高校智慧录播实训室信息化建设方案.docx

第一章项目概述11.1项目名称11.2项目建设方案编制依据1L3项目概况21.3.1 项目背景21.3.2 项目建设内容考核情况71.3.3项目建设的意义和必要性71.3.5 部门业务需求说明101.3.6 总体建设与本期建设任务11第二章业务需求分析161. 1业务功能、业务流程和业务量分析162. 2系统功能和性能需求分析18第三章总体建设方案203. 1建设原则203.2总体建设任务223.3系统总体结构和逻辑结构223.3.1系统架构图223.3.2设备连接拓扑图233. 4技术路线23第四章本期项目建设方案243.1 系统设计244. 1.1软件系统设计275. 1.2硬件系统设计321 .2网络系统设计372 .3安全系统设计374 .4软硬件部署设计37第五章项目运维管理385 .1人员培训方案385.2项目运维395.2.1运维内容395.2.2运维时间395.2.3运维要求405.2.4其它41第六章效益与评价指标分析436.1效益分析436.2项目评价指标分析44第一章项目概述1.1 项目名称高校智慧录播实训室信息化建设方案1.2 项目建设方案编制依据1）“互联网+政务服务”技术体系建设指南2）政务信息资源类规范、标准3）国家、省级、行业建设规范教育部关于实施中国特色高水平高职学校和专业建设计划的意见教育部职业技能提升行动方案（2019-2021）教育部关于职业院校专业人才培养方案制订与实施工作的指导意见教育部国家产教融合建设试点实施方案教育部深化新时代职业教育“双师型”教师队伍建设改革实施方案国务院中华人民共和国职业教育法修订草案（征求意见稿）教育部关于实施职业技能提升行动“互联网+职业技能培训计划”的通知教育部职业教育提质培优行动计划（20202023年）以上标准如有更新，按照最新标准执行。1.3项目概况1.3.1 项目背景一、政策背景2021.3教育部印发高等学校数字校园建设规范（试行）（以下简称规范）规范提出，要围绕立德树人根本任务，结合业务需求，充分利用信息技术特别是智能技术，实现高等学校在信息化条件下育人方式的创新性探索、网络安全的体系化建设、信息资源的智能化联通、校园环境的数字化改造、用户信息素养的适应性发展以及核心业务的数字化转型。规范对高等学校数字校园建设各方面的内容提出了通用要求。基础设施方面，应确定适度超前的基础设施建设性能和容量等指标，选择主流和相对成熟的技术路线和设备进行基础设施建设，重视基础设施安全等。信息资源方面，应对学校信息资源建设内容、标准规范、建设方案、技术平台等进行总体规划设计，参照信息资源已有的国家标准和行业标准制定各类信息资源的学校标准，将相关的标准规范落实到具体的工作流程、业务规范和技术平台中，推进和鼓励信息资源的共享和创新应用等。信息素养方面，应融合线上与线下教育方式，开展以学分课程为主、嵌入式教学和培训讲座为辅、形式多样的信息素养教育活动。应用服务方面，应遵循应用驱动、数据融合的原则进行建设，支撑高等学校人才培养、教学科研、管理服务、交流合作、文化传承等业务，为师生校园生活提供智能化服务。网络安全方面，应确保基础设施安全、信息系统安全、信息终端安全、数据安全和内容安全等。保障体系方面，应有明确的组织机构及运行机制、学校统一完备的规章制度、稳定专业的技术队伍、统一规范科学且具有强制性的技术标准、稳定的经费投入、规范的经费管理办法、持续稳定的运维服务和科学完善的评价标准与体系等。2020.9教育部职业教育提质培优行动计划（20202023年）计划要求一方面，加强顶层设计，对落实立德树人根本任务、推进职业教育协调发展、完善服务全民终身学习的制度体系、深化职业教育产教融合校企合作、健全职业教育考试招生制度等进行部署。另一方面，聚焦关键改革，实施职业教育治理能力提升行动、“三教”改革攻坚行动、信息化2.0建设行动、服务国际产能合作行动，创新发展高地建设行动等5项行动。二、学校背景学校学前教育学院下设学前儿童发展与教育教研室、幼儿园课程与教学教研室、学前儿童艺术教育教研室3个教研室，拥有学前教育专业。