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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流智慧校园综合信息管理平台建设解决方案_V1.5_20160321_02【精品文档】第 49 页智慧校园综合信息管理平台建设技术方案目录前言当前，云计算、大数据、物联网、移动计算等新技术不断涌现，经济社会各行业信息化步伐不断加快，社会整体信息化程度不断加深，信息技术对教育的革命性影响日趋明显。党的十八大以来，特别是中央网络安全和信息化领导小组成立后，党中央、国务院对网络安全和信息化工作的重视程度前所未有，“互联网+”行动计划、促进大数据发展行动纲要等有关政策密集出台，信息化已成为国家战略，教育信息化正迎来重大历史发展机遇：习近平主席在致首届国际教育信息化大
2、会的贺信中“积极推动信息技术与教育融合创新发展”、“坚持不懈推进教育信息化，努力以信息化为手段扩大优质教育资源覆盖面”的论述指明了教育信息化工作的目标、方向和途径。“十三五”期间，进一步深入推进教育综合改革、在更高层次上促进教育公平、全面提升教育质量、基本实现教育现代化等重要任务对教育信息化提出更高要求，也为教育信息化提供了更为广阔的发展空间。教育信息化工作必须牢牢把握住这一难得的历史机遇。教育部“十三五”教育信息化的指导思想是要以中央“四个全面”战略布局统揽全局，以“构建网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系，建设人人皆学、处处能学、时时可学的学习型社会，培养大批创新人才”为发展目标，按照
3、“服务全局、融合创新、深化应用、完善机制”的原则，因应信息时代发展需求，加快转变发展理念，各方重视，多方参与，稳步推进教育信息化各项工作，更好地支撑教育改革和发展，更好地推动教育思想和理念的转变，更好地服务师生信息素养的提升，更好地促进学生的全面发展，形成与教育现代化发展目标相适应的教育信息化体系，充分发挥信息技术对教育的革命性影响作用。加快推动信息技术与教育教学融合创新发展。大力推进“三通两平台”建设与应用，提高师生信息素养，普及信息化教学常态应用。完善国家教育资源公共服务体系。充分利用市场机制建设在线开放课程等优质数字教育资源，推进线上线下结合的课程共享与应用。推动教育信息管理系统的整合与
4、应用。落实信息安全等级保护制度，提升信息安全保障能力。国务院印发的统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案中明确指出：建设世界一流大学和一流学科，是党中央、国务院作出的重大战略决策，对于提升我国教育发展水平、增强国家核心竞争力、奠定长远发展基础，具有十分重要的意义。按照中央智慧教育发展有关精神，大学智慧校园建设应该具备以下几个核心元素：全面感知：全面感知包括两个方面：一是传感器可以随时随地感知、捕获和传递有关人、设备、资源的信息;二是对学习者个体特征(学习偏好、认知特征、注意状态、学习风格等)和学习情景(学习时间、学习空间、学习伙伴、学习活动等)的感知、捕获和传递。异构网络的融合：基于网络和
5、通信技术，特别是移动互联网技术，智慧校园支持所有软件系统和硬件设备的连接，信息感知后可迅速、实时的传递，这是所有用户按照全新的方式协作学习、协同工作的基础。海量数据支撑：依据数据挖掘和建模技术，智慧校园可以在“海量”校园数据的基础上构建模型，建立预测方法，对新到的信息进行趋势分析、展望和预测;同时智慧校园可综合各方面的数据、信息、规则等内容，通过智能推理，做出快速反应、主动应对，更多地体现智能、聪慧的特点。师生个性服务：智慧校园环境及其功能均以个性服务为理念，各种关键技术的应用均以有效解决师生在校园生活、学习、工作中的诸多实际需求为目的，并成为现实中不可或缺的组成部分。本智慧校园建设方案结合国
6、务院的“总体方案”、教育部的“指导意见”及学校的十三五整体发展规划，在十三五期间基本建成“人人皆学、处处能学、时时可学”、与国家教育现代化发展目标相适应的教育信息化体系；基本实现教育信息化对学生全面发展的促进作用、对深化教育领域综合改革的支撑作用和对教育创新发展、均衡发展、优质发展的提升作用；基本形成具有国际先进水平、信息技术与教育融合创新发展的中国特色教育信息化发展路子。积极推动管理平台与资源平台的深入应用与协同发展，大幅提升教育信息化服务教育教学与管理的水平。从用户需求出发，利用云计算、大数据等新技术，创新管理平台、资源平台的建设、应用模式。加快制定教育基础数据管理办法，推动数据的开放、共
