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1、-浙江省义务教育学校“城乡携手、同步课堂”试点工作技术环境建设指南(讨论稿)根据浙江省义务教育学校“城乡携手、同步课堂”试点工作方案(浙教办201874号)文件精神,为确保试点学校工作顺利实施,特制定本指南。一、适用范围本指南规范了浙江省义务教育学校同步课堂技术环境的建设原则、基本应用、软硬件及网络建设等方面的基本要求。我省义务教育学校“城乡携手、同步课堂”试点学校可参照本指南,开展技术环境建设,也可在本指南基础上增加特色化的装备内容。二、建设原则1.适用性原则。按照“同步课堂”、“同步教研”的开展学科和教学(教研)模式需求,结合学校已有设备(如多媒体教室设备、录播教室设备),参照指南中建议的
2、硬件设备和网络环境功能和技术要求,建设高效、稳定和便捷的应用体系。2.先进性原则。坚持采用成熟核心技术和技术架构,核心设备采用专业设备,云平台运维服务专业化。3.开放性原则。系统具备跨平台应用和移动端设备应用,系统功能拓展和升级便捷,具备与其它应用平台的数据对接功能。4.统一性原则。根据本试点工作性质,搭建完整的技术环境既有硬件设备的建设,又有软件(云平台)建设和日常运维服务,三者需统一规划和建设(购买)。在试点工作期间,由各设区市教育行政(业务)部门统筹。三、基本应用1.同步课堂在特定环境(设备)支持下,由授课教师同时对本地(教室)同学和异地(教室)同学进行教学的一种网络课堂教学模式。可以开
3、展一对一(也可以是一对多)的远程教学,相互之间实时互动,声画同步。在本次试点工作中,首先做到本地区(县、区)同组二所学校之间的同步课堂教学,主要应用形态是本地优质学校教师同时对本校班级和本地薄弱学校班级授课,完成2个班学生的教学任务。异地端学生可以像传统教学模式一样,聆听授课端教师授课,完成课堂答疑、课件展示、作业递交(呈现)等教学互动活动。2.同步备课在特定环境(设备)支持下,分布在不同地点(教室、会议室、办公室)的教师同时进行商议讨论的一种集体备课模式。可以开展一对一(也可以是多对多)的远程实时互动,声画同步。在本次试点工作中,首先做到本地区(县、区)同组二所学校之间的学科教师同步集体备课
4、,主要应用形态是本地优质学校教师与本地薄弱学校教师远程实时视音频互动,像传统集体备课模式一样,除面对面交流外,还能完成教案(各类文档、音视频资料)展示、文字叠加等互动活动。通过云平台,优质学校教师(或其他地区专家)观摩和点评薄弱学校教师示范课,可以开展一对一(或多对一)的远程实时互动。3.名师课表在特定环境(设备)支持下,优质学校教师和示范课授课教师在专用教室开展示范课(讲座)录制或直播的活动模式。可以开展一对一的远程实时互动,声画同步。也可以通过云平台和“之江汇教育广场”同步课堂专栏对全省用户进行直播(或实况录像点播)。在本次试点工作中,由各地区活动主办方自行组织,确定示范课(讲座)主讲教师
5、、时间和地点,并在同步课堂专栏上预告,直播或点播收看权限可以由学校设定。四、软硬件及网络建设要求(一)基本架构1.物理架构图1 同步课堂物理架构图2.应用拓扑图图2一对一应用拓扑图图3 一对多应用拓扑图(二)基本配置1.授课端教室设备设备连接(信号传输)示意框图图4授课端教室设备连接示意图图5授课端教室(有录播教室)设备连接示意图设备配备表序号名称数量备注1教室端系统主机1台标准配置2教师摄像头(云台跟踪式)1个标准配置3学生摄像头(移动式)1个选配4高保真拾音器(教师)1个标准配置5高保真拾音器(学生)1个标准配置6有源音箱1对标准配置7液晶大屏(听课端学生视音频)1台标准配置8教师用回看显
6、示器1台选配9教室多媒体设备1套可利用学校原有设备10系统控制器(笔记本电脑)及同屏设备1个标准配置11录播教室设备1套可利用学校原有设备12教师用移动终端(PAD)1个标准配置表1授课端教室设备配置表注:1、多媒体建议用短焦电子白板型;2、第8项设备请与第7或第10统筹考虑,不必重复配备。2.听课端教室设备设备连接(信号传输)示意框图图6听课端教室设备连接示意图设备配备表序号名称数量备注1教室端系统主机1台标准配置2教师摄像头(移动式)1个标准配置3学生摄像头(固定式)1个标准配置4高保真拾音器(学生)1个标准配置5高保真拾音器(教师)1个标准配置6有源音箱1对选配7液晶大屏(单独用于显示课
