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智慧新型教室建设
一、方案概述
智慧教室是在云计算、人体工学、物联网、大数据挖掘、移动互联等为标志的信息技术基础上，以互动为核心，以充分发挥课堂组成各要素的作用，实施教与学。
贯彻以“以人为本、服务社会”的建设指导思想，围绕校园资源、管理、服务三个要素来建设学校的信息化系统，构建数字化的科研环境、教学环境、管理环境和生活环境，最终达到提升学校综合实力的目的。
二、方案架构
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 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
人员考勤系统由RFID考勤机、考勤卡和配套控制软件构成。 在教室前后门各安装一个RFID考勤机，采用RFID标签(校园一卡通)对学生进行考勤统计，对进入教室的人员进行身份识别，对合法用户进行考勤统计，对非法用户进行告警。同时可通过WiFi无线覆盖，在远程对考勤情况的监控，统计以及存档打印等。
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。 1：窗帘控制系统：通过采集安装在窗户的光照传感器数据，根据软件预设门限值，以窗帘自动开、关来实现教室内光照强度的补偿; 2：灯光控制系统：采集安装在教室内的光照传感器数据，通过分析数据，根据软件预设值，来控制教室内灯光的自动开启与关闭，并可调节灯光的亮度，实现室内灯光的智能控制与节能减排。
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。
三、方案优势
（一）技术层面∶应用大量的智能技术
智慧教室作为一个泛技术支持下的教学环境，应用了大量的智能技术，主要实现信息的记录、传输、编辑的智能化，主体之间交互的多元化、便捷化，如 RFID 技术，泛在网络技术。智慧学习空间是嵌入了计算、信息设备和多模态的传感装置的教学与学习空间，具有自然便捷的交互接口，以支持课堂主体方便地获得计算机系统地服务。学生在智慧教室里的学习过程就是使用计算机系统的过程，也是人与计算机系统不间断的交互讨程。在议文个讨程中 。计筒村机不再只是——个被示力地执行人的操作合令的—个信息外
理工具，而是协M作课堂主体完成教与学任务的帮手，是人的伙伴，交互的双方具有和谐一—致的协作关系。这种交互中的和谐性主要体现在人们使用计算机系统的学习和操作负担将有效减少，交互完全是人们的-种自发的行为。自发意味着无约束、非强制和无须学习，自发交互就是人们能够以第一类的自然数据（如语言、姿态和书写等）与计算机系统进行交互。
（二）环境层面∶实现智能环境
智慧教室中应用了许多电子设备，要做到环境的智能化，需要使电子设备消失在用户环境中 ，因此，需要"虚拟设备"来支持课堂主体与消失了的电子器件间的自然交互。通过智能化和相互连接的系统和服务创造所需的环境和功能，以此提高人们利用环境学习的质量。
智能环境控制系统主要基于 RFID 等的物联网技术对课堂内的光、电、声、温根据学习看学为的需要
进行控制，可以根据课堂外的光照条件调节照明，季节气候的不同调节温度，根据课堂内的声场环境调节声音系统等。
智慧教室环境感知设备
环境必须能识别生活在其中的人，适应他们，并从他们的行为中学习，可能的话还要具有情感。在环境智能的世界里，由组网的智能设备组成的电子系统将集成到人们的环境中，并为人们提供随时随地所需的信息、通信、服务和娱乐等服务。设备还能进一步适应甚至预备人们的需要。环境智能将以完全不同于现在的手柄式或固定的电子盒的方式出现。这些新系统将自然地融合到周围的环境中，并可以产生更为自然和隐含的交互方式。
（三）资源层面∶实现资源整合融会贯通
智慧教室可以通过云资源平台、智能课堂实录系统和交互白板实现资源的智能实时录制和资源存储。智能课堂实录系统可以对课堂中的学习者的学习过程 ，包括自我学习和小组协作学习等过程进行记录，储存于云端资源服务平台中，可供学习者课后进行学习过程的回放，反思支持。
学校数字 教育管理苹苔
课堂智能实录系统是智慧教室物理架构的重要组成部分，实录系统能够自动跟踪课堂主体的状态和活动，自动调整镜头的景别，及实现聚焦和拾音电平的调整，并处理好不同摄像机之间的录制画面的同步，可以实现多摄像机、多场景切换式拍摄。
（四）服务层面∶实现自由和谐的个性化教学服务
智慧教室应为课堂主体而建，终极目标在于促进学习者的个体学习和社会化学习，以促进学习者的发展 ，是一个充分发挥课堂主体的主动性、能动性，和谐、自由发展的教与学的环境与活动。智慧教室应为课堂教与学活动的实施提供完善的支持与服务。要实现这种支持与服务，需要智慧教室能够根据课堂实时情境，判断出课堂主体的需要，为教师和学生实现教与学过程的智能分析，资源的智能推送等。从而为每一个学习者能够实现个性化学习提供可能。
四、应用场景
1.线上互动教学
线上直播
线上录课
远程跨地域公开课
线上直播研讨会
2.线下沉浸式教学
日常教学
实训课程
多媒体讨论