7、享，保证数据的安全、准确。根据教育管理需求与信息化建设要求，整合、集成已有信息系统，提升用户应用体验，提升教育业务管理、决策支持、监测评价和公共服务水平。开放系统接口，加强资源平台、管理平台的互通和衔接。将技术、设备、工具的使用与教学改革相结合，利用技术、设备和工具探索、创设适应信息时代特点的新型教学环境（如新型教室），创新教学模式，切实提升教育教学的现代化水平。广西德科电子技术有限公司依靠着多年从事教育行业的资深专家和业的软件技术人才优势，历经六年多时间全力打造智慧校园综合信息管理服务平台，以学校教育管理在日常工作中碰到的实际问题为出发点，以计算机与网络技术为支撑和解决手段，以为教学、管理提
8、供简捷高效、安全的服务为目，搭建了一个规范、可实现信息交流管理平台。北京艾威康电子技术有限公司是一家稳步成长型的高科技公司，管理层由IT 及教育界资深人士构成，公司以 “领航教育信息技术和服务”为发展目标，以“品质 创新 客户价值敬业 诚信共创共创”为经营宗旨，以“科技创新点亮智慧校园 ”为使命，专注于教育行业的软、硬件研发、生产、销售及服务。第一章 概述1.1智慧校园建设理念智慧校园平台是“多域融合共享和泛在的校园智慧服务平台”，即实现多域间资源及其业务的融合和共享；实现无所不在的信息服务综合化，网络化和智慧化。智慧校园平台是基于“以教师和学生为服务对象、以教学管理为目的，以多种信息化技术为
9、管理手段、结合以人为本的管理服务理念，实现智慧教学环境、智慧信息推送、智慧运维服务、校园安全管理、教学环境感知、智能卡系统融合、等系统智慧化服务，以提高现代教育教学的信息化管理服务水平。在系统的总体结构设计上，充分考虑现状以及未来的系统扩展需求，采用云计算中间件技术，平台融合技术，提供多接口、开放式的框架设计。第一，建立统一管理的信息平台，形成各类信息的数据标准化管理和交换共享；第二，建立统一的身份认证体系，基于统一管理身份认证和设备认证机制下的验证管理平台，实现人员、设备的智能化管理；第三，结合物联网感知终端特性，在统一平台下实现设备的自动检测、实时跟踪、自动报警，全面统计的可视化管理与智慧
10、服务；第四，建立统一通信协议，遵照教育技术协会制定的多媒体教学环境建设规范的相关互联互通协议标准，实现不同设备间的通信和信息交换；第五，建立各业务系统之间的统一功能接口，实现设备间必要的互操作和有效管理，并提供规范的API接口，方便第三方应用子系统的无缝融合接入。具体如下：“智慧校园”顶层设计与总体框架通过对学校目前信息化现状与实际需求的系统分析，结合当前高校信息化的发展趋势和学校的发展规划，目前学校针对智慧校园项目已经确立了较为明确的建设目标。总体上，将构建满足学校教学、科研、管理、生活与服务要求的开放性、协同化运行支撑环境，为校内外各类人员提供完善的个性化服务支持，为学校的教学、科研和管理
11、提供完善的智慧化运行环境，具体包括：智慧的环境：以物联网的理论为基础，构建教学、科研、管理、校园生活为一体的新型智能化环境。每间教室配置获得过创新贡献奖的艾威康智能中控及温湿度、照度等传感器，主要完成正常多媒体教学和精品课程的录制，自动形成优质校本资源，同时通过传感器实时监测教室内温度、湿度、照度等环境参数，上发至控制中心，通过控制空调、灯光，风扇等设备智能自动或手动调控教室环境，满足教学需要，提高教学环境质量。综合的服务：提供面向师生的综合信息服务，使得学校师生能快速、准确地获取、捕捉校园中产、学、研业务过程的信息和服务。智慧的管理：将智慧校园中的管理改进和业务流程再造，作为学校进行制度创新
12、、管理创新的重要内容之一。把原来被动管理方式变为主动服务的方式。既要考虑学校已有的信息化系统建设成果，又要考虑以服务为主的未来智慧校园建设和完善。设计要考虑以人为本、面向服务、信息互通、数据共享，能提供及时、准确、高效、随时随地的校园信息化服务，提供满足跨部门的业务管理、面向全校用户便捷的信息服务。通过“管理化+服务化”的思路帮助学校实现由传统应用系统以管理为核心，转向前端以服务为核心。实现学校各类资源的整合和配置优化，提高学校的管理水平和办学效率，使高校信息化应用达到较高水平。数据的共享：通过智慧校园平台中各个应用系统的紧密联结实现校园的资源共享、信息共享、信息传递和信息服务，从而提高教学质
