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智慧校园设计与建设 解决方案

2019-4-15 12:26:22

目录

第一章智慧型校园规划总体思路... 1

1.1校园信息化现状分析... 1

1.1.1发展现状分析... 1

1.1.2业务需求分析... 2

1.1.1建设需求分析... 4

1.2智慧型校园建设... 5

1.2.1发展历程... 5

1.2.2定义及特征... 5

1.2.3关键技术... 7

1.2.1建设目标... 8

第二章智慧校园整体规划... 9

2.1建设原则... 9

2.2总体构架... 11

2.2.1技术视角构架... 11

2.2.2应用视角构架... 13

2.2.3角色视角架构... 14

2.3建设效果... 15

第三章智慧校园详细设计(基础设施建设)... 18

3.1网络设施... 18

3.2云服务能力... 19

3.3智能终端... 20

3.4智慧运维... 21

第四章智慧校园详细设计(数据中心建设)... 24

4.1统一数据库... 24

4.2统一资源库... 24

第五章智慧校园详细设计(智慧整合建设)... 25

5.1智慧校园整合云平台... 25

5.2数据整合引擎... 28

第六章智慧校园详细设计(教学应用建设)... 29

6.1教育教学... 29

6.1.1智慧课堂... 30

6.1.2教学资源云平台... 39

6.2科技创新... 40

第七章智慧校园详细设计(管理应用建设)... 41

7.1管理服务... 41

7.1.1校务管理(教务系统)... 41

7.1.2智慧生活... 42

7.1.3信息发布... 45

7.1.4平安校园... 47

7.1.5智慧健康... 52

7.2家校共育... 52

第八章智慧校园详细设计(考试应用建设)... 53

第九章智慧校园信息化保障体系... 54

9.1信息安全保障体系... 54

9.1.1数字证书管理系统... 54

9.1.2虚拟专网(SSL VPN)55

9.1.3机房环境安全... 55

9.1.4网络环境安全... 55

9.1.5操作系统安全... 56

9.1.6数据库安全设计... 56

9.1.7数据安全设计... 56

9.1.8应用系统安全... 57

9.1.9容灾备份方案... 57

9.2信息化管理制度体系... 57

9.2.1信息化管理制度制定的原则... 58

9.2.2信息化管理制度的内容... 59

第十章智慧校园推荐建设模型... 60

10.1建设模型... 60

10.1.1实验型智慧教室建设... 60

10.1.2普及型智慧校园建设... 60

10.1.3探索型智慧校园建设... 60

10.2配置清单... 60

10.2.1实验性智慧教室建设清单... 60

10.2.2普及型智慧校园建设清单... 60

10.2.3探索型智慧校园建设清单... 60


第一章智慧校园总体思路

1.1建设背景

教育信息化是国家近几年一直在倡导并付诸行动的教育战略。进入21世纪以来,随着三通两平台工程、“农远”工程和高校教育信息化工程的实施,教育信息化进入了新的发展阶段。我国在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中明确提出:

1、“加快教育信息基础设施建设,高度重视信息技术对教育发展的革命性影响”;

2、“加强优质教育资源开发与应用,促进优质教育资源普及共享“;

3、“构建教育管理信息系统,提高教育管理现代化水平”三大主体思路。

经过多年发展,学校的信息化建设取得了较大的进步,校园网络基本普及,信息化基础建设初具规模,信息化应用已逐步涉及到教学、管理、考试评测、生活等各个领域,信息化已经成为推动教育改革发展,带动教育现代化、智能化,实现教育跨越式发展的重要手段。

随着国家不断加快教育信息化在校园内应用的建设,以及新高考改革各项政策的出台不仅对校园教学方式产生变革,对校园全方面的管理、服务都带来了更高的要求。在社会信息化的大背景下,通过现代信息技术与学校教学、教研、管理的每一个环节融合,从“数字化”校园升级为更高层级的 “智慧型”校园,不断推进以学校为主题的教育信息化进程,成为教育信息化的重要组成部分。

1.2需求分析

一、学校维度

站在学校总体角度,在内要对各项教育业务管理好保持稳步发展,在外要寻求学校发展和提升的有效、有力途径。

维度

需求

教学、教学管理

教学质量不能有效化管理和全面性评估;教学的有效性、针对性有待提高;使用现代信息化教学技术增强教学手段;优质教学资源的常态分享;考试评测、统计分析工作量大;

校务管理

校务管理基本处于人工阶段;信息内容不够完善;数据共享度不够,各业务系统基于处于信息孤岛;

校园文化

文化宣传信息传达手段不多,更丰富的内容需要新媒体承载;对家长和社会展现学校风采需要常态且直达的宣传方式;

信息管理

数据采集方式落后;数据存储分散;数据分析较为困难且不及时

新高考改革

选排课;走班管理;学生生涯规划;综合素质评价;

2、角色维度

1管理者

管理者的核心需求:提升学校优质教育资源内容及流转共享,进一步增强有序管理,从而以教促教、以管促教,提升学校整体教育质量。例如:

维度

需求

上级管理

教育信息快捷上报;教育资源跨校共享;优质资源远程引进;

安全管理

校园安全全盘掌控、及时通知、提前规避;家校互动共建安全;

教职工管理

管理是否有序;通知是否到位;教学水平如何保障和提升;

德育管理

师生考勤如何监管;考核体系如何落实;评价体系如何有效;

教学管理

教学计划量化管理;教学目标制定行动有效;教学过程、质量、档案如何管理;教学大数据分析如何进行;

2一线教师

教师的核心需求:以有效、易于实现的教学辅助工具和模式快速提升教学质量,以及增强对学生管理的紧密性。例如:

维度

需求

上级管理

通知待办及时获取;业务报表方便统计;报表数据有效采集

学生管理

通知有效到位;学习状况分析有的放矢;个性化教育;学生成绩统计与分析

家长沟通

家校沟通效率高效;学生状况直达家长;

教学、教学管理

教务管理工作繁琐;备课费时费力;教学反思有效自检;教学结果直观评估;教学分析无从着手;

3家长

家长的核心需求:全面、便捷、及时了解孩子的在校学习与生活情况。例如:

维度

需求

安全保障

想知道孩子在哪;孩子放学有没有按时回家,去了哪些地方;希望孩子的安全能有保障,意外情况及时通知

学习成绩

想知道孩子的作业是什么,以便督促;想知道孩子的真实成绩;想了解孩子平时的表现情况

综合表现

孩子每天是不是都按时到学校了;课堂表现如何;是否能跟其他同学和谐相处;在某些方面是否有特长

4学生

学生的核心需求:提升学习效果,满足个性化学习,加强学习圈层的交流,以及能帮助管理学习外的各项事务。例如:

维度

需求

安全保障

入校考勤能否更方便;请假出校能否快捷方便;校内安全如何有保障

学习保障

能否课前先进行预习;重点知识点能否反复学习;课后没听懂的能不能在学习;课程如何快捷查询

校内活动

刷卡消费方便、快捷;入校考勤快速;图书借阅手续简便; 便携电话卡;校内用电、校内用水量化

互动交流

与老师之间交流方便快捷;同学之间探讨方式多样;校外交流方便

5) 信息化管理员

信息管理者的核心需求:运维方便,能及时发现问题、能快速便捷解决信息化问题。

6)共性需求

协同办公、信息共享、便捷沟通。

1.3需求应对

面对新时代下学校的诸多需求,数字化校园已经远远不能满足复杂情况下的业务问题,需要通过更智能、更高效的智慧校园升级建设来一揽子解决。

1)什么是“ 智慧校园 ”?是教育信息化的更高级形态,是数字校园的进一步发展和提升。它综合运用智能感知、物联网、移动互联、云计算、大数据、社交网络、虚拟现实等新一代信息技术,感知校园物理环境,识别师生群体的学习、工作情景和个体特征,将学校物理空间和信息空间有机衔接,为师生建立智能开放的教育教学环境和便利舒适的工作生活环境,提供以人为本的个性化创新服务。

2)核心理念。通过以用户为中心,以实际需求为目标,以应用驱动为模式,面向用户业务实现全面化的智慧体验和功能服务。

3)优势特征。智慧校园其优势特点是数字化、网络化、智能化和多媒体化,基本特征是开放、共享、交互、协作。以教育信息化促进教育现代化,用信息技术改变传统模式。

1.4建设目标

按照科学的校园发展理念,以新一代信息技术和智慧应用为支撑,在泛在信息全面感知和互联的基础上,全面整合校内外的资源,实现人、物、校区功能系统之间无缝连接与协同联动的智能自感知、自适应、自优化,从而智能识别师生群体的学习、工作情景和个体的特征,将学校物理空间和数字空间有机衔接起来,为师生建立智能开放的教育教学环境,改变师生与学校资源、环境的交互方式,提高教育教学质量和管理水平,促进师生全面发展。

最终构建智能化、一体化、绿色安全的校园生活、学习、工作环境,全面提升学校的信息化应用能力和教学服务水平,打造高度信息化的“智慧校园”。

【智慧校园预期建设效果图】

【考教管三位一体智慧教室预期建设效果图】

【考教管三位一体智慧教室预期建设效果图】

【考教管三位一体智慧教室预期建设效果图】

第二章智慧校园建设保障体系

2.1信息安全保障体系

智慧教育系统的安全体系模型主要包括从软硬件环境安全、数据与应用软件系统安全以及相关安全管理制度等内容,这些内容相互关联共同组成项目的安全体系,以下分别描述其相应的安全措施。智慧教育系统的安全体系模型如下图所示:

图安全体系模型

1、数字证书管理系统

数字证书为实现校园内各用户安全通信提供电子认证。在校园内外网中,使用数字证书实现身份识别和电子信息加密。数字证书中需含有密钥对所有者的识别信息,通过验证识别信息的真伪实现对证书持有者身份的认证,保证校园内外的信息安全。

2、虚拟专网(SSL VPN)

为了便于校园用户透明、跨网络访问校园网资源,能安全、便捷地实现移动办公,学校提出了虚拟专网的需求。要求使用相关网络协议提供数据加密,保证数据在公网上传输的安全,同时与统一信息门户相结合,能够使用户在校园网外通过SSL VPN顺利访问内网资源,保证全校师生可以通过任何标准的浏览器实现远程安全接入。

