高等职业技术学院校园智慧教室解决方案
第一章 高等职业技术学院智慧教室方案概述
1.1需求分析
经过“十二五”、“十三五”我们的教育信息化建设取得了不错的成绩，各项指标基本实现了翻倍增长，“三通两平台”中的校校通、班班通建设基本覆盖，教育资源公共服务平台和教育管理公共服务平台也初具规模，取得了长足的进展，但从调查来看，各地教育信息化建设的最大痛点是“用不起来”。 这就对我们提出了新的需求，要坚持应用驱动，机制创新，重点推进“课堂用、经常用、普遍用”这“三个用”，而需要让广大师生用得起来、好用易用，就需要加强教育应用平台的建设，将师生应用的流程和数据打通，将好的学科资源和工具真正融入到教学场景和流程中去，最终将以上内容落实到课堂中。
1.2建设目标
智慧教室做为智慧教育整体解决方案中的核心系统，为优质资源和应用提供在学校以及课堂上的落地使用，为学校结合自身教学特点和教学环境，深度探究教育信息化与课堂教学融合的常态化应用提供稳定、全面的功能支撑。并为未来大数据服务提供数据采集，采集的数据包括过程性数据和结果数据。
基于学生智能终端的智慧教室实现了课前针对性预习、课中互动教学、课后作业辅导、智能生成错题本和沉淀过程性数据，为老师和学生提供了一种高效的“教”、“学”、“管”模式。建设智慧教室，探索信息化时代新的课堂教学模式，是本期项目的重点。
智慧教室具体建设目标如下：
目标一：通过智慧教室的建设推进已投入建设的信息化系统的常态化使用，实现在课堂教学的主战场上应用，并且常态化、普遍性的使用。帮助教育管理部门将教育部“班班用资源”、“课堂用、经常用、普遍用”的等政策落到实处。
目标二：做“活”资源平台，建设校本课程体系，将已建设在资源应用到课堂中，让数据在个人空间流转起来，同时提供教学过程中生成资源的平台和上传分享的途径，沉淀区域特色资源和课程体系。
目标三：大数据分析支撑的智能教学应用，通过平台服务到课堂及教学活动的常态化使用，多维度、全方位、有效性的数据被实时采集、分析、建模，将实现基于人工智能的个性化学习计划的定制。帮助教师和学生更加有针对性的教学和学习，明确重点、难点，获得精准的学习内容推送，提升教学效率和效果。
目标四：课堂实时的综合素质评价和小组协作学习，让每个学生及时得到激励，并培养团队合作意识，使课堂气氛更活跃，学生注意力更集中，综合素质评价更客观。
目标五：数据分析与呈现，为学校教育管理者提供直观清晰的数据分析与展现工具，实时了解资源建设情况、学情数据分析、用户使用情况，作为管理决策的数据支撑。
目标六：实现教与学方式的变革，通过教学各环节的师生互动、结合丰富的学习资源，实时的学情反馈，推进信息技术与教育教学的深度融合。将教师从知识的传授者向学习的指导者转变，建立以学习者为中心的教学新模式。
第二章 总体设计
2.1设计理念
整个教学业务基于师生的个人空间中完成，贯穿全场景教学，其中课前、课后产生的数据服务于课中，提高学生的课堂学习效率，真正的做到信息技术与教学业务的深度融合。课前老师利用平台推送的优质资源，引导学生进行自主学习，根据学生的预习反馈精准准备上课内容；课中老师一键获取备课时准备的资源组织课堂教学，课堂测试结果实时反馈，同时综合素质评价贯穿于教学过程，实时给到学生们激励和鼓励；课后老师根据学生们课前、课中的学情针对性留个性化作业。作业保留传统的纸笔书写习惯，通过纸笔完成后，数据自动数字化，沉淀到平台。系统沉淀全场景数据，智能生成多维度的数据报告，最终实现对学生进行针对性的补弱和增强，培养个性化人才。
2.2业务逻辑
智慧教室整体解决方案将通过教育云服务与智慧教室建设两级。其中智慧教育云为学校的智慧教室提供云端服务，智慧教室落地部署在学校的课堂中使用。平台方案整体基于云计算的架构，灵活可扩展，架构合理、具有开放性。
2.3 系统架构
下图是遵循智慧校园总体框架（GB/T36342-2018）而设计的智慧教室系统架构。
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，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，包括动态和静态数据的访问方式，使用户可以再此基础上快速的扩展其他应用系统。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，直播管理，点播管理，互动管理，安全管理，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、第三方系统对接等方式获取原始数据，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络设施，结合需要，建设教学环境的基础设施，打造先进、实用、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，全面感知教学环境信息，如：温度，湿度，照度，二氧化碳等，以及烟感，电流，电压等数据和状态，也可通过图像采集，感知学生的行为身份等，为上层应用决策提供依据，为个性化服务提供参考。
在智慧校园总体框架的指导下，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。
2.4 系统组成
智慧教室覆盖教学全流程，实现从教到学，从课堂到课外的多用户角色覆盖、数据从云到端全面打通，帮助教师提高教学效率，帮助学生实现个性化学习。实现优质资源共建共享，并将资源正在应用到课堂，同时自动沉淀校本资源和建设校本课程体系。智慧教室由PAD智慧课堂系统、全自动录播系统、课堂学生行为分析系统和智能灯光环境控制系统组成。
教室设计效果图
第三章 教学应用场景
智慧教室覆盖教学全流程，实现从教到学，从课堂到课外的多用户角色覆盖、数据从云到端全面打通，帮助教师提高教学效率，帮助学生实现个性化学习。实现优质资源共建共享，并将资源正在应用到课堂，同时自动沉淀校本资源和建设校本课程体系。智慧教室由PAD智慧课堂系统、全自动录播系统、课堂学生行为分析系统和智能灯光环境控制系统组成。
3.1整体场景
智慧教室项目建设方案是以“教”与“学”的过程为中心，覆盖全教学流程，提供面向课前、课堂、课后的全教学场景的应用与服务，利用信息化的先进技术帮助提升师生课堂教学效率、提升学习效果。课前教师准备资源与微课、备课、布置预习、查看学生预习问题；学生课前学习微课、做预习作业。课堂中师生互动、及时反馈，教师针对学生问题深入讲解，提高课堂效率。课后学生智能作业、个性化学习、拓展学习，教师针对学情反馈做教学反思、优化教学设计。
对资源的统一管理和汇聚，教师备课上传的资源、录播教室录制的精品课程，以及其他教与学过程中生成的各类资源都会汇聚到教育云服务平台，平台统一管理、转码、审核。资源在云平台上汇聚之后，可以在云平台上共享，各类用户、各种终端都可以无障碍的进行资源的观看和使用。
