案例分享丨高校智慧教室建设方案
5.影音欣赏报告厅：采用含LED屏、专业扩音系统、中控系统、高清直录播，可以实现授课、报告、会议、影音欣赏、远程直播，LED屏可以弧形或三折型设计，高清显示，音响效果好。
建设实践
上海理工大学第一教学楼是全校承担教学任务最多的教学大楼。如何为全校师生营造一个集教学理念先进化、教学设备智能化、教学环境个性化和教学模式多样化等于一体的智慧学习环境，推进高水平大学一流本科建设，提高人才培养质量，是学校建设智慧教室的迫切要求。
其次，在教室内部，取消所有教室中的讲台踏步，让老师可以更方便地融入到学生中；少量教室尝试采用横向排列，缩短老师与学生的距离；中小型教室学生桌椅采用单个座椅，可以拼接为不同形状，便于学生分组及互动。最后，所有灯光都采用横向单独智能控制，并且实现人工和教室中控端同时分别可按；教室内前部墙面增设消音栅格，其他墙面有便于擦写的益涂层，供讨论时随时随地书写；在教室四周墙脚线处，设置移动电源导轨，避免了电源不够用的烦恼；每间教室配置木制柜、衣架等，方便老师放置物品和衣服。考虑到教室大小和实际用途的不同，建设中创新性地采用了三种品牌的中控系统，分别对应大型（24间)、普及型(38间）、互动型（37间）智慧教室及1间远程教学督导评价中心，所有中控最终统一集成在总控室由总控平台控制。
大型智慧教室，采用国外品牌中控，主要有电动升降讲台、触摸电脑一体机、功放音响、手持话筒及水滴型挂式话筒、可跟踪直录播摄像机、两台超短焦激光投影机、两块投影白板、便于推拉可粉笔书写绿板、喷水板擦等。两块白板分别放置左上、右上绿板的后方，老师不投影时，不影响在绿板上书写。在教室中部两侧，悬挂两块液晶电视作为辅助显示，便于后排同学清楚看见老师投影的内容。老师上课下课一键开关所有设备，包括教室灯光、投影、音量等都可以在中控屏上轻松操作。普及型智慧教室，主要设备包括电动升降讲台、触摸电脑一体机、功放音响、手持话筒及水滴型挂式话筒、可跟踪直录播摄像机、两块可左右推拉可粉笔书写绿板、喷水板擦等。根据教室大小，又分别采用了超短焦激光投影机、白板或触摸一体机两种显示模式。互动型智慧教室，在教室的前端放置触摸一体机，在教室墙面设置2或4块用于交互的触屏一体机。在中控屏上可以选择将两侧显示屏分别提供给对应小组，也可以主屏和两侧分组显示屏共同进行班级的教学工作。不需另外安装外部程序，就可以方便地利用设备本身的投屏功能，把学生或老师的交互终端内容投射到相应小组显示屏上。老师可以根据需求控制多屏显示相同内容或者不同内容。多屏显示设计的实现为灵活的课堂布局创造了可能，学生能够根据自身需求选择最佳角度观看大屏幕，而不是始终保持一个方向。以教学应用为主的统一综合管理平台，实现学校已建教学应用系统的融合对接；以教学应用综合管理平台为基础，实现教学数据采集、汇总和分析。由此，可以方便教学管理实现统一运维入口，方便建立统一的教学数据中心，形成有价值的教学数据分析。主要功能如下：
智慧教学应用管理平台
教学管理统一化，集成教学信息化环境，包括多媒体教学系统、多媒体集中管理控制系统、全自动录播系统、信息发布系统、校园一卡通系统、学情分析系统、考勤管理系统、督导巡课系统、在线评课系统、校园安防系统等。可以实现以下功能：
电子班牌系统
电子班牌具有电子课表、智能考勤、信息发布、学期注册等功能。与课表数据对接，实时更新课表信息和教室空闲状态。通过认证校园卡，实时将班级出勤情况，推送到任课老师手机。
实时展示教室信息，支持教室整个学期的课表查询和学生刷卡后查询个人课表情况。利用教室摄像头，可以实时查询教室模糊化快照，教学督导在电子班牌处可以直接查看老师上课情况。