目前学校现有实训类多媒体教室多以传统中控、计算机、投影、中控讲桌组合而成，迄今为止的教室信息化建设内容依然是在一直延续着这一早期解决方案的增量扩容，教室信息化覆盖率高，只是应满足了教师电子课件呈现和教师扩声的基本教学需求。不能应满足教学中日益增加的教学手段和教学应用。为应满足教师的教学需要，项目建设拟采用数字教室和未来教室相结合的一种新型研讨型智慧录播实训室。研讨型智慧录播实训室是一种新型的教育形式和现代化教学手段，通过智慧课堂系统进行深度课堂互动，改变传统课堂的单向灌输模式，同时基于物联网技术集智慧教学、人员考勤、设备管理、环境智慧调节、视频拍摄及远程控制于一体的新型现代化智慧教学系统，是推进未来学校建设的有效组成部分。1.3.2建设目标学前教育本科专业坚持把立德树人作为根本任务，面向长三角，辐射全国，致力于培养具备良好师德修养、科学专业理念、扎实专业知识、突出专业能力，能在各类学前教育机构、托幼机构，胜任保教、管理工作的应用型学前教育专业人才。通过智慧实训室建设，使本专业在人才培养模式、办学条件、师资力量、教学内容和课程体系、教学方法和手段等方面形成优势和特色，从而提高人才培养的质量和效益，更加贴合用人单位需求，实现持续协调发展，为周边幼儿教育事业的发展提供有力的人才支撑和智力保障。预期达到以下建设目标：1 .基础设施方面，应确定适度超前的基础设施建设性能和容量等指标，选择主流和相对成熟的技术路线和设备进行基础设施建设，重视基础设施安全等。2 .信息资源方面，应对学校信息资源建设内容、标准规范、建设方案等进行总体规划设计，将相关的标准规范落实到具体的工作流程、业务规范和技术平台中，推进和鼓励信息资源的共享和创新应用等。3 .信息素养方面，应融合线上与线下教育方式，开展以学分课程为主、嵌入式教学和培训讲座为辅，形式多样的信息素养教育活动。4 .应用服务方面，应统一规划，分步建设安全、稳定、可靠的应用服务，支持跨领域业务协同，加强事务分析型应用系统建设等。5 .网络安全方面，应确保基础设施安全、信息系统安全、信息终端安全、数据安全和内容安全等。6 .保障体系方面，应有明确的组织机构及运行机制、学校统一完备的规章制度、稳定专业的技术队伍等。1.3.2.1业务系统功能方面(1)总体定位建立学前教育专业研讨型智慧录播实训室，面向学前专业教学技能训练模块、信息素养与信息化教学模块、教育实践模块、教学研讨模块等教学实践活动，利用信息技术变革教师教学方式和师范生学习方式，提升师范生信息素养和利用信息技术促进教学的能力，除了须支持教学、科研任务外，还应充分发挥软、硬件资源优势，加强校外实习实训等对外交流合作，承担各级师生技能竞赛，应满足社会培训需求，为企业提供社会培训服务和技术服务、彰显我校教师培养培训一体、职前职后融通、科研引领有力、实践取向鲜明的学前教育特色。(2)建设规划根据学前教育专业人才培养方案实践课程、本科教学评估要求及学前教育师范生认证相关要求，作为首批升本专业之一，拟在2024年建成学前教育专业必需的多功能智慧实训室，用于教学研讨、实践模拟教学、远程互动观摩、课程资源制作、教室统一管控、混合式课堂教学的智能互动与信息采集、直播录播等。本次项目的建设目标是通过推动学前教育专业研讨型智慧录播实训室建设，从而构建线上线下相结合的教学模式，以学生发展为中心，通过教学改革促进学习革命，积极推广小班化教学、混合式教学、翻转课堂。因课制宜选择课堂教学方式方法，科学设计课程考核内容和方式，不断提高课堂教学质量。积极引导学生自我管理、主动学习，激发求知欲望，提高学习效率，提升自主学习能力。规划构建互联网+教育：建成结构优化、集约高效、安全可靠的教育新型基础设施体系，并通过迭代升级、更新完善和持续建设，实现长期、全面的发展。建设教育专网和“互联网+教育”大平台，为教育高质量发展提供数字底座。汇聚生成优质资源，推动供给侧结构性改革。建设物理空间和网络空间相融合的新校园，拓展教育新空间。开发教育创新应用，支撑教育流程再造、模式重构。改革评价方式：深化高校教师考核评价制度改革，坚持分类指导与分层次评价相结合，根据不同类型高校、不同岗位教师的职责特点，教师分类管理和分类评价办法，分类分层次分学科设置评价内容和评价方式。