广东省珠海市第一中等职业学校数字化校园硬件建设方案.doc

广东省珠海市第一中等职业学校数字化校园建设方案广东省珠海市第一中等职业学校数字化校园硬件建设方案北京师范大学现代化教育技术研究所二零零 二年三月目录数字化校园的网络硬件平台2一综合布线系统2二学校网管中心2方案一，高性能，可扩充性强：4方案二，性能优秀，价格适中：4综合布线材料：（参考价格和参考数量，请根据工程实际来选择）5综合布线管槽：（参考价格和参考数量，请根据工程实际来选择）5三多媒体网络教室5四多功能综合电教室6五微格教室6六数字演播室6珠海市第一中等职业学校数字化校园硬件建设方案数字化校园的网络硬件平台下面对校园网各类硬件平台进行介绍：一综合布线系统由于第一职校建筑教学大楼时已考虑了综合布线，本方案将不再提供综合布线的详细内容，这里仅就布线设计提出以下几点要求；实用性实施后的通信布线系统，将能够在现在和将来适应技术的发展，并且实现数据通信、语音通信、图像通信。灵活性系统中的任一部分之连接都应是灵活的，即从物理接线，到数据通讯，语音通讯，自动控制设备之连接都不受或极少受物理位置和这些设备类型的限制。模块化布线系统中，除去附设在建筑内的线缆外，其余所有的接插件都应是积木式的标准件，以方便管理和使用。扩充性由于所有基础设施（材料、部件、通讯设备）都采用国际标准，因此无论计算机设备、通讯设备、控制设备随技术如何发展，将来都可很方便地将这些设备连到系统中。先进性布线系统适应日益广泛的数据通信和应用，符合业界的发展趋势，从而保护用户在线缆及网络系统上的投资以及运行在其上的应用。经济性在满足应用要求的基础上尽可能降低造价。标准化严格按照EIA/TIA568B及ISO/IEC11801标准设计系统，并能连接众多满足国际网络标准（如IEEE802.3，IEEE802.5，IEEE802.12）的网络设备。同时整个布线应参照以下标准：ANSIEIA/TIA 568B商用建筑的电信布线标准ISO/IEC 11801商用建筑电信布线标准1998年版中华人民共和国建筑物综合布线标准建筑与建筑群综合布线系统设计规范中华人民共和国行业标准城市住宅区和办公楼电话通信设施设计标准二学校网管中心学校现在的网络布局如下：另外结构说明 ：在教学楼五楼，有4间计算机室，各有52台计算机。在职教大厦，有3间计算机室，各有52台计算机。现在学校的目前需求：1、 由于需要在不同的IP子网上有不同的IP广播,所以每间计算机室分别是一个IP子网，教师计算机又属于另一个子网，这样所有的计算机被分成了8个IP子网，想通过改造网络结构，实现无论哪个子网上的计算机都可以访问同一台WEB服务器。2、 可以任意的切断某个子网地联结3、 希望能推荐一套好的网络管理方案4、 希望能开发学校的各方面的管理软件，如学籍管理、校产管理、图书管理、财务管理、人事档案管理、视频音频课间点播等软件。5、 贵公司能否推荐一些先进的网络结构和管理方案6、 我们不希望将电脑安装在教室，能否提供遥控解决方案，这样，在教室秩序有显示器和投影仪就可以了。我们经过认真的分析和比较，认为：第一职校校园网现在和将来承载的业务有多种，如行政办公管理、进行网络教学的虚拟学校、网上的教育教学资源系统、网络电子图书馆、Internet访问等业务，这些业务分布在各个网段，数据安全性要求也有较大的差异。所以子网的划分原则以业务划分为主要依据， 根据业务分类和安全需求我们将教育信息网划分成三个逻辑子网，即教育行政办公网、教育教学网、公网。三个逻辑子网通过VLAN和防火墙技术进行子网划分和分割，以保证信息的受控存取，满足不同业务的不同安全要求。其中教育行政办公网内的机器可以访问教育教学网，而教育教学网和公网的机器不能访问行政办公网内的机器。按业务划分的教育信息网呈现如下逻辑拓扑结构：图2.1第一职校校园网各业务子网逻辑结构示意图学校网管中心通过Cisco2621路由器和电信连接，防火墙采用软件防火墙，对于运行防火墙的计算机上连接三块网卡，如果将来学校能通过1000M宽带网连接Internet只需将网卡换为1000M网卡即可，不必担心在防火墙处造成瓶颈。