蓝鸽多媒体云课堂技术方案Word文档格式.docx
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各个应用系统全部由蓝鸽自主研发,真正将多媒体教学系统、常态化监控录播系统与校园网平台融为一体。
实现了各系统之间的资源共享,数据互通,利于系统稳定和维护。
★首家实现了多媒体教室与物联网一体化的突破。
蓝鸽多媒体云课堂将教室内各种电教设备通过云终端与校园网络、互联网相连,能够实现对设备进行全天候远程控制和管理,减轻老师维护管理负担。
随着信息化与教育的深度融合,智慧校园的长远发展要求多媒体教室必须符合云技术、一体化、大数据、智能化的要求,实现稳定、可靠、节能、教学系统智能化、设备远程控制和故障诊断。
因此多媒体云课堂是智慧校园发展的必由之路。
2.方案概述
2.1硬件系统
蓝鸽多媒体云课堂硬件系统由两部分组成:
1服务器群组:
位于网管中心,由多媒体云课堂服务工作站和录播服务器组成。
服务工作站实现对所有数据的集中计算处理(一个工作站提供8-16个教室主机的虚拟桌面服务);
录播服务器用于存储录播资源和老师的个人资源。
2多媒体云课堂一体化教室主机:
位于每间多媒体教室,由教学主机、网络录播主机和扩展电源控制模块组成。
教学主机将云终端与设备控制主板融合,既是教学电脑又是中控设备;
网络录播主机负责录播视频信号的编码和上传;
扩展电源控制模块使用485电路控制模块,连接教室内电路,实现灯光和电动窗帘等设备的控制。
蓝鸽多媒体云课堂可根据教学场景的不同,配合使用不同的显示设备构建三种类型教室:
A型——使用电子白板,教师端选配普通显示器及平板电脑;
B型——使用触摸大屏,教师端选配普通显示器及平板电脑;
C型——使用投影机和幕布,教师端采用大尺寸触摸显示器,选配平板电脑。
系统示意图如下:
系统拓扑示意图
录播模块示意图:
录播模块结构示意图
如图,录播模块主要由录播摄像头、网络录播主机和录播服务器组成。
录播主机将采集的视频信号编码,上传至录播服务器。
录播主机共采集三路视频信号:
①教学主机桌面信号的屏幕刻录②教师摄像机录制的讲台老师授课画面③学生摄像机录制的学生听课画面。
其中,教师摄像机在非上课时间作为监控摄像头,录播终端通过FTP进行录播文件上传操作。
在录制结束后,教学系统通知录播终端进行上传录制的文件到存储服务系统,上传成功后删除掉录播终端本地缓存文件。
录播主机采用H.264编码,录制码流可选择1Mbps至4Mbps,使用1Mbps录制一路信号,一堂课(45分钟)约占用400M存储空间。
以一个学校100名教师,每个教师每周10节课,每学期20周为例,该学校一学期录制的课堂文件大约为8T,根据学校的利用率可调节硬盘大小。
目前一台录播服务器支持同时100路信号输入输出,或信号直播。
2.2软件系统
多媒体云课堂软件系统包括三部分:
云管理、云教学、云录播。
云管理:
管理员可使用PC端或移动端,通过校园网或互联网对全校所有教室及其外设进行集中控制,实现多媒体教室设备远程全天候管理。
授课老师能够通过软件界面,便捷地进行视频源的切换、音响系统的控制、投影仪的开关、幕布升降等操作。
还能够协同控制电灯和窗帘,逐级调节教室内亮度,适应不同教学需求。
云录播:
教师能够在上课时对教师授课场景、学生听课场景和电脑屏幕操作三路信号进行选择性录制,录制资源自动保存至录播服务器。
实现教学场景实时直播,完整录像课后点播,历史监控随时查看等功能。
云教学:
云端存储教学资源,老师可以在任意一间教室或办公室按需存取资源。
针对不同学科特点,设有多媒体演示、课堂讲解、推理演示、课堂测试等教学模式;
支持无线终端接入,实现互动、移动教学,增强课堂反馈。
3.功能列表
管理员-设备管理功能(注:
下表中远程操作能通过校园网络或外网进行,在教室本地也可完成)
1.远程开关机
远程开启/关闭教室教学主机
2.远程通断电
远程对教室设备进行统一上电/断电操作
3.全天候监控
监控画面24小时录制,管理员可回放指定教室、指定时间段的监控画面;
4.实时查看多路监控
远程同时查看多间教室的实时监控画面
5.远程切换、重置系统
