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智慧课堂解决方案

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2020年4月19日
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智慧课堂整体解决方案

中国电信四川公司校园部
11月
1 系统概述
1.1 智慧教室建设背景
教育信息化是衡量一个国家和地区教育发展水平的重要标志，实现教育现代化、创新教学模式、提高教育质量，迫切需要大力推进教育信息化。国务院刘延东副总理（时任国务委员）在全国第一次信息化工作会议中强调：要大力推进“三通两平台”建设，即宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通，建设教育资源公共服务平台、教育管理公共服务平台。力争实现四个新突破，即教育信息化基础设施建设新突破、优质数字教育资源共建共享新突破、信息技术与教育教学深度融合新突破、教育信息化科学发展机制新突破。
随着信息技术的发展，新的教育技术手段不断涌现，教学模式也在不断发生变化，逐渐从单纯的知识传授向素质培养方面转变，从教师的宣讲向教与学的互动方面转变。
课堂教学环节是学生接受系统教育最重要的一环，做好教学互动环节，是掌握好教学环节的质量，提高教学水平的关键。现行的教学过程中，传统的签到环节、疑问确认环节、提问互动环节、课堂小测试环节存在诸多问题，已经不适应现代化教学的需要。基于“云”技术集智慧教学、课堂互动、人员考勤、视频监控及远程控制于一体的新型现代化智慧教室系统在逐步的推广运用。智慧课堂作为一种新型的教育形式和现代化教学手段，综合解决教育教学过程当中遇到的问题，增强师生互动能力，从而提升综合教学质量。

1.2 智慧教室方案简介
智慧教室系统打通教学流程的课前、课中、课后、课外各环节，使用专项定制的人人通学习机，可与学校现有的课程中心、网络教学平台、资源平台、电子书包进行灵活畅通对接互通。
智慧教室课堂系统根据学校的现有信息技术架构，提供了数据中心版、私有云服务版、公有云服务版多种灵活的部署实施方式，为学校的教学模式创新与落地提供个性化、灵活逐级扩展、安全稳定的技术与服务水平。智慧课堂系统的特色
★ 颠覆传统教学，提高学生知识应用力、自主思考力、探究学习力
★ 无线多屏互动技术，权限控制、跨平台多点交互
★ 大数据挖掘分析，助力教师针对性制定教学方案
★ 满足各种需求的定制服务
★ 个人学习空间满足进阶式教学
多种教学互动场景与功能推动探究式教学模式、启发式教学模式、讨论式教学模式等创新型教学理念的研究与实现，并同时支持多种教学终端（电子白板、人人通学习机、PC、笔记本等等）。
智慧课堂允许学生和教师在开课前掌握预习情况，并在课堂上导入课前作业进行讲评，老师主持与指导学生进行探究式小组教学活动，系统自动采集课堂信息生成质量报告。

2 整体布局
2.1 外部网络结构布局

本智慧课堂系统采用云+客户端的方式，在电信机房部署一台或者若干台电信服务器，在电信服务器上安装智慧课堂管理系统，同时在电信服务器旁挂一台短信网关设备，当学生人人通学习机网络处于关闭状态时，短信网关设备将管控指令以短信的形式发送到学生人人通学习机上实现管理，在学校的每个班级部署一台有线路由器及一台无线AP，在老师使用的电脑上安装智慧课堂电脑端，电脑经过有线路由器连接外网的智慧课堂系统，学生在自已人人通学习机上安装智慧课堂人人通学习机端，人人通学习机无线网络连接部署在班级的无线AP，并在人人通学习机端登录界面设置好服务器IP，老师经过电脑端登陆到云平台的智慧课堂系统，在系统上对学生人人通学习机所做的操作，从云平台返回到校园网学生人人通学习机上，从而实现老师电脑端与学生人人通学习机端的教学信息互动。
2.2 智慧教室布局

智慧教室系统由电子白板、教师智能终端、人人通学习机、短焦投影机等主要功能模块组成，教师使用电脑端登录到智慧课堂平台，在讲课台上安装电子白板设备代替传统的黑板教学，实现无尘教学，保护师生的健康，老师可在电子白板上操纵电脑，除了电子白板，老师也能够使用传统的手写白板。老师使用的智能终端受学校管理员经过智能中控设备统一管理，在云平台中心存放大量丰富的教学资源，学生及老师能够在线查阅或者下载到本地，与此同时，老师也能够将备课资料存放到云平台，当上课需要时，直接调出来使用即可。在学生平板电脑上安装智慧课堂人人通学习机端，平板电脑无线网络连接到班级AP上，学生能够自行分组讨论教学问题，也能够与教师进行教学互动，灵活的教学方式使整个教学更加生动，学生更易及时掌握课堂知识。
3 核心功能
智慧教室解决方案核心是将学生电子书包、电子白板和投影设备实现无缝对接，加强了课堂的教学互动，在全学科教育资源服务基础上实现同步教学和自主学习功能。

3.1 教学云资源平台
教学云平台是面向广大教师搭建的集约资源平台，配合教师课前、课中、课后的教学过程，实现教师轻松获取备课素材，便捷高效授课，课后安排一体化。班班通的核心是教育云资源，方便教师随时选取授课材料，轻松授课。

3.2 智慧课堂平台
智慧课堂平台采用云平台+客户端的方式实现课堂互动的各个功能，以学校作为一个局域网部署平台服务器，每个班级安装一个或者多个AP路由器，教师电脑及学生人人通学习机的无线网络均需连接到班级AP路由器。教师使用电脑端软件，在登录界面设置好服务器IP并使用教师帐号登录到平台，教师经过选择班级与指定学生的人人通学习机实现信息互动。学生在人人通学习机上使用人人通学习机端软件，在登录界面设置好服务器IP并使用学生帐号登录到平台，学生及教师端的操作界面如下所示：

教师端操作界面 学生人人通学习机操作界面

3.2.1 核心功能：
课堂签到
学生签到后人人通学习机将处于管控模式，除上课操作外不能进行其它无关操作。而且老师能够看到学生的签到情况
师生多屏互动 。
教师能够将屏幕内容映射到学生终端，学生和老师能够多屏互动，提高教学质量
课堂提问
系统将允许教师经过截屏工具，抓取题集，此时抓取的问题信息，将在学生端显示。学生根据需求完成提问后，可提交答案，完成互动。学生终端提供多种作答方式，客观题选择答案，主观题支持手写、拍照、涂鸦，方便师生不同需求。教师收到答案后，系统提供统计报表，满足对客观题和主观题的统计
课堂测验

用于检验学生知识点是否掌握，教师可设置试卷内容和答案，学生收到试卷后可作答，客观题系统自动评分，主观题需教师自行评分后得出总分。学生提交的试卷教师端可进行查阅和评分，可发送成绩信息给家长.
学生示范
教师经过指定，将某个在线学生桌面映射到教师屏幕，使该学生的演算过程供所有学生分享。
学生人人通学习机管理
学生签到自动进入上课模式，支持教师进行一键管控
电子白板
教师可在白板上手写进行示范，比如推算演算过程，或者艺术类教学（美术）
白板上的内容可方便映射到学生终端上进行讲解
远程发送消息和文件
用于教师向学生终端发送提醒、公告、通知消息
或者需要学生研读的文献文件
3.4 翼校通
翼校通是针对教师、学生、家长，基于互联网，提供的集平安短信、平安校园、亲情通话、作业通知、学校通知、成绩查询、互动留言、家校微博、资源应用于一体的家校沟通信息化应用产品 。