13、量、科研水平和管理水平。科学的决策：利用智能化的综合数据分析，为学校各种决策提供最基础的数据支撑，实现科学决策。智慧校园建设将原来几个互相孤立的系统做到互联互通，通过数据挖掘能综合判断，做科学决策的依据。1.2智慧校园建设内容智慧校园建设应首先提出总体解决方案，确定智慧校园的体系结构，制定智慧校园的信息标准，以及各系统之间的接口标准。智慧校园体系架构网络安全体系建设：建立全校的网络安全体系，保证校园网络的安全，保证关键数据、关键应用的安全以及关键业务部门的安全，实现校园网络及其应用系统的安全高效运行。校园信息管理系统建设：建设一整套校园信息管理系统，为实现“网上办公、网上管理、网上教学、网上服
14、务”提供全面的系统支持。数据中心建设：建设一个为全校服务的数据中心，保证数据实时更新和高度一致。建立统一信息门户：建立一个信息的集成平台，将分散、异构的应用和信息资源进行聚合，通过统一的访问入口，实现结构化数据资源、非结构化文档和互联网资源、各种应用系统跨数据库、跨系统平台的无缝接入和集成。建立统一身份认证系统：建立统一的身份认证中心。集中进行身份认证，保证用户电子身份的唯一性、真实性与权威性，提高数字化校园应用系统的安全性。智慧校园愿景图第二章 需求分析2.1总体需求2.1.1一站式服务需求学校现有的各种应用存在重管理轻服务的现象，为师生提供的信息服务不够全面。原有模式按照管理信息化系统和教
15、学信息化系统的分类来投资和组织实施教育信息化工程项目。 在“技术导向”的思维模式下，实施过程中表现出明显的“重建设、轻应用”偏向，不仅导致教育信息化投资效率不高，而且对促进教育改革、推动学习方式变革、提高教育质量影响不大。需要实现业务的整合贯通，通过统一平台，提供面向师生的一站式服务。2.1.2.标准化需求缺少统一的技术体系标准及详细的整体建设规划，不利于长期发展。在信息化建设过程中，业务系统由各个部门主导完成，缺少技术及功能的长期规划。主要解决当期的、局部的需求满足，各部门独立建设、独立维护，没有形成统一管理，有的甚至造成系统的重复建设。不利于学校信息化的长期发展，造成了严重的资源浪费。需要
16、通过统一的标准和体系建设，进行长远的规划。2.1.3.开放性需求业务系统的开发和维护模式不统一，更新维护困难。学校各应用系统的开发平台、数据库和运行环境千差万别，没有形成一个统一的考虑。随着校园网上应用和资源越来越多，应用缺乏有效的组织和管理，技术升级存在风险，从而也带来业务系统维护成本不断增加的问题。需要数字化校园是一个开放性的平台，提供面向学校未来需求变化和扩展，通过开放性的平台进行持续改进，并能够实现更加方便的系统维护。2.1.4.数据共享需求缺乏数据标准，业务系统之间数据难以共享，给各部门的协作业务处理带来困难。由于数据缺乏标准，现有的系统无法提供相互数据交换的功能，这使得某些数据需要
17、跨部门使用时，还依赖于手工的传递或通过电子邮件等方式半手工的传递。这种低效率的信息共享方式无法满足各部门及时获取需要其他部门信息的需求，同时也无法进行跨业务部门的业务流程系统建设。需要建立数据共享机制及规范，实现校园数据的共建共享，协同发展。2.2具体需求本次系统建设主要包括：（根据实际情况增加、较少、修改）构建智慧校园，其中改造（新建）间多媒体教室、改造（新建）间录播教室。所有教室均增加两台摄像机，平常做日常教学或监控使用，考试期间做电子巡考使用。新建1间控制室，配置智慧校园管理平台，多媒体教学环境管理软件、交换机、服务器、电视墙等相应软硬件设备。每间教室更换原有网络中央控制器，可本地或远程
18、对教室教学环境集中控制、状态监测、信号切换。教室后端安装带云台可变倍、变焦的网络摄像机，主要用于教学管理、教学观摩评估，安防监控。摄像支持全高清1080P，不低于18倍光学变焦。教室前端安装定焦、广角摄像机，实现整间教室无死角覆盖。平时做学生场景监看、录制，考试期间做网络巡查。利用教室前端安装的高保真全向抗回音拾音器，对教室声音进行高质量采集。通过智慧校园平台，教师在具备录制功能的教室可自行录制课堂的整个过程，便于自我教学技能的提高。也可在控制中心按照课表集中录制，通过媒体资源管理有效共享优质师资、进行互动学习。增加短焦投影机与电子白板，便于互动教学，丰富教学手段，增强教学效果。（短焦投影机亮
