藍(lán)鴿多媒體云課堂技術(shù)設(shè)計(jì)方案

1、.wd.wdPAGE10 / NUMPAGES10.wd藍(lán)鴿集團(tuán)Lancoo GroupLBD2015E-1藍(lán)鴿多媒體云課堂 一體化解決方案多媒體云課堂技術(shù)方案1.方案優(yōu)勢(shì)藍(lán)鴿多媒體云課堂采用云技術(shù)，融合了多媒體教學(xué)系統(tǒng)、中控系統(tǒng)和錄播監(jiān)控系統(tǒng)，擁有遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理、常態(tài)化監(jiān)控錄播、師生課堂互動(dòng)等功能，主要實(shí)現(xiàn)了以下四方面的突破：首家實(shí)現(xiàn)了采用云技術(shù)替代PC技術(shù)的突破。使用云終端替代個(gè)人電腦及錄播電腦，系統(tǒng)可靠性更高，節(jié)能效果更好。使多媒體教室與校園云網(wǎng)絡(luò)一體化。首家實(shí)現(xiàn)了多媒體教室一體化的突破。無(wú)論是多媒體教學(xué)終端、錄播主機(jī)，還是多媒體教學(xué)軟件、錄播點(diǎn)播軟件和校園網(wǎng)平臺(tái)，從硬件設(shè)備到軟件系統(tǒng)

2、全部由藍(lán)鴿自主研發(fā)，并實(shí)現(xiàn)了使用一根網(wǎng)線接進(jìn)教室。實(shí)現(xiàn)了硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)的高度集成、操作統(tǒng)一，便于教師使用和維護(hù)升級(jí)。首家實(shí)現(xiàn)了多媒體教室與校園網(wǎng)平臺(tái)一體化的突破。各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)全部由藍(lán)鴿自主研發(fā)，真正將多媒體教學(xué)系統(tǒng)、常態(tài)化監(jiān)控錄播系統(tǒng)與校園網(wǎng)平臺(tái)融為一體。實(shí)現(xiàn)了各系統(tǒng)之間的資源共享，數(shù)據(jù)互通，利于系統(tǒng)穩(wěn)定和維護(hù)。首家實(shí)現(xiàn)了多媒體教室與物聯(lián)網(wǎng)一體化的突破。藍(lán)鴿多媒體云課堂將教室內(nèi)各種電教設(shè)備通過(guò)云終端與校園網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)相連，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備進(jìn)展全天候遠(yuǎn)程控制和管理，減輕教師維護(hù)管理負(fù)擔(dān)。隨著信息化與教育的深度融合，智慧校園的長(zhǎng)遠(yuǎn)開(kāi)展要求多媒體教室必須符合云技術(shù)、一體化、大數(shù)據(jù)、智能化的要求，實(shí)

3、現(xiàn)穩(wěn)定、可靠、節(jié)能、教學(xué)系統(tǒng)智能化、設(shè)備遠(yuǎn)程控制和故障診斷。因此多媒體云課堂是智慧校園開(kāi)展的必由之路。2.方案概述2.1硬件系統(tǒng)藍(lán)鴿多媒體云課堂硬件系統(tǒng)由兩局部組成：服務(wù)器群組：位于網(wǎng)管中心，由多媒體云課堂服務(wù)工作站和錄播服務(wù)器組成。服務(wù)工作站實(shí)現(xiàn)對(duì)所有數(shù)據(jù)的集中計(jì)算處理一個(gè)工作站提供8-16個(gè)教室主機(jī)的虛擬桌面服務(wù)；錄播服務(wù)器用于存儲(chǔ)錄播資源和教師的個(gè)人資源。多媒體云課堂一體化教室主機(jī)：位于每間多媒體教室，由教學(xué)主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)錄播主機(jī)和擴(kuò)展電源控制模塊組成。教學(xué)主機(jī)將云終端與設(shè)備控制主板融合，既是教學(xué)電腦又是中控設(shè)備；網(wǎng)絡(luò)錄播主機(jī)負(fù)責(zé)錄播視頻信號(hào)的編碼和上傳；擴(kuò)展電源控制模塊使用485電路控制模