3.2课前 - 先学后教、以学定教
教师发布引导性预习任务，引导学生自主学习；学生课前学习微课、做预习作业，进行自学效果检测；教师根据学生预习反馈精准高效备课。
l教师发布引导性预习：课前预习是在老师讲课之前学生自学新课内容的一种学习方式，通过预习和自学，找出自己的对学习内容的疑难点，是课堂教学的预备性学习，是学习活动的一个起始环节。前置性学习是在目标指导下的自主学习，教师为学生制定学习目标，提供学习材料，包括学案、微视频，并且在学习微视频的过程中完成随堂测试和综合测试。学生在预习中始终指向既定的目标，方向明确，学习方式新颖、有趣。学生学习的掌握情况重点难点也通过数据反馈便一目了然，自主学习的效果也就大大提高。
l学习完成自主学习：学生在空间中接收到教师布置的预习任务，可以通过电脑和移动终端完成预习。包括查看学案，明确学习目标；学习微课，自学知识内容；完成微课中的随堂测试和综合测试，完成后会给出本次学习的统计。
l精准高效备课：教师查看学生的预习反馈，根据学情精准备课，备课时高效便捷，只需在从系统智能推送的资源中找到课件、学案、微课、随堂测验等内容添加入课程包，发布给所授班级，即可完成备课，简单高效。生成并发布的课程将保存在资源平台上，教师上课时，在教室班班通设备上登陆自己的账号后，即可一键获得自己的备课内容，进入课程并开始上课。
3.3课中－深度互动、提高效率
教师可以根据课前预习的学情统计情况，针对性设计互动型、协作交流型、自主学习型等丰富多样的课堂，教师可以灵活的设计课堂交互的功能，并实时监控学生的学习状态；教师可以进行课件和题目互动，实时作答交互，教师进行针对性讲解点评。关注过程性评价，关注学生学习的能力、态度，激发其内在的发展动力，减轻学生压力，培养学生积极的学习态度，促进学生发展。
3.4课后－以数为据，诊断教学
l个性化纸质作业：系统自动采集学生学习过程性的练习数据，通过大数据的诊断，推送相关试题，形成以每个学生学情的个性化作业。学生可以不改变原有的纸上答题的方式，将个性化作业打印到纸上带回家中，通过使用“慧写笔”，直接在纸上进行作答，点击提交，完成作业的上交，通过pad查看相应学情。纸质作业电子化上传并将学情数字化，让科技助力传统教育，实现教育革新，在不改变传统纸质作业的书写方式，保留学生传统作业习惯，保护学生视力。
l个性化学生错题本：系统自动收录学生学习过程中的错题，按章节和知识点分类整理，学生复习错题时，系统根据当前错题的知识点推送相关微视频，帮助学生进行知识点学习，同时推送相关巩固练习让学生进行举一反三的练习，测试完后系统及时出具测试结果。
l个性化班级错题本：智能生成班级学生的错题本，方便老师及时了解学生的错题并进行针对性指导，老师能按章节和知识点查看学生的错题，能查看每道错题做错的学生名单，给学生针对性辅导，针对典型错误的题，老师还能添加讲解微课，实现课后个性化辅导。
l多维度学情报告：全面收集师生在教学过程中的过程性数据，并形成面向多用户纬度的分析报告。对于教师，平台将提供教师所教班级的相关教学情况数据，课前数据方便根据学习报告针对性的进行教学目标和教学设计的调整；课堂数据方便教师了解学生学习效果，对自己的教学设计进行总结和优化。对于学生，让学生清晰知道直接知识的强弱项，方便课后增强补弱。
第四章 智慧环境
4.1 系统架构
本系统以自主研发的物联网无线通讯、智能感知、分布式智能控制技术为基础，构建了一套校园智慧环境综合解决方案，主要分为智慧护眼光环境系统、智慧温湿度环境系统、智慧空气环境系统、多媒体设备管理系统、智慧用电管理系统等。
4.2智慧护眼灯光控制系统
近年来，我国青少年近视率居高不下，近视低龄化、重度化日益严重，严重影响青少年健康。8月28日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平作出重要指示指出，我国学生近视呈现高发、低龄化趋势，严重影响学生们的身心健康，这是一个关系国家和民族未来的大问题，必须高度重视，不能任其发展。
智慧护眼光环境系统，是整个智慧环境教室系统的核心。我们站在比传统教室灯光改造更高的角度来考虑，把教室光环境建设成智慧护眼光环境为出发点，在提供健康光源的同时，引入先进的物联网、智慧传感、大数据等技术，打造一套真正适合学校教室光环境的综合系统。彻底解决教室光源照度不够、均匀度欠佳、使用模式单一、管理手段缺乏、设备无法统计等现有痛点，实现保护学生视力、提高教学质量、提升学校品质、节能减排、健康环保的建设目的。
系统架构如下图：
系统特点有以下几个方面：
1、采用了高品质LED健康光源。完全满足照度及均匀度的需求、采用自然光色温、高显指及高色彩还原，有效控制眩光影响，同时采用侧发光漫反射的技术，将蓝光危害降到最低；
2、使用低纹波恒流驱动技术彻底消除了频闪顽疾；
3、结合物联网，使照明设备具备的自我感知与自我线性调节能力，实现教室内照明灯具之间的相互通讯。使教室的整体照明度、均匀度始终满足标准，让每个学生享受公平的光环境资源；
4、通过大数据平台使学校整个照明系统由原来的各自独立转变为以物联网技术为基础的统一、高效、全面的应用管理系统，提升学校的管理效率；
5、支持根据教学场景，实现窗帘等配套设备的自动联动；
6、通过智慧调节技术，让每个照明设备始终工作在最合适的状态下，从而实现能源的大幅度节省；
7、通过选配人体感应及定时控制设备，可支持光环境及相关设备工作实现无人值守，进一步实现管理优化，节约能源。
4.2.1系统组成图
对于教室现场而言，智慧光环境系统主要由智慧教室灯、智慧黑板灯、智慧窗帘控制（可选配）、照明智控终端、智能人体感应模块（可选配）及后端应用管理平台几大部分组成。智慧教室灯、智慧黑板灯、照明智控终端这3个单元构成教室的基础智慧护眼光环境系统。智慧窗帘控制模块支持不同教学场景对于窗帘的控制需求。智能人体感应模块在原来的智慧基础上，进一步优化设备管理，可以实现无人值守，有人在时自动开启联动的设备，无人时，自动关闭联动的设备。智慧环境管理平台，可以优化学校管理。支持Android、iOS、Windows等系统，实现远程移动管理。设备可以远程开关管理、设备工作状态识别；实现设备故障报警，寿命预测，报表生成及导出等功能。
支持多种系统
4.2.2教室智慧光环境的控制模式
常规教学场景
4.2.3系统亮点
本系统以“健康护眼、节能环保、智慧管理”为建设愿景，其系统主要亮点主要在以下三大方面。
Ø高品质健康光源：
1、采用高精度，低纹波的恒流驱动技术，光源无频闪。
2、精心选择光源色温，采用侧发光、漫发射技术，彻底消除有害蓝光。
3、采用显色指数Ra大于90，R9大于50的高显指光源，色彩还原度高，保护眼睛的色彩识别力。
4、智慧调光技术，使桌面平均照度始终大于300Lx，均匀度高于75%。黑板平均照度始终大于500Lx，均匀度高于85%，通过智慧补偿算法，让整套系统长期使用无光衰，让每个学生享受公平的光环境资源的同时，最大程度的做到能源的节约。