采用DES-3308FG三层核心交换机，或者DES-6000二层核心交换机,通过1000M光纤连到各楼宇交换机下，连教育教学资源服务器、校园网管理信息系统服务器服务器及相应设备，这种布局能满足第一和第二，三，五条需求。第六条需求目前市场做不到。因此改进后的整个拓扑图如下：图2.2第一职校网络中心拓扑图注：选用CISCO 2621路由器是因为它还具有VOIP功能。VOIP是目前市场上很热门的话题，在配置上相应的功能卡后，就能和同样配置VOIP路由器的学校免费电话联系！服务器建议采用惠普/netserver lc2000(P2478A)(HP)主流配置：处理器类型:Pentium III处理器主频:1000MHz标准内存容量:128MB随机硬盘容量:M1（配36G）和惠普/netserver e800(P2592AV)(HP) 主流配置：处理器类型:Pentium III处理器主频:1000MHz标准内存容量:128MB随机硬盘容量:18GB显示器尺寸:15。它们因为都有千兆主频，能更好的实现与主干交换机间的无缝连接。方案一，高性能，可扩充性强：核心交换机采用1台三层交换机DGS-3308FG6口1000Base-SX（SC接口）+2口GB可实现:路由一次,交换N次.4台24口交换机DES-3225G 通过1000M光纤连到核心交换机，使得近500个信息点能线性分享资源库的高带宽数据流。本方案以网络性能和可靠性为第一要素，主要交换机采用D-LINK对应交换机，因为D-LINK产品是国产名牌，经受住了市场多年的考验。在获得了高可靠的性能的同时，其投资也是比较高昂的。方案二，性能优秀，价格适中： 将方案1的核心交换机改成一台二层交换机DES-6000 机箱式10/100/1000M以太网机包括8个扩展插槽。本方案保证性能没有太大降低。下面是具体各方案的参考报价：设备型号设备数量设备单价合计DES-3308FG16237062370DES-3225G（配一个千兆光纤模块）311625.0034875.00DES-3251G136753675惠普/netserver lc2000(P2478A)(HP)+36G硬盘129000.0029000.00惠普/netserver e800(P2592AV)(HP)118000.0018000.00CISCIO 2621117700.0017700.00合计165620.00设备型号设备数量设备单价合计DES-6000（配两个2口千兆光纤模块）133075.0033075.00DES-3225G（配一个千兆光纤模块）311625.0034875.00DES-3251G136753675惠普/netserver lc2000(P2478A)(HP)+36G硬盘129000.0029000.00惠普/netserver e800(P2592AV)(HP)118000.0018000.00CISCIO 2621117700.0017700.00合计136325.00综合布线材料：（参考价格和参考数量，请根据工程实际来选择）材料名称规格单位单价（元）数量价格（元）超五类信息插座AMP个40104004对超五类双绞线1000英尺箱5501550标签支架188TU1-506个/包52152双孔模块面板8602个1810180模块盒8602个2010200理线器19”个180236024口模块化配线架19”个630159450安装背板19”个1505750多模光纤（以后选）四芯米2410240多模单芯光纤跳线SC-SC3米个2401240终端盒个1001100耦合器ST个1811824口光纤配线箱个115011150施工费用10000合计23690综合布线管槽：（参考价格和参考数量，请根据工程实际来选择）内容规格单位单价（RMB）数量价格（RMB）PVC管100X50米125006000PVC连接管G20米1050500底盒GB86个141201680三多媒体网络教室科学技术的进步向来会带动教学手段的革新，幻灯片、投影片以及录像带引入课堂，使教学模式发生了翻天覆地的变化，同样，信息技术的进步也加快了现代教育的进程，计算机走进学校促进了教学效率的提高，解决了困扰教师多年的教育难题，计算机以其自身的汇集视听媒体于一身的优势带来了教育的革命。