19、度不低于2600流明，普通教室的普通投影机亮度不低于3500流明，阶梯教室投影机不低于4500流明。）通过智慧校园平台的建设，实现多媒体网络集中管理、远程教学监控、教学观摩评估、高清课程录制与直播、点播、资源存储；课表联动管理（与教务课表对接）、信息播报系统、媒资管理，教学资源预约、审核等功能。以上系统要在统一平台基础上实现单点登录，集中管理，新建的教学管理系统需无缝融合学校已建的多媒体教学管理系统。智慧校园建设要求所有系统要求统一平台管理，采用模块化设计、标准API接口、灵活易扩展，适应未来智慧校园的需求。智慧校园平台要求采用人性化的图形化导航设计、功能完善、拓展性强，能充分满足智能化多媒体
20、教学应用的需求，为现代教育提供智能化、网络化及资源自动生成的教学环境。系统设计和设备选型注重优化组合与实用功能，将现有的、成熟的先进技术以优良性价比合理地应用到系统中,实现系统的功能与应用管理实际需要相结合，并支持系统未来的扩容和升级。根据项目需求，结合艾威康产品线及专业的项目实施经验，我们提出如下解决方案。第三章解决方案3.1总体设计3.1.1设计原则我们的方案整体上遵循以下的原则进行规划。1、统一规划：智慧校园平台建设是一个庞大的系统工程，涉及到云计算、大数据、物联网、计算机技术、网络技术、通讯技术与网络工程、软件工程、项目管理等多个方面，具有投资高、建设难、周期长、涉及部门和人员多等特点
21、，因此建设之前必须站在整个学校的层面，做好项目分析和规划设计工作，整体考虑、统一规划，确保统一的信息标准、统一的技术路线、统一的基础架构和统一的组织管理。 2、分步实施：智慧校园平台建设是一个建设周期比较长的项目，涉及到需求调研、方案论证、系统选型、部署与集成、人员培训、推广应用、运行反馈、修改完善等多个过程，因此整个建设过程必须统筹安排、分步实施，确保项目的进度和质量、降低项目失败的风险。 3、整合资源：智慧校园平台是一个庞大的系统，许多学校经过十多年的信息化建设，购置、开发了不少应用系统，沉淀了大量的信息资源，平台建设必须考虑保护原有的投资、充分利用已有的信息资源，充分发挥它们的作用。因此
22、，智慧教学管理服务平台建设必须不断整合已有的信息资源、开发新的资源，建设集中的信息资源管理机制。 4、共享数据：大部分学校原有的多个应用系统不能互联互通、不能共享数据，形成一个个信息孤岛，导致重复建设、重复工作，严重影响了学校的信息化建设和日常管理工作。因此，智慧校园平台建设必须确保各个应用系统之间的数据共享与实时交换。5、智慧服务：智慧校园平台建设的核心目的就是“服务”，使各个职能部门实现管理信息化，实现上下级部门之间更简便快捷的沟通，实现不同职能部门之间的数据共享与交换，提高决策的科学性和民主性，减员增效，形成充满活力的新型管理机制；为广大师生提供个性化的综合信息服务。因此，智慧教学管理服
23、务平台建设必须时刻坚持以服务为主导、优先确保服务系统建设，加强应用、以“智慧服务”为主要目的。3.1.2设计思路科技的进步及学校信息化的发展让学校迫切需要建立一套统一管理、统一认证、统一权限、统一数据、统一通讯、单点登录的网络综合信息管理平台。可以协助老师提升课堂教学技能；协助领导跨校区、跨网络、跨路由的观摩、评估任课老师的课堂教学；可以提高学生的学习兴趣及效果；可以把多媒体环境控制系统、教学观摩评估系统、校园安全监控系统、多媒体信息播报系统、教学资源预约系统、录播系统、媒资管理系统、校园IPTV及校园数字音频广播系统融为一体。网络综合信息管理平台是用同一个平台实现各系统有机融合的综合信息管理
24、服务平台。它是艾威康公司结合公司多年来软件开发优势，综合现代教育领域的各种应用需求，自主研发的新一代的大型多媒体综合信息管理服务平台，该平台以清晰的层次化结构和灵活的模块化设计，融合了一系列具有自主知识产权的核心技术，是专为校园信息化建设而精心设计的一套可视化管理服务平台，完美地解决了目前国内教育信息化系统中存在的网络管理功能薄弱，系统繁杂，操作维护困难等问题，该平台具有很好的开放性和可扩展性，并能实现与其它已有应用系统的整体融合，不仅可以满足当前教学管理、教务管理的迫切应用需求，也可以适应未来不断发展的教育信息化应用和管理的新需求，是智慧校园的最佳解决方案。该系统将与学校已有的校园一卡通、教