Ø节能环保、维护便捷：
1、采用优质LED光源，结合智能线性调光技术，综合节能可达70%。
2、大幅延长使用寿命（3万小时以上），维护便捷，节省维护成本。
3、不含汞和氙等有害元素，环保健康。
Ø智慧远程物联：
可接入后台大数据平台，支持IOS、Android、Windows系统，实现设备故障报警、寿命预测、远程控制、报表生成及导出等功能。
4.3智慧温湿度环境控制系统
4.3.1系统组成图
根据现有学校的特点，提供两种方式来调节学校里的温度控制。一种是通过智能的电扇控制终端来管理电扇的速度以及运行；允许远程配置风扇档位；一种是通过温湿度感知、环境智控终端、以及空调构成一套温湿度控制系统。
4.3.2系统组成
智慧温湿度环境系统（空调）主要由温湿度智能感知模块、环境智控终端、无线控制模块（可以控制各种空调并带有自学习功能）、学校现有空调组成。可以扩充网关接入智慧环境管控平台，支持移动端和PC端设备远程控制和管理。温湿度智能感知模块高速高精度的检测环境的温湿度并将数据传送给环境智控终端。环境智控终端根据手动或者远程配置好的控制策略，进行空调运行策略控制；无线控制模块负责，对空调设备进行无线控制。
智慧温湿度环境系统对于电扇的控制主要有双通道的智能电扇调速器来控制，可以实现无极控制档位，调节风扇的速度；通过无线系统以及网关，可以支持远程管理。
4.3.3系统功能
支持特定情况下的手动运行并设置运行的温度控制目标，设备会根据环境的真实测量值，自动控制环境的温湿度到手动设定的目标值；
能够自动识别教室环境的温度、湿度情况，根据设置好的目标参数自动调节空调运行，控制空调的制热、制冷、除湿，确保教室环境始终处于比较舒适的温湿度环境；
支持空调等设备的远程管理，可以远程配置空调管理策略，如统一改成32摄氏度才允许开空调；什么时间段需要关闭空调等；
利用采集的环境数据，自动分析，不断的优化环境的控制条件，可以在确保环境舒适度的情况，节约能源，同时优化人力维护和管理成本；
对于电扇部分可以实现风扇速度调节和控制，并支持远程关闭和开启。
4.4 智慧空气环境控制系统
4.4.1 系统组成图
图1 智慧空气质量控制系统
智慧空气质量控制系统主要由CO2 智能感知模块、PM2.5/PM10智能感知模块、智能柜式新风系统、环境智控终端等四部分组成。可以扩充网关接入智慧环境管控平台，支持移动端和PC端设备远程控制和管理。
4.4.2 系统组成
ØCO2 智能感知模块：
采用双光路红外检测原理检测环境中的CO2；结合物联网无线组网技术，可以高精度、实时检测环境的CO2浓度，并及时将数据上传至控制中心；各个感知模块之间可以实现网络、数据协同，可实现多层面、多维度、高效环境感知。
ØPM2.5/PM10智能感知模块：
采用激光散射检测原理，检测环境中的PM2.5和PM10；结合物联网无线组网技术，可以高精度、实时检测环境的PM2.5和PM10浓度，并及时将数据上传至控制中心；各个感知模块之间可以实现网络、数据协同，可实现多层面、多维度、高效环境感知。
Ø新风系统：
1、采用高效(HEPA) 、高承载能力空气过滤器，去除空气中的粉尘微粒效率高，使出风口的PM2.5浓度优于国标；自带杀菌和负氧离子发生器，一方面可以杀菌，同时保持空气清新。
2、采用双通道耦合设计，即保持了室外新风的输入量，同时可提高对室内污染物的洁净速度，持续增加空气中的含氧量，降低CO2含量。
3、采用低噪声的优质风机，运行噪声低；同时新风系统同环境空气质量感知传感和环境智控终端构成了一套完整的物联网系统，可以达到即快速高效处理环境中的空气污染物，同时又具有低能耗。接入系统后支持远程统一监控和统一管理。
Ø环境智控终端：
智能化管理系统硬件的运转状态，根据传感测量单元的实时数据，根据环境感知传感送来的数据，根据选定的控制策略和模型，做出相应的控制和管理，实现无人值守和高效节能的智能化运转模式。同时数据可以上传至数据中心，接受远程控制和管理。
4.4.3系统实现功能
当教室内部pm2.5细颗粒物浓度过高时，系统智能的开启新风或者空气净化器，通过专业且高效的教室内部空气净化，达到空气质量优化的目的。
根据教室的空气质量情况，整套系统智能的进行各部分的有效动作，当教室内的二氧化碳的浓度过高时，柜式新风系统会自行开启，将室内的二氧化碳进行排出，同时辅以新风的导入，导入过程中，新风系统会将空气进行初次过滤和消毒，保证清新的新风质量。
4.4.4系统特点
通过教室环境的空气优化解决方案，空气智能管理系统全方位的解决教室内环境的空气质量诸多问题，不只是基于解决现有的空气问题，更是一套全方位的可持续发展的智能生态进化系统，该系统的可拓展性及可塑造性非常强，可以成为未来发展的智慧校园的基础数据和功能实现平台，同时因为相关部门做教室内空气研发及健康报告，做了相应的准备，基于现有的领先技术和超强的适用性，以校园为例，将技术的领先性做一对比：
|
设备参数 |
空气净化器 |
新风系统 |
智慧空气质量控制系统 |
|
颗粒污染物 （pm2.5等） |
根据净化器性能，对颗粒物可处理 |
对于颗粒物处理性能较差 |
可快速且高效解决 |
|
二氧化碳及污浊物 |
不能解决 |
可以解决 |
可以解决 |
|
病毒、细菌微生物 |
不能解决 |
不能解决 |
可以解决（解决交叉感染问题效果显著） |
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综合性能 |
不全面 |
不全面 |
非常全面 |
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操控 |
人为操控 |
人为操控 |
智能化非人为操控 |
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数据应用 |
无 |
无 |
全数据显示、存储、分析、计算、应用 |
|
效率 |
低 |
低 |
高（系统配合，效率高） |
|
噪声 |
高 |
高 |
低（系统配合，噪声低） |
|
能耗 |
高 |
高 |
低（系统配合，节能） |
4.5智慧用电管理系统
4.5.1系统组成图
通过高效数字化信号采集技术结合物联网相关通讯技术，构成了智慧用电管理系统，硬件主要智慧用电单相模块、智能插座、智能网关以及软件平台等构成，支持远程管理和控制，或者根据控制策略直接实施联动管理。
4.5.2系统组成
该系统主要由智能空开、多功能智慧插座、智能物联网关等构成。智能空开负责检测检测供电回路里的电压、电流、功率；漏电保护检测等以及异常时及时切断电源保护回路，支持远程开关控制。多功能智慧插座电压、电流、功率等电参数，根据配置参数识别设备工作状态并处理；通过USB接口可以实现对电脑等多媒体设备管理；物联网关负责搜集数据并同云端数据中心数据交互。数据中心根据搜集的数据以及配置的安全策略进行预警、能源计量、管理、能源分析等等。