3、机房环境安全

机房环境安全目的是主要确保应用系统的物理环境安全可靠,主要环境安全保障措施包括如下内容:机房屏蔽、防静电系统(屏蔽网、防静电地板等)、机房防雷接地系统、机房保安系统(防盗报警、监控、门禁)、机房环境监控系统、机房专业空调通风系统、机房网络设备放置(机柜、机架等)、机房照明及应急照明系统和机房UPS配电系统等建设。

4、网络环境安全

网络环境安全主要确保网络不受病毒侵害,进行合理划分IP和访问策略,保证网络运行稳定。主要措施包括:安装防病毒软件和防火墙、通过对特定网段、服务建立的访问控制体系;建立良好的认证体系以防止攻击者假冒合法用户;对安全漏洞的周期检查;通过对特定网段、服务建立的攻击监控体系;通过创建IP安全策略,手动或自动关闭一些常见的木马病毒默认的连接端口,从而加强系统的安全性。网络安全同时包括服务器设备、防病毒及备份软件等方面建设。

5、操作系统安全

操作系统安全的措施主要包括:选择安全性能好的操作系统、安装最新补丁;禁用不使用的服务和端口;设置安全的文件系统;设置操作系统的用户、密码和操作权限;设置屏幕保护密码;设置密码策略及帐户锁定策略;禁止空会话访问;关闭默认共享等方面。

6、数据库安全设计

安全措施包括:选择安全性控制好的数据库平台软件,比如:OracleSQLServer等;安装相应的补丁;关闭相应的服务,修改数据库用户的默认密码;设置数据库用户的操作权限,确保从底层数据库用户上避免应用软件功能上导致的错误删除等安全意外;针对数据库软件的备份恢复功能做好数据的备份恢复工作。

7、数据安全设计

在数据安全方面,智慧教育系统将采集、整理、处理、传输、统计、分析等所对应的数据进行安全分级,按照重要度分为一般数据、重要数据和关键数据三级,按照保护方式分为自主保护、审计保护、标记保护、结构化保护和验证保护五级等,然后对于不同级别的数据采用不同的安全措施。在对数据的处理中,全网络建议运行于基于系统层的数据安全加密系统之上,该系统可以对系统内所有数据进行管理和加密,并且根据不同用户授权使用数据的权限,从而实现了数据的系统级安全。

8、应用系统安全

主要的措施包括:设置不同权限的操作用户;针对不同用户权限有不同操作的功能;针对核心的操作由日志记录,比如登录、增加、修改和删除等关键操作要有日志记载,记载信息包括用户名、IP、时间、操作内容等信息;建立良好的备份恢复功能支撑环境等。

9、容灾备份方案

容灾备份建设是一项周密的系统工程,也是一个全新的危机管理领域。容灾备份建设不仅需要进行灾难备份中心建设和系统设备购置。更需要有灾难备份技术、危机管理、风险管理、业务连续计划制订、灾难演练和灾难恢复等灾难备份专业领域知识。此外,容灾备份也是业务流程的延续,它需要建立完善的容灾备份中心运营管理体系,需要不断保持业务连续性和计划的有效性,以保障容灾备份中心能持续发挥灾难备份功能。

智慧教育是大型的综合平台,运行着多种业务系统,保存着大量业务数据。一旦出现数据丢失、系统崩溃等问题而无法修复,造成的数据丢失或损坏,将是不可估量的损失。因此,必须建立容灾备份系统,对平台的操作系统、业务系统、数据库系统和文件服务器进行备份和保护。

2.2信息化管理制度体系

在信息化的建设中,信息化管理制度建设是保障。信息化不能一蹴而就,一“化”就灵。信息化为我们提供了科学、便捷、智能化的管理工具和手段,但信息化不是万能的,还要靠制度去保障、去规范使用者的操作行为。要用严格的制度去约束人的行为,杜绝随意性,建立设备和资源的保管、维护、使用制度,建立经费投入和保障机制,建立科学评价与反馈机制来确保信息系统的应用,这是信息化建设和推广的关键。

从学校实际出发,为智慧校园平台的高效运行制定规范管理制度。通过体系建设,梳理工作流程,编写体系文件,可从制度、流程上对工作进行规范管理,加强学校全员的规范意识,真正实现工作有章可循、有据可查、有人负责、有人监督的过程管理模式,实现从注重结果向注重过程转变。

1、信息化管理制度制定的原则

1)标准规范的原则。在系统建设中,遵循已有的和正在制定的有关的国家标准、行业标准、地方标准以及国际标准。编制智慧教育系统的基本规定。在规定制定过程中应该以国家、行业标准为基础,兼顾学校的实际。标准规范应包括数据规范、服务规范和应用规范等。

2)量身定做的原则。要根据学校的实际情况和实际存在的管理问题制定相应的信息化制度,不能生搬硬套。从别的学校或单位拷贝来一些制度,由于和本校的实际情况不吻合,结果造成制度不能得到很好的执行。

3)全面科学的原则。信息化管理制度一定要全面、科学。因为,信息管理中存在很多问题,问题之间有一定关联性,如果仅仅是片面解决问题,是不能全面解决单位问题的。制定制度要科学,要符合客观实际,要切实可行。当学校的情况发生变化时,要及时修改制度,制度要在不断执行过程中得以完善。

4)责任目标明确原则。制度要有明确的目标和责任,这样才能有的放矢,体现整个制度的完整性和合理性。

5)奖惩分明原则。制度要有奖惩措施,否则制度只是一纸空文,起不到真正的作用。 

2、信息化管理制度的内容

目标(制定本项制度的目的)、范围(制度适用范围)、职责(制度涉及的人、部门的任务和职责)、具体的规定(制度要约束的具体内容)、奖惩(对维护和违反制度人、部门的奖励和惩罚的具体内容)等。本文表中的信息化管理制度类型和主要内容,基本履盖学校的信息管理内容,各个学校可根据自己的具体情况有所选择和增删。

第三章智慧校园整体设计

3.1建设原则

智慧校园平台是一项结构复杂、涉及面广、建设周期长的信息化系统工程,为能够使智慧校园平台建设健康、有序的开展,智慧校园的总体规划遵循如下原则:

1、统筹规划,分步实施

智慧校园是个长期化的建设项目,为保障智慧校园落地效果具备先进性和示范性,瞄准智慧校园长期的发展需求,对智慧校园进行前瞻性统一规划,避免“建成就落后”和“推到重来,全部更新的”资源浪费。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。在规划指引下,突出重点、以点带面、分步实施、逐步深入,不断增强实施应用效果,统筹推进学校信息化协调发展。

2、应用驱动,融合创新

本次方案以满足实际教育需求为基本前提,把学校和师生最关心、最直接、最现实的利益问题放在首位,围绕教学和管理的实际需求展开应用建设,基于先进信息技术的发展和新型教育理念进行创新设计,在应用中体现教育信息化的核心理念,以此全面推进以智慧校园为表现形式的教育信息化工作。

充分利用智能化教育环境,突出培养教师的教育技术能力、信息环境下教学创新的能力,学生的自主学习能力、协作学习能力、探究学习能力和信息技术素养,促进信息技术与教育教学核心业务的深度融合,实现教与学方式和教育模式的变革与创新。

3、整合建设,共享数据

智慧校园是一个庞大的系统,需要多个应用系统来支撑,并且产生大量的信息数据和资源。各个应用系统之间需要互联互通、共享数据,不能形成信息孤岛,导致重复建设、重复工作。因此,智慧校园建设必须确保各个应用系统之间的数据共享与实时交换,并且建立统一、集中的信息资源库管理机制。达到各个职能部门之间实现无缝的信息共享机制,简便快捷的沟通机制,形成充满活力的教育管理形态。

4、前瞻设计,开放扩展

不管是学校已有的应用系统还是未来建设的应用系统,乃至国家和区域层面的教育信息化应用系统,智慧校园平台应定义统一化、标准化的应用接入接口,保障智慧校园应用体系充满生机的蓬勃发展。同时,智慧校园平台需接入各项智能硬件,考虑到硬件设备的差异性,平台应具备良好的开放性。

3.2关键技术

智慧校园因其智能化、大型化、丰富化,因而涉及诸多的现代教育技术,这些技术保障了在新时代教育环境下教育与信息化的紧密结合。

1、教育情景识别技术

根据分析情景信息识别教育教学情景,诊断学习者的问题和预测学习者需求,使学习者获得个性化资源、学习协作、接收学习活动建议。其涉及学习者特征分析、传感技术和自动推理等方面的综合应用。

2、环境感知技术

环境感知技术过RFID、无线传输、二维码、视频监控等感知技术对对校园各种物理设备、学习场景、教学场景、活动场景感知、时时动态监控与控制。

3、移动互联技术

移动互联技术是“智慧校园”的增强条件使移动学习成为可能,学习者通过网络学习,不在受地域限制。

4、应用融合技术

应用融合技术是“智慧校园”得以实现的技术核心。只有通过对数据、资源、应用的无缝融合,才能将数字化校园中“竖井”式业务系统实现互联互通。

5、数据分析及挖掘技术

数据挖掘技术是“智慧校园”更智能的核心支撑。通过数据分析挖掘,才能实现各种管理决策支持的实现,通过数据挖掘实现各个应用层面的管理体系,实现管理的可视化,体系化,报表化。

3.3总体规划

完善的智慧教育顶层设计,一方面通过顶层规划和信息标准确保整体建设的科学性、前瞻性和可行性,保障信息化建设的安全性;一方面通过统筹建设,整合资源,因地制宜实现学校教育各业务领域的逐步建设。

智慧教育顶层设计框架由横向服务于三个核心和纵向立足于三条主线构成。

其中三个核心教室、学校和区域是智慧教育的服务对象。从服务对象来讲,教室是教学活动的一线场所,既是教学资源的生产场所也是教学资源的消费场所;学校是教育教学的重镇,是具体教育教学管理和教育资源集散的桥头堡;区域教育管理机构是地区教育管理的中枢,肩负教育信息化建设顶层设计和统筹管理的重任,也是区域教育资源均衡的调度者。因此,智慧教育的建设必须要针对这三个核心服务对象提供相应、完整的解决方案,同时在满足各自需求的基础上实现对这三者的有效连接,完成三者之间的管理汇聚和资源传播。