加快形成多元协同、内容丰富、应用广泛、服务及时的高等教育云服务体系，打造适应学生自主学习、自主管理、自主服务需求的智慧课堂。探索实施网络化、数字化、智能化、个性化的教育，采用“互联网+教育”方式，构建基于以教室为主体的教学生态圈。L3.2项目建设内容考核情况无L3.3项目建设的意义和必要性1.3.3.1项目建设意义通过该项目建设，拟实现学院教师在信息化条件下育人方式的创新性探索，为师生信息素养的适应性发展提供实训条件。1 .实现课程的自动化录制。通过该项目建设，实现慕课、微课、精品课等网络课程的自动化录制，打造优质教育教学资源，并实现永久保存。2 .实现课堂互动。通过该项目建设，使课堂互动更简单，通过智慧黑板和智慧课堂互动软件进行课堂教学信息展示和互动，可同时显示两个或多个屏幕的内容，实现多屏互动。3 .实现一体化教学，促进过程性评价：把课前、课中、课后作为课堂教学的不同环节贯穿起来，提高教学的效率。在课前教师能够轻易的使用智慧实训室提供的现有平台及相关设备，对自己的课堂教学做一些前瞻性的指导；学生可以提前去了解或去做一些准备的工作；对于学生做的这些准备工作，教师通过自己手头既有的设施设备很简单的能掌控、评价。在课中，教师能够借用平台和环境灵活地组织自己的课堂教学。课后，学生能够针对课前或者课中的内容采用多种形式自主复习，教师也能随时掌控学生的学习情况；实现一个全流程课堂教学信息采集，促进过程性评价。4 .实现课堂对外直播与互动：学生可以利用手机、电脑、平板等终端随时与老师、同学直接互动，共建资源5 .提高教学技能训练模块、信息素养与信息化教学模块实训效率，提升师范生信息素养和利用信息技术促进教学的能力，除了须支持教学、科研任务外，还应充分发挥软、硬件资源优势，加强校外实习实训等对外交流合作，承担各级师生技能竞赛，应满足社会培训需求，为企业提供社会培训服务和技术服务、彰显我校教师培养培训一体、职前职后融通、科研引领有力、实践取向鲜明的学前教育特色。1.3. 4.2项目建设必要性1 .学前教育专业课程信息化教学手段急需。学前教育学院近两年新建的实训室多为专业技能实训室，有智慧琴房400间、舞蹈房6间、音乐实训室6间，但智慧录播教室没有建设，在信息化教学手段普遍运用于课堂的当下，急需要一间至少能够容纳50个工位的智慧录播教室，满足老师开展公开课进行教学研讨，为教师教学能力大赛磨课录课提供条件，为学生模块化学习提学习供资源和实训场所。2 .国家政策规定与升本专业课程实训需求。2021年，国家教育部印发了职业院校专业实训教学条件建设标准（职业学校专业仪器设备装备规程），对职业院校实训室建设提出明确标准，学前教育专业要有不少于80平米的智慧教室，其功能是实现幼儿园各类活动虚拟组织与评价；学前教育专业本科、专科人才培养方案和课程标准中课程实训内容对智慧教室需求必不可少。3 .改善以往基础设施现状。原有的幼儿园模拟实训室、教室内未安装录播系统，师生的课程及音视频资源无法记录保存；以往教学活动仍较为单一；同时老师课堂的教学模式多为“灌输式”教学，老师进行教学传授，学生被动接受；以往使用投影机时，幕布下降后挡住半边黑板，导致半边黑板无法同时书写板书；以往的教学显示设备不须支持统一管理，操作起来很麻烦，使用较繁琐；学生上课听不清，以往教师上课需要自带小蜜蜂；教室内通过投影教室，部分学生无法看清老师的PPT内容。基于以上需求，学前教育学院参观调研了一些省内外高校已建成的智慧实训室案例或者网上检索一些中标公示智慧教室或者实训室项目，汲取宝贵建设经验，多方调研确认本项目建设的必要性。1.3.5 部门业务需求说明基于学前教育专业本科建设，学前教育学院于2024年初规划建设学前教育专业实训中心，共新建8个实训室，其中包括拟新建的研讨型智慧录播实训室，业务需求包含：实现课程的自动化录制、支持课堂互动、实现一体化教学、支持过程性评价、支持课堂对外直播与互动、提供教学技能训练模块、提供信息素养与信息化教学模块、提升师范生信息素养和利用信息技术促进教学的能力，除了须支持教学、科研任务外，还应充分发挥软、硬件资源优势，加强校外实习实训等对外交流合作，承担各级师生技能竞赛，应满足社会培训需求，为企业提供社会培训服务和技术服务、彰显我校教师培养培训一体、职前职后融通、科研引领有力、实践取向鲜明的学前教育特色。