智慧教室指的是運用物聯網、互聯網,、通訊技術等手段,，實現模塊化、集成化,、可拓展化的智慧終端,，能夠實現多媒體管理、直播錄播,、互動課堂,、廣播、視頻會議等多種物聯控制功能,，本篇文章就一起來詳細了解一下常態(tài)化智慧教室解決方案,。

一、智慧教室建設現狀

在近幾年很多學校也建設并應用了智慧教室,，我們也與一線老師去溝通了解如今的使用現狀,，他們說：一些功能教室（智慧教室）各種功能確實是好，但是很難用起來也是真的,，各種的軟硬件,，老師要用，就需要學,，無形之間往往增加的老師的負擔,；并且運維很困難，教室內的專業(yè)設備的維護往往都需要專業(yè)的技術人員,，這也是當前很多智慧教室建設的現狀,。

二,、傳統(tǒng)智慧教室存在的痛點

以往建設智慧教室還處在摸索階段,，很多功能雖然有利于信息化的建設,，但真正使用起來卻并沒有那么方便，例如在硬件的選擇上涉及的廠商比較多,，各家獨立建設,，整體協同利用率比較低；在系統(tǒng)應用上也是各自為政,，使用起來存在數據無法統(tǒng)一等不便,。總體來說就是,，傳統(tǒng)智慧教室功能越來越多,，組成越來越復雜，各種設備連接,、軟件平臺的集成也越來越麻煩,，為使用者帶來不便。

三,、常態(tài)化智慧教室功能特點

常態(tài)化智慧教室整體解決方案是以OC互聯液晶壓感黑板,、智慧終端為基礎，結合智能物聯等設備,，通過Zigbee無線將信號可以實現本地智能調節(jié)教室環(huán)境,，也可以在不同的場景模式下選擇開啟不同的設備，同樣也可以實現環(huán)境的自動調節(jié),；結合常態(tài)化錄播等設備可以滿足日常的教學錄制資源的保存,、交流、展示,、教學等需求,；結合教學云平臺可以實現遠程在線、直播,、點播,、評課、巡課,、安防,、電視直播、智能物聯,、安防監(jiān)控,、緊急插播等功能。從而實現對未來教室設備控制的管理智能化,、教學管理可視化,、平臺管理統(tǒng)一化,；達到提高教學質量、方便教學管理,、提高設備使用效率,、延長設備使用壽命、優(yōu)化教師授課環(huán)境的目的,。

1,、高度集成、一體化

為簡化設備安裝,，便于后期維護管理,，在硬件方面OC互聯液晶壓感黑板高度集成了物聯網模塊、擴聲模塊,、音頻處理模塊,、交換機模塊于一體，多種模塊進行有機的結合,，實現了智能物聯,、智能擴聲、直播點播,、電視收看,、評課巡課、常態(tài)化錄播,、互動錄播,、專遞課堂、視頻會議,、講義分享,、記錄板書等多種功能，從而足用戶多種教學需求,，便于后期豐富教學活動,。

2、操作簡單,，易學易用

未來教室以OC互聯液晶壓感黑板,、智慧終端為核心，使用者僅操作一體機即可對教室內所有的硬件設備進行一鍵管控,，具備系統(tǒng)開關,、音量加減、計算機開關,、信號切換,、錄播啟停、互動撥號,、環(huán)境控制等功能,。教室使用過程中無需額外工作人員進行現場保障支持,，真正做到無人值守的未來教室。

3,、常態(tài)化錄播

集先進的圖像分析技術,、廣播級多媒體技術、網絡流媒體技術,、人工智能和自動導播技術于一體,，將老師授課，師生互動場景,，授課電腦VGA信號以及課堂板書等進行智能化的跟蹤切換錄制，自動生成課程資源,。

4,、強大的教學分析、管理工具

遠程設備管理平臺內置的教學分析系統(tǒng),，支持遠程督導,，可實時查看各教室的教學情況，完成遠程巡課,；在教學過程中還可以通過發(fā)送文字通知,、視頻的形式進行遠程的教學協助。內置的管理工具還可以對老師在信息化教學時,，使用的哪些教學方式進行統(tǒng)計,，如通過大屏展示課件視頻時長，通過教學平板同屏展示資料時長等,。

5,、專業(yè)擴音

專業(yè)的音頻處理算法，可有效去除噪聲和嘯叫,，提高播音擴音的音質,，從而整體提升錄播教室的用戶體驗和錄播效果。

6,、一體化硬件產品,，故障自動告警

智慧終端內置核心的嵌入式中央控制器，內置操作系統(tǒng),，所配置的功能模塊均圍繞OC互聯液晶壓感黑板展開,，實現軟硬件功能的統(tǒng)一應用。智慧終端內置模塊之間采用板卡耦合式組合,，無需在內部進行線纜連接,，大大降低硬件設備故障率。