三条主线教学、管理和考试是智慧教育的服务内容。其中教学为教育教学的本质核心,管理为教育教学的保障手段,考试为教育教学的结果检验。因此,智慧教育的建设必须要有效、完整的覆盖这三条主线,同时能够完成这三条主线的有效管理汇聚。

3.4总体构架

智慧校园的总体构架分为四层,分为基础设置、应用集群、大数据中心、整合一体化服务这四个层面,从硬件支撑到应用集群达成无缝融合,从数据孤岛到大数据中心构建整体化结构,从应用泛滥到整合一体化服务为用户提供智慧化体验。从而构建“好用、易用、爱用”的落地可行化、发展生态化智慧校园。

一、从应用视角的架构解读

整体智慧校园形成以“智慧整合服务”为应用中心,“智慧基础”为应用支撑,“智慧应用集群”为应用内容,智慧校园大数据中心为应用聚合引擎的组织架构体系。智慧校园整体体系架构向下形成对基础设施的资源统筹、管理闭环,向上集中化各级应用系统的标准接入、集中管理和数据互通,打造先进性且极具生态拓展力的优质智慧校园建设,同时保障智慧校园的运行在统一的管理模式下保持稳健运转。

智慧校园校园大数据中心对教育业务数据和资源的集中化整合,通过一个核心大数据中心打通所有子系统的数据互联互通,通过一个核心资源中心实现各系统数据与资源的整合与共享。消除信息孤岛,形成学校一体化应用体验。

智慧应用集群涵盖了学校的完整教育业务教学、管理和考试,对教学、校本资源库建设、课堂管理、平安校园、生活、校务、日常和国家考试等学校多方面的业务进行了趋向完整性的统筹规划,同时在实际建设中根据规划和学校情况可进行分步式建设平滑融合升级的方式。

智慧基础为智慧校园建设提供了扎实的信息化基础建设规划,从网络到集控、从智慧的物联到智慧的能源,通过科学的、成熟的基础构架方案为智慧校园的建设和使用保驾护航,为智慧教育模式在校园的流畅运转打下牢固的基础。

同时通过遵循两侧的信息化制度和规范体系,从信息安全、科学性、可行性和前瞻性,保障智慧校园建设的规范运转和长期使用,保持智慧教育模式在校园的不断生态发展。

二、从技术视角的构架解读

(图 智慧校园技术架构)

1、智慧基础设施

基础设施层作为整个智慧校园建设中最为基础的元素,是整个智慧教育体系运作的重要基础。主要包括网络设施、云服务能力、智能终端三大类:

1)网络设施。主要包含到校互联网、校园有线/无线网,以及可以对设备、能源进行智能采集、感知和控制的物联网络。

2)云服务能力。主要包含支撑智慧校园云计算服务的各类计算、存储、管理的主机服务设备。

3)智能终端。主要包含教室、校园等的各类智慧教育应用的前端支撑终端系统,如信息采集、使用体验、内容呈现等。如录播系统、教学一体机、电子书包、一卡通等。

2、智慧校园大数据中心

数据中心层的构建,统筹解决两个核心问题,一是基于整个校园信息化环境的数据(结构化,如信息资料)的统一管理与信息共享,二是基于整个校园信息化环境的资源(非结构化,如文件)的集中管理与资源共享,让上层的各级业务应用系统,消除因为不同技术/不同厂家的因素,在一个统一的数据支撑上开展融合化的协作使用,避免信息孤岛问题。

3、智慧整合服务

通过对数据的整合,奠定教育信息的标准、进行共享信息的交换、建立各类主题数据库。通过对服务体验的整合,打造一站式、聚合化的信息化应用体验。基于对数据和服务的两个整合,围绕智慧校园的的各级应用系统和数据,实现应用集成,构建智慧校园管理的智能化、应用系统的一体化、信息应用的全面化、支撑平台的集中化。

4、智慧应用集群

以教育业务的教学、管理、考试以及大数据分析四个核心维度展开智慧应用。以智慧校园基础平台、整合平台为依托,在原有数字化校园基础上,升级原有终端为交互式终端,改造原有教室,形成智慧教室、智慧教学、智慧校务、智慧生活、创新教育、常态化录播的多维度,全方位应用。

第四章智慧基础

4.1网络设施

在建设过程中充分利用现有网络,根据实际情况指定网络建设方案,通过计算机网络(包含有线接入和无线接入方式)、电信网络和广电网络等多种方式实现实施区域内的多网融合接入,更广泛的覆盖教育人群。同时,利用物联网技术,实现对教育基层信息的广泛感知和全面接入。最终实现互联网光纤到校,校园有线/无线网全覆盖。统一IT运维管理,所有资产清晰可控,对网络设备、服务器,中间件、存储、虚拟化等IT设备进行统一监控和管理,提供设备工作状态、业务运行情况的远程监控,提供呼叫中心满足用户故障申报,提供故障处理流程机制。最终实现校园网扁平化,有线无线的统一管理集中认证,提高校园网兼容性,简化管理,提升校园网服务水平。

光纤接入

学校有光纤接入互联网或教育城域网,班均出口带宽不低于10M

校园网络:

校园网应满足“智慧校园”管理、安全和教学等功能要求,网络服务在办公区域和教学区域全覆盖,千兆以上带宽到楼宇,千兆带宽到桌面。无线网络能支持移动学习、移动办公等应用。

数据机房:

数据机房、安防控制机房的建设,应符合GB50174-2008的规定,楼层设备间布局应满足机柜数量和维护需要,并预留可扩展的面积。

校区还应构建安防控制机房,用于校区安防、弱电以及消防的集中监控。安防控制机房应位于建筑物的底层。

感知网络

1.具备人员、车辆进出及其位置感知信息的传输能力;

2.具备教学、教研、科研设备以及图书等感知信息的传输能力;

3.具备校园水、电、气等基础设施运行状况感知信息的传输能力;

4.具备危险物品位置和数量感知信息的传输能力。

4.2云服务能力

通过云计算能力,分布式的架构与虚拟化的应用,将大大的提升整个系统的性能和对资源的有效利用。分布式计算是一种计算方法,和集中式计算是相对的。分布式计算将该应用分解成许多小的部分,分配给多台计算机进行处理。这样可以节约整体计算时间,大大提高计算效率。

通过云存储能力,分布式的存储又可根据智慧校园的实际场景,实现对数据的分类,分区,分片存储。存储系统采用可扩展的系统结构,利用多台存储服务器分担存储负荷,利用位置服务器定位存储信息,它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率,还易于扩展。

通过云管理能力,对虚拟化技术的应用,将计算机的各种实体资源,如服务器、网络、内存及存储等,予以抽象、转换后呈现出来,打破实体结构间的不可切割的障碍,使用户可以比原本的组态更好的方式来应用这些资源。几者的接合,实现对已有资源的最大化利用,避免资源的过度建议;也最大化的对现有资源的运行效力大大提升。

智慧校园同时也通过负载能力,容灾能力,运维能力等多方面对全系统进行保障,最大程度上提升了系统的稳定的运行能力。负载均衡能有效地解决数据流量过大、网络负荷过重的问题,避免服务器单点故障造成数据流量的损失。其有灵活多样的均衡策略把数据流量合理地分配给服务器群内的服务器共同负担。同时,为计算机信息系统提供的一个能应付各种灾难的容灾备份解决方式,当计算机系统在遭受计算机病毒、掉电、网络/通信失败、硬件/软件错误和人为操作错误等人为灾难时,容灾系统将保证用户数据的安全性。

4.3智能终端

智能终端基础设备作为整个智慧校园平台中前端使用和交互的基础元素,是实际用户接触最多的部分。基础硬件配置应能满足信息化环境下的教学教研活动的开展。所有班级教室和功能教室均安装有多媒体教学设备,智慧教室数占学校所有教学班级数的较大比例,拥有支持移动学习和交流的智能终端及配套设备,有条件的学校建设特色功能实验室等特色教学环境。主要包括各种:

多媒体教学互动终端

如电子白板、多媒体教学一体机、投影仪等;

物联网集控终端

如物联网远程集控设备、远程集控能源:校园水、电、气运行状况监测传感器;楼道、教室、道路灯光远程传感和控制终端;

信息发布终端

如电子班牌、电子校牌、大屏和交互型信息终端;校园数字广播系统等;

教学资源采集终端

如常态化、精品、互动录播等;教学过程信息采集终端等;

智能化考勤终端

如人脸识别、人数清点等自动化、智能化自动考勤等;

虚拟交互授课终端

如全息三维投影或 VR 虚拟现实;

消费与身份验证终端

如校园一卡通考勤、门禁、图书借阅、在线支付、消费信息采集终端;

智慧安防终端

视频监控终端;门禁和访客终端;活动和生活区域的应急报警终端;

4.4智慧运维

智能运维的实时监控和信息报警,对已建立的所有设备,终端和服务器的状态进行实时的监控,随时发现服务的运行异常和资源消耗情况;输出重要的日常服务运行报表以评估服务/业务整体运行状况,发现服务隐患;对服务出现的任何异常进行及时处理,尽可能避免问题的扩大化甚至中止服务。

第五章智慧校园大数据中心

把大量的高度虚拟化的数据和资源管理起来,组成一个统一的数据交换池和资源共享池,用来统一为各级应用提供共享服务以及为大数据分析提供数据和资源支撑;其特点是数据支撑量大、应用速度增快、类型多、附加价值高。

5.1统一数据中心

面向数据整合的应用。集成和管理所有子系统的业务数据,打通应用系统间的数据连接,互联互通,实现各系统业务数据的整合与共享,让信息交流避免孤岛现象。

通过对学校统一数据中心库的建设,完成对各个智慧应用的数据整合、清洗和交换,建立以业务为导向的各类教育数据主题库,实现集中式、整合化的教育数据管理和应用。

其核心作用有三层:

1、提供数据传输服务。打通各级接入子系统之间的数据传输通道,为不同技术方式、不同数据库的各级接入子系统之间建立通畅的数据传输连接。

2、建立统一的数据交换中心。集成和管理所有接入子系统的共享业务数据,建立数据共享和交换机制,避免数据孤岛。

3、聚合挖掘形成主题分析数据库。根据聚向的业务维度建立主题库,为整合服务的业务应用提供数据支撑。

其具体的系统内容是:

建设统一的大数据中心,建立标准的数据和接入标准,集成和管理接入智慧校园各级业务子系统的共享数据,为不同技术方式、不同数据库的各级接入子系统之间建立数据传输和数据共享机制,打通各级应用系统之间的数据共享通道。同时提供聚合的主题数据库。根据聚向的业务维度建立主题库,为整合服务、大数据分析的业务应用提供数据支撑。提供专用的数据传输服务ETL。

1)数据标准规范

在智慧校园应用系统全局范围内,数据标准为各级应用提供类似数据字典的作用,为信息交换、共享及聚合制定规范要求。保证各级应用和业务数据在接入、采集、处理、交换、传输过程中有统一、科学、规范的分类和描述,能够使信息有序流通、最大限度地实现信息资源共享打破信息孤岛。

作为智慧校园整合的核心模块,至少应支持以下技术和应用要求:

l包容性。数据标准的实施对各职能部门应用系统建设、信息的交流与共享、数据的收集、分析、发布都有着十分重要的意义,所采用的标准要能涵盖各级应用系统。

l可扩性。随着信息化进程的发展,数据标准应是一个及时更新、不断充实的动态生态化系统,能提供灵活调整标准规范的管理和维护工具。

l规范性。数据标准对各级应用系统都是统一的,并且支持未来待建系统。

l适用性。数据标准尽可能兼容原有应用系统的原始规范,便于实际应用。

l实施标准。数据标准遵循成熟的大型教育行业项目标准化体系经验,制定符合学校智慧校园实际情况的数据交换标准和共享体系标准,并在建设过程中根据学校智慧校园的具体情况和实际需求,建立科学、实用、完善的信息化标准体系,规范信息从采集、处理、交换到综合利用的全过程。拟建设的标准主要包含数据交换标准、构架体系标准、接口标准和生态发展标准以及规范制度建设。

l数据交换标准。数据要按照统一的标准进行关键业务数据的二次集中采集、存放与交换,使数据真正实现共享。为各级业务信息的交叉应用提供统一的共享窗口,打通应用系统之间的信息通道。包含交换数据定义(根据用户实际需求设计出学校信息内部交换数据内容、各级应用系统对数据交换及汇聚提供的数据接口开放)、交换模型设计(根据用户实际需求设计出学校信息内部交换模型、各级应用系统对交换模型实施所作的配合工作)。

l接口标准。定义清晰而标准的接口,使得各应用之间及与公共数据和资源平台之间能够实现数据交换和共享。同时便于今后满足接口标准的新建应用的顺利集成上线。包含交换语义描述标准(能够达到的交换周期、采用的交换模型)、交换接口方式(可根据学校应用的实际情况采用多种交换接口方式,如文件交换、标准数据交换、XML、WEB Service接口进行交换等等,最终建立统一的数据传输与数据交换规范,要求具有良好的扩展性)。

l生态标准。通过标准体系的建设,确定今后学校的应用系统建设标准及对接标准,使得遵循标准的应用能够方便地集成,易于构建一个标准规范且可缩放的智慧校园集成应用大平台系统。

2)数据共享服务

l数据和资源平台提供丰富的API接口程序,实现异构数据源的共享和交换,支持各种主流、非主流关系型数据库、ODBC 数据源、WebService 、网络协议、视频文件、常用文档等,以满足连接不同数据源的需求。

l根据业务场景的不同,中心提供多种数据集成策略和流程。

l提供资源文件的自动与手动上传、组织化管理与多级系统分享。

l可采用同步或异步的方式实现数据的交换及推送,可设定数据同步的周期,同时系统可以根据数据使用的频率,智能调整数据同步的频率。

l可以设定约束条件,指定数据源获取数据的必要权限条件。

l提供数据交换的完全抽取和增量抽取方式。

l对于所交换的数据,可以采取CDC(ChangeData Capture)机制,每次只捕获、集成有变化部分的数据,从而减轻数据交换平台的网络传输及系统处理的负担。CDC的实现方式可以通过触发器、系统日志位及标志位等方式实现。

l数据集成过程支持多线程有序操作,保证集成效率。

l系统能及时发现各种运行故障,提供异常信息的查看,可对异常数据量进行统计,并提供项目异常信息的警告机制。保障共享数据与资源的安全。

3)数据整合服务

以学校实际需求出发,按预先制定的标准规范整合各级智慧应用系统的数据,综合性、多维度聚合智慧校园业务数据,以便为智慧校园数据需求者提供一站式业务数据总览和大数据分析。

l支持数据的抽取、集中、加载、展现,构造统一的数据仓库;提供上下级间数据交换的通道。建立数据仓库:支持面向业务主题的数据管理;建立数据集市:提供数据仓库之上面向业务分析纬度建立的数据集合;建立交换库:支持将分散建设的若干业务应用系统进行整合;

l支持标准代码数据管理,支持新增、编辑、启用、停用、导入、导出等功能;提供变更日志。支持元数据管理,支持对标准代码、基础共享库,交换库,数据仓库,数据集市的元数据信息的管理。支持数据源管理,支持注册数据源,可将已建有的异构业务应用系统接入数据管理平台中,通过数据平台进行数据的检索及导出。

l支持数据质量检查,支持系统预置规则和自定义规则。支持自定义检查任务的相关配置。支持查询任务的总体执行情况。支持查询数据检查的结果。

l提供数据备份工具:数据备份,支持按照备份策略定时自动将数据以增量或全量的方式进行备份;备份日志,支持生成记录备份日志。支持查询每次备份情况;支持按备份执行日期进行检索。

l提供数据传输工具:支持数据中心的数据自动,安全的传输;支持定时,轮巡,增量全量的传输;

l提供数据计算工具:支持对数据仓库中的数据根据业务应用场景的要求进行大数据挖掘和分析计算。

l提供数据共享发布服务:支持结合开放接口平台将数据以接口形式发布。

l审计服务:支持操作及变更审计服务;支持日志记录。

5.2统一资源中心

面向资源整合的应用。对非结构化的数据资源文件,如视频、图片、课件等文件集中于一个资源中心进行统一的存储以及备份管理。

向上各处应用资源汇聚于一处,便于管理以及资源的共享,建立优质数字资源的共享资源库。

向下同时各级应用系统在使用中可以从这个资源中心获取资源,将原本各自系统在内部获取的资源圈扩大到可利用全局应用产生的资源,实现对学校资源的整体共享与应用。

第六章智慧整合管理与服务

智慧整合建设分为两个部分,一是不可见的数据整合底层服务,如数据标准定义、交换、清洗的整合服务引擎;一个是基于数据整合引擎的服务支撑,对于全局智慧校园整合信息、数据的可视化展示界面,即智慧校园整合云平台

6.1智慧校园整合服务引擎

6.1.1基础数据平台

基础数据平台为学校各级基础信息数据提供集中统一化的数据管理,各级智慧应用系统对基础数据的维护均通过统一标准进行,保持基础数据的唯一性。同时通过基础数据平台功能或标准的第三方应用和数据接入接口,以唯一入口形式对基础数据进行标准化的维护,保证基础数据的统一管理。为未来不断扩展的智慧校园应用奠定纯净的基础数据环境基础。包括但不限于以下内容:

一、机构管理。对学校组织结构的统一维护。

二、场所管理。对学校场所信息的统一维护。

三、行课管理。对学校课程信息的统一维护。

四、用户管理。提供全局内用户账号的唯一性维护管理。

五、角色管理。提供完善的全局角色与自定义用户组的管理维护。

六、应用管理。支持对各级应用系统的统一接入和入口管理。

七、统一用户授权认证。提供统一的SSO用户授权认证;实现面向第三方应用的开放SSO授权认证机制。

八、安全。支持安全加密认证;支持账号重复登录设置,可允许或避免多账号重复登录。

九、开放平台接口。提供面向第三方的开放平台接口,实现对基础数据和用户授权的接口访问。

6.1.2统一身份认证

统一身份认证系统建设以目录服务和认证服务为基础的统一用户管理、授权管理和身份认证体系,将组织信息、用户信息统一存储,进行分级授权和集中身份认证,规范各级应用系统的用户认证方式。提高应用系统的安全性和用户使用的方便性,实现全部应用的单点登录(SSO)和用户的整合。

单点登录系统为智慧校园应用提供了统一的应用入口机制,通过统一身份认证平台,实现单点登录(SSO),即“一点登录,全网畅通”,用户访问系统只完成一次身份认证,无需多次验证从而对所有授权的应用系统进行无缝访问。

建立一套完善的统一的身份认证体系,一方面保障用户在访问和操作上的安全性,另一方面使得整个信息化智慧校园环境中的应用、数据、流程能够有效地融合起来,把应用系统的信息交换、共享和安全水平提升到一个新的高度。

6.1.3数据和应用整合

智慧校园应用集成和数据整合环境,它将分散、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、非结构化资源、各种应用系统跨数据库、跨系统平台的无缝接入和集成,提供一个支持信息访问、传递、以及协作的集成化环境,实现个性化业务应用的高效开发、集成、部署与管理。

6.2智慧校园整合云平台

智慧校园整合云平台将用户统一身份认证、统一信息门户、个人空间进行了整合性建设并进行整合结果的可视化呈现。通过构建校园的统一智慧教育应用和管理中心,向下实现对各级智慧教育应用的信息交换与整合管理,向上提供面向管理决策者的一站式管理应用和决策指挥。

智慧校园整合云平台同时具备与后期区域智慧教育云平台级联能力,在区域智慧教育云平台实现对下辖各学校智慧校园整合云平台的管理数据和教学数据的汇聚与统计分析,构建区域整体教育信息化整合平台。

智慧校园整合云平台包含以下四大部分:

1)整合平台

一是完成统一门户管理,实现对校园信息化系统的统一权限管理、统一用户认证、统一安全机制、统一管理维护和统一用户体验;

二是完成统一基础管理,实现对共性基础管理的共建和共享,在大幅度提升管理和使用效率基础上,为各信息系统的整合应用提供基础。

2)工作门户

(工作门户 - 教师门户示意图)