4、塊，連接教室內(nèi)電路，實(shí)現(xiàn)燈光和電動(dòng)窗簾等設(shè)備的控制。藍(lán)鴿多媒體云課堂可根據(jù)教學(xué)場(chǎng)景的不同，配合使用不同的顯示設(shè)備構(gòu)建三種類(lèi)型教室：A型使用電子白板，教師端選配普通顯示器及平板電腦；B型使用觸摸大屏，教師端選配普通顯示器及平板電腦；C型使用投影機(jī)和幕布，教師端采用大尺寸觸摸顯示器，選配平板電腦。系統(tǒng)示意圖如下：系統(tǒng)拓?fù)涫疽鈭D錄播模塊示意圖：錄播模塊構(gòu)造示意圖如圖，錄播模塊主要由錄播攝像頭、網(wǎng)絡(luò)錄播主機(jī)和錄播服務(wù)器組成。錄播主機(jī)將采集的視頻信號(hào)編碼，上傳至錄播服務(wù)器。錄播主機(jī)共采集三路視頻信號(hào)：教學(xué)主機(jī)桌面信號(hào)的屏幕刻錄 教師攝像機(jī)錄制的講臺(tái)教師授課畫(huà)面 學(xué)生攝像機(jī)錄制的學(xué)生聽(tīng)課畫(huà)面。其中，教師攝

5、像機(jī)在非上課時(shí)間作為監(jiān)控?cái)z像頭，錄播終端通過(guò)FTP進(jìn)展錄播文件上傳操作。在錄制完畢后，教學(xué)系統(tǒng)通知錄播終端進(jìn)展上傳錄制的文件到存儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)，上傳成功后刪除掉錄播終端本地緩存文件。錄播主機(jī)采用H.264編碼，錄制碼流可選擇1Mbps至4Mbps，使用1Mbps錄制一路信號(hào)，一堂課45分鐘約占用400M存儲(chǔ)空間。以一個(gè)學(xué)校100名教師，每個(gè)教師每周10節(jié)課，每學(xué)期20周為例，該學(xué)校一學(xué)期錄制的課堂文件大約為8T，根據(jù)學(xué)校的利用率可調(diào)節(jié)硬盤(pán)大小。目前一臺(tái)錄播服務(wù)器支持同時(shí)100路信號(hào)輸入輸出，或信號(hào)直播。2.2軟件系統(tǒng) 多媒體云課堂軟件系統(tǒng)包括三局部：云管理、云教學(xué)、云錄播。云管理：管理員可使用PC

6、端或移動(dòng)端，通過(guò)校園網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)對(duì)全校所有教室及其外設(shè)進(jìn)展集中控制，實(shí)現(xiàn)多媒體教室設(shè)備遠(yuǎn)程全天候管理。授課教師能夠通過(guò)軟件界面，便捷地進(jìn)展視頻源的切換、音響系統(tǒng)的控制、投影儀的開(kāi)關(guān)、幕布升降等操作。還能夠協(xié)同控制電燈和窗簾，逐級(jí)調(diào)節(jié)教室內(nèi)亮度，適應(yīng)不同教學(xué)需求。 云錄播：教師能夠在上課時(shí)對(duì)教師授課場(chǎng)景、學(xué)生聽(tīng)課場(chǎng)景和電腦屏幕操作三路信號(hào)進(jìn)展選擇性錄制，錄制資源自動(dòng)保存至錄播服務(wù)器。實(shí)現(xiàn)教學(xué)場(chǎng)景實(shí)時(shí)直播，完整錄像課后點(diǎn)播，歷史監(jiān)控隨時(shí)查看等功能。云教學(xué)：云端存儲(chǔ)教學(xué)資源，教師可以在任意一間教室或辦公室按需存取資源。針對(duì)不同學(xué)科特點(diǎn)，設(shè)有多媒體演示、課堂講解、推理演示、課堂測(cè)試等教學(xué)模式；支持無(wú)線終