系統(tǒng)啟動過程中還可以自動檢測硬件信息,，遇故障情況自動告警,、報修,，可快速解決故障問題，保障未來教室的正常使用,。

7,、廣播級技術處理

基于廣播級音視頻編解碼封裝技術以及后期制作技術，充分保證畫質的高保真度,，真實還原錄播教室教學場景,，使觀看錄播視頻的學生如身臨其境般學習知識。

8,、智慧教學云平臺

集教學資源庫,、互動教學、直播點播,、網絡巡課,、網絡評課、校園電視,、電視收錄,、安防監(jiān)控、智能物聯,、應急插播,、校園廣播等功能。圍繞學校管理人員,、老師教學,、學生學習等需求，為學校提供一個全方位多功能的平臺,。

四,、常態(tài)化智慧教室終端整體架構

如圖所示，智慧終端通電通網,，即可實現教室內的有線網絡,、無線網絡、物聯網絡的覆蓋和管控,；連接線分別接入音箱,、麥克風、攝像機,、大屏進行音視頻的采集,，云平臺進行運維管理、應用推送,，方便部署,，學習以及使用成本低。

在整體架構上發(fā)揮云平臺伸展性、可用性能力,，做為智慧教室管控及應用的入口,，以網絡為媒介貫通業(yè)務全場景，邊緣計算中心依托算力,、存儲采集硬件終端所獲取的音頻,、視頻等能力實現云網邊端一體化架構，滿足教室應用場景多樣化,、實施敏捷性,，大幅減少邊端部署運維復雜度，降低云端算力成本,。

五,、常態(tài)化智慧教室詳細功能解析

1、網絡通訊

將教室中的有線網絡,、無線網絡,、物聯網全面融合，替代教室中現有的交換機,、路由器、AC控制器,、AP,、Zigbee網關，將原本設備堆疊式系統(tǒng)集成方案轉換成嵌入式集成方案設計,，基于一塊芯片底層深度研發(fā),，確保系統(tǒng)能夠高效、穩(wěn)定運行,，提供一個便捷安全的網絡環(huán)境,。

2、聲音處理

在聲音方面,，區(qū)別于傳統(tǒng)音頻廠家基于音頻板卡的解決方案,，使用人工智能的算法實現教室的聲音管理。同樣是擴聲,，傳統(tǒng)擴聲通過音頻板采集聲音,，然后通過板卡對聲音進行流水線一樣的降噪、抑制,、消除回聲,，最后通過音響播放出去；而我們采集到的聲音直接進入高性能的芯片,，使用AI神經元算法對聲音進行處理并擴聲,。

得益于AI的算法，它可以不斷地學習從而對聲音實現優(yōu)化，使用的越久,，它越能分辨哪些聲音是人聲,，哪些是噪聲，比如音樂,、翻書,、桌椅拖動都可以過濾掉，并且聲音是直接進入芯片處理后擴出來,，所以整個的擴聲流程可以做到30毫秒之內,。

3、物聯管控

在物聯管控層面,，常態(tài)化智慧教室通過硬件驅動的適配,，搭建物聯設備庫，來實現跨廠家跨設備之間的物聯接入,，將物聯終端IP化,，達到自發(fā)現、自組網的效果,，并在這一基礎上實現教室內的智能管控,、設備數據采集、包括通過一些物聯策略的管理來實現能耗節(jié)能,。

4,、視頻應用

在常態(tài)化智慧教室的建設體系當中，課程資源體系的建設,、學生課前課后的預習復習的需求已經讓一些學校開始建立全校的常態(tài)化錄播,，通過智慧教室終端可以采集音頻視頻然后把它存下來，提供一個便捷的操作入口,，解決師生個人音視頻能力不足,、使用成本高的痛點，達到互聯互通的效果,。

六,、常態(tài)化智慧教室應用場景

1、教學巡課

教師上課前系統(tǒng)會自動匹配課表,，自動執(zhí)行課表預約開啟未來教室設備,。上課的過程中，校長或專家可隨時通過頁面登陸到智慧教學云平臺的巡課頁面,，對所有的在線教室進行即時的在線觀摩,、巡課，巡課的過程中可以進行評判和提出意見,、建議,，保存上傳至管理員，作為對教師授課過程評價的依據。在上課過程中,，校長或專家也可通過微信小程序實現在手機或pad上隨時隨地的,，進行教學巡視，并對巡課過程進行評價,，滿足了移動巡課,，方便管理。

2,、教師自助錄課

通過系統(tǒng)的教師自助錄課功能,，每個教師可自主設定在哪間教室、什么時間內進行錄課,，當設定好錄課時間和地點后系統(tǒng)會自動在設定的教室和時間內進行錄課,，錄課完畢后自動上傳到指定的服務器上供用戶進行點播。由于是教師自主設定的錄課計劃,，所錄制的課程也由他進行管理,，可設定為是否公開或不公開，可進行修改,、刪除等操作,。

3、按課表自動批量錄制

系統(tǒng)管理員根據學校的課程表可自主靈活地設定錄課的教室和時間實現在常態(tài)化教學情況下的自動錄課,。批量錄制,、批量保存，快速實現校本資源庫的建設,。