通过整合应用平台对各个信息系统的数据汇聚管理和挖掘分析,提供面向不同用户角色的一站式工作门户体验,构建面向管理和信息的应用闭环。

在一站式工作门户中,用户一方面可通过可视化方式掌握来自各个系统,涵盖角色管理需要的实时数据,实现对业务态势的掌握;同时可对关键问题如各类应急事件进行提抓梳理,为管理决策提供依据;另一方面,可通过门户实现内外部管理协同,重要公文流转管理。

3)指挥平台

指挥平台主要服务对象为管理决策人员,以面向管理决策和指挥调度的维度,提供基于管理大数据的辅助分析以及数据可视化呈现,同时可提供一站式可视化指挥调度,帮助管理决策人员一站式完成发现问题、分析问题和解决问题的管理闭环。

4)大数据中心

通过对各级智慧校园教育应用系统的数据整合,构建校园教育大数据中心,实现对各个业务系统和各级场所的管理数据汇聚,并在此基础上为各类管理人员提供可视化数据管理体验。

第七章智慧教学应用

7.1教学资源

7.1.1教学录播

【彩云教学录播系统 】- 教学场景的真实还原

彩云教学录播系统是一套集课程录制、集中监管、资源存储、教学共享等于一体的完整的教育信息化生态系统,通过系统实现日常教学、教学管理、资源积累、资源利用等多个方面的应用,从而满足学校、老师、学生、家长等的不同需要。最终实现课堂教育数字化、教学管理集中化、教学过程透明化、教学资源信息化。

(教学录播拓扑图)

根据建设需求的不同,可以弹性化建设符合实际需求的录播教室,并且各级录播建设可以在将来需求变化时平滑升级到更高配置。

(录播方案分类示意图)

方案综合特色

1)高清成像,电影级画质。录制视频呈现画面达到1080P电影级画质,色彩丰富而饱满,展示的教学视频从画质上极具视觉观赏性。

2)保持教学生态性。无需改变所在教室内老师和学生原有的上课习惯,也无需教师或学生佩戴任何定位设备,高度保持课堂授课环境的原生态。

3)导播录制策略灵活。针对实际情况和需求的不同,有多种导播录制策略灵活对应;在用户各种不同情况的实际需求下均可达到满意的录制效果。

4)安装和使用对教室环境无额外要求。安装简便,适应多种教室规格情况;降低用户建设成本和工程周期。

5)可复用于网上巡查。录播的摄像机可复用于网上巡查系统。

6)支持多画面采集与导播。支持教师跟踪与特写、学生全景、课件信号等多画面的采集与自动导播,为教学展示呈现更丰富的资源表现。

7)专业级课堂采音。采音及音频处理采用专业设备,对教师语音、学生答问声音处理更为清晰和立体,真实还原课堂语音。

7.1.2校级教学资源云

面向校本资源库建设的教学资源云平台。

教学资源云平台汇聚学校教学业务中产生的多种教学资源,进行集中式存储管理,并且面向学科、课堂、题库、私有四大维度对教学资源进行组织化管理,对教学录播、教案、导学、作业、教研资料进行统一的面向课堂、大纲知识点角度进行有序化梳理和直观呈现。

1)学科维度:学科资源覆盖了多种国家标准教学大纲版本,到章到节到知识点颗粒度对各种教学资源进行分类和群组管理。

2)课堂维度:按照学校课表统筹管理课堂录播视频资源,以及和本堂课相关的教案、导学、作业等其他数字化教学资源。

3)题库资源:按照教学评测来组织资源,建立学校自己的在线题库资源,为随堂评测、在线组卷提供试题资源。

4)我的资源:以云盘的方式组织和管理用户自行上传的资源文件,便于用户管理自己的优质教学资源。

7.1.3远程课堂

远程课堂主要解决:

1、多校区的优质教学资源均衡问题,实现同堂不同校接收同一老师的授课。

2、当地在美术和音乐课程教学方面教师资源缺乏的问题,通过教育机构的组织策划进行本区域内或跨区域的远程送教、专递课堂;

3、区域促进教育均衡,运用优秀教学资源向区域辐射,提升全区教育水平。

系统主要功能:

1.无需人员值守,从导播到存储按设置策略自动完成。

2.支持教学直播、资源点播、资源下载、微课制作。

3.支持多终端接收:电脑端、手机移动端、显示大屏端。

4.直播时支持多参与方展开远程视频互动、提问和答疑。

5.同步直播高清晰度画面、高保真课堂语音的课堂授课过程。

6.可使用多种终端接收直播音视频。

7.可开展同校、异校在课学生,在家学习学生等对象参与的直播状态下的多方互动模式。

7.2智慧教学

(图智慧的教育教学应用示意图)

智慧教学体系在整体设计下有两层应用:

第一层应用以“智慧的教室”为核心展开

以 教学录播 实现教学资源的高保真常态采集,通过 教学资源云实现资源汇集并形成校本资源库。

通过 智慧课堂 实现老师和学生的课前、课中、课后的导学、备课、互动、作业等数字化教学辅助。通过课堂生态 实现对课堂教学秩序和教学质量的量化管理和综合评估等数字化、可视化的教学管理。

从而达成构建全面信息化环境的智慧教学体系。

第二层应用以“教育云”为核心展开

学校的若干节智慧课堂与教学资源云平台通过云服务连接为泛在的全校数字化教学大环境。资源来自课堂并反馈于课堂教学;同时资源可以为教师教研、科研、培训所用,可以为学生在线学习所用,可以为区域在线教育所用。

7.2.1智慧课堂

建设以“互联网+”的思维方式和大数据、云计算、移动互联网等新一代信息技术打造的,实现课前、课中、课后全过程应用的智能、高效的智慧课堂。系统基于动态学习数据分析和“云+端”的运用,通过数据化的决策分析、即时化的评价反馈、立体化的互动交流和智能化的资源推送,创建富有智慧、有利于协作交流和思维构建的理想学习环境,通过智慧的教与学,促进全体学生实现符合个性化成长规律的智慧发展。

整体智慧课堂包括两层架构,一是涵盖课前、课中、课后的云构架模式的智慧教学系统:教学助手;二是可与教学助手紧密结合也可部分独立使用的在课中时的教室端智能教学终端。两者的结合完成智慧课堂的完整闭环应用。

整体应用构架示意图

7.2.1.1教学助手:云构架的智慧教学系统

【教学助手系统 】- 教师的教学秘书,学生的学习伴侣

围绕教师课程教学闭环,贯穿课前、课中、课后,满足日常教学使用。支持教师、学生和家长在电脑、手机上不同场景下开展教学活动,帮助教师有效提高教学效率、丰富教学互动方式、培养学生学习兴趣、提升家校互动效率、有效沉淀教学过程资源数据。主要功能如下:

1)课程资源

支持用户上传平时积累的资源,并按照教材编目对资源进行统一管理,支持word、ppt、excel、音视频等格式资源的预览和编辑。提供资源分享、评分、收藏使用功能,支持资源的共建共享。

2)课前导学

制作课前导学可引用素材资源推送给全班,或有针对性地推送给部分学生,学生家长可通过手机端查收导学任务,辅导督促孩子进行课前预习。支持老师录制微课作为导学素材给学生预习,老师创建的导学可以分享到所有老师或本校老师,对应的老师可以进行收藏、评分使用。

3)同步备课

可整合数字教材、碎片化资源、互动试题、学科工具等制作课件,可管理个人课件,对课件进行删除、移动、预览、分享等操作,提供共享课件和示范性课件,对公用的课件可收藏、评分使用。

4)互动课堂

支持整合电子书包进行互动授课,包括课堂实录、电子白板、抢答等各种互动,完成的课堂内容同步展示给老师、学生及家长查阅,及时为学生回顾课堂、家长跟踪孩子课堂表现等提供数字支撑。

5)在线检测

提供与教材编目、知识点匹配的习题库,老师可一键收藏使用,在课堂中选择习题推送给学生进行知识点测练,并实时形成检测分析,为老师提升授课质量提供数据参考。

6)课后作业

老师在授课结束后,可以布置不同形式的作业,如视频、音频、图片等类型作业,学生家长通过手机端接收并完成作业,提交给老师查阅。

7.2.1.2教学终端:课堂的智慧教具

如上图,智慧课堂中的教学终端分为课堂本地化的硬件和软件,硬件包括教学一体机、无线AP、电子书包、高拍仪、答题器;软件包括互动课堂软件(教学助手授课端)、电子书包软件及资源等。

一、教学一体机

1、智慧教学一体机(电子白板型)

智慧教学一体机(电子白板型)

教学一体机(电子白板型)集成视频展台、多媒体中控、教学电脑、无线话筒、数字功放、音箱、数字时钟等教学多媒体及无尘白板于一体,功能强大、走线隐蔽、设计简约、操作简易。完美解决传统多媒体教室设备繁多、走线凌乱、操作复杂问题,让教学环境更加简洁、安全,让多媒体教学操作更加简单、智能,更符合现代多媒体教室的教学需求。

2、智慧教学一体机(液晶大屏型)教学一体机(液晶大屏型)是专门为现代多媒体教室设计的一体化多媒体设备。功能强大,集计算机、显示屏、视频展台、多媒体中控、2.4G无线话筒、数字功放、教室监控、数字时钟等功能于一体,取代传统多媒体讲台,让课堂布置更加自由,更符合现代化多媒体教室的教学需求。

二、移动讲台(教师端)

支持教师上课使用移动展台授课,辅助教师进行课堂教学工作,教师在讲课的过程中可以离开电子白板或者PC电脑进入到学生中间进行讲课,通过移动讲台,教师可以控制电子白板的显示和操作,教师也可以使用手机等移动设备的拍摄功能,拍摄多个学生课堂作品展示在电子白板上进行对比和讲解,移动讲台客户端支持Android系统和iOS系统。包括随堂拍照、拍摄视频、板书遥控、作品观摩、学生答题、抢答、随机挑人等功能。

三、掌中黑板(教师端)老师使用点阵数码笔在“掌中黑板”点阵黑板本上进行教学的书写过程模拟了讲台板书,可帮助老师深入学生中间,加强互动。纸笔书写,自然便捷、电脑呈现,展现清晰,教室可在班级中的任何位置进行移动板书书写与讲授。可以与教室里任意投影仪、电子白板、一体机等任意终端兼容。