精品录播系统
精品录播系统具有多种应用及教学模式，可满足创新教学手段、精品课堂教学、优质课录制等。在教室的前端配备4台云台摄像机分别负责对教学全过程进行跟踪拍摄（老师全景、老师特写、学生全景、学生特写）及老师电脑画面教学内容采集，话筒负责对本教室内教学声音的采集。
采集的音视频信号传送至多功能教学终端进行音视频的处理，完成本地课件录制、异地交互动、信号传输，并将教室内的所有信号源有机结合起来以便控制操作。
常态化直录播
在教室前墙安装一个学生摄像机，后墙安装一个老师摄像机。其中，大型和普及型教室老师摄像机可以自动跟踪，小型互动教室为定焦全景摄像机。摄像机可以同时为直播及校园监控提供保障，同时系统可实现老师课堂效果的远程督导评价。
利用已建系统和第三方云平台对接时，组网如图2所示。
图2直、录播云平台架构
为保证稳定性，采用了2台点播存储磁阵，2台日常存储磁阵，2台Web管理服务器，3台流媒体服务器。校园内云录播教室通过校内网将相关音视频数据传输到云录播业务平台上，之后通过相关的接口或协议，第三方云平台以拉流方式拉取流媒体服务器上的课程资源，实现课程直播，从而尽最大努力保障学校正常上课后网络直播流畅。
课堂人脸分析服务器采用嵌入式设计，集成高性能GPU模块，内嵌深度学习算法，集IPC接入、管理、控制、智能分析于一体，搭配教室里的学生人脸抓拍机，对图片中人脸进行智能建模和分析，实现课堂学生考勤、学生表情分析，实现课堂精准人脸比对分析。同时，可以对人体进行分析，实现学生行为量化分析，并将人脸数据与行为数据关联，构建学生个人大数据应用，服务教育大数据。
LED时钟系统
与综合应用管理平台对接，统一管理，可实现时间自动校准，零误差，也可以根据教务需要实时发布相关教务信息，后端平台可以实时查看相关终端信息。
打铃系统
具有定时、实时打铃/播音功能，并可实现定时定点定区域定曲目播放，做到无人值守。根据学校课表制定打铃计划，并与学校大平台对接，可及时查看终端情况及实时制定打铃策略。
应用效果
项目于2020年2月建设完成，正逢疫情。为确保学校教学秩序在疫情期间的正常、平稳、有序，把疫情对教学的冲击降到最低，从而实现“停课不停学”，项目实现了与学校教务系统对接，实时更新云录播系统和教学督导系统内的教学班信息和课表信息；实现采用校内身份认证方式登录云录播系统，老师在智慧教室通过云录播教室授课+第三方云平台进行直播授课，学生能够在家利用网络，登录学校信息门户，在云录播平台按时点击课表中对应课程进行在线上课。
老师授课课程自动保存在老师对应的信息门户云直录播平台，可以点播或下载。对于团队授课的老师，主讲老师可以对其他老师进行课程直播观看授权，得到授权后，非任课老师也可以观看课程直播。
在课程设计与教室选择上，许多老师出于改变和优化教学方法的考量，选择使用互动型智慧教室，以便于开展多种类型的教学模式，如小组讨论、学生展示和情景模拟等的支持。
挑战与展望
首先，智慧教室建设是基于一个智慧化的教学环境，借助新的信息技术引导学生自主学习，增强师生交流互动，但不能为了互动而互动。
其次，信息化建设领域的变化日新月异，智慧教室功能要有所取舍。
下一阶段，学校将考虑采用目前最流行的CANVAS课程平台，进一步实现课堂教学、互动教学、自主学习讨论、远程互动教学、移动学习、线上作业布置批改、在线教学督导、课堂教学质量在线评估、教师教学自我提升和相互提升等功能，完成课前、课中、课后教学全生命周期的无间隙管理。