25、务管理等系统融合，实现统一平台管理，采用模块化设计、标准API接口、灵活易扩展，适应未来智慧校园的需求。融合后的系统能做到单点登录、统一权限管理、统一认证、统一数据、统一通讯、统一设备管理，提供综合的个性化服务推送。平台采用人性化的图形化导航设计、功能完善、拓展性强，能充分满足智慧的多媒体教学、管理及服务需求，为现代教育提供智能化、网络化、资源自动生成、个性化服务推送的教学环境。系统设计和设备选型注重优化组合与实用功能，将现有的、成熟的先进技术以优良性价比合理地应用到系统中,实现系统的功能与应用管理实际需要相结合，并支持系统未来的扩容和升级。智慧校园特征根据项目实际需求，本方案选用艾威康公司的
26、中控产品，艾威康公司为中国教育技术协会行业标准之多媒体教学环境工程建设规范的参与制定单位，规范中第四册“多媒体智能控制系统技术规范”以艾威康网络中控为蓝本制定。本次建设选择的中控基于标准化设计，符合教育技术协会行业标准。该中控基于网络环境，利用计算机技术、网络技术、音视频压缩技术、多媒体技术、物联网技术和现代教学方法进行教学应用与管理。利用学校的校园网络，遵循TCP/IP标准，构成具有课堂教学应用、教学设备管理、环境感知、设备管理维护、教学观摩评估等功能的智慧校园多媒体教学管理系统。建成后的智慧校园基于统一平台管理，采用模块化设计、标准API接口、灵活易扩展，适应未来智慧校园发展的需求。本次项
27、目经过多期建设后，最终可实现基于智慧校园综合信息管理平台统一管理的多媒体环境智能控制、远程教学观摩评估、数字媒体信息播报、教学资源预约审核管理、高清录播系统、校园IPTV、校园IP广播、媒资管理及互动学习系统。本次项目建设主要内容应用示意图如下：3.1.3系统架构1 平台应用服务：本层是按照用户需求及智慧校园应用框架设计的，仅次于统一门户访问的关键应用服务，起完善成度，用户体验将决定整个智慧校园建设的成败。所以本层的设计，需要深刻理解客户的通用需求和个性化需求，充分考虑平台应用服务带给每个教师，学生，管理者，决策者的用户体验和诉求。2 接口扩展层：该层提供标准的数据访问API，包括动态和静态数
28、据的访问方式，使用户可以再次基础上快速的开发其他应用系统。本层主要承担核心层以下与应用层间的接口，以标准完善的API接口，隔离应用层与基础支撑层和硬件之间的联系，使得系统架构稳定，扩展容易，开放包容。3 应用支撑层：该层做为智慧教学管理服务平台的核心层（“智慧核”），主要实现支持平台应用的核心组件，包括用户权限管理，用户认证，设备管理，通信协议互联，流媒体处理，安全管理，科研基础管理，移动服务管理等等。4 数据采集层：该层可通过智能设备、数据采集终端、人工录入、第三方系统等方式获取元数据，对数据做基本的归类，加工，及更新等处理，为上层应用和数据挖掘提供基础。5 基础支撑层：学校已有完善先进的网
29、络设施，结合需要，建设教学环境的基础设施，打造先进，实用，舒适，方便的教学环境（基础设施与网络）。6 物联感知层：利用物联网传感技术，全面感知教学环境，教学设备信息，如，温度，湿度，照度，二氧化碳等，以及烟感，投影，电流，电压等数据和状态，也将通过一卡通，移动设备，图像采集，感知师生的行为，身份等，为上层应用决策提供依据，为个性化服务提供参考。在上述智慧校园平台总体框架的指导下，本方案的整体设计和建设既要考虑学校已有的信息化系统建设成果，又要考虑以服务为主的未来智慧校园建设和完善。本方案的设计着重考虑以人为本、面向服务、信息互通、数据共享，能提供及时、准确、高效、随时随地的校园信息化服务，提供
30、满足跨部门的业务管理、面向全校用户便捷的信息服务。通过“管理化+服务化”的思路帮助学校实现由传统应用系统以管理为核心，转向前端以服务为核心。实现学校各类资源的整合和配置优化，提高学校的管理水平和办学效率，使高校信息化应用达到较高水平。3.1.4.系统特点本次项目建设的智慧校园综合信息管理平台主要有以下特点： 统一管理、统一认证、统一权限、统一数据、统一通讯 模块化结构设计灵活组合，易于扩展升级智慧校园综合信息管理平台的各个子系统可灵活组合，实现用户个性化需求定制。子系统升级不影响其它系统，保持系统稳定。系统功能模块化设计 跨网段、跨路由支持远程控制管理自主知识产权的网络技术，使平台内的各系统都