4.5.3 系统实现的功能
1、快速、高精度检测供电回路电参数并形成有效的数据；
2、根据设定的过压、过流、漏电流等预设安全控制点，异常时自动切断回路；
3、可以自动分析和统计各个回路、教室、或者特定的区域的能源计量、统计、分析，提供节能优化策略或者建议；
4、支持回路内所接设备的工作状态信息、在线故障检测等；
5、支持特定多媒体的如电脑、投影机等等的安全供电和开关机管理。
4.6 智慧物联综合管理平台
智慧物联综合管理平台包含智慧护眼灯光控制子系统、智慧温湿度环境控制子系统、智慧空气环境控制子系统、智慧用电管理子系统、多媒体设备管理子系统、智慧门禁管理子系统等综合管理平台，提供远程管控、信息搜集、数据分析、数据监测、数据统计、故障报警、寿命预测等功能。
4.6.1智慧护眼光环境子平台
1、实时显示灯光的真实能耗、灯光的状态（故障、正常、待维护）及使用寿命；
2、在线统计以教室、教学楼、校区、学校等为单位统计能源消耗情况、灯光工作状态，根据灯光工作状态，生成维修和维护表，预先安排好与维护相关的工作。
3、在线远程控制教室、教学楼、校区及学校针对教学灯光的开启与关闭；
4、通过管控平台可以根据需求定时开启或关闭以教室为单位的教学照明灯光。
4.6.2智慧温湿度子平台
1、实时显示教室环境的温度和湿度；
2、显示教室环境温度和湿度变化曲线；
3、通过网络可以获取天气预报的信息，显示当地气温；
4、实时显示空调的工作状态；
5、支持远程打开和关闭教室的空调；
6、支持设置空调运行策略：
7、对空调的能耗可实现实时显示和计量统计并形成能耗报表；
8、支持远程查看教室风扇设备的开关状态，并远程控制。
4.6.3智慧空气环境子平台
1、实时显示每间教室的空气质量情况PM10、PM2.5、VOC、CO2等值，并按颜色进行分级，具体分级颜色可以参见国标空气质量分级；
2、支持同步显示环境中即室外的PM10、PM2.5、VOC、CO2等值；
3、支持远程显示空气净化器的工作状态，并能提示滤膜更换建议；
4、支持远程开启和关闭新风系统；
5、支持远程设置单间教室的控制目标；
6、支持新风系统在线能耗实时显示和计量统计并形成能耗报表。
4.6.4教室智慧用电子平台
1、快速采集供电回路参数并形成有效的数据；
2、根据安全策略设置的过压、过流、漏电流等预设安全控制点；
3、可以自动分析和统计各个回路、教室、或者特定的区域的能源计量、统计、分析，提供节能优化策略或者建议；
4、支持回路内所接设备的工作状态信息、在线故障检测等；
5、支持特定多媒体的如电脑、投影机等等的安全供电和开关机管理。
4.7主要产品介绍
4.7.1 智慧护眼光环境系统设备
Ø智慧教室灯
300*1200mm长型灯
600*600mm方型灯
特色功能：
采用高精度，低纹波技术恒流供电，无频闪；
支持光照度根据环境的变化自动调节，确保工作面照度均匀不变；同等照度条件下，综合节电效率达70%以上；
支持无线通讯，自动组网，无需改造线路，升级改造简单易行；
支持多种工作模式，满足不同教学场景需要；（1）全自动模式（2）多媒体模式（3）自习模式（4）关闭
Ø智慧黑板灯
特色功能：
采用高精度，低纹波技术恒流供电，无频闪；
支持光照度根据环境的变化自动调节，确保工作面照度均匀不变；同等照度条件下，综合节电效率达70%以上；
支持无线通讯，自动组网，无需改造线路，升级改造简单易行；
支持多种工作模式，满足不同教学场景需要；（1）全自动模式（2）多媒体模式（3）自习模式（4）关闭
Ø照明智控终端
教室版
额定供电：AC2/20V
额定频率：50Hz
采用标准86盒设计，方便更换；
采用玻璃触控面板，清晰提示工作状态，美观安全；
采用无线通讯，安装位置灵活方便；
支持多种工作模式，满足不同教学场景需要；（1）全自动模式（2）多媒体模式/休闲模式（3）自习模式/窗帘控制（4）关闭
Ø照明触控面板（双路）
1.每路灯光控制采用单根火线供电
2.采用标准86盒设计，方便更换；
3.采用玻璃触控面板，清晰提示工作状态，美观安全；
4.支持2路灯光的开启和关闭，触摸控制。
5.每路最大负载1600W，负载电压最大250VAC；
Ø照明触控面板（单路）
1、采用单根火线供电
2、采用标准86盒设计，方便更换；
3、采用玻璃触控面板，清晰提示工作状态，美观安全；
4.每路最大负载1600W，负载电压最大250VAC；
Ø照明物联终端
1.额定供电：AC220V额定频率：50Hz；
2.触摸控制面板，无电源直接接触，安全可靠；
3.支持Zigbee无线通讯、支持自组网；
4.带有双路开关，每路最大负载1600W，负载电压最大250VAC；
5.支持平台远程控制；
6.支持2组窗帘的独立开合控制。
4.7.2智慧温湿度系统设备
4.7.2.1 环境智控终端
触摸控制面板，无电源直接接触，安全可靠；
采用2.2寸真彩屏显示，显示当前温度、湿度、PM2.5、PM10、CO2等参数，可以通过菜单设置当前的环境控制目标值；可以简单配置即可支持不同厂家的空调、空净、新风等等设备的支持；
支持Zigbee无线通讯，支持自组网；
支持多传感器信号接入和智能控制；
支持远程智能控制（需配网关及软件平台）；
供电220V；
供电频率50Hz。
4.7.2.2温湿度智能感知模块
高速、高精度的温湿度传感器；
支持Zigbee无线通讯，支持自组网；
多传感器之间可以协同工作，构成立体的环境温湿度智能感知点；
供电220V；
供电频率50Hz
4.7.2.3无线控制模块
支持Zigbee无线通讯，支持自组网；
支持多种空调设备控制及控制设备自学习；
多角度、宽范围控制；
供电220V；
供电频率50Hz。
4.7.2.4电扇智控终端
1、供电 220V 50Hz
2、支持2路电扇独立无极调速控制
3、支持风扇的远程和集中智能化控制
4、支持如下特定功能：
状态远程查看：可以通过手机、平板和电脑等智能终端查看教室所有风扇的开关状态；
远程单/多点控制：可以通过手机、平板和电脑等智能终端实现对某个教室中某个风扇或者所有风扇的远程开启和关闭；
智能定时控制：可以通过系统设定，让系统自动控制风扇的开启和关闭。例如在夏季炎热的上课时段，自动开启所有教室风扇，下课放学后自动关闭所有风扇等。
智能送风控制：可以支持系统设定，结合教室环境的真实温度数据，自动调节电扇的转速，提供合适的风量。
4.7.3智慧空气环境系统设备
4.7.3.1环境智控终端
触摸控制面板，无电源直接接触，安全可靠；
采用2.2寸真彩屏显示，显示当前温度、湿度、
PM2.5、PM10、CO2等参数，可以通过菜单设置当前的环境控制目标值；可以简单配置即可支持不同厂家的空调、空净、新风等等设备的支持；
支持Zigbee无线通讯，支持自组网；
支持多传感器信号接入和智能控制，可以根据环境粉尘污染程度，自动控制净化器和新风系统，在保证环境空气质量优良的基础上，合理节约能源；
支持远程智能控制（需配网关及软件平台）；