掌中黑板工具包括蓝牙适配器、N2笔、及掌中黑板书写本,结合互动课堂软件授课,能将笔迹实时呈现在互动课堂电子白板上,并存储书写内容,方便回顾复习往期授课内容,极大的提高了教学书写效率及教学效果。

通过掌中黑板,教师可以使用画笔进行书写、控制录课的开始和结束、放大或缩小屏幕、进行屏幕广播、发送板书、发布作业等,同时,在掌中黑板的不同页上进行书写可以实现加页或者翻页的效果。

四、教师平板(教师端)

教师终端平板可以辅助教师教学,让教师可以摆脱讲台的束缚,在教室的任何角落都可以进行教学或互动。配合专用的同屏工具,可以将教师平板的课件直接在一体机等大屏设备上展示。教师端可以作为老师的辅助电脑,实现备课、办公等功能。

五、电子书包(学生端)

(图电子书包智能终端示意图)

学生端平板电脑,贯穿课前、课中、课后环节,学生既能够在课堂上接收教师指令,完成课堂的互动、学习任务。也可以课前、课后完成教师布置的课前导学、作业等内容。进行自主学习,查看课后复习、随堂检测及错题记录。

移动学习终端要求能基于平板进行课堂智能互动,同时也支持学生基于平板进行课外活动,课后学习,全面记录学生的学习成长轨迹。专为教育行业订制,采用友好型坚固的产品设计,具备出色的防撞击性能,通过了 70 厘米意外跌落测试(无保护情况下),防尘,防水,防泼溅。产品自带专用的电容手写笔;预装教育特色软件包,自然科学探索应用软件,使用内置摄像头将抽象概念具体化以便学生更好的理解,同时能够帮助学生开展科学观察和测量。

六、无线AP

在无线网络课堂中,教师平板可以同时与60 台学生平板进行流畅无延时的互动教学,信号传输稳定不掉线。进行广播教学时,教师端与学生端之间的平板屏幕可同步教学。

七、移动充电车

携带有蓄电池的可移动式小型充电车,用于满足教室、课堂、师生的移动学习终端的应急充电需求,有效解决移动终端电量续航的问题,产品具备移动便捷、多台终端、快速充电的特性。

7.2.2常态化扩声系统

常态化扩声是让教师授课发言同步现场扩声的解决方案,采用双核专用高速浮点数字信号处理器和业界领先的自动音量调节、噪音消除、回声反馈抑制等算法,能够实现大范围的声音拾取,同时又能有效防止外部噪音干扰和声音反馈引起的啸叫现象的发生,完美呈现高清晰度的拾音功能,从而提供极致的音频质量和扩声效果。使用灵活便捷,即开即用,真正实现轻松、自由的发言或授课,无需任何设备的束缚和牵制。

系统特点:

l真正解除了传统扩声设备对老师的限制,老师可在教室任意走动而无需佩戴任何设备;

l真正实现了高保真扩声效果,听众感觉就是讲话者在大声讲话,几乎感觉不到声音是从音箱出来的;

l真正做到零维护,无需进行充电、对频、调频,一键智能开启。

第八章智慧管理应用

8.1教学督导评价

8.1.1课堂生态

【 课堂生态系统 】- 教学秩序、教学质量的量化、可视化管理

面向课堂教学管理的课堂生态系统。

教室是教学活动的第一线,教务处关注课堂教学秩序,教研部门关注课堂授课质量,校领导关注课堂效果,班主任关注学生动态,建立课堂良性生态管理是学校业务部门的共性需求。

课堂生态系统兼顾课堂秩序与课堂质量,建立课堂生态良性监督管理,促进教学质量的提升,构建从教到管的良性闭环。

1)课堂生态一览

通过对课堂授课进行基于视频信息和数据记录的可视化管理,从教学秩序和教学质量维度进行量化管理与分析,为教学反思、管理决策、教师能力提供信息化模式支撑。构建以管促教、自我提升的生态闭环,为课堂教学打造充满生机的良性循环,以多种有效的教育手段促进教学质量的不断提升。

2)子系统划分

课堂生态管理从多种业务维度划分为以下子系统:面向教学秩序管理的在线巡课、面向教学质量的教学督导、面向教师发展的教学反思、面向教学管理层的课堂生态总览。

在线巡课通过对课堂秩序监管,实时定位学校各年级、学科、班级、教师课堂的课堂秩序进行情况。通过数据汇总分析,提供管理层针对课堂秩序改善的相关决策。

教学督导。对授课老师的课前、课中、课后的授课执行情况的数字量化监督,反应学校整体授课水平;通过对听课老师的主动学习意识的量化分析,掌握学校教师自主学习意识水平,对学校教学质量进行良性监督。

生态总览。通过对课堂质量与课堂秩序量化呈现,协助领导层了解课堂进行过程,快速定位学校课堂问题所在,针对性对学校问题作出管理决策。

教学反思。通过授课老师对个人行课大数据掌握,结合督导与巡课人员对课堂质量点评与秩序记录,辅助教师进行教学课堂回顾反思,提升教师个人授课能力。

8.2智慧校务

8.2.1智慧校务系统

教务管理系统包含校园信息统一门户、集中查询管理、行政管理、学生管理、教务管理、教研管理、后勤管理、安全管理、校园文化、基础设置、教业通和学业通等,可以实现跨平台、跨终端使用,与智慧校园整合云平台无缝对接。

教务系统基于“实用、易用”的原则设计。实用:帮助老师解决学校日常中的问题,使得信息沟通更加快捷、高效;还可以帮助老师解决日常教学、管理中存在的问题,简化老师工作量;易用:操作简单,不用花费老师大量时间去学习怎么用,只要会上网就可以使用;

1、系统涵盖

校园门户网站、便捷公文平台、校务管理组合平台、学业评价分析平台、多维度教师评价系统、教师成长档案袋系统、学生选课系统、学生综合素质评价系统、班级常规管理系统等等。

2、应用示例

¯校务管理包括:通知公告、公共留言、个人留言、会议管理、电教报修、总务维修、用车登记、资料印制、工资管理、请假管理、日程安排、课表查询、教师签到、网络磁盘、问卷调查、校产管理、专用教室管理、电教管理、校务排课系统、代办事宜。

¯教师发展档案:是收集教师专业学习成就和进步材料,真实反映教师专业成长历程的凭证。其内容包含老师上传学校审核的材料;学生对教师的评价;以及由学校教导处设定评价量化表,学生能通过智能终端随时随地自由完成这项评价任务。

¯学生成长档案:由班主任、任课教师、年级组长、教研组长、备课组长、社团负责人、学生会主席、学校领导、学生、家长等共同参与的一款专业的学生综合素质评价系统。涉及学生的道德品质、公民素养、学习能力、交流与合作、运动与健康、审美与表现六大方面,全面记录学生的成长情况。同时软件也具备强大的DIY功能,对评价的指标体系,学校可以100%自由设定。

8.2.2新高考走班排课

新高考改革走班分层教学管理工作比较复杂,通过创建一体化管理信息体系将原本复杂的管理问题具体化、形象化、分类化,实现教育教学管理工作横到边纵到底的全面信息化、数字化、流程化和快捷化,提升教学的管理效率和办学效益。首先,通过学习生涯规划辅助学生认识自我,规划自我,最终确定符合自身意愿与实际的选考科目;其次,在充分考虑学生选科意愿的前提下,结合学校自身资源情况,制定符合学校实际的走班方案并通过选课系统供学生选择;智能排课系统根据选课结果进行智能算法排课,实现“一生一课表、一师一课表、一室一课表”;再次,在分层走班教学过程中,利用先进的物联网技术实现考勤管理与信息发布,利用视频智能分析技术通过课堂生态系统实现教学过程督导评价,同时通过综合素质评价系统实现对学生学习生活的统一阶段评价;最终,通过大数据分析,构建以评促管,以管促教的一体化管理体系,从而提高学校的教学管理水平,提升教学质量。

8.2.2.1学习生涯规划

高中生职业生涯规划是激发学生活力和提高其发展动力的重要途径。学习生涯规划教育测评系统,以评测工具为依据;以职业库、专业库、院校库为支撑,以生涯资源库为辅助;以学校、老师和学生价值为纽带,形成全方位的生涯规划教育系统,提供学生职业适合度报告,帮助学生选课提供参考。系统可以实现“职业-高校专业-选考科目”和“优势科目-高校专业”两个维度的智能测评与分析,帮助学生正确认识自我,并根据自身条件制定未来学习计划,使其在学习中充分发挥主观能动作用,更好的实现自我价值。

主要功能

职业规划。系统支持综合能力测评、学业选科测评、霍德兰测评、性格色彩测评和GATB倾向测评等类型的在线测评,学生在线完成测评后生成测评报告,报告显示学生数据的测评结果,适合的专业,兴趣爱好、性格特征等数据信息,以及对专业的数据分析,就业情况,全国排名情况。

学习规划。系统提供高校高考分数线,学校按省份/学校类别等分类展示高校属性,学校官网链接,高考分数线按省份/考生类别等分类;近几年不同批次录取分数线等信息查询服务;系统通过学生历次考试成绩分析、所在班级层教学难度和选课侧重方向给出职业生涯规划,老师可以判定学生未来发展发向;亦可实现将学生自身人格特质与喜爱学科进行匹配,结合自身优势学科,帮忙学生自主确定学习目标与学习方向。

8.2.2.2智慧走班管理

走班教学的难点在于如何开展走班教学工作,智慧走班包含智慧走班选课系统、智慧分层走班排课系统、智能考勤系统以及信息发布系统,统一解决新高考改革分层走班教学工作中怎么走,怎么排,怎么管的问题。

¯智慧走班选课

系统充分考虑不同学校的师资、学情、场地设施等实际情况,结合学生的兴趣爱好、学生在线选课、学业曲线等数据,提供微走班、中走班、大走班等多种选课方案,学校根据自身条件自由选择,满足其个性化教学需求。

支持基础资源设置。对学校的部门信息、教师信息、课程信息、场所信息、学年学期、年级课程计划、学科教研组和审计日志等信息进行数据管理。

支持学科预选。学生对学习科目进行选择,不局限于三门选考科目,系统对选择科目进行汇总分析,学校可根据统计分析结果进行课程开设。

支持智能选课。主要由学生、教师、导师(教务管理)三种身份按权限查询课表、选修情况,在线选课;后台管理,对学生的选课批次、课时、课程名称、上课时间、开始选课及结束选课时间的控制。