31、支持跨网段远程控制管理，可以在世界的任何地方通过互联网远程控制学校各个教室中的所有设备。智慧校园平台登录界面支持内、外网方式登录 多级用户权限管理灵活的分级权限管理用户在任何一台计算机上，只要在平台上输入自己的帐号密码，系统即可为其赋予其预先设定的控制权限和功能。角色功能权限和控制权限灵活设置 远程升级强大的系统自动维护功能基于跨网段管理机制，系统内所有服务器，均可自动连接系统升级服务器，下载软件升级程序，并自动安装，有效减少系统维护人员工作量。自动升级维护 兼容性强最大限度的利旧及设备复用，避免重复投资，保护投资者利益兼容本公司各系列多媒体中控系统产品；可以兼容第三方中控设备；兼容多品牌视频
32、服务器；兼容常用排课工具的课表数据库。兼容常用排课系统 图形导航操作简单，免培训，易使用系统所有功能采用了动态逐级向导的方式，实现直观自然的操作。逐级向导图形导航 可视化的联动报警机制对作案过程全程录像警情联动控制照明、警笛、门禁等报警装置，同时对作案全过程进行录像，为有关部门破案提供有力依据。 平台安全、可靠多重安全验证机制，数据传输和存储均采用先进的加密机制和严谨的通讯传输协议，保证数据的访问的安全。系统支持先进的SAN及刀片式服务器阵列等存储技术，保证系统数据安全可靠。 网络环境压力小视频传输可采用单播（适用于广域网）、多播（适用于局域网）传输，并可灵活切换传输方式。 设备资产管理降低能
33、耗，节约维护开销可实时分时段统计教室设备使用的频度，资产损耗情况，并形成日志，或输出Excel表，为校方提供有效的设备使用数据，实施有效的管理。教师PC信息统计投影机灯泡用时统计3.2建设内容3.2.1智慧教学环境管理子系统从学校教育信息化建设的实际出发，我们提出了一套完整的解决方案，它不仅适用于现在的教学与管理环境，而且可以满足未来发展的需要，将物联网等新技术应用到教室环境管理中，智慧教学环境系统统主要由前端智慧教室及后台管理系统组成。3.2.1.1多媒体教室建设随着信息化技术的发展，现在的多媒体教室环境建设越来越重视环境的要求，逐步向智慧型多媒体教室发展。而智慧型多媒体教室是以先进的物联网
34、技术为基础，依托物联网三层体系结构（应用层、网络层、感知层）设计而成。运用传感器、中控控制器等智能装置通过人的策略控制对物理世界进行感知识别，依托通信网络进行传输和互联，利用计算设施和软件系统进行信息处理和知识挖掘，实现人与物、物与物的信息交互和教学信息的无缝链接，进而达到对教室教学的实时控制、精确管理和科学决策。智慧型多媒体教室建设目的是为学校教学单位的广大师生创造一个更为智慧、绿色、节能、高效、舒适的教学环境，进为教育、教学提供有力支撑。最终为教学环境保障、教学主管部门和广大师生的教学提供服务。本次项目核心设备选择艾威康公司的MCS-1000系列智能网络中控系统，建成后的多媒体教室不仅可以
35、满足正常教学互动，完成教室内多媒体设备电源、多媒体中控、讲台、教学设备本地和远程的集中控制。同时中央控制室可实时监看所有多媒体教室网络中控系统和接入设备的情况，实现远程监测、控制、管理和维护，以便于在系统出现故障时，使用者与管理控制者之间的沟通，使管理者不再需要频繁地去每一间教室进行监管。另外结合物联感知技术,可实现教室的温湿度与空调、光照度与灯光、投影机的使用与幕布/窗帘/照明等教学环境监测变量与教学环境保障设备间的策略化管理和智能联动，更可为教学任务调度变更、教务管理、考试等教学活动提供一个更为高效的网络化的通知通告展示平台。进而对教育教学、教务管理、考务管理以及学生管理提供更为智能、高效
36、和有力的物理环境支撑和信息传递交互环境支撑。智能网络中控实物图8路和16路电源控制箱实物图触摸面板、IPAD控制和安卓手机控制端智慧教室拓扑图3.2.1.2多媒体教学环境管理系统多媒体教学环境管理系统安装部署在主控中心，用于管理员对整个系统进行管理，包括设备的使用、状态监测、调度、维护等。通过该平台，能实现对教室内设备状态的监控和远程管理，包括对教室端电源的管理，对电脑外设的管理，如音箱、灯光、投影、幕布、视频展台、云镜等的控制。同时，该多媒体教学环境管理系统还担负对整个教学网络日常调度和授权使用的任务。在主控中心，通过该多媒体教学环境管理系统，可对各班级的使用进行授权，设置各教室的节目权限、