7、端接入，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)、移動(dòng)教學(xué)，增強(qiáng)課堂反響。3.功能列表管理員-設(shè)備管理功能注：下表中遠(yuǎn)程操作能通過(guò)校園網(wǎng)絡(luò)或外網(wǎng)進(jìn)展，在教室本地也可完成1.遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)機(jī)遠(yuǎn)程開(kāi)啟/關(guān)閉教室教學(xué)主機(jī)2.遠(yuǎn)程通斷電遠(yuǎn)程對(duì)教室設(shè)備進(jìn)展統(tǒng)一上電/斷電操作3.全天候監(jiān)控監(jiān)控畫(huà)面24小時(shí)錄制，管理員可回放指定教室、指定時(shí)間段的監(jiān)控畫(huà)面；4.實(shí)時(shí)查看多路監(jiān)控遠(yuǎn)程同時(shí)查看多間教室的實(shí)時(shí)監(jiān)控畫(huà)面5.遠(yuǎn)程切換、重置系統(tǒng)遠(yuǎn)程切換、或重置任意一間教室終端使用的操作系統(tǒng)6.遠(yuǎn)程控制投影機(jī)遠(yuǎn)程翻開(kāi)、關(guān)閉投影機(jī)，或進(jìn)展設(shè)備自檢，反響狀態(tài)7.遠(yuǎn)程控制投影幕布遠(yuǎn)程控制電動(dòng)投影幕升降8.統(tǒng)一部署教學(xué)環(huán)境批量切換全?；蛑付ǚ秶鷥?nèi)的教室終端的操作系統(tǒng)9

8、.遠(yuǎn)程控制教室燈光遠(yuǎn)程翻開(kāi)/關(guān)閉任意一間教室的任意一組燈光10.遠(yuǎn)程控制教室窗簾遠(yuǎn)程翻開(kāi)/關(guān)閉任意一間教室的任意一組窗簾11.遠(yuǎn)程控制功放及DVD遠(yuǎn)程控制功放和DVD開(kāi)關(guān)、音量等功能，或進(jìn)展設(shè)備自檢，反響狀態(tài)12.紅外學(xué)習(xí)能夠?qū)W習(xí)紅外設(shè)備的控制功能，適應(yīng)不同品牌設(shè)備13.一卡通用戶(hù)管理 管理員教師能夠新建/刪除一卡通用戶(hù)14.用戶(hù)名密碼登錄教師能夠通過(guò)用戶(hù)名密碼登錄系統(tǒng)，退出后自動(dòng)延遲關(guān)機(jī)、斷電15.移動(dòng)端設(shè)備管理使用移動(dòng)終端通斷教室電路，開(kāi)關(guān)電燈、投影機(jī)、DVD，控制投影幕布升降16.移動(dòng)端監(jiān)控查看使用移動(dòng)終端查看教室實(shí)景17.教室使用紀(jì)錄自動(dòng)統(tǒng)計(jì)教室使用情況：教師姓名、課室登陸、退出時(shí)間、