7、件)1台选配8教室多媒体设备1套可利用学校原有设备9系统控制器(笔记本电脑)及同屏设备1个标准配置10教师用移动终端(PAD)1个标准配置表2听课端教室设备配置表注:1、多媒体建议用65英寸以上可交互式大屏;2、如与教室多媒体显示大屏分工,第7项设备专门用于显示授课端教师课件。(三)硬件设备功能及技术参数1.高清云台摄像头项目技术指标备注感光芯片1、CMOS芯片:1/2.8英寸2、有效像素:1920(水平)*1080(垂直)3、最低照度:0.5 Lux(彩色),0.1Lux(黑白)光电组件1、20倍光学变焦镜头,手动/自动2、最大光圈F1.6,手动/自动3、自动对焦4、白平衡,手动/自动5、信
8、噪比50db云台1、水平方向:170,垂直方向:30902、支持倒装接口1、HD-SDI(HDMI)12、RS232或RS485通讯接口1视频参数输出分辨率:1920x1080p、30fps;1920x1080、30fps供电通过电源适配器供电,适配器需通过国家CCC认证附件信号线、数据线、摄像机安装固定件等 2.高保真拾音器项目技术指标备注规格1、有线2、全指向性拾音面积 有效覆盖拾音器为中心半径8米的园面积技术参数1、频率响应:40Hz 16kHz2、灵敏度:-36.5dB2.5dB3、输出阻抗:10030%4、等效噪声级: 26dB A (IEC 581-5)5、低频衰减开关:80Hz
9、10dB/倍频6、动态范围:50dB(1KHz at Max dB SPL)7、接口:XLR8、支持回声消除、自动降噪、自动增益控制品牌标识设备外框(或背面)处印制有品牌标识(镭雕或丝网印刷,任何粘贴的标识不符合) 供电通过主机供电,或电池供电 附件信号线、安装固定件等 3.教室系统主机项目技术指标备注硬件结构1、采用嵌入式操作系统、非PC结构,支持24小时不停机运行通畅、无故障2、独立机箱采用嵌入式操作系统、支持24小时不停机运行基本要求1、1个教室1个,连接教室硬件设备2、完成对教师跟踪摄像头的控制(自动跟踪、定位)3、完成各路视音频信号处理(实时转码、切换、传输等)4、连接云平台,完成系
10、统中任意教室间视音频交互控制教师跟踪摄像头的定位和自动跟踪。处理各路视音频信号的转码、切换、传输连接云平台,完成系统中任意教室间视音频交互接口1、视频输入:HD-SDI1路, HDMI1路(或DVI1路)2、视频输出: HDMI2路3、音频输入:XLR2路, RCA2路4、音频输出:RCA2路5、其他接口:USB2路,网口1路千兆网口,RS232(或RS485)控制接口2路;视频输入/输出1920*1080p30fps,可扩展至4K30fps;文件编码和存储1、录制格式:MP4,视频H.264编码,音频G.722/AAC/Opus编码2、视频码流:64Kbps8Mbps自适应3、音画同步,30
11、分钟节目音画同步误差0.3秒4、视频质量:1Mbps码流时视频分辨率可达1080p5、存储方式:本地存储500G(或云平台存储)网络适应性网络丢包率30%的情况下能保证视频流畅显示,帧率不低于25帧/秒;网络丢包率50%的情况下,声音清楚连贯;丢包率80%时,语义依然可理解备份机制支持会场终端与智能触控终端智能配对,实现双机热备。当终端出现异常而不能正常工作时,系统将会议自动切换到智能触控终端上,保持原有的会议效果,保证重要会场的高可靠性要求,提高会议的可靠性控制功能1、 主机自带控制面板(或遥控器)进行控制2、 可与触控大屏对接,通过大屏触摸控制3、 可与移动终端对接,通过移动终端控制跟踪和
12、定位教师机中景自动跟踪和定位,构图合理跟踪定位策略:利用脸部(人像)识别技术,教师在讲台区域活动时,能够中景自动跟踪定位拍摄,构图合理智能切换策略:在中景和全景之间实现自动流畅切换,切换响应时间应小于2秒基本要求已经提了录制功能1、 支持一键启动录制2、 支持播出屏内容录制3、 支持录制内容标记和存储(可自定义存放目录)4、 支持存储节目点播(有权限设置)有一键启动录制功能,播出屏内容录制功能,可自定义录制内容标记和存储位置直播功能1、 支持网页实时直播收看2、 支持通过微信等方式实时直播收看3、 可设置收看及文字互动的权限公有云终端功能。私有云删除4、 能创建直播节目表有网页直播,微信直播的