供电220V ；
供电频率50Hz。
4.7.3.2 PM2.5/PM10智能感知模块
采用激光散射原理来检测PM2.5、PM10，检测精度高，响应速度快，抗干扰能力强；
支持Zigbee无线通讯，支持自组网；
多传感器之间可以协同工作，构成立体的环境PM浓度智能感知点；
供电220V；
供电频率50Hz。
4.7.3.3 CO2智能感知模块
采用红外原理结合优化算法来检测CO2，检测精度高，响应速度快，抗干扰能力强；
支持zigbee无线通讯，支持自组网；
多传感器之间可以协同工作，构成立体的环境PM浓度智能感知点；
供电220V；
供电频率50Hz。
4.7.3.4 VOC智能感知模块
采用半导体原理检测检测VOC，检测精度高，响应速度快；
支持Zigbee无线通讯，支持自组网；
多传感器之间可以协同工作，构成立体的环境VOC浓度智能感知点；
供电220V；
供电频率50Hz。
4.7.3.5甲醛智能感知模块
采用半导体原理检测检测C2HO，检测精度高，响应速度快；
支持Zigbee无线通讯，支持自组网；
多传感器之间可以协同工作，构成立体的环境CH2O浓度智能感知点；
供电220V；
供电频率50Hz。
4.7.3.6智能柜式新风系统1
1.除PM2.5效率 ：99.99%
2.适用面积 ：140㎡
3.最大功率 ：50W
4.最大风量 ：400 m³/h
5.滤网寿命 ：1年
6.工作温度 ：-20~+70℃
7.工作湿度 ：20%~90%
8.最大噪音（db）：47
9.重量（KG）：27
10.长 449mm，宽 331mm，高 1017mm
11.风管管径 ：150mm
12.安装方式 ：落地
13.工作方式 ：单向微正压
4.7.3.7 智能柜式新风系统2
1.除PM2.5效率 ：99.99%
2.适用面积 ：200㎡
3.最大功率 ：90W
4.最大风量 ：520m³/h
5.滤网寿命 ：1年
6.工作温度 :-20~+70℃
7.工作湿度 :20%~90%
8.最大噪音（db）:56
9.重量（KG）:43
10.长 379mm，宽 474mm，高 1352mm
11.风管管径 :150mm
12.安装方式 :落地
13.工作方式 :双向热交换
产品特色：
采用先进的离心风机结合导风技术对内部进行精确布局，使整机洁净风量更大噪音更低，喷流式风口充分让新风射程更远有利形成整个空间循环；
经过多重物理净化程序，达到抗菌、除尘（含PM2.5）、除异味、净烟，去除室内甲醛、甲苯等效果；
室内外空气置换经过热交换芯体的调节，减少空调冷、热空气能源损失，减少能耗，热交换芯体采用进口抗菌高份子纳米膜，终身免维护；
专用技术恒氧恒净内循环设计将自动以30%室外新风加70%室内循环净化空气模式运行，主要用于室内外温差特别大、室内空气特别差或室外重雾霾天气时开启。
智能嗅觉系统能自动检测室内VOC浓度、PM2.5、PM10、CO2等，当空气污染加重，设备将自动加大风量，当空气逐渐洁净，设备将降低风量运行，节能环保。
4.7.4智能窗帘设备
4.7.4.1窗帘智控终端
供电电压：无需单独供电
最多可支持4路窗帘控制
采用阻燃ABS材质
无需对码，自组网
设备之间可以互相转发信号
工作频率：2.4GHz
功耗：静态功损耗:<50mW
工作环境：温度:-30～70℃; 湿度10%～95%
通信协议：兼容ZigBee HA协议
组网方式：ZigBee自组网
网络协议：ZigBee IEEE 802.15.4
加密方式：AES-128位密钥动态加密
4.7.4.2智控窗帘电机
1. 额定电压：AC100V~240V 50/60Hz
2. 额定功率：13W
3. 控制方式：支持Zigbee无线控制和有线控制
4. 额定扭矩：≥1.2Nm
5. 运行速度：≥350px/s
6. 运行噪音：≤35dB
7. 最大载重：≥50kg
其他功能：
1. 电子记忆行程限位功能
2. 遇阻停止功能
3. 断电行程记忆功能
4. 可外接智控终端
5. 轻触启动
4.7.4.3智控智控面板
1、额定供电：AC220V
2、额定频率：50Hz
3、采用标准86盒设计，方便更换；
4、采用玻璃触控面板，清晰提示工作状态，美观安全；
5、采用无线通讯，安装位置灵活方便；
6.可以独立控制4路窗帘的开和关。
4.7.5智慧用电管理系统
4.7.5.1智能空开
级数 1P
电气寿命 5000次
壳架等级额定电流In 63A
额定电流 1~63A（可调）
额定限制短路电流能力Inc 10kA
额定电压Ue AC230V
额定频率f 50Hz
测量精度 0.5级
安装 35mm导轨安装
4.7.5.2智能网关
额定电压：AC220V
额定频率：50Hz
上行通讯 LAN、WIFI
下行通讯 RS485
通讯速率 20MHz带宽，最大传输速率达到72.2Mbps
40MHz带宽 最大传输速率达到150Mbps
4.7.5.3智能电箱
智能配电箱采用现代智能通信技术，安装多个智能空开采集各回路的电压、电流、电量等信息通过智能网关整合数据后，以无线的方式将数据上传至平台。平台接受各项实时数据，进行在线诊断分析，为用户提供设备托管、节能降耗、电能质量肥西和需求响应等功能。
4.7.6智能通用设备
4.7.6.1智能物联网网关
标准86盒安装，减少设备空间占用；
支持zigbee物联网设备通过wifi等无线通路高效、安全接入互联网；
物联网端设备支持自组网，快速高效联网；
wifi等互联网端，参数配置方便快捷；
wifi端无线标准：802.11 b/g/n；
安全机制：WEP/WPA-PSK/WAP2-PSK；
加密类型：WEP64/WEP128/TKIP/AES；
供电AC 220V，50Hz。
4.7.6.2智能人体感应终端
1、额定供电：AC220V
2、额定频率：50Hz
3、采用热释电红外传感技术结合菲涅耳透镜，传感器灵敏度高，检测范围广
4、感应终端安装方便，角度可调节，灵活方便
5、无需对码，自组网
6、设备之间可以互相转发信号
7、支持人体进入特定空间的检测，支持灯光等相关多媒体设备开启联动
8、工作频率：2.4GHz
9、功耗：静态功损耗:<50mW
10、工作环境：温度:-30～70℃; 湿度10%～95%
11、通信协议：兼容ZigBee HA协议
12、组网方式：ZigBee自组网
13、网络协议：ZigBee IEEE 802.15.4
14、加密方式：AES-128位密钥动态加密
4.7.6.3智能区域检测终端
1、额定供电：AC220V
2、额定频率：50Hz
3、采用热释电红外传感技术结合菲涅耳透镜，传感器灵敏度高，检测范围广
4、感应终端安装方便，角度可调节，灵活方便
5、无需对码，自组网
6、设备之间可以互相转发信号
7、支持人体特定区域的检测，支持灯光等相关多媒体设备开启联动
8、支持特定区域无人检测，支持支持灯光等相关多媒体设备关闭联动