37、监控权限等；通过多画面实现对多个教室的同时监看；对重要事务(如校长讲话、学校庆典活动、优秀教师课堂现场等)进行现场直播等。主要功能如下： 设备状态集中监看及资产统计管理员对智慧教室内设备集中管理，实时监测教学计算机、灯光、投影、幕布、网路摄像机、中控等设备状态。设备状态集中监看资产统计（可分别统计每间教室、每层楼、每栋楼及所有教室的设备） 可视化控制选择任意间教室，可以监看到教室的画面，控制教室内所有设备。可视化控制 批量集中控制管理员可以选择多间教室批量控制教室内设备，一键控制，节省管理员操作流程和时间。设备批量控制 完美兼容教务和校园一卡通系统兼容校园一卡通系统 环境感知和自动策略控制可以
38、自动完成物联感知数据的采集、分析，通过控制前端灯光、空调控制器、电动窗帘控制器、全热交换新风系统等，智能的实现教室光照度、温度、湿度、空气质量的调节，为学生、教师创造一个舒适的学习环境，实现学校整体的节能减排效果。环境感知和自动控制（灯光、空调控制界面） 个性化联动系统具备自动化联动功能，上下课，投影机开关机等智能联动多媒体设备自动化开启，老师身份智能能识别，一人一卡，权限身份智能脱网验证，智能开机。 教学设备、耗品耗材等设备信息实时统计系统自动实时统计设备使用详细信息，例如教室计算机配置信，投影机灯泡用时信息等，实时统计，自动更新，形成报表打印，为管理员提供详细真是数据信息，方便其维护教师机
39、信息统计投影机灯泡用时饼状显示投影机灯泡用时报表 教学转插播系统还可以实现主讲教室讲课内容（包括教学场景视音频信号、计算机VGA信号、实物展台的信号）通过网络能实时传送到其他任意教室（听课教室），实现主讲教室的示范教学，通过录播系统主讲教室讲课内容能实时录制，供后期进行课件制作和作为教学资源。同时主讲教室和听课教室可以进行双向交互式多媒体教学，实现上大课功能。主讲转播设置界面主讲转播观看示意图3.2.1.3远程监控系统通过改造学校现有的间多媒体教室，在教室内增加高清网络摄像机后，可以通过远程监控系统的强大功能实现下列功能。 通过多级电子地图，实时监控准确定位报警区域，联动录像、触发防暴设备同时
40、发送各种报警信息给管理人员。 多级报警权限处理。 多级电子地图，分屏显示。 警情联动控制、警笛、门禁开关等。 支持双向对讲功能。IE浏览器监控画面 可以通过 IE 浏览器实现从教育部到省、市、区县、学校的多级用户的统一管理。 视频监控：实时视频播放、点播回放、双向语音对讲、图片抓拍、录像等。 远程云台控制，多级用户云镜控制级别。 兼容性强、扩展性好，支持常用监控设备接入。数字电视墙子系统可以完成学校对多媒体教室的全方位监控。录像服务器可实现全程录像，为学校设备防盗、防破坏提供完备录像证据。可自由设置定时录像时间、录像文件大小等。支持多种分屏模式的显示方式。如：1、4、8、9、13、16屏图像显
41、示方式。电视墙管理界面电视墙画面显示3.2.2录播子系统3.2.2.1常态化集控录播系统常态化录播系统是在不打扰老师正常教学秩序且无需授课老师参与操作的情况下，管理员通过常态化集控录播管理系统软件远程集中管理常态化集控录播服务器，实现网络集中录制常态化教学场景，形成校本资源，集中录制存储到数据资源中心。主要功能如下: 课堂画面集中监控常态化录播系统软件界面可以同时监看多间教室上课场景。每间教室内最多可以采集5路高清音视频信号。集中录制监看 多种形式录制常态化录集控录播管理系统可以录制多种课件模式，包含三分屏+音频、单屏（VGA画面）+音频、纯音频等模式。三分屏+音频模式录制VGA+音频模式录制
42、纯音频录制 多分屏课件与电影模式课件可同时生成多分屏课件与电影模式课件可同时生成，既实现用户多分屏预览，又有电影课件的各种效果，而且为后期编辑制作提供素材库。录制下的课件全部资源文件 录制课件自动形成PPT索引录制下的视频，PPT自动形成索引，方便观看者按关注点选择观看。PPT自动索引 声音状态实时显示录制画面都提供声音状态提示功能，可以随时显示声音采集音量大小，有效避免了录制无声课件的问题。视频录制时声音状态实时显示 电影模式人工导播系统还可以根据需要进行人工导播、添加转场效果、添加字幕、台标和片头片尾。电影模式输出参数设置片头片尾设置场景手动切换多种切换特效台标设置字幕设置3.2.2.2精
