蓝鸽多媒体云课堂技术方案.docx
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蓝鸽多媒体云课堂技术方案
蓝鸽集团
LancooGroup
LBD2015E-1蓝鸽多媒体云课堂
一体化解决方案
多媒体云课堂技术方案
1.方案优势
蓝鸽多媒体云课堂采用云技术，融合了多媒体教学系统、中控系统和录播监控系统，拥有远程设备控制管理、常态化监控录播、师生课堂互动等功能，主要实现了以下四方面的突破：
★首家实现了采用云技术替代PC技术的突破。
使用云终端替代个人电脑及录播电脑，系统可靠性更高，节能效果更好。
使多媒体教室和校园云网络一体化。
★首家实现了多媒体教室一体化的突破。
无论是多媒体教学终端、录播主机，还是多媒体教学软件、录播点播软件和校园网平台，从硬件设备到软件系统全部由蓝鸽自主研发，并实现了使用一根网线接进教室。
实现了硬件设备和软件系统的高度集成、操作统一，便于老师使用和维护升级。
★首家实现了多媒体教室和校园网平台一体化的突破。
各个使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和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和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和校园网络、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。
随着信息化和教育的深度融合，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。
教学主机将云终端和设备控制主板融合，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，投影内容和平板内容同步；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
和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使用软件进入课堂，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使用软件进入课堂，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
40台
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
40台
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
40点
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
40点
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
40点
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