9、工作频率：2.4GHz
10、功耗：静态功损耗:<50mW
11、工作环境：温度:-30～70℃; 湿度10%～95%
12、通信协议：兼容ZigBee HA协议
13、组网方式：ZigBee自组网
14、网络协议：ZigBee IEEE 802.15.4
15、加密方式：AES-128位密钥动态加密
4.7.6.4智能定时终端
1. 采用玻璃电容式触控面板，无电源直接接触，安全可靠；
2. 采用2.2寸真彩屏显示，可对物联设备进行定时管理，可对每一种设备进行个性化时间管理；
3. 带有高精度时钟芯片，时间误差小；
4. 支持Zigbee无线通讯、支持自组网；
5. 同时支持平台远程配置和管理；
6. 供电 220V 50Hz。
第五章 智慧资源
智慧资源整体设计涵盖教学视频资源的“建设”与“应用”两个方面。
资源建设是整个系统设计的基础，通过建设录播系统打造视频录制需求的硬件支撑。每套录播系统独立部署于每间智慧教室，录播系统之间的运作相互独立、互不冲突。每间教室录制的教学视频资源保存在对应录播主机的内置存储空间中，管理员可单独对每间教室进行电源控制、远程导播、登录权限等管理。
在资源建设基础上，部署资源管理应用平台，通过“云聚合”技术汇聚分散于各教室的视频资源，快速形成校本资源，同时对资源进行有效管理和并提供配套的应用服务。各录播教室的教学视频资源与教学视频应用云平台之间建立无缝对接机制，能够通过协议磋商在录播系统空闲时间自动向平台推送视频资源。教学视频应用云平台能够在接收到视频资源后根据视频的定义信息自动将视频按年级、科目等进行归类，同时提供视频资源点播、视频直播等多种应用服务。
系统架构图
5.1校本资源建设
汇聚本校教师上传和分享的精品资源，包括课件、教案、学案、试卷、素材、视频、微课等。并对资源进行了颗粒化处理，方便师生从章节和知识点两个维度快速查找到自己所需的内容。资源按照学段、科目、版本、分册的章节目录以及各学段、科目的知识点目录，进行快速检索，通过最新、最热，各种不同维度快速查找。用户可以对每个资源进行阅读、下载、收藏和点赞。通过建设和沉淀校本资源，并将最适合本校学生的教学资源全面应用到教学的课前、课中、课后等环节，打造校园特色的优质资源，为全面提升学校教学水平提供可操作手段。
帮助学校建立校本课程，结合学校特色，创建适合本校、本地区学生的学习课程，弥补国家课程的不足，同时提升教师的专业水平，形成学校的办学特色。
校本课程基于教材章节或教师课程设计呈现，方便查找。校本课程的建设不需要额外花费时间，是在平常的教学过程中自动生成和沉淀的。课程内容包含本课程用到的教案，课前预习资料、测试题，课中授课用到的课件、试题、视频等资料，课堂的板书记录，课堂教师录制的讲解视频，课后的练习题等。
课中教师登录授课系统后，自动呈现本节课程中要使用的课件、教案、视频以及试题或试卷，呈现方式如下图，并且可以结合授课白板工具做批注、讲解，被批注的资源以板书形式再次汇聚到资源平台，可以被老师、学生使用，实现“班班用资源”，“班班智能生成资源”。
5.2精品录播系统
录播系统成为解决大批量教学资源专业制作的最有效工具。传统肩扛手推的视频拍摄方式需耗费大量人力和时间，更妨碍了师生的正常教学。现在，运用录播系统的力量，在课堂常态化教学的同时就可以完成课堂的全过程实况拍摄，采用全自动跟踪拍摄录制技术，按照授课逻辑自动完成对老师行为、学生行为、电脑画面的分析与跟踪，真实记录、拍摄整个教学过程，做出媲美专业摄像师的精品教学视频，给视频观看者置身真实授课现场的完美体验。
高清智能录播一体机采用嵌入式架构设计，支持本地1080P高清摄像机信号和电脑课件信号的同步采集。
5.2.1系统架构
系统主要由智慧黑板子系统、录播图像采集子系统、图像跟踪子系统、数字音频处理子系统、导播子系统及电源控制子系统组成。系统拓扑图如下图所示。
精品六机位架构图
5.2.2产品优势
5.2.2.1高稳定性
录播一体机和图像跟踪一体机均采用嵌入式结构，机身更加轻薄、便携，有效减少空间上的浪费；选用Linux系统，杜绝了使用Windows系统易受电脑病毒侵袭系统的固有问题，系统更安全稳定；低能耗、散热快的优势，能避免高温导致产品机件造成不必要的损耗，保证设备运行的稳定性；嵌入式架构能适应各种环境，如多尘、潮湿、户外等恶劣环境，降低设备故障率，增长设备使用寿命，有效降低人工维护成本。
5.2.2.1高性能
Ø多路并发的视频处理技术
高清录播系统采用全过程全高清拍摄的录播技术，能处理多路并发的1080P50f/60f信号，保证采集输入信号的高质量。另外为保证现场视频录制效果，根据录制现场的环境情况，可同时支持SDI视频信号、远端视频信号、HDMI高清视频信号等的混合输入，保证录制视频效果达到最佳。
Ø多种录制模式
支持单流和多流录制模式，单流模式支持单流单画面、单流多画面等各种显示模式，并可在各种显示模式间无缝切换。多留录制模式下可支持1路电影模式和6路通道视频1080P/30fps独立编码，并独立保存为7路视频，各路视频之间没有画面覆盖的情况，能保留最完整的素材资料，方便后期编辑。
Ø多点互动教学
录播一体机本身具备远程互动教学功能，内置4点MCU多点互动功能，无需外接任何互动服务器，即可实现同时召开4点互动教学功能；具备视频会议终端功能，支持H.323协议，可直接与多点互动平台MCU、会议电视终端互联互通，组建市、区大规模同步课堂教学应用。
5.2.2.2行业领先的图像跟踪技术
Ø教师图像行为分析
当系统检测到教师在课堂中走动较多时，优先采用动态拍摄模式，即多以中景与全景拍摄；当教师在课堂中多以坐姿或静止方式教学时，优先采用静态拍摄模式，即多用中景与近景特写拍摄。
在教室多媒体环境当中，教学互动一体机是必不可少的，因此在采用图像识别技术进行教师行为跟踪识别之时，必须考虑到这些图像源的干扰，为避免误识别的产生，充分进行了真实教学场景的模拟，经过多次跟踪场景的模拟测试，在软件设置当中允许屏蔽区域的设置，这样有效避免了一体机动画、影子、飘动的窗帘等对于跟踪效果的影响。
Ø学生图像行为分析
传统跟踪当中，是不允许教室过道有人行走通过的，但是在真实教学环境当中，比如听课教师的进出等等势必会对正常的学生跟踪产生误判，造成垃圾镜头的产生。考虑到教学场景的现实状况，允许在软件调试过程当中人为设置图像识别屏蔽区域，这样可以根据现场环境设置识别有效跟踪区域，从而避免垃圾镜头的产生。
Ø板书行为分析
在不同的教室环境当中，在普教和高教当中，黑板的布局是不同的，同时由于单头定位的特性，采用单一的矩形框模式来标定黑板的位置已经不能满足实际教学的需求，设计了先进的不规则画框方式来适应不同教室的不同教学场景，从而有效提高板书识别跟踪的准确性，高效性。
Ø先进的全面防抖动技术
在拥有“宽场景画面防抖技术”的同时，支持创新的“窄场景画面防抖技术”。
①宽场景画面防抖技术：可对教师在某个自定义的数值范围内的移动进行忽略，保持摄像机固定拍摄，以保证画面的流畅及稳定，避免出现画面跳动、遥移等现象