建设项目主要如下：4K高清录播主机1台、支持录播主机的录播流媒体处理软件1套、互动云管理系统1套、AI跟踪主机1台、Al智能跟踪处理软件1套（服务于跟踪主机）、4K高清摄像机5台，高清摄像机软件1套（服务于5台高清摄像机工作）、教学终端辅助显示设备3台、采访话筒6支、LED智能计时器1台、智慧讲台1个、直播系统1套、数字红外无线系统主机1台、数字红外线接收器1台、麦克风2套、线阵列音柱2台、86寸智慧黑板1台、65寸一体机6台、智慧课堂互动系统1套、智慧教室媒体管理终端1台、触摸屏控制终端1台、无线APl台、路由器1台、滤波电源时序器1台、HDMl矩阵切换器1台、机柜1台、交换机1台、配套辅材等，建设项目资金控制价为50万元，具体以设备清单参数为准。建设场地为95平米的阶梯教室，要求阶梯教室与校园网互动，教室内设备实现全自动依次开启，实现一键录播录制等，录播系统、中控系统、智慧课堂交互系统与学校现有平台打通，实现数据的统一管理管控。1.3.6 总体建设与本期建设任务学校全力支持升本专业实训室建设，在学校统筹基础上，学前教育学院把滨江校区成教楼三层整体规划成学前教育专业实训中心，拟2024年全部建设完成。本期建设任务为两个信息化建设项目，一个是学前教育专业托幼一体化实训室，另一个就是研讨型智慧录播实训室。拟2024年9月份完成建设。（一）总体定位建立研讨型智慧录播实训室，面向教学技能训练模块、信息素养与信息化教学模块、教育实践模块等教学实践活动，利用信息技术变革教师教学方式和师范生学习方式，提升师范生信息素养和利用信息技术促进教学的能力，除了须支持教学、科研任务外，还应充分发挥软、硬件资源优势，加强校外实习实训等对外交流合作，承担各级师生技能竞赛，应满足社会培训需求，为企业提供社会培训服务和技术服务、彰显我校教师培养培训一体、职前职后融通、科研引领有力、实践取向鲜明的学前教育特色。（二）总体建设规划学前教育学院通过“八项专业技能”训练与考核，旨在增强学生职业技能，通过童乐园、古韵非遗社、丹青美术社等学生社团开展活动，组织文艺汇演、文化艺术节等专业技能专场汇报活动，钢琴弹唱、讲故事、手工制作、普通话大赛等专业赛事，不断增强学生专业技能,丰富课余生活，提升学生综合素质。学院还常年聘请在学前教育实践领域应具有专长的一线教学名师及教育管理者担任校外兼职教师。根据学前教育专业人才培养方案实践课程、本科教学评估要求及学前教育师范生认证相关要求，作为首批升本专业之一，拟在2024年建成学前教育专业必需的多功能智慧教室，用于远程互动观摩、课程资源制作、教室统一管控、混合式课堂教学的智能互动与信息采集、直播录播等。具体建设内容如下（详见清单参数）：实训室名称主要实现功能研讨型智慧录播实训室1 .教师结合数字化产品及软件平台整合多媒体教学资源，让教师在课前备课、课中教学、课后整理更加及时高效；使学生在教师的组织、指导下，发挥更多的主动性，提高学习积极性，通过探究式的自主学习和合作研讨，获得更强的学习能力。2 .远程互动观摩实训室功能：可录制和播放课堂教学实况，实现校内外课堂实时对接、远程观摩课堂实况、专家点评，与学前教研周活动互通互联，为师范生教育见习与技能训练提供课堂教学资源。3 .课程资源制作实训室功能：广播级抠像效果，在没有外置色键器的情况下也能轻松实现虚拟与现实的完美结合，充分保障了微课的制作效果。现场无需其他工作人员辅助，老师自己就可以轻松完成录制，制作出高品质的微课视频，是创建和传播精品课程的有效手段和必要条件。4 .文艺表演及情景创设功能：教室前端与讲台相连的舞台空间，配合智慧黑板，能够方便组织文艺汇演、文化艺术节等专业技能专场汇报活动、比赛活动，以及幼儿园活动情境模拟和环境创设等教学活动的开展。（三）本期建设规划内容（1）教室主要建设内容。场所座椅配置（非信息化项目,另项处理）:多种组合型课桌椅（可组成分组培训，排列教学和会议座谈等形式）。全自动高清录播系统：要实现教学课程的自动化录制。云直播系统：须支持Pe端、移动端端等多终端看形式。