43、品课程录播系统艾威康高清全自动录播系统，具有高清、智能、全自动的特点。从技术层面上讲，该录播系统的核心技术由多媒体技术、计算机网络技术、综合视音频编码技术、数字图像处理技术、流媒体技术及自动控制技术等构成，这些技术全面渗透到精品课堂录播系统教学应用和综合管理中。该系统功能完善、技术先进、安全稳定、拓展性强，对于培养高素质、高教学技能的学生有着重要的作用。该系统将传统教学活动与现代信息教学方法有机结合，提高整体教学水平，使之更好地适应正在到来的信息的信息化社会对于教育发展的新要求。 系统组成高清全自动录播系统中采用5机位方案，主要由以下几部分构成：高清全自动录播主机、全自动智能跟踪导播系统、自动
44、音频处理系统、高保真麦克风、高清云台摄像机等设备，构成高集成度、高性能的高端高清全自动录播系统。教室内的教师、学生及电脑等画面都可以全方位保存下来，并且对教师和学生的摄像无须人工操作，即可实现全自动跟踪拍摄，录制好的文件可自动上传至媒体资源平台实现网络化共享。装备高清全自动录播系统的精品课录播教室的3D效果图如下：录播教室示意图艾威康高清全自动录播系统支持五路高清视频和一路VGA视频的输入，全自动跟踪系统支持5机位的视频定位、导播功能。系统既支持单画面的电影模式录制，同时也支持多画面课件形式录制；既支持全自动跟踪导播，同时也支持人工手动导播切换功能；既支持电影模式的录制、直播功能，同时也支持资
45、源模式的录制、直播功能，并且满足1920*1080分辨率和30fps帧率指标。下图是精品课录播系统的结构示意图：录播教室组结构示意图艾威康高清全自动录播系统具备高度扩展性，可根据教学需要扩展多种功能模块，如：云录制系统、媒体资源平台、互动视频模块等。在增加了互动视频功能后，原有的精品课录播教室升级为互动录播教室。可以实现本校区和跨校区的互动教学、网络精品课观摩、教学教研培训等功能。下图是互动录播教室的结构示意图：互动录播示意图3.2.2.3装修建议 录播教室的整体环境建设概述学校录播教室的整体环境建设，按照录播室样式建设，因考虑到教学设备的存放与管理因素，首先将房间分为两部分，一部分录播教室间
46、，另一部分作为观摩控制室。录播教室内整体采用中式风格设计，结合精品录播室的教学环境，教室内采用暖色基调，使录播教室内严肃又不失活泼。符合人们当时对正常教学环境的追求；又不失教室教学活泼的氛围。由于是教室教学，无需体现出张扬的装修个性，室内设计中反映出的轻松、简洁、新奇的趣味性即可。教室内采用矿棉吸音天花吊顶，既有室内环境的装饰效果，又可起到房间声音中的噪音吸取作用。隔断墙采用轻钢龙骨支架、加石膏夹板固定录播教室的环境建设主要考虑灯光和建声，教师位置灯光可单独控制；为防止室外光线与室内光线不饱和，我们建议采用双层窗帘（单层透光、单层不透光）控制室内光线。考虑房间比较空旷，作为录播室面积比较大，声
47、音会有混响等因素，我们建议房间内采用部分吸音材料。双层窗帘可以吸取部分噪音，顶部我们建议采用矿棉吸音板加轻钢龙骨建设，地面我们采用普通复合木地板，一是增加录播教室环境气氛，二是减少声音的地砖地面反弹效果。室内墙面采用暖色基调，可稍加装饰。精品课程录播教室的建设要分别从建声、灯光与多媒体系统等系统的整合等多角度考虑，对本教室进行装修设计。 声音处理精品课程录播系统中最难处理的就是声学的处理。目前行业内无论什么生产厂商在系统中都避讳声音的处理问题，因为要达到声音的高保真还原，需要从房间的各个角度去考虑，从声学的各个层次着手，往往达到的效果也并不明显。在装修方面加强房间的吸音处理，增强房间的隔音处理，同时采用电容式吊装话筒，整合声音处理器，消除声音中噪音，啸叫等现象。让声音尽量高保真还原。教室内所采用的材料不易燃烧，而且隔热、隔音、吸音性好。墙体表面根据实际情况合理选择不易产生尘埃、不产生静电、无毒的材料。吊顶处理，采用了吊装轻钢龙骨，吊顶构件最好是可拆的，至少是在规定的地段是可拆的，以便于人员能够进行吊顶的检修。吊顶以上空间及屋顶应采取防尘措施，防止灰尘通过吊顶落入录播教室内。所选用的吊顶板及其构件还应具有质轻、防火、防潮、吸音、不起尘、不吸尘等性能的矿棉吸音板。 灯光配备教室灯光技术参数要求：照度：