。智能自动控制,定时控制,根据季节灵活调整开关时间。    2、环境智能调节:    通过六合一传感器及烟雾报警器,实现对温度、湿度、PM2.5、二氧化碳、甲醛、照度及烟雾的感知。    将采集的数据与平台设置参数进行对比分析,实现统计及预警。通过联动红外遥控器和智能排插(插座)控制空调、新风、除湿器(加湿器)等设备,从而调节室内环境,为师生提供健康空间。    3、设备智能管控:  一种(或一类)教学设备配置独立的ZigBee协议终端,通过红外遥控、智能插排、智能开关来管理教室内所有设备。如投影仪、一体机、教室电脑、幕布、空调、电扇、灯具、窗帘、门禁、新风系统等。通过手机APP终端、PC云平台,可实现教室本地及远程集控,可以有效减少工作量,减轻设备维护管理负担,便于校方集中管控。    

      4、便捷管理:

          鉴于智慧教室设备的多样性,为了便于操作、节省上课时间,我们设置了“一键”操作模式。 我们人性化地在控制界面上,集成了部分场景模式(上课、下课、投影、活动、自习、考试),老师在授课时可以选择相应的模式。不同的场景模式下,配置不同的设备状态,实现多台设备的联动控制。每个老师,都可以根据自己的喜好来进行设备配置。
      5、能耗管控:
          学校用电往往出现欠压、过压、超负荷情形;不合理的用电现象,威胁用电安全,造成设备损坏和火灾隐患。电力浪费、费用不清乱象,处处存在。使用中无法对实际的用电情况进行统计、分析、预警和管控,给后勤管理人员带来诸多不变。我们设计了用能耗监测、管控功能,可以对单个支路、班级、年级、区域进行能耗监测预警,或生成天、月、年用电量报表。对于超载、设备故障、线路故障引起的用电隐患和事故进行实时跟踪和报警,对严重事态系统将自动断电保护。
      6、门禁管理:
          教室的管理使用中多出现无关外来人员使用电教设备进行盈利性培训、张贴小广告、破坏教室设备等问题,对于钥匙的管理也容易出现丢失、乱配、混乱等现象。门禁管理系统可以实现授权门禁开关权限,可以通过管理端远程开关,授权时间内刷卡开门,或通过人脸、指纹识别控制门禁系统。同时还可以记录某个时间段内的开门记录,可供实时查询,从而杜绝教室管理上的乱象。

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      7、主控中心

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          通过原有的服务器和平台软件,建设后端集控管理平台,将在建的监控设备接入原有的监控系统中对整个系统进行集中管控;实现对所有前端设备的可视化管理,包括前端设备状态查看、远程控制等;并对前端采集的音视频资源进行管理、存储、调度、分发,自动生成课件资源。同时实现及各类教学数据的智能分析,全面统计参与者群体的状态数据和教育教学的过程数据。实现按时间趋势、对比分析、量化统计等多种方法分析,按课程、老师、学生、班级等多维度统计数据,按老师、管理员、校领导、督导员、巡课员等多角色智能推送,充分挖掘数据的价值。
          采用网络技术,配合控制室端管理平台,通过光纤连接到中心机房,运用 TCP/IP 协议,使系统控制实现与网络的紧密连接,实现了系统控制的灵活性和多样性。基于校园网可以远程控制、管理所有教室的设备,如投影延时开关机、照明开关、窗帘闭合、电教设备的开断电等等,设备的管理支持自定义分级管理,可节约系统、设备的维护管理开销。当远程开关设备时,在主控中心网管平台开启多媒体教室设备时, 通过网络发送指令到智慧终端,智慧终端按顺序给设备加电启动,完成设备开启任务进入可使用状态。在平台关闭多媒体教室设备时通过网络发送指令到智慧终端,智慧终端按顺序设备关闭,窗帘打开、照明关闭,其中电脑、投影机实现软关机,投影机延时关闭电源,保证投影机灯泡的使用寿命。

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