跨校区远程互动系统：跨校区实现面对面视频互动，应满足远程互动教学需求，同时可作为远程考场使用。智慧黑板：智慧教室互动黑板须支持传统的手写黑板和多媒体设备相结合。侧屏一体机：一体机可做教师机拓展屏使用，也可做学生电子白板进行板书书写，同时配合智慧课堂软件，实现小组分组讨论，学生投屏展示等线上教学使用。物联网中控模块：实现教室硬件设备的一键上课一键下课智慧教室装惨(非信息化项目,另项处理):房间吊顶、地板、墙面装修装饰；有线无线网络接入；空调及新风系统；门禁及监控系统；灯光及配电改造等；装修装饰风格简洁大方，应具有现代感科技感，贴近学生特色，色彩明快；安装布告栏、软木墙、资料柜等。(2)在人才培养过程中所起作用主要承担的课程：学前儿童健康教育、学前儿童语言教育、学前儿童社会教育、学前儿童科学教育、学前儿童艺术教育、幼儿游戏与指导、幼儿行为观察与分析、幼儿园环境创设等专业核心课程教学。(3)实验项目开设一览表表3实验项目开设一览表序号实验项目名称实验类型实验隶属课程情况课程名称必修/选修课程类型面向专业1理论与实践教学综合学前儿童健康教育、学前儿童语言教育、学前儿童社会教育、学必修专业核心课学前教育前儿童科学教育、学前儿童艺术教育、幼儿游戏与指导、幼儿行为观察与分析、幼儿园环境创设等第二章业务需求分析2.1业务功能、业务流程和业务量分析一、软件部分要求业务功能：智慧课堂互动系统，包含教师端、学生端和侧屏端。智慧课堂互动系统作为激活传统教室的工具，需实现教师端、学生端、侧屏端的互联互动。业务流程图：管理教师一一巡视前端教室使用情况，查看和下载课程资源教师一一使用信息化教学设备上课业务量分析：主要使用人群为我校未来3到5年师生用户数量序号性能指标性能需求1总用户数万级（约0.5万人）2平均日活跃用户数千级3系统使用周期7*24小时4系统使用频率每天访问400次预计未来3到5年用户数量会达到5000人次，涉及到直播、录课、在线研讨、视频会议等功能，因此需要对项目的网络带宽有一定有要求，建议带宽达到千兆。新建智慧实训室中的智慧课堂互动系统跟学校现有智慧课堂互动系统实现无缝对接，数据统一，包含老师和学生的统一身份认证,与学校教务系统对接，获取院系、教室、专业、班级、学生、课程等基础信息。二、硬件部分要求硬件部分要求采用主流技术，须具备性能稳定、安全可靠、易于使用、便于运维、维护、管理等特点。(一)录播系统(I)功能设计：要求主机功能高度集成化，须具备录制、导播、自动跟踪、存储、点播、互动等多功能功于一体(2)节能环保：低功耗环保特性(3)低噪声设计：要求所投录播主机运行状态下噪声最大值W18.8dB（八）o(4)平台对接：须支持FTP文件传输协议，主机录制生成的视频文件与应用平台实现自动归档上传(二)智慧黑板(1)黑板无需点击物理按键，可随时调用熄屏，自检，录屏，锁屏，护眼等小工具；黑板可设置自动开机、自动关机时间；(2)方便老师教学操作及避免误操作，前置按键均须应具有清晰简体中文标识。须支持录屏，触摸锁定，锁屏，音量加减，设置,电源，主页等功能。电源按键须支持开机、关机、待机三合一功能。(3)采用电容触控技术，稳定性高；(4)应具有智能手势识别开关黑板背光功能，操作者可在显示区域任意位置，任意信号下操作。（三）物联网控制系统要求低功耗、隔离病毒能能7*24小时工作；集成混合高清切换接口，须具备网络接口，须支持网络远程设置功能，可远程升级设置。（四）扩音系统教师无需携带小蜜蜂即可本地扩声2. 2系统功能和性能需求分析学前教育专业研讨型智慧录播实训室包括教师端、学生端、侧屏端各类教学应用，涵盖课前、课中、课后的日常教学全过程，建构起完整的课堂智慧教学。因此系统要能同时向500-100O名师生开放，因此系统在稳定性、安全性、可靠性方面要有严格的保障。具体功能需求如下：1 .实现课程的自动化录制。实现慕课、微课、精品课等网络课程的自动化录制，并实现永久保存。2 .实现课堂互动。可同时显示两个或多个屏幕的内容，实现多屏互动。3 .实现一体化教学，促进过程性评价。把课前、课中、课后作为课堂教学的不同环节贯穿起来。4 .实现课堂对外直播与互动。