计算机最早进入大中小学课堂是用来学习计算机或用来进行其它学科的辅助教学。当时的计算机都单独运行，互相之间没有通讯和交流，教师在这样的机房进行教学依然不能实现统一集中管理，工作量很大。随着网络技术的出现，用于教室内教学的计算机相互有了联系和通讯，教师也就能够对学生的计算机进行随时的控制和辅导。多媒体技术的发展使课堂更加丰富和精彩，这才形成了真正意义上的多媒体电子教室。软件版多媒体网络教室是多媒体应用软件，它不同于以往纯硬件或软硬件结合方式的网络教室系统，运用最新的计算机网络技术，纯软件构架多媒体网络教室，提出了独立于网络系统平台的全新多媒体网络教室纯软件解决方案，不但能够实现传统网络教室的全部功能，而且还能实现传统网络教室所不能实现的独特功能，彻底解决了以往网络教室建设成本居高不下、建设周期长，维护、使用困难等一系列难以解决的问题。我们的软件版多媒体网络教室包括以下功能：广播教学，语音教学，转播教学，电子教鞭，遥控辅导，教学示范，文件传送，师生对讲，分组讨论，电子论坛，消息发送，电子抢答，电子举手，网络影院，远程控制，屏幕监视，电子黑屏，语音学习机，语音复读机。一方面可通过教师机和学生机之间建立起对应的课堂学习关系，另一方面也可作为公共的机房供给学生上机。四多功能综合电教室多功能综合电教室是教学演示和多媒体教学的理想场所，随着高清晰、高亮度液晶投影机和数字视频展台的日益普及，对支持教学过程的多种模拟、数字音视频设备集中控制，将极大地方便教师的教学过程。一个现代多功能综合电教室的基本配置有液晶投影机、视频展台、音响设备。将来在二期或三期结合教委建立视频会议系统可进行远程培训。视频会议系统可采用美国PictureTel公司的终端产品PT900和多点控制服务器NC330-040SW-E。通过多点控制服务器可控制多台终端产品，所有设备通过网络联系在保证256K带宽的情况下就可流畅地进行远距离传输，可进行实时的远距离培训及会议。五微格教室微格教室的概念源自MICRO TEACHING的翻译，是教育部广泛推广的电教手段之一，最早使用于师范类学校的毕业生实习和试讲。即在试讲的教室内架上摄像机进行自动摄像，在课后根据录像带资料与试讲人一起分析、学习试讲内容，纠正其错误和不良习惯，以提高试讲人的授课水平和心理素质。随着技术的更快发展和用途的拓展，摄像机的精度越来越高，自动化程度越来越强，现在的微格教室已经发展为中小学和其他培训机构教学质量检测的一种先进手段。它可以给校长及主管教学工作的领导提供一套教学全过程的可信资料，尤其对培养年轻教师有双向促进作用，是提高教学质量，向45分钟要成绩的先进手段。微格教室是以电动云台控制的彩色摄像机为基础，装配多倍三可变镜头（电动调整光圈、距离、倍率）、高灵敏度拾音器组成的操作方便、实用性很强的摄录系统。 微格教室主要功能：（1）教室内除授课的教师和学生外，没有其他摄制和听课人员，整套工作是通过安装在前、后和侧墙上的摄像机及高灵敏拾音器完成的，上课人员感觉不到任何干扰；（2）多个监视器监看不同摄像机的拍摄画面，对教室内的教学全过程从不同方位进行监控、录像；（3）控制人员可对教室内教师的教态、语态、板书以及学生活动进行全方位拍摄和录像；（4）控制人员可操作电动云台、多倍变焦镜头对教师动作、学生回答、板书内容拍摄特写镜头；（5）可对教室内的声音进行同期录音；（6）对主镜头进行录象时，可对其他镜头进行预监并预调至合适角度，再切换入主画面；（7）控制人员通过特技机完成多镜头之间的特技镜头切换，如飞入飞出、多画面共存，又如学生回答问题时，可将教师定在主画面，用画中画显示学生回答过程，使拍摄完成的录像带内容丰富多彩；（8）控制人员通过操作录像机制作成品教学录像带；（9）课后教师本人和教学管理人员通过成品带进行对比、提高。