9、設(shè)備使用情況等；18.云端資源管理 可管理教師資源庫(kù)，包括錄播課程、教案等資源的上傳/下載/移動(dòng)/刪除等操作；授課教師-課堂教學(xué)功能1.自動(dòng)匹配教師信息教師能夠通過(guò)用戶(hù)名密碼登錄系統(tǒng)，自動(dòng)匹配教師信息，根據(jù)科目推送相應(yīng)的課程中心、個(gè)人空間等資料2.四種教學(xué)模式提供“多媒體演示、課文講解、推理演示和課堂測(cè)試四種教學(xué)模式，配備電子白板功能、思維軸和四分屏，保存視頻展臺(tái)圖像等功能3.移動(dòng)授課教師能夠使用平板電腦控制教學(xué)主機(jī)，投影內(nèi)容與平板內(nèi)容同步；教師可拿著平板走近學(xué)生，或是交給學(xué)生書(shū)寫(xiě)，實(shí)現(xiàn)上黑板答題的效果；4.教師提問(wèn)教師能夠向使用平板聽(tīng)課的學(xué)生下發(fā)問(wèn)題選擇或問(wèn)答題，學(xué)生答復(fù)后，能自動(dòng)統(tǒng)計(jì)選擇題

10、選項(xiàng)的分布，或是問(wèn)答題的答復(fù)詳情5.文件分享教師能夠向?qū)W生臨時(shí)共享多媒體教案，便于師生資源共享5.教師錄制課程教師能夠選擇每節(jié)課要錄制的內(nèi)容是否保存電腦屏幕和攝像頭的錄播文件6.課程中心教師在課程中心點(diǎn)播錄制的課程，或者下載個(gè)人資源庫(kù)、公共資源庫(kù)當(dāng)中的教案7.離線教學(xué)與服務(wù)器失去連接后使用本地安卓系統(tǒng)完成 根本教學(xué)功能如office文檔、音視頻等文件的播放，教學(xué)設(shè)備的管理等，實(shí)現(xiàn)斷網(wǎng)不斷教8.在線巡課校長(zhǎng)在辦公室能夠查看任意一間教室的教學(xué)畫(huà)面，收聽(tīng)課堂聲音9.一卡通登錄教師刷卡登錄，自動(dòng)上電開(kāi)啟設(shè)備，移除卡片后自動(dòng)延遲關(guān)機(jī)學(xué)生-移動(dòng)聽(tīng)課功能1.移動(dòng)聽(tīng)課學(xué)生能夠通過(guò)安卓平板上的應(yīng)用軟件進(jìn)入課堂，

11、記錄筆記，查看教師在教學(xué)主機(jī)翻開(kāi)的教案包括視頻、音頻文檔、圖片等多媒體教案2.錄制課程學(xué)生能夠通過(guò)安卓平板上的應(yīng)用軟件進(jìn)入課堂，錄制平板上聽(tīng)課的內(nèi)容和筆記3.電子提問(wèn)學(xué)生能夠通過(guò)平板向教師發(fā)起提問(wèn)4.下載共享文件學(xué)生能夠通過(guò)移動(dòng)終端下載教師共享的教案到本地5.拍照上傳學(xué)生能夠在課堂測(cè)試模式下拍照上傳，教師能將學(xué)生拍照內(nèi)容通過(guò)投影展示6.點(diǎn)播課程學(xué)生能夠通過(guò)移動(dòng)終端在線點(diǎn)播或下載錄制的課程文件4.主要設(shè)備及系統(tǒng) 以一所學(xué)校建設(shè)40間教室為例硬件設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)功能數(shù)量1.多媒體云課堂教學(xué)主機(jī)LBD2015E-1教學(xué)電腦和設(shè)備控制中樞40臺(tái)2.多媒體云課堂云錄播主機(jī)LBD510A采集視頻信號(hào)，上傳至錄播服務(wù)器40臺(tái)3.多媒體云課堂配套控制主機(jī)LBD510P管理教室用電設(shè)備，如電燈、窗簾等40臺(tái)4.多媒體云課堂服務(wù)工作站LBD415W-44032為教學(xué)主機(jī)提供云桌面服務(wù)5臺(tái)5.多媒體云課堂錄播服務(wù)器LBD510F存儲(chǔ)錄播、監(jiān)控錄像1臺(tái)軟件系統(tǒng)多媒體云課堂桌面虛擬化軟件待定完成多媒體