学生可以利用手机、电脑、平板等终端随时与老师、同学直接互动，共建资源。5 .提供教学技能训练模块、信息素养与信息化教学模块实训支持。6 .支持校外实习实训等对外交流合作，承担各级师生技能竞赛,应满足社会培训需求。第三章总体建设方案7 .1建设原则本实训室建设分为两个项目，一个是室内文化建设与基础装修项目，另一个是信息化产品采购项目，即软件硬件采购，本方案主要阐述信息化采购项目。立足学前教育专业升本目标，基于学前教育专业人才培养方案课程教学及教科研场所需求，兼顾实训室场地特点，建设学前教育专业研讨型智慧录播教室本着以下原则：保证标准的适用性；保持标准的先进性；注意标准的统一性和协调性；注意标准的经济性和社会效益；结合我国国情积极采用国际标准和国外先进标准。稳定性原则智慧课堂互动系统要经过多次大规模系统测试，须具备系统稳定性，同时使用定制版学生学习pad,教室内配备专用的企业级无线路由AP,专网专用，可保证教室内大规模授课的系统稳定性能。可靠性原则系统选用的所有设备均须要经过严格的系统级测试和国家相关认证，整机生产经过高温、高负载测试，须具备长期稳定工作的能力；系统关键部件进行冗余备份，并充分考虑应变能力和容错能力，可防止误操作、系统外干扰等行为对录制过程造成的破坏。实用性原则系统建设符合学前教育专业教学研讨需求，系统配置为课程教学服务，为教学研讨服务，为远程教学服务，方案设计符合国际相关标准和技术规范，软件模块配置符合教学活动的应用场景、教师及教务人员的使用习惯，采用多种设计语言，软件界面交互友好，软件操作简单易懂。兼容性原则系统建设应具有良好的兼容性。录播系统须支持多样化的录制格式，应满足现有资源格式和未来资源格式的需求；智慧课堂互动系统要实现与学校教务系统、数字化校园、统一身份认证等系统对接，同时须支持通过各种PC浏览器、移动设备的网络课程学习。标准化原则系统符合国际相关标准和技术规范，须支持标准协议，可与第三方平台实现对接。灵活性原则系统采用模块化设计，架构灵活，扩展性强，可以通过灵活的配置应满足学校逐步建设信息化资源的需求，并提供最大的便利。经济性原则在充分保障系统稳定性的前提下，软硬件配置，基础环境装修依据经济实用性原则，做到系统的总投资少，系统的管理和维护费用少，系统在未来进行更改、搬迁、改造、升级时所需的花费少，保证总体设计要达到功能和经济的最优化。8 .2总体建设任务围绕升本专业建设，对标人才培养方案，打造专业性强、代表前沿的一流实训室。3. 3系统总体结构和逻辑结构3. 3.1系统架构图通过对接学校现有的智慧课堂互动系统与智慧实训室要实现智慧课程资源建设、智慧巡课、物联管控以及大数据分析等。注：系统设计框架图相关人员终端可七教管中心电脑校内服务校外服务高性能流媒体服务网络网络/安全注：系统应用架构图3. 3.2设备连接拓扑图3. 4技术路线软件平台应具有先进性、可移植性、开放性和兼容性，须支持标准化多媒体课件。须支持随用户使用量的增大而只需增加相应的硬件即可。采用主流语言作为主要的后端开发语言，前端界面的开发使用标准的HTML,数据库须支持ORACLE、SQLServer.MySql等主流数据库。第四章本期项目建设方案4.1系统设计（1）研讨型智慧录播实训室建设总体规划序号讨智录实室称研型慧播训名房间号（成教楼研讨型智慧录播实训室面积（m2）适用专业面向课程开设实验项目数（项）设备台套数（套）预设预万体算建费<)总1经算7(建设时间1讨智录实室研型慧播训江区教105滨校成楼室95学前教育专业学前儿童健康教育、学前儿童语言教育、学前儿童社会教育、学前儿童科学教育、学前儿童艺术教育、幼儿游戏与指导、幼儿行为观察与分析、幼儿园环境创设等12836502024年研讨型智慧录播实训室建设规划建设平面图O303Ooooc_11llCcocc7口口：口口、口、/xzCooco/-/¥zllorolO口：口口口口：/-/一TCoocc（3）研讨型智慧录播实训室建设设计效果图3.1.1 软件系统设计智慧课堂互动系统须以学校现有教学平台为基础、以资源为支撑、以服务为导向、以课程为中心、以教师为主导、以学生为主体,以信息资源建设和信息应用系统建设为核心，集成网络教学、师生交流互动、答疑和管理等功能，包括以课程为主线，高度整合校内、校外的所有资源；以课程为中心，展开课堂互动、作业、考试、答疑、讨论、评价等互动教学活动。