支持教学资源评估。通过学校教学资源评估系统,学校可收集各校的各种现有软硬件资源数据信息,主要内容为对学校的选课走班及相应的教学管理提供系统建议方案,学校根据本系统分析比对学校的现状,从而能更精确的根据各校的条件和办学模式与理念形成各种选课走班模式的基本管理决策。

¯智慧分层走班排课

根据不同走班选课方案,通过设置教学任务、排课规则和预排课表等简便流程,完成分层走班教学场景下多形式的课表编排,实现一人一课表,一师一课表、一室一课表。

简化教务人员在排课上的工作内容,最大可能地自动化课表编排过程。并且在教学运行过程中,支持对调课、教师培训、请假等突发事件的课表调整。支持选课走班制下的分层教学方式。根据各校的选课走班实施方案,在“一生一课表”、“一师一课表”的基础上实现学校、年级、班级和其它课程组织等各级各类课表。支持排课参数设置、课程表编排、课表检测、课表调整。

¯走班信息发布与引导

新高考改革分层走班教学中,信息发布系统通过将统一信息发布平台与电子班牌等智能显示终端设备相结合,让每一个学生能够及时了解课程信息及个人信息;同时系统也是学校校园文化建设的一个对外展示窗口,可以让学校发布校园通知、展示校园及师生风采、宣传校园文化、进行安全教育等变得更轻松省时。

系统详情请参见本文中的【信息发布系统】章节

8.2.2.3综合素质评价

综合素质评价系统采用“两评价,一参考”的模式,利用区域内现有学校评价手册结合学校自有评价标准,以班主任及任课教师对学生平时表现的统一客观评价作为依据,同时参考学生自评价和学生间互评价,综合体现学生个体差异和个性发展的需求;做到形成性评价和终结性评价相结合,共性评价和个性评价相结合,从多个角度对学生进行评价,以学生的关键表现和实证材料作为评价的重要依据,帮助学生全面了解自己,促进学生综合发展。

系统从学生道德品质、公民素养、学习能力、交流与合作、运动与健康、审美与表现六个维度,以及维度下的要素和关键表现,通过学生自评、学生互评、教师评价全方位多角度对学生进行综合评价,帮助学生全面了解自己。综合素质评价管理用于设置学生素质考评基础信息,可增加、修改、删除、查询学生综合素质评价信息。

8.3智慧生活

8.3.1一卡通

一卡通校园卡集消费缴费卡、图书借阅卡、身份识别卡等于一体,主要具有消费、身份识别、个人信息查询等功能,其应用覆盖综合消费系统,包括收、缴费及各类款项支取,校内各类小额消费以及信息查询系统,包括身份认证、图书借阅、水电费用、科研课题、科研经费、教学情况等。整个系统与银行系统和校内原有的软件系统及学校管理信息系统有良好的衔接,实时交易,并支持学费、工资等的在线支付。

系统基于已有的校园网络,采用三层架构即一卡通中心平台前置服务终端应用服务包括银行转帐系统、持卡人综合业务管理系统、个人消费系统、第三方对接系统、身份识别系统、信息查询系统。其结构图如下:

图 校园一卡通系统结构

主要功能模块:

1)一卡通管理中心

一卡通管理中心主要实现校园卡的初始化、发放、挂失、解挂、补卡、注销、黑名单管理等功能;

2)一卡通结算中心

一卡通结算中心主要实现圈存管理、对各商户的销售结算和转帐对帐,与银行转帐和对帐等功能

3)一卡通应用子系统

应用子系统是一卡通系统中的主要功能模块,实现校内的食堂、商户、缴费、教务管理、学生管理、人事管理等各方面的刷卡功能。

4)一卡通综合缴费子系统

充分利用一卡通数据统一和识别准确高效的特点,建立一卡通综合缴费系统,各收费部门和财务共享统一的一卡通基础数据,实现快速收费和缴费。

5)一卡通身份识别业务

主要包括:门禁、考勤、签到、会务等。门禁系统是典型的身份识别系统,读卡后,将卡上信息与门禁控制器中的有效信息进行比对识别,确认后方可打开电锁;而门禁控制器内均存有权限及时限白名单,并通过软件下载进行名单更新。

6)一卡通电子学生卡

电子学生证内置2.4G和13.56M模块,可广泛应用于校园平安签到、校车接送、无障碍通道、亲情电话、校园一卡通等业务,产品具有低功耗、防冲突特性。电子学生证能实现远距离考勤,识别距离大于2.5米,识别率≥300人/秒。

7)一卡通水控子系统

水控主要应用在两个部分:开水房和浴室,通过刷卡量化使用水量。

8)门禁管理子系统

门禁子系统主要完成门禁机管理、门禁权限授权、进出时限授权、设备通讯、远程控制、远程监控等,以及各类出入报表的查询和输出。门禁系统通过门禁控制器的身份识别功能进行身份和权限的验证,在验证成功后控制电锁开关开门,予以放行。

9)停车管理子系统

通过车辆检测器、智能道闸、停车场系统管理软件实现校园停车管理。基于车牌识别技术,实现临时车辆、固定车辆的收费管理。可以对固定用户和临时用户做到区分管理。

8.3.2智能考勤

智能考勤管理系统是校园考勤管理的重要工作内容。该系统实现学生的上下学、宿舍出入、课堂考勤以及教师授课考勤,并针对新高考分层走班教学单独开发走班教学考勤功能,将走班课表融入智能考勤系统之中。系统采用感应式与智能视频分析结合的方式,可与一卡通系统、信息发布系统进行整合,应用灵活便捷。

智能考勤系统包括人员终端、校门端、中心端和平台端。

l人员端采用一卡通卡片或支持一卡通的手环;

l校门端部署门禁闸机和门禁控制器,并对刷卡人员进行抓拍;

l中心端部署一卡通服务器与考勤服务器,实现一卡通数据采集比对及平台的部署;

l平台端实现业务应用,对进出校考勤系统的数据进行管理,可实现年级、班级、人员信息导入和信息查询、点名出勤数据查询和导出等功能;

l课堂考勤系统包括人员终端、教室端、中心端和平台端。

l人员端采用蓝牙手环;

l教室端部署蓝牙阅读器,并对人员佩戴的蓝牙手环进行识别;

l中心端部署蓝牙控制器与考勤服务器,实现定位数据的运算对及平台的部署;

l平台端实现业务应用,对各类考勤业务的数据进行管理,可实现年级、班级、人员信息导入和信息查询、点名出勤数据查询和导出等功能。

8.4校园文化

8.4.1信息发布系统

学校信息发布系统是以班级、校园信息展示为主体,为普教和高校教育行业量身设计的一款集多媒体技术、语音技术、智能客户端软件技术、中心服务端软件技术为一体的综合管理平台系统。向上一个中心统一发布、统一终端控制,向下多种终端方式展示多样化的内容。

信息发布系统分两层层架构:后台为统一信息发布平台,可提供视频资源、新闻资讯等内容的推送、版本升级管理,同时管控学校的各个电子班牌设备;前端电子班牌等智能显示设备负责信息的展示与交互。

1、统一信息发布平台

学校可以将编辑的信息内容通过统一的信息发布平台发布给智能电视、电子白板、触摸屏、电脑显示屏、多媒体投影机等终端设备进行信息展示,也可管理在教室门口的电子班牌内容发布和管理。发布的内容丰富包括视频、文字、图片、直播也可以是其他软件平台内容,所有素材都在统一的平台管理,节目制作简单方便,完全实现可视化在线制作方式,一块屏幕可以分成若干区域发布想发布的内容。

发布内容形式多种:定时发布、按照作息时间发布、及时发布,内分都是下载到发布终端本地,发布的时候无需占用带宽。发布的节目可以制作成频道方式批量发布,也可以滚动播出。发布终端可以采用分组管理,组与频道相对应。文字可以实现在线编辑,可以变换字体和文字大小,可以实现文字和图片的特效等。制作节目可以设置各种分辨率,从而适应终端显示尺寸。

同时平台支持与其他软件平台的对接,可以读取其他平台的数据直接发布到终端。

2、电子班牌

电子班牌是信息发布系统终端设备,一般安装于教室门口,是当今校园文化建设、数字化建设的系统之一,是学校日常工作、班级文化展示和拓展课堂交流等实现智慧校园的一个很好的应用载体。电子班牌极大的丰富学校整体的信息技术环境,实现学校日常工作与环境美化的完美融合,为全方位培育和打造校园文化环境提供了一个优质的载体。

电子班牌多用来显示班级信息,当前课程信息,班级活动信息以及学校的通知信息。信息内容为文字、图片、多媒体内容、flash等,为学生和老师提供新颖的师生交流及校园服务平台。

电子班牌系统包含以下功能:

基础信息。展示班级的基本信息,呈现内容更丰富。

班级荣誉。展示班级和学生获得的各种荣誉。

班级相册。呈现班级班况,存储海量班级活动的照片,记录精彩的瞬间。

新闻资讯。让学生了解实时新闻或学校发生的新闻事件。

校园活动。记录和对外宣全学校丰富多彩的生活。

校园风采。展现学校优秀老师和学生的风采。

校园通知。及时发布学校及班级的通知消息。

8.4.2数字校园电视台

“数字校园电视台”是由数字化摄录(包括演播室声学装修)、采集、编辑、播出系统等组成,是供学校自行拍摄、制做各种电视节目录像,如领导讲话、优秀示范课、教师访谈录、文艺节目、运动会、实验活动等,并具有现场直播、录播、转播、转录等多种功能。系统内设置摄像机、编辑机、非线编、直播机等系统设备。根据不同的条件、不同的需求,实现学校的多媒体教学应用等多种功能。

它不但启发了学生在科技、音乐、美术及设计等方面潜在的创造力,还可以让学生在掌握使用多媒体电脑以及“摄、录、编、播”等综合器材技术时,独立制作视频课件、教学素材、电视节目等内容,以提高学生学习的积极性与能动性;而教师也可在教学的过程中自由创造实用的教材,因材施教,协助加强学生对课题的理解。