②窄场景画面防抖技术：在1.8～2.4米的窄场景中，在0～3m/s的移动速度下，人物精确跟踪，不抖动，不丢失。并在精确跟踪教师的同时，完全避免大幅度肢体动作造成的镜头抖动问题，解决了多年的业界难题，实现该领域的一个重要突破。
Ø教师身高自适应
可以根据教师身高的不同进行自动调整，使教师镜头始终处于拍摄的合适位置，保证合理构图。跟踪过程连续、稳定、平滑，画面输出稳定。
Ø教师身份认证
为了完善课程信息的建设，系统在录课过程中自动对授课教师进行人脸识别，通过身份认证识别教师姓名及身份，并将识别信息实时反馈到授课的基本信息上。
Ø模式检测功能
提供4种检测模式，分别为学生巡视、板书检测、学生检测、操作台检测，实现学生巡航拍摄、黑板双特写、学生双特写、操作台/试验台特写的自动跟踪，并与录播系统配合，实现画面拍摄，满足教育信息化对不同课程情况的拍摄要求。
Ø学生区巡视功能
目前市场上存在的跟踪系统均是对教师，学生，板书跟踪策略的定义，而针对教研有时我们还需要了解上课过程中学生们具体的表现。研发的学生区巡视功能正是为了满足这种需求。学生区巡视功能是通过架设一台学生云台摄像机，此摄像机通过图像跟踪一体机的设置，不断的对学生区各个学生进行特写扫描并同时录制成1080P高清视频文件。通过图像跟踪一体机的模式检测功能，可以设置学生巡检区以及巡检策略，如下图：
学生区巡检功能的应用，在使用资源管理平台点播功能时，点击正在播放视频内部的悬浮框之中的学生巡视按钮，可打开学生巡视的高清视频。在观看教师上课的同时，了解学生听课的实时动态，对后期教学评课具有重大意义。
Ø跟踪切换策略定制化
图像定位系统可根据特殊的现场环境条件及用户的拍摄需求，在上课过程中智能调整拍摄策略，完整拍摄整个教学过程，尽可能的接近人工拍摄的效果。
5.2.2.3先进性
4K编码与合成输出，4K录播一体机采用H.264SVC-T/HP/MP/BP可选编码，支持4K超清分辨率画面合成与输出，电影模式下可选择输出4K主画面，大幅度提升图像显示的精细度。
5.2.2.4拓展性
Ø黑板双特写
当录播教室具双黑板时，第六机位可做侧墙板书特写跟踪拍摄，教师在双黑板写板书的情况下均可实现自动切换，满足未来教室、分组教学等教学模式需求。
Ø学生双特写
当录播教室是空间过大或不规则的阶梯教室，一个学生特写摄像机无法满足所有位置学生标准特写拍摄时，第六机位可以与其相互协作，完成全自动学生双特写的拍摄，满足教室内任意位置的学生都能够拥有标准的特写画面。
Ø操作台、实验台特写
当录播课程有操作台或实验台的画面需求，第六机位可以利用吊顶安装、垂直拍摄的方式，满足专业的全自动实验或操作过程的拍摄需求。
5.2.2.5云聚合应用技术
教学视频应用云平台基于云架构设计的视频服务聚合技术，能将分散在各个教室的录播系统、所有底层视频传输服务进行聚合，提供符合教学设计的视频应用服务，包括视频资源管理、点播、直播、评价等。同时支持基于flash和HTML5的播放设计，提供多终端良好的用户播放体验，满足翻转课堂应用需求。
学生巡视数据分析
教研专家、任课教师、校长等有权限的用户可在点播视频时查看每一位学生在某一时间段实时听课状态，也可通过红、绿状态栏的显示来判断某位学生在什么时间段听课的活跃程度。通过学生现场听课状态及学生活跃度情况，可准确掌握教师在讲解某个知识点时学生是否听懂或哪些同学没有专注听讲等，此项功能为学校网络课程教研、实时掌握学生听课状态提供重要素材。
5.3资源管理平台建设
理中心部署平台服务器，安装教学资源管理与应用平台软件。通过“云聚合”技术汇聚分散于各个教室的碎片化教学视频资源，并进行全自动的颗粒度规范管理。
构建视频管理服务，视频资源按年级、学科进行自动归类整合，提供视频专辑、视频检索、热度推荐等功能。
构建视频应用服务，提供视频点播、课堂直播、微课学习、课程评价等各种应用。提供基于PC、平板、手机等终端的访问服务，基于flash和HTML5技术带来良好的视频播放体验
5.3.1平台特色
Linux操作系统：资源管理平台布置在Linux系统中，该系统稳定高效，更适合服务类系统运行；
兼容性强：可以接入高清标清网络摄像机、嵌入式录播一体机、全自动录播系统；
服务端录制：所有视频在服务器端实时录制，前端无需添加任何辅助设备；
自动索引抓取：系统可以自动抓取教师PPT课件的索引信息到服务器，生产带有索引信息的视频资源；
实时点评，学习笔记：发布在资源管理平台上的课件，可以供师生进行点播查看，在点播查看过程中还可以在线实时对上课内容进行点评，发表观点，记录学习笔记。
在线巡课：直播显示所有录播教室的上课信息和教学状态，帮助学校管理者随时了解教学情况，把录播和监控有效的结合起来。
多码流直播：云录播平台支持低码流和高码流同步直播，用户在观看课程直播的过程中，可以根据网络情况选择标清模式或者高清模式。
同时录制多样式课件：支持4路1080P高清视频和数据信号的同步采集，同时录制三分屏多流模式课件以及单流模式课件，单流课件支持电影模式/画中画模式。
个人空间：资源管理平台为老师和学生提供个人空间，空间除了具有上传、发布视频、视频编辑、查看好友动态等通用功能外，还有与教学统计查询相关的应用，可为教学提供便利，为教学研究提供依据。
全局搜索：采用Lucene搜索引擎实现所有课程的关键信息的检索功；
同步课表：支持在云录播平台里设置课表信息，系统可以根据课表显示的课程时间，自动完成对不同教室课程的录制，课件自动存储在课程目录下面，方便对大量课程进行管理。
后台提供对前台所有功能的管理包括用户的授权、基础信息的设置、课程、资源的审核。
5.3.2虚拟切片、微课制作
提供网络在线视频课件编辑功能及虚拟切片功能，将优秀课程资源按照知识点、或者题目划分为3-5分钟的微视频。知识点视频按照学科、年级、进度等组织，为学生利用网络视频资源学习提供了更为方便和针对性的方案。
5.3.3远程教学应用
随着网络技术的普及，学校也从单纯的教室课堂发展到了与网络课堂相结合的多模式教学活动。学员可通过录播进行课堂网络直播和课后点播、示范性教学、学生远程学习，远程互动教学等等。可以随时随地进行观摩、学习，不再受空间和时间的限制，搭建相互观摩、借鉴的网络平台，达到教学资源共享平衡。
5.3.4在线巡课、校长评估
当前端录播教室建设完毕后。我们需要在管理控制中心搭建云录播平台以及资源管理平台，以方便对前端录播教室进行管控。管理控制中心通过服务器与资源管理平台对前端录播教室进行监视、录制、直播等控制。
如上图，管理人员通过网页登录的方式，登录云录播平台。左侧显示的是云录播系统内所有的前端录播教室，中间显示的是所有教室的预览画面，右侧显示对指定教室的控制选项，下侧显示的是指定录播教室内所有摄像机图像。
资源管理平台以方便、简洁的研发理念，结合最前沿媒体流与控制流转发技术，塔建区域型控制终端，达到简单操作、功能强大的目标。