远程切换、或重置任意一间教室终端使用的操作系统
6.远程控制投影机
远程打开、关闭投影机,或进行设备自检,反馈状态
7.远程控制投影幕布
远程控制电动投影幕升降
8.统一部署教学环境
批量切换全校或指定范围内的教室终端的操作系统
9.远程控制教室灯光
远程打开/关闭任意一间教室的任意一组灯光
10.远程控制教室窗帘
远程打开/关闭任意一间教室的任意一组窗帘
11.远程控制功放及DVD
远程控制功放和DVD开关、音量等功能,或进行设备自检,反馈状态
12.红外学习
能够学习红外设备的控制功能,适应不同品牌设备
13.一卡通用户管理
管理员老师能够新建/删除一卡通用户
14.用户名密码登录
老师能够通过用户名密码登录系统,退出后自动延迟关机、断电
15.移动端设备管理
使用移动终端通断教室电路,开关电灯、投影机、DVD,控制投影幕布升降
16.移动端监控查看
使用移动终端查看教室实景
17.教室使用纪录
自动统计教室使用情况:
教师姓名、课室登陆、退出时间、设备使用情况等;
18.云端资源管理
可管理教师资源库,包括录播课程、教案等资源的上传/下载/移动/删除等操作;
授课老师-课堂教学功能
1.自动匹配教师信息
老师能够通过用户名密码登录系统,自动匹配教师信息,根据科目推送相应的课程中心、个人空间等资料
2.四种教学模式
提供“多媒体演示、课文讲解、推理演示和课堂测试”四种教学模式,配备电子白板功能、思维轴和四分屏,保存视频展台图像等功能
3.移动授课
教师能够使用平板电脑控制教学主机,投影内容与平板内容同步;
教师可拿着平板走近学生,或是交给学生书写,实现上黑板答题的效果;
4.教师提问
老师能够向使用平板听课的学生下发问题(选择或问答题),学生回答后,能自动统计选择题选项的分布,或是问答题的回答详情
5.文件分享
老师能够向学生临时共享多媒体教案,便于师生资源共享
5.老师录制课程
老师能够选择每节课要录制的内容(是否保存电脑屏幕和摄像头的录播文件)
6.课程中心
老师在课程中心点播录制的课程,或者下载个人资源库、公共资源库当中的教案
7.离线教学
与服务器失去连接后使用本地安卓系统完成基本教学功能(如office文档、音视频等文件的播放,教学设备的管理等),实现断网不断教
8.在线巡课
校长在办公室能够查看任意一间教室的教学画面,收听课堂声音
9.一卡通登录
教师刷卡登录,自动上电开启设备,移除卡片后自动延迟关机
学生-移动听课功能
1.移动听课
学生能够通过安卓平板上的应用软件进入课堂,记录笔记,查看老师在教学主机打开的教案(包括视频、音频文档、图片等多媒体教案)
2.录制课程
学生能够通过安卓平板上的应用软件进入课堂,录制平板上听课的内容和笔记
3.电子提问
学生能够通过平板向老师发起提问
4.下载共享文件
学生能够通过移动终端下载教师共享的教案到本地
5.拍照上传
学生能够在课堂测试模式下拍照上传,老师能将学生拍照内容通过投影展示
6.点播课程
学生能够通过移动终端在线点播或下载录制的课程文件
4.主要设备及系统(以一所学校建设40间教室为例)
硬件设备
名称
型号
功能
数量
1.多媒体云课堂教学主机
LBD2015E-1
教学电脑和设备控制中枢
40台
2.多媒体云课堂云录播主机
LBD510A
采集视频信号,上传至录播服务器
3.多媒体云课堂配套控制主机
LBD510P
管理教室用电设备,如电灯、窗帘等
4.多媒体云课堂服务工作站
LBD415W-44032
为教学主机提供云桌面服务
5台
5.多媒体云课堂录播服务器
LBD510F
存储录播、监控录像
1台
软件系统
1.多媒体云课堂桌面虚拟化软件
待定
完成多媒体云课堂教学主机虚拟桌面管理,实现本地、虚拟双操作系统
40点
2.多媒体云课堂管理系统2.0
LBD5100VS-CT20A
实现(物联网)远程及本地控制电教设备
3.多媒体云课堂教学系统2.0
LBD5100TS-CT10A
实现多种教学模式,移动、互动教学
4.多媒体云课堂云录播系统1.0
LBD5100RS-CT10A
实现教学实时直播,录像点播,历史监控查看
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