微格教室主要用途：（1）对优秀教师、外聘特级教师的示范课程实况录像，以利于其他教师观摩、学习；（2）组织教学管理人员在主控室对青年教师进行听课，记录缺点、问题，进行课后的对比、提高；（3）专业教研组的实验课和教研组针对该课的讨论、修改；（4）学校重点课程的资料留存；（5）学校重大活动如外请专家、学者讲课，进行政治思想教育、爱国主义教育；（6）和闭路电视系统结合把微格教室的活动和课程向全校实况转播；（7）学校送电教馆评审的优秀公开课的节目录制；（8）学校留存档案和兄弟学校之间的资料交流。对于微格教室一期工程中不再涉及，二期或三期工程时根据资金情况以及必要性再考虑。六数字演播室目前，视频节目编辑可区分为模拟类、数字类两种编辑格式；编辑方案也区分为线性编辑和非线性编辑方式。当前，数字编辑格式已是大势所趋，而选择线性还是非线性方案却一直未有一个共识。一般情况下，传统广电专业人员倾向于选择数字线性编辑方案，因为这些人员原来多使用模拟线性编辑方案，对计算机操作不熟悉，使用数字线性方案比较容易上手。使用数字线性方案优点如下：l 简单节目制作快捷方便。l 操作方式与传统相近，容易上手。不足：l 多次使用后，图像质量严重下降。l 要配一系列设备，成本较高。l 编辑受到限制，编制大部分节目的时候效率较低。l 制作经验需要长期积累方可获得 。随着非线性编辑系统的出现，人们越来越倾向于使用非线性工作站+播放机+编辑机+摄像机的方式。非线性编辑的优点：l 可以省去特技台、字幕机、调音台等设备，极大降低系统成本。l 由于数字化编辑，图像质量损失较小。l 可以实现无序性、多样性编辑，效果较好。l 使用简便，效率高，人员经培训后很快即可实现众多有经验传统制作人员无法实现的效果。l 图像数字化，符合宽带数字网应用趋势。不足：l 对于简单编辑，没有线性编辑系统效率高。l 需要制作人员掌握一定的计算机知识。线性编辑方案原理： 首先通过数字摄像机进行视音频内容采集，利用话筒对相关内容进行现场或补充录制，然后在线性编辑系统中进行后期编辑。利用编辑控制机遥控编辑放像机和录像机，同时把特技效果利用特技机，字幕利用字幕机，多路音频信号利用调音台通过编辑控制机录制到录像带上，而监视器则是起到对原素材和编辑后素材监审作用 非线性编辑方案原理：利用非线性工作站进行编辑流程与线性方式近似，只是非线性工作站取代了特技机，字幕机，编辑控制器，并部分取代了调音台功能。因节目内容需从硬盘向磁带录制，加之编辑录像机具有放像功能因而不必购置单独的放像机，所以非线性编辑系统成本极大降低。全套的数字演播室如下图所示：图2.4数字演播室示意图其中包括线性和非线性两种编辑系统。线性编辑系统主要由于节目的现场制作可进行现场直播，非线性编辑系统用于和计算机类的相应数字产品的制作。演播室空间：根据不同的演播室内空间大小完成不同的设计。 声音系统：设有有线与无线话筒，利用多路调音台接入各种音响源（录音机、CD机等），方便混音工作。 摄像机：根据财力情况，选择适当的摄像机档次。由民用DV格式发展而来并与之兼容的DVCAM 诞生于1996年。DVCAM数字分量纪录格式。采用8比特数字分量记录格式，压缩比为5:1，采样频率为4:2:0。它具有极佳的图像质量、卓越的编辑能力及多带复制性能，满足了竞争激烈的专业视频制作领域的多样性要求。所以推荐数字摄像机选择DVCAM专业型摄像机，其它档次摄像机同样可以选用。线性编辑：以编辑机、数字特技台、字幕机、摄像机等线性设备为主，可进行现场节目直播。非线性编辑：以多媒体计算机为中心，集实时字幕、特技编辑、声音处理为一体的制作系统，对录像进行后期制作，制作相应节目，同时便于。灯光系统：基于冷光源的三基色灯具系列，具有以下特点：l 节省能源l 温度低l 灯管寿命长l 作为面光光源，光线均匀柔和，不刺眼，温度低，播音员反映良好；l 色温标准：灯管色温3200K，上下误差仅为1.5%以内，能完全满足电视摄像对光源的技术要求。显色指数为95，具有极好的色彩还原性。l 空调系统：根据演播室情况进行布置，要求低噪音。我们推荐采用单一非线性编辑方式，广播级演播编辑系统，对演播室采用一到两台摄像机进行录制，录制后用非线性编辑机进行特技制作等处理。由于一套广播级的数字演播室整体造价在80万元左右，所以我们在一期工程中不再涉及，二期或三期工程时根据资金情况以及必要性再考虑。10 北京师范大学现代化教育技术研究所/北京校际通信息技术有限公司