通过资源管理平台校长可以直观方便的观看各教室上课情况，控制人员可以方便快捷的对所需要控制的录播教室进行摄像机调焦、录制、直播、添加特效等操作。
5.3.5直播教学
随着网络技术的普及，学校也从单纯的教室课堂发展到了与网络课堂相结合的多模式教学活动。学员可通过录播进行课堂网络直播和课后点播、示范性教学、学生远程学习，远程互动教学等等。可以随时随地进行观摩、学习，不再受空间和时间的限制，搭建相互观摩、借鉴的网络平台，达到教学资源共享平衡。
系统支持在线直播功能，主要用于精品课程、家长会、节日联欢会、校领导重要讲话、年级组会议、在线观摩、互动教研等现场直播。 在直播过程中具有权限的参与人员可在直播窗口右侧实时进行文字讨论，也可对教师讲解能力、师生互动情况、学生反应情况等进行打分评论等。
5.3.6线上答疑及交流
在学习过程中还可以实时对所学内容提问，他人进行回答，方便学习，也可以对课件进行评价，方便后来同学的学习。
5.3.7 S-T教学行为分析
资源管理平台可按照弗兰德斯教学理论，系统自动生成S-T教学行为曲线图、饼图以，方便教师参照上述客观数据进行横向自我对比、纵向跟名优老师学习，为后期教研提供有力素材。
第六章 智慧管理
6.1课堂学生行为分析系统
6.1.1多种行为精确统计
学生的课堂行为习惯主要包含举手、侧身、低头、扭身、起立、背身等7类行为动作，本系统对这7类行为进行了深度的分析和统计。对所有学生行为进行行为的汇总排名，老师可清楚得之哪些同学上课最为好动，哪些同学不爱动。更是能精确看到该学生的所有具体行为所对应的次数，分析该学生是爱回头，爱转身等。
6.1.2学生表情深度记录
通过对动态的表情分析，能有效跟踪学生的情绪的变化，有效识别高兴、疑惑等表情，为实时视频流中人脸加情绪标签，通过将情绪数据智能分析，测评学生上课中的愉悦度及专注度。
6.1.3多维度数据统计
统能够分析统计整个课堂的学生行为，例如教师针对某个问题提问时，有多少学生在举手，教师在讲课时有多少学生正抬头听讲。系统能够统计出某个学生在一堂课中的行为数据，例如某节课中“张**”举手了多少次，起立了多少次等。
6.1.4 智能辅助学生考勤
通过人脸识别与学生动态行为捕捉技术可联动教务系统实现了对人、地、时三者合一的智慧考勤以及对考勤数据的实时统计。
6.1.5 多层级数据分析
基于课堂分析和统计出的举手、起立等基础数据，进行深度分析和总结得出“专注度”数据，系统能够有效统计出某个学生在某堂课的专注度数据。将学生课堂的行为进行结构化的数据统计不是课堂质量评估系统的真正目的。有效地利用基础数据进行深度的数据挖掘从而生成更加“有效”的决策性数据才是核心意义所在。
根据视频分析数据算出学生参与度，专注度，契合度，疑惑度，活跃度等，并给出维度图，更清晰提现学生课堂上的表现以及接受程度。还有对这堂课的授课类型进行分析，更偏重什么授课类型，最后根据所有数据智能的给出课堂总结。
6.1.6自定义规则配置
学校可根据自身情况自定义配置专注度参数，满足不同的教学质量评估标准要求，是否分析表情，是否分析行为，多少帧分析一次，支持多视频同时上传。上传完后系统就会自动分析。
6.1.7精确筛查分析结果
通过视频分析结果页面精准显示每个视频资源，并可通过关键词对视频资源进行筛选。视频资源分为三种状态：未分析，正在分析，已分析。正在分析的视频会出现实时分析的进度提示，已分析视频可以查看分析结果。还可以重新分析该视频。
6.2远程集控平台
通过智慧物联管理平台，智慧联动管理智慧教室内的智慧黑板、精品录播系统等系统模块，提供远程管控、信息搜集、数据分析、数据监测、数据统计等功能。
集控平台主界面
远程控制界面
统计分析界面
6.2.1主要功能
1.远程监控：在控制端网页可实时监控已连接的智慧黑板，可远程查看开关机状态、以及系统内存、硬盘空间等设备信息。帮助管理员实时掌握设备运行状态。
2.远程设备控制：在控制端网页可对已连接的智慧黑板进行实时控制，包括关机、重启 锁屏等功能。
3.远程桌面控制：在控制端网页可实时查看已连接并处于开机状态下的智慧黑板桌面，同时可在控制端远程操作桌面内容。
4.信息发布：可远程对选定的智慧黑板即时发布走马灯文字信息和屏幕常驻信息，可设置播放次数。
5.文件推送：支持老师远程推送音频、视频等文件到受控端，方便用户快速发布文件。
6.数据统计：控制端可根据设备使用情况，生成多个数据报表，包括开机次数、软件使用次数等，方便管理员检查设备使用情况。
7.管理员分组：系统可将管理权限分配给多个管理员，共同管理受控范围内设备；超级管理员可查看普通管理员进行的操作，并可对普通管理员进行权限管理，根据不同管理员职责开放适当权限。
l障机制和相应的激励管理制度。
l帮助学校建立信息化技术支持团队。
6.3校本资源和校本课程建设
l校本资源建设：提供学校所有资源的前台展示、共享、推送、章节和知识体系管理，智能检索、资源评价等服务；协助学校上传自有资源到平台，完善校本课程资源库建设；协助教师将纸质教辅数字化。
l校本课程建设：帮助学校建立校本课程，结合学校特色，创建适合本校、本地区学生的学习课程，弥补国家课程的不足，同时提升教师的专业水平，形成学校的办学特色。
6.4师生信息化素养提升
6.4.1教师基础信息化素养培训
教师：让教师掌握通过信息化工具如何给学生发布引导性预习任务；如何批阅作业、查看学情报告；如何根据预习反馈，精准准备课中授课资源。课上教师如何快速获取备课资源组织课堂教学，实现课堂学情实时反馈、课堂评价及时进行、课堂师生互动、生生互动、课堂管控等。课后教师如何查看学生的学情和错题集，如何对学生进行针对性辅导。教师通过信息化工具和平台如何快速准备教学所需资源。
校信息化人员：使信息化管理人员了解整个平台的配置，掌握如何进行用户管理、教务管理、教育基本信息管理、资源管理、权限管理、课表管理、学生终端管理等使用操作。使信息管理人员了解整个系统的软硬件架构，掌握系统的配置和维护工作，能够对系统出现的问题进行必要的故障诊断，对智慧教室环境、应用平台等核心系统进行管理和日常维护。
校管理员：掌握如何通过系统及时了解学校教师信息化教学测评数据、跟踪整个学校的教学水平；管理和查看校本资源的积累及分布。提高学校的信息化管理水平，为教学教研提供数据支撑。
6.4.2信息化工具深度应用培训
学科应用模式培训： 根据学科特点，将智慧教学理念与学科教学相融合，深度培训学科特色工具和场景的使用。结合平台功能，对基于互动教学的学科课型进行梳理和讲解，使教师了解如何将学科知识与互动教学相结合，结合教学设计模板对每一功能的学科应用场景在教研活动中进行梳理和讲解。
精品示范课打造：邀请智慧教室应用经验的优秀学科教师进行学科应用模式与案例的培训，通过具体、形象的案例，以及已有的经验，为学校骨干教师提供指导，打造精品示范课。
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