13、功能,自定义直播节目表互连功能通过云平台,实现与不限数量的终端互联互通:1、具备一对一、一对多的互动模式,且不限制互动终端数量2、远程互动信号延迟0.5秒3、支持同屏功能,实现PC(或移动端设备)桌面、文件等内容的操作和视音频文件播放4、支持电子白板功能,进行标注(批注)与云平台互联互通,能一对一、一对多的互动,远程互动信号延迟0.5秒品牌标识设备外框(或背面)处印制有品牌标识(镭雕或丝网印刷,任何粘贴的标识不符合) 电源独立电源,原配电源线电气安全整机安全性和电磁兼容通过国家CCC认证附件信号线、数据线等 (四)云平台(软件)功能及技术参数项目技术指标备注系统架构1、云平台所连通的各地、各种
14、终端(及客户端软件)能实现各种应用2、云平台服务模块能基于通用服务器进行部署3、支持VMWare虚拟化部署4、支持新型容器虚拟化部署5、支持平台资源池异地多活6、支持平台资源池负载均衡客户端能力1、 支持Windows、MAC OS、安卓、IOS操作系统2、 支持以上各种设备混合接入能力3、 支持有线、无线(wifi或4G)接入能力4、 支持通过客户端对设备(和云平台)进行控制的能力5、 支持客户端软件版本自主更新升级音视频能力1、视频支持H.264 SVC编解码协议,能够适应不同线路带宽、不同设备能力、不同网络环境的组网需求,720p、1080p、4K等高清分辨率视频处理2、音频支持G.71
15、1、G.722、OPUS协议,支持48K采样率的全带音频系统安全1、通讯信令通道须支持SSL加密2、媒体传输支持AES256加密3、录制的视频文件支持分段加密并保存在云端,密钥和媒体文件独立保存系统可靠性1、实现集群式媒体资源池服务,媒体服务应支持自动负载均衡、异地多活配置2、任意服务器故障,服务自动切换确保业务不中断,切换时间不大于5秒3、技术、产品、方案经过互联网公有云平台条件下大规模部署验证,运营和用户规模超过10万可扩展性1、 云平台可快速扩展,只需在公有云平台上增加服务器配置,可快速实现并发用户数扩容2、 并发用户数不设上限,根据客户需求进行扩展录制功能1、录制格式:MP4, 根据节
16、目带宽自适应2、录制存储:云平台存储,可下载到本地3、支持录制权限管理,允许移动终端启动自主录制4、存储空间:录制存储空间不设上限,试点工作期间(不少于三年)为每所学校提供500G存储空间直播功能1、 支持多码率直播,云平台可发送不同码率的视频码率,供观看端自主选择2、 支持百万级视频直播服务3、 支持节目视频上文字互动(弹幕)4、 支持同步课堂(或备课活动)直播系统服务1、支持PC、手机等不同类型设备接入同步课堂(或备课活动)2、支持信息推送服务3、可以定制平台名称、logo、域名、终端Logo及屏保等后台管理1、设备终端管理(用户管理),同步课堂状态监控,2、相关统计汇总功能, 如会议数据
17、统计汇总、设备状态统计等3、同步课堂学校有关试点工作信息推送功能4、编制直播(录播)节目预告,对接“之江汇教育广场”同步课堂专栏(五)学校基本环境要求1.校园网建设学校具备完整的校园网环境,教室(专用教室)、会议室、办公室布置有网络接口,通过当地教育信息中心接入省教育专网,同时具有接入公网的宽带(50M或以上)。2.授课(听课)教室建设具有网络接口2个,其中1个用于教室多媒体接入网络,1个用于“教室系统主机”接入网络;安装无线网络交换机(AP);安装教学多媒体设备,建议配备电子白板(或触摸大屏液晶一体机);安装教学显示用液晶大屏(听课教室是必配,授课教室是选配)。3.日常维护和管理配备专门人员(兼职)负责授课(听课)教室设备和网络日常维护,协助和保障日常同步课堂的常态化应用,负责有关信息发布和资源上传,负责培训授课端(听课端)教师设备使用培训。五、同步课堂专栏建设1.各试点学校(以组为单位)工作信息、同步课堂课程表、大型集体备课活动、名师示范课等信息在“之江汇教育广场”同步课堂专栏中汇聚和呈现。2.提供直播课(直播活动)和优质课(讲座)录像点播的浏览地址链接。3.各地采购的云平台供应商应完成与“之江汇教育广场”的数据接口对接。六、其他本指南提供的技术环境解决方案和设备(服务)相关要求是开展试点工作的基础性要求,不是唯一性要求。本指南由省教育技术中心负责解释和说明。-第 11 页-