4、微格教學評價

未來教室系統(tǒng)的建設實現了在學校內每個教室進行錄制和評價的教學過程,。改變了在進行微格教學時必須到專門的微格教室進行的情況,，使每個教室都變成了微格教室，每個教室都能進行微格教學,。這將大大提高微格教學效率,，提升教師的教學水平。

5,、校本視頻資源庫建設

教育云錄播系統(tǒng)的建設將大大促進學校校本視頻資源庫的形成,。每天成體系批量的錄課將會在較短的時間內實現學校全年級、全學科,、全體教師的課程錄制,。快速形成基于校本課程的視頻資源庫,，實現對學校優(yōu)質教學資源的保存,；同時也可供老師和學生進行課后點播觀看，促進老師在發(fā)現問題的時候積極主動地去改進，促進學生課前預習和課后復習,。

6,、遠程互動教學

隨著城鎮(zhèn)化快速推進，地區(qū)師資力量不均衡,，分校辦學和幫扶教學的問題日益凸顯,，為解決異地教學質量同步，互動錄播教學就變得尤為重要,，在教學中主講教室可以實時的觀看到異地教室的上課狀態(tài),，同樣異地聽課教室可以聽到、看到主講教室的狀態(tài),，合理化的配置可以讓異地聽課的學生與主講老師進行課堂互動,，主講課堂的學習氛圍，同樣在異地聽課教室也能實時的感受,。從而達到相同的教學質量和相同的教學效果,，不再受空間和時間、地理的限制,，為豐富教學成果提供無限可能,。

7、在線評課

老師將錄制后的課件上傳至自己的空間,，增加評課請求,，邀請評課老師進行評課活動，管理員審批同意后,，評課老師可以在線觀摩并對課程進行評價打分,，生成結論報告，通過平臺在線對每個教學環(huán)節(jié)作出評比,，并最終評出活動中的優(yōu)秀課件,，對優(yōu)秀的教師給與獎勵，有利促進教學的進步良性循環(huán),。

8,、教育云錄播與校園安防監(jiān)控的有機結合

由于校園安防監(jiān)控所使用的攝像機、拾音器等設備,，以及傳輸和存儲的技術方式與教育云錄播系統(tǒng)有很大的共同點,，所以在設計教育云錄播系統(tǒng)時也要同時考慮校園安防監(jiān)控功能，在設計學校安防監(jiān)控時也要考慮云錄播功能,，這樣無論是錄課設備還是安防監(jiān)控設備都能最大程度地進行復用,，發(fā)揮出最大的功能，降低建設成本,。除日常進行錄課外,，還可在考試的時候進行考試監(jiān)控,。

9、家?；ヂ?/p>

隨著校園信息化的建設,，學生家長與學校老師之間的溝通打破了傳統(tǒng)的面對面的模式，基于云錄播系統(tǒng)的建設,，家長可以在任何場合通過 PC 端,、智能移動終端等智能設備通過互聯網實時查看學生在學校的學習情況，可以零距離的通過系統(tǒng)平臺與學校老師溝通,。系統(tǒng)拓寬了學生家長與學校間溝通的渠道,，加深了彼此間的互動。

10,、校園文化宣傳

在展播的電腦端,，播放校園文化宣傳的音視頻、PPT,、圖片等文件,，通過軟件將VGA畫面轉化為IP信號流，輸出至教室用戶終端,，師生可以通過電視直接觀看到校園文化宣傳的內容,。突破了傳統(tǒng)宣傳帶了的不及時、人力物力投入大,、宣傳效果不佳的窘境,，對于活躍文化氣氛，宣傳宣講校園文化,，都具有積極的意義,。

11、校長直播

校長講話時可在辦公室進行講話直播,，通過云平臺軟件遠程開啟教室終端設備,，攝像機和話筒對音視頻進行采集，將音視頻輸出至教室用戶終端,，師生可以通過電視直接觀看到校長的直播畫面。滿足了無需統(tǒng)一場地組織活動的需求,。

12,、校園電視

學生可以通過校園電視，組織觀看時事新聞,、體育新聞,、教育動態(tài)、百家講堂等節(jié)目內容,，通過這個平臺可以定期直播學校內的新聞,，改變傳統(tǒng)的網站文字和校內廣播的方式進行新聞播報,，不僅能讓學校內師生關注校園的新聞，還可以了解國家大事和百姓身邊的小事,，讓學習更貼近生活,，更貼近世事。

七,、常態(tài)化智慧教室的優(yōu)勢

本方案中區(qū)別于傳統(tǒng)智慧終端的最大特點在于,，我們致力于給教室打造一個高穩(wěn)定的算力基座，具備網絡通訊能力并采集音視頻和物聯數據,，通過內置的軟件算法來實現各類應用,，并且每個應用獨立安裝擴展。就像使用一臺智能手機,，附帶麥克風攝像頭通信功能,，而錄播、擴聲等業(yè)務需求只需要安裝相應功能插件即可使用,，保證應用的獨立隔離和便捷運維,，并且高度開放拓展，解決使用者學習成本高,、使用難度大,、流程繁瑣等實際痛點，打造真正的常態(tài)化智慧教室,。更多樓宇自控信息,，請關注裕乾官網。

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