主要包括几个方面：常态教学情形下，线上线下联动教学新机制的构建；在课程平台中嵌入学校的直录播平台，线上教学督导，实现实时课堂与教学过程管理的无缝连接；重视学生教学参与度，探讨建立后疫情时期全新教学模式，实现线上+线下相结合、课前预习、线上学习、线上互动、作业布置批改的新教学模式。
总的来说，智慧教室建设弥补了传统多媒体室存在的不足，大大丰富了网络教学资源和现代化教学手段。在智慧教学环境中，除了传统多媒体教学模式之外，以问题为导向的探究性课内活动，能启发学生运用基本原理，深入思考解决方案，引导其掌握课程知识点，促进了师生之间和学生之间的交流互动，有助于教学相长。
智慧教室教学环境建设完成后，大部分互动讨论式教室，研讨型、翻转课堂等教学形式非常有利于向学生传授知识与技能，有利于培养学生的思维能力，更重要的是有助于学生正确价值观的养成，应成为学校未来教学的重要方式。如果老师仍沿用“PPT+板书”的教学模式，这些讨论式教学设备将沦为“摆设”。
如何适应硬件教学环境的改善，对学生和老师都是一个挑战。只有改进教学手段，自觉适应智慧教室教学模式，才能在智慧教室上好课，并进一步让学生喜欢在这些教室上课，让智慧教室名符其实。
作者：王兵、董小亮、周亦敏（上海理工大学信息化办公室）
责编：朴艺娜
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美术专用教室教育装备配置方案
教育装备,美术教育设备,美术教学设备48座美术专用教室教育装备设备配套方案：第一部分：多媒体设备1、变轨式纯平面推拉绿板2、一体机3、壁挂展台第二部分：数字美术设备1、数字美术教学管理软件2、美术教学网络管理平台3、学生用智能书画本4、教师用智能书画本5、智能书画平板电脑充电车6、无线路由器7、书画桌椅8、数字美术专业教程9、应用教学视频和全国优秀赛课资料第三部分：常规美术设备1、学生画板、画架、画凳2、美术课配套材料3、素描工具4、绘画工具5、绘图工具6、水粉颜料7、水彩颜料8、美术专用纸9、黑色燕尾夹10、水桶第四部分：其他配套设备1、衬布2、遮光窗帘3、白板4、木制关节人5、美术教学挂图6、写生灯7、静物台8、写生台9、石膏像10、几何形体11、静物12、镜框13、工作台14、陶器15、陶瓷样本16、民间美术样本17、美术教学用品柜18、A字作品展示架19、展板
智能教室设计解决方案
一、智慧教室背景：
在学校，课堂教学环节是学生接受系统教育最重要的一环，做好教学互动环节，是掌握好教学环节的质量，提高教学水平的关键。现行的教学过程中，传统的签到环节、疑问确认环节、提问互动环节、课堂小测试环节存在诸多问题。签到过程中，使用纸张签到，效率低且存在代签现象，结果不便于教师统计；提问互动环节和课堂小测试的环节中，教师给出简单选择后，学生举手或者口头回答，不能获得准确的统计数据，教师只能根据大体情况来判断是否进行教学，没有准确的数据，更不能考虑后期的数据挖掘和数据统计工作。传统的教学方式已经不适应现代化教学的需要，基于物联网技术集智慧教学、人员考勤、资产管理、环境智慧调节、视频监控及远程控制于一体的新型现代化智慧教室系统在逐步的推广运用。智慧教室作为一种新型的教育形式和现代化教学手段，给教育行业带来了新的机遇。
二、智慧教室的用途：
使学生通过智慧教室实验平台，能掌握物联网技术基础理论、物理信息系统标识与感知、计算机网络理论与技术和数据分析与信息处理技术等知识，具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广专业知识，具备一定的工程应用系统的开发、实践能力和科学研究能力。