充分发挥平台在教与学活动中的作用，以国家政策为导向，与学校战略发展目标保持高度一致。以支撑学校快速发展为目标，以切实提升学校信息化水平，为学校战略发展提供支撑和保障。智慧课堂互动系统互动部分，为保证教师能够更加灵活方便的在课堂上进行课堂教学互动，须支持智慧课堂互动系统设计的更加简单易用，通过资源调用、教学互动、屏幕控制、学生管理四大导航栏部分，须支持教室互动部分的功能进行完整展现，教师可通过智慧黑板一键式触控，直接点击相关功能，进行课堂互动。4.1. 1.1资源调用1课程资源智慧课堂互动系统须支持通过备课系统进行课堂授课，教师在课堂上直接引用备课系统中已经创建好的课程及资源，包含课程章节内容、作业模块、考试模块、资料模块、学生管理等内容。老师在课堂中，可以随时调用平台中事先准备好的内容，实现课前、课中、课后的连贯性。<2>PPT资源为方便上课调用课件，课堂上老师直接点击PPT即可直接打开课程中的PPT进行上课。(I)同步课堂方式老师上课讲解PPT,通过智慧黑板，用普通粉笔进行板书进行辅助推演，学生可通过移动终端，进入同步课堂实时同步观看老师当前讲解的PPT内容、教师讲解声音以及教师在黑板上所书写的全部板书的内容，下方聊天室还能够进行实时课堂互动。(2)速课方式当老师结束同步课堂时，可须支持教师所讲PPT内容、教师讲述声音以及板书笔迹合成在一起保存到课程-资料-速课文件夹中，老师可把该堂课堂的速课实时插入到课程内容中，还可以须支持视频资源及时共享发放给学生，学生课后可直接打开速课进行课后复习。3本地资源本地资源是针对老师有资料在本地电脑上的时候，需要把资料下发给学生。通过局域网便可方便教师共享相关富媒体资源给学生。4. L1.2教学互动1)签到在上课前及上课的过程中，老师可以通过教师端大屏、手机、笔记本、PAD进行课堂点名，手机发放签到点名须支持：拍照、手势、位置、二维码等四种类型。学生收到签到点名可以通过手机、笔记本、PAD端进行签到，学生端确认之后，老师端会显示已签名和未笠名的学生情况，点击某个学生，可以查看学生的签到情况。签到点名的数据，最后形成课堂考勤记录。通过与学习平台的对接,汇入学生过程性行为分析大数据。2）评分要实现教学互动的生生互评功能，通过学生课堂核心问题的回答与讨论，要实现对单个学生或互动小组进行生生互评，充分实现探究型式学习与互动，提升课堂活跃氛围，打造更加生动的课堂教学环节，营造良好的教育教学环境。3）随机选人为活跃课堂气氛，教师可随时发起随机选人，屏幕上快速滚动学生的头像信息，最终定格在某一位学生，通过随机选人选到的同学回答相关问题，也可以继续选人，直到选择到合适的学生为止，随机选人的随机性提升学生的紧张度，促进学生认真听讲。教师也可根据选中的同学回答问题情况进行打分，最终学生所获得的课程分值，通过与学习平台的对接，汇入学生学习过程性评价行为分析大数据中，可作为课程平时表现分进行汇总。5. 课堂抢答针对课堂上的某一问题，实现学生积极参与抢答，教师可以看到所有学生的抢答情况，并可按排名选择某位学生回答问题，教师可根据回答情况进行评分，做微课堂表现成绩进行实时汇总至教师平台空间，方便及时查看和调取。5）课堂投票针对课堂的任意活动，教师可以向学生发起投票，提高学生的参与度，活跃课堂气氛，投票结果可实时呈现，并进行统计分析，可查看每个选项具体选择的人员，进行批量打分。6）课堂测验问答老师在授课的过程中，可以发送测验问答推送给学生，学生在学生机上进行回答、提交，老师可在PC、手机终端查看学生答题结果及答题情况分析，可根据数据分析进行有针对性的讲解。7）主题讨论教师在课堂教学中，提高学生活跃调动课堂气氛还可基于教学任务中的相关问题进行讨论，让学生发表自己的看法，教师可根据学生发表的讨论进行词云分析，分析学生发表的讨论高频词进而知晓学生对该知识点的掌握情况。4. L1.3屏幕互动须支持老师和学生在课堂上通过无线局域网流畅的进行教室屏幕广播、师生多屏互动（带分屏功能）、小组讨论多屏互动等。