8.4.3家长公开课

学生的教学,不仅仅需要学校的重视与关注,更需要每一个家庭(学生家长)的支持与理解。特别是新高考改革引发的分层走班,从开始的选考科目选择到走班教学管理以及个性化自主学习,都需要家庭与学校共同合作完成。打造家长公开课、学情推送的一体化家校互动体系就是要架设一道家校实时互通的桥梁,共同完成学生的培养与成长,达到家校互促、家校共育的目的。

结合移动互联网与智能终端技术,实现在线家长公开课,让家长全面了解学生学习情况。通过有限度控制的开展家长督学:

¯实现社会力量对教学质量的监督;

¯通过优质公开课展现学校风采。

对一个学生、一个家庭而言,绝不仅仅是一份成长报告,更不是一个简单的家校联系方式。它是为学生建立个性化成长档案;为家长提供家庭教育专业指导;为家校沟通提供高效的互动途径。最终为学生提供细致的一站式成长关怀,解除学生成长和家庭背景困惑,为孩子的幸福奠基。更是为学生全面成绩分析、各科成绩动态、历史成绩对比分析、日常表现、德育综合素质评价等提供重要信息。

系统特点

l智慧移动APP应用,更及时有效进行家校沟通;

l家长可查看学生课表,实时把控学生在校情况;

l促使家长更能更快更好的融入到走班教学;

l有效成绩分析,关注升学学业情况。

8.5平安校园

建立“立体化”校园综合安防监控系统,提供全方位、科学的综合安防监控系统解决方案,并实现各种报警联动。保证师生校内外人身财产安全,营造一个安全、稳定、文明、健康的育人环境。

立体化”主要按照区域和体系的维度划分:按区域分,从学生上下学路途中的安全管控,到学生进入校园的周界防范、出入口管控,再到学生到校园内的公共区域及道路的管控,再到校内重点区域如实验室、食堂等的管控;按体系分,从对学校的安防管控及针对教育局的级联的安防管控。具体如下图所示:

图 立体化防控示意图

1、建设目标

建成标准的“地市-区县-学校”三级联网模型:中小学安防联网监管系统经过这些年的发展,已经渐渐形成了一套完整、成熟、科学、标准的模型,主要为“地市-区县-学校”三级联网模型,其中学校一级负责视频监控的前端采集和分布存储,区县一级负责区县下属学校的汇聚和统一管理,地市一级负责各区县平台的汇聚一级市级直属学校的直接监管,该模型定位清晰,职责明确,布局合理,也是目前主流的三级联网模型。

整体系统高清化与网络化:本方案以建设全高清监控系统为目标,为用户提供更清晰的图像和细节,让视频监控变得更有使用价值;同时以建设全IP监控系统为目标,让用户可通过网络中的任何一台电脑来观看、录制和管理实时的视频信息,且系统组网便利,结构简单,新增监控点或客户端都非常方便。

2、总体结构:

普教联网监管系统逻辑结构图

上图所示为中小学安防联网监管架构图,区县级和地市级联网监管平台可对外提供平台接口, 实现与上级教育主管部门和公安部门的系统对接,若有实际需要也可级联至省教育厅监控中心。通过教育网,可实现区/县/市教育局和区/县/市公安局以及其它相关政府部门的视频监控资源共享。

整个平安校园安防系统,主要包括以下部分:校园安防监控中心、前端视频监控系统。通过学校光纤校园网将各校安防子系统无缝整合在一起,实现各校安防系统的统一管理调度,能够极大的提高视频的利用效率,提升监控系统的整体性能。

3、主要功能

通过对多起学校事件分析可知,不法犯罪分子基本上都是强行闯入校园,或在学校门口作案。由此可见,各出入口是安防工作的重点区域之一,必须采用相应的视频监控等措施,达到预防和及时反映的功能。另外,犯罪分子有可能通过非正常的手段侵入校园,如翻越围墙等,所以为了防患于未然,把好安全防范的第一道关口,必须加强周界防范等安全技术防范措施,如采用视频监控及周界防范系统等。

上下学途中也是安全防范的一个重要环节,因此采用校车安全监管针对学生路途中的安全进行监管。

综上需求,主要功能如下:

预警功能:采用智能行为分析和视频质量诊断,实现对校园周界的智能分析和系统图像质量的智能巡检,如区域入侵、物品遗留、物品丢失、徘徊检测、人群聚集等行为分析功能和检测图像丢失、噪声、雪花和偏色等图像诊断功能,在第一时间发现事故点,有关部门根据应急预案迅速反应;

监视功能:采用高品质摄像机,获得监视范围内清晰的视频图像,在学校大门等关键位置部署高清网络摄像机,实现24小时监控;

本地存储功能:前端摄像的视频信号接入NVR实现存储数据,录像保存时间达到30天以上,以供事后调查取证;

集中备份功能:各学校重要点位录像,在区县/地市教育局均进行集中备份存储,存储采用业内最先进的云存储系统,确保录像安全;

联网服务功能:通过NVR提供TCP/IP强大的视频服务功能,可为以后监控系统联网提供服务;

手机查看功能:平台自动向用户手机推送报警信息,用户也可以随时调阅平台和前端的视频;

报警联动功能:平台接收对应报警后,实现对报警信息的短信、邮件和声音等多种提醒手段进行告知;

管理功能:管理人员或授权访问人员,能通过访问系统,实时预览监控画面、回放历史监控图像、下载监控资料等;

平台对接功能:平台能与上级教育平台、公安平台实现对接,开放相应的视频调用和管理权限,实现应对突发事件的协同应急指挥。

4、主要应用场景示例

全校园视频监控系统:分为视频前端系统、传输网络、视频存储系统、视频解码拼控、大屏显示、视频信息管理应用平台。

报警管理子系统该系统在各重要场所安装一键式报警设备。可以在学校大门出入口,操场内,校内道路旁、宿舍楼出入口、餐厅出入口、教学楼出入口等重点区域安装一键式报警柱,在教学楼走道、楼梯拐角处、宿舍楼道、宿舍一楼大厅等关键区域布防报警箱,在教学楼教室内安装一键报警盒。为校园打造一个立体的,全方位的安防体系。

出入口管理子系统:车辆出入口管理系统由前端子系统、传输子系统、中心子系统组成,实现对出入口车辆的24小时全天候监控覆盖,记录所有通行车辆,自动抓拍、记录、传输和处理,同时系统还能完成车牌、卡片(固定卡、临时卡)与车主信息管理等功能。

校车安全监管系统:整个系统的建设是利用数据通讯、网络、4G传输、RFID射频识别、数据库技术、视频技术等高科技技术手段, 实现校车校车监控可视化、多种报警方式、行车自动提醒、应急指挥协同化等业务效果。

透明食堂:通过“透明食堂”系统的建设,把校园食堂按照阳光厨房的数据标准和监管需求集中管理起来,并在食堂餐厅进行公示,打通各个环节和对象之间的时间空间上的障碍,提高监管效率。以遏制校园食品安全事件为根本目标,在学校食堂餐厅、仓库、餐饮具消毒清洗区、面点制作加工区、烹饪区、切配区和粗加工区等重要区域安装高清网络摄像机,通过光纤将视频资源传输到监管中心,在监管中心利用视频综合平台进行视频解码输出,复用学校安防监控中心大屏系统进行上墙显示,并复用学校安防监控中心存储系统,对前端重要视频资源进行存储管理。

访客系统:通过建立智能流程化的访客接待系统,使访客接待确认、发卡授权在短时间内完成,使访客接待环节更加完善、流畅及人性化,并提高安全性。

第九章智慧考试应用

9.1学情大数据

传统教学方式受观念、师资、环境、条件等多种因素限制,对学生学习数据,缺乏及时有效的采集渠道,难以做到对学生行为做科学的分析和指导,无法满足分层教学需要和学生个性化学习需求。大数据技术在学习中的应用日益普及,为深度了解学习过程的发生机制提供了技术保障,以大数据技术和智能设备为支撑的平台可全面记录、跟踪、掌握学生学习过程、同时把教师从日常繁琐的教学过程中解放出来,提升教师在日常作业测验的命题、批改、统计中工作效率,给教师减轻工作负担。

利用云计算和大数据分析技术,以教学的”常态应用”为基础,通过采集学生测验、考试等学习行为数据,诊断学生学习问题,反馈教学成果,为精准教学、量化评估、个性化学习提供智能化、标准化、规范化的服务

平台由常态测练、智能网阅和自主学习三部分组成。通过介入学校日常作业布置、小型测验安排、期中期末考试,和云平台对接,为教师提供智能命题、智能制卷、智能批阅、智能分析等智能化工具,对学生提供学、练、测、评的综合性服务,实现学生从被动学习向自适应智慧型学习转变。

功能概述:

1.建立学生学业动态采集渠道,实现作业、测验、考试数据及时采集和集中管理;

2.建立教师智能化工具平台,实现智能化命题、智能化批阅、智能化分析、智能化管理;

3.建立量化评估体系,通过多维性评价指标,及时反馈教学问题、改进教学策略,明确教学重点和方向;

4.建立学生自适应学习机制,实现以“教学为中心”的学习模式向以“个人学习为中心的个性化学习思路的转变;

5.建立学校的校本评测资源库,实现从教师个人教学资源与学校资源的统一存储和规范使用。

9.2智能英语听说练习评测系统

通过英语听说智能练习与评测系统的建设,实现让学生适应英语正式考试的改革,提前适应正式考试的方式,对考试有针对性的练习及评测;同时实现英语教学资源共享,提升英语听说教学质量,降低英语教师工作强度,满足学生个性化学习要求,提升学生英语应用能力,最终实现英语的素质化教育。

1、英语听说智能练习系统

英语听说智能练习系统是信息化教与学的在线服务平台。通过建设数字化教育环境,推动信息技术与课程、作业的有机结合,实现高效率的评测、分析和针对性的教学,减轻教师、学生负担,提高学校整体教学质量。

英语听说智能练习系统包括:学生练习平台、教师工作平台。

英语听说智能练习系统架构图:

2、英语听说智能评测系统

英语听说智能评测系统是基于信息化手段的评测系统,采用先进的人工智能语音核心技术进行答卷评测,降低教师的工作量。可适用于知识点评测、期中考试、期末考试及区域联考等。具有操作简单、流程清晰、管理方便、数据安全、评测准确客观等特点。

英语听说智能评测系统架构图:

 

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