三、智慧教室的建设：
智慧教室建设可以用光载无线交换机构建WiFi无线局域网，覆盖智慧教室，加上教室的有线网络交换机、网络路由器，从而建立融合有线网络、无线局域网的物联网关键部分——网络层，各种传感器件通过标准模块WiFi设备服务器（串口通信RS232转WiFi无线网络）无线接入物联网工程信息平台，构成全面涵盖物联网三个层次的一个统一的物联网工程实验平台。同时，其它内置WiFi模块的各种手持设备（笔记本电脑、手机等）也能无线接入该实验平台，成为物联网实验设备的一部分；师生教学、科研实践开发的其它感知模块，通过与标准的WiFi设备服务器连接，也能轻易接入该实验平台，完成测试、验证。
智慧教室基于物联网技术，那就可以搭建成一个物联网应用场景，既可以用于学生进行创新实验研究，也方便教师开展科学研究。可以通过智慧教室里面的人员考勤系统来判断教室内是否有人员，如果教室内无人，则教室内所有系统处于关闭状态；反之，则处于工作状态。
四、智慧教室主要包括以下九个系统：
1、教学系统
教学系统由内置电子白板功能的触控投影机一体机、功放、音箱、无线麦克、拾音器、问答器和配套控制软件构成。使用内置电子白板功能的触控投影机代替传统的黑板教学，实现无尘教学，保护师生的健康，可在投影画面上可以操作电脑，在每个桌位上配置问答器，实现师生交互式课堂教学。
2、LED显示系统
广角LED显示系统由LED面板拼接而成，安装在教室黑板顶部，用于显示正在上课的课程名称、专业班级、任课教师、到课率、和教室内各传感器采集的环境数据（室内温湿度、光照度、二氧化碳浓度等）。3、人员考勤系统
4、资产管理系统
资产管理系统由特高频RFID读卡器、纸质标签、抗金属标签和配套控制软件构成。
在教室前后门各安装一个特高频读卡器，对教室内的实验仪器、设备等资产（贴有RFID标签，标签上存储有设备的详细信息）进行出入教室的监控与管理，对未授权用户把教室内资产带出教室进行告警，方便设备管理人员对教室设备的统一管理。5、灯光控制系统
灯光控制系统由灯光控制器、光照传感器、人体传感器、窗帘控制系统和配套控制软件构成。首先通过人体传感器来判断教室内对应位置是否有人，此位置无人，则灯光控制系统及窗帘控制系统处于关闭状态；反之，处于工作状态。
6、空调控制系统空调控制系统由中央空调电源控制器、温湿度传感器和配套控制软件构成。通过温湿度传感器监测室内温度，通过分析数据，根据软件预设值，当室内温湿度高于最高门限值时自动开启空调。当室内温湿度低于最底门限值时自动关闭空调，实现室内温湿度的自动控制。
7、门窗监视系统门窗监视系统由窗户门磁模块及配套软件组成。窗户门磁模块用于检测门和窗户的开关状态，并将状态信息及时上传至服务器。同时设置敏感时段，实施对窗户的自动监视和报警。
8、通风换气系统
通风换气系统由抽风机、CO2传感器和配套监控软件构成。通过CO2传感器监测室内的CO2浓度，通过分析数据，根据软件预设值，当室内CO2浓度高于软件门限值时自动开启抽风机来进行换气，通过补充室外空气来降低室内CO2的浓度。9、视频监控系统
视频监控系统由WiFi无线摄像头和配套监控软件构成。视频监控可为安防系统、资产出入库、人员出入情况提供查询依据。在教室前后门口各安装一个WiFi无线摄像头监控人员出入和资产的出入库情况，在教室内安装一个WiFi无线摄像头监控教室内部实时情况，所采集的影像经由远端射频单元传送至终端管理电脑，提供实时的监控数据。
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