多屏互动模块与师生身份认证系统无缝对接，教师可以在课堂上灵活的对学生、小组讨论的互动权限进行管理。1）教师端屏幕共享老师可以通过大屏终端，须支持自己的屏幕传送给学生终端，学生终端可须支持手机、平板、笔记本等设备，老师端所有的操作都会在学生端实时显示，同时学生可以在听讲的同时可以通过全终端本地做笔记。通过屏幕共享，可使不同位置、不同角度的学生都能完整的看到老师的讲解，不会错过讲解的任何一个步骤。2）学生展示老师在上课时，在班级视图，选择指定1-4名学生，单击“展示”按钮，就可以须支持其手机终端、PC、PAD等内容共享至教师端大屏或投影上，进行对比教学分析，同时学生所有的操作会实时显示在大屏，学生终端同样须支持手机、平板、笔记本等全终端设备。3）侧屏设置小组翻转教学，教室有多个侧屏时，小组分配侧屏，教师可设置指定小组能投屏指定侧屏功能。未被设置的小组则点击投屏时，不展示侧屏信息。侧屏设置好后，学生可须支持手机、笔记本、平板的内容投射到侧屏上，实现小组讨论式互动教学。4）大屏展示-定向小组示范在课堂中根据小组讨论，教师可把在侧屏上展示的优势作品，展示到自己的大屏和其他学生设备上，实现优秀作品定向示范。4. L1.4课堂信息采集1）课堂数据采集智慧课堂互动系统可以完整的须支持课堂测验记录、考勤记录、屏幕录制、课堂笔记、老师PPT、资料等数据进行采集整理及自动归类，形成一套大数据分析，最终这些数据可以进入学习平台。一方面老师可以数据分析进行有针对性的授课，另一方面，通过数据分析可以为教学的过程性评价提供数据依据支撑。2)课堂质量报告课堂结束之后，会形成一套课堂质量报告，可以对课堂的教学中的测验、锁屏、投票、抢答、学生展示、问答、共享屏幕、签到、积分、云盘等操作完整的记录下来，并显示具体的时间，形成时间轴样式的统计，可以对课堂的教学情况一目了然。统能够统计、分析、监控课堂中所有的教学活动，最终形成一套课堂质量报告，进一步方便学校管理。所有的统计数据均须支持列表化与图表化，同时须支持原始数据导出，方便学校做个性化的课堂统计分析。2 .1.2硬件系统设计具体以清单参数为准。4 .1.2.1录播系统(1) 4K录播系统4K录播系统必须是针对师范生慕课教学及教学技能训练应用设计的一款高度集成一体化设备，集成高清视频多流录制、多流直播、远程互动、3A音频处理、Al跟踪等多功能。多流录制、多流直播：师范生教学实训终端须支持师范生授课画面、板书画面、电脑画面三路画面的独立录制封装与直播推流，完整展示微格教学全过程，能够实现训练成果全方位留存。基于Al算法的教师全自动跟拍：师范生教学实训终端内置图像跟踪分析系统，搭配内置Al算法的教师摄像机可进行教师行为的自动跟踪拍摄，能够真实还原师范生讲解授课各个环节。内置互动功能：终端可选择启用内置的互动功能，须为用户提供高可靠、低延时的音视频互动教学体验，教学技能训练及微格教学场室可以与任意一间互动录播教室进行远程互动教学、会议、培训，学校领导、课程指导老师也可以通过内置的互动系统对师范生训练过程进行指导和评价。(2)教学技能Al分析系统须基于人工智能算法和视音频技术，面向师范生微格实训和教学技能训练场景应用，设计出应具有针对性的师范生训练专用模型。系统内置视频+语音分析能力，能够针对师范生训练过程中的口头语言表达、授课表情情绪、板书书写内容进行伴随式的全流程的智能采集、识别与分析，融合多模态数据，形成交叉分析，输出多维度的分析评价，须为师范生教学技能诊断和改进提供更加精准的数据反馈。(3) Al智能视频采集系统须支持Al算法前置到拍摄师范生的云台摄像机中，摄像机根据拍摄图像自动分析并匹配跟踪策略完成人体的自动跟踪，从而实现授课过程的全自动跟拍。系统主要须具备以下特点：画面采集与场景分析、策略跟踪均须通过Al摄像机独立实现，无需额外配跟踪主机甚至任何定位辅助产品，设备更简单，部署运维更方便；须基于Al能力进行教学场景的智能学习分析，依据人工算法识别人物场景的方式改善了传统图像识别技术中的门窗、窗帘、光影等课室其它物件引发的误判问题，提高画面自动跟踪切换的精准性，降低对课室环境的要求；AI摄像机须支持智能识别锁定跟踪