智慧校园初步设计方案

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2018 年 4 月 ，教育部正式发 布 《教育信息化 2.0 行动计 划》 • 教学应用覆盖全体教师 • 学习应用覆盖全体适龄学生 • 数字校园建设覆盖全体学校 • 信息化应用水平普遍提高 • 师生信息素养普遍提高 • 建成“互联网 + 教育”大平台 2018 年 4 月 ， 教育信息化 2.0 行动计划发布 ，提出“三全两高一大”的发展目标 核心目标 以教育信息化全面推动教育现代化 ，全面提升教育品质 ，构建新时代教育的新生态 • 探索信息时代教育治理 模式 • 发展基于互联网的教育 服务模式 • 构建信息化条件下的人 才培养模式 发展模式的创新 今天 信息化 2.0 创新引领 • 智慧教室 • 校园大数据 • 校级云平台 • 实训云（新工科） • 校级计算平台 • 学习工厂 十二五 信息化 1.0 应用驱动 应用 • 无线校园 • 应用集中 • 学校门户 • 校园数字化监 控 智慧校园 2.0 智慧校园 1.0 数字化校园 起步 • 校园 • 校园 • 实 训 • 全面实现教育现代化 ，开启智能时 代 在教育行业的广泛深入应用 • 信息技 术 网 卡 教 育 技术 创新 融合 室 智能应用 数据 全智能 基础 综合 社群互动 平台 融合互联 网络感知 数据 · 智能 认知算法 务 能 服 智 使能 数字校园 数字 共建全联接美好新校园 ， 拥抱全智能数字新服 务 推动各类要素和资源 融合与统筹 拉通各类要素和资源 聚合与互动 网络 · 协 同 * 就像路和车，同步发 展 全联接 基础 架构 服务 使能 科技 感知互动 ， 互联互赖 ，认知优 化 招生 ，后勤 ，安保 ，合作 公共服务 ，公共安全 ，社会治 理 网络社区 ， 网上学镇 监测调度 ，联动指挥 科技联接校园的人、 物、地、 事、 业等要素 ， 业务数据化 ，数据业 务化 教学 ，科研 ，转化 ，实 训 产业链 ，价值网 ， 孵化 器 特色应用 ，创新文化 业 事 物 地 教室 ， 宿舍 ，食堂 ，实验室 孵化器 ，加速器 ， 园区 ，楼宇信 息 仪器 ， 设备 ，装置 车辆 ，资产 交通市政 ，资源环境 学生 ，老师 ，研究员 ， 访问 者 工作者 ，居住者 ，旅行者 人口库 人 领导 ，老师 ， 学 生 支撑 服务 平台 智慧园区 校园运营服务 垃圾管理 能效管理 资产定位 管理 校园安全管理 消防管理 安防平台 环境监控 应急指挥 中心 智慧教学科研 教学资源库 学生作品 校本课程 课程资源 创客资源 … … 网络学习平台 教室云 桌面 仿真实验室 专业仿真 实验 智慧管理服务 综合学工 网络协同 办公 综合财务 学生费用 劳资管理 … … 综合师资 对外交 流 数据集成服务平台（抽取、清洗、转换、处理、分析等） 高性能计算中心 融合网络 光纤 POL 接入（全光接入） （ C ）视讯会议网 智 慧 校 园 管 理 与 运 营 体 系 智 慧 校 园 安 全 保 障 体 系 智慧校园架构图 校园设施管理 智慧路灯 智能抄表 智慧楼宇 G IS 地理信息平台 校园智能集成化平台 位置服务 物联网和信息系统 大数据分析平台 实训云平台 身份管理平台 视频分析 统一支付平台 站群管理平台 移动应用平台 统一通信平台 信息门户平台 公共数据平台 基础 ICT 架构 HPC 高性能计 算 云数据中心 校园核心骨干网 教学评 价 成果转 换 项目进 度 能力测 评 实 习 / 就 业 … 云管理平台 网络学 习 运营中心 地下管网 管理 校车定位 管理 学生定位 管理 培养方 案 成长档 案 校园物联网 人事管 理 品德操 行 绿色机房 监控中心 管理中心 云服务器 学分 / 成 绩 奖学 金… … 桌面 云… … 综合申报 虚拟实训 无线校园 基于位置服务 校园设施定位 校园设施引导 智慧停车引导 云存储 综合教务 校园文化 公文管理 协同办公 试题库 视频监控 井盖管理 科研管理 MOOC 宣传 社区 …… …… … … … … 1# 栋 2# 栋 3# 栋 4# 栋 5# 栋 信息点位、前端设备 核心交换机 OLT 总体网络拓扑图 分光器 ONU 接入设备 Internet 教育网 智能管理平台 监控平台 门禁管理平台 楼控管理平台 广播管理平台 停车管理平台 物联网管理平台 链路负载均衡 上网行为管理 6# 栋 总成 模块化 系统名称 系统名称 基础装修系 统 门禁系统 空调系统 配电系统 新风系统 不间断供 电系统 消防报警系 统 动力环境 检测系统 综合布线系 统 防雷系统 数据中心大楼 集机架、 配电、 制冷、 监控、 管理与维护、 安全等系统于一体 ， 实现供电、 制冷和管理组件的无缝 集成 智慧机房 机房工程配置 布局 安防设备 显示设备 监控平台 视频综合平台 门禁控制器 UPS 电源 UPS 机 房 主机系统 工作站服务器 存储设备 防火墙 交换设备 路由器 网络设备 可靠性可达 99.9% 万兆到教室 ，解决最后十米接入问题 ，高带宽、高速率、高保密要求有利于提高业务处理效率和安 全性 ，促进网上业务实时办理及未来视频业务开展。 u 成本较低 ，维护简单 ，容易扩展 ，易于升级。 u 提供高带宽 ，实现高速传输。 u 带宽分配灵活 ， 服务有保证。 u 传输安全有保障 。 u 市民中心建成后 ，将成为全省唯一、 标准的全光纤到桌面城市大楼。 接入方式 采用 GPON 接入方式 ，实现高带宽透明传输。 GPON 技术采用点到多点的网络拓 扑结 构 ，利用光纤实现数据、语音和视频的全业务接入目的 GPON 接入方式 光网络 u 光纤质地脆、 在保护不当时易损坏； u 对维护人员的技能较传统模式高。 优势 GPON 组网优 势 劣势 布点原则 综合布线系统的信息点主要分为语音点、数据点、视频点三大类型 ，其中数据点中 有部分为数字安防点、广播接入点、信息发布信息点 ，一卡 通设备接入 点预留等等。 1. 信息化建设前端设备 1 对 1 布点。 2. 所有教室：教学网络 ，黑板左右两端个一个 ，讲台一个 ，教室后方一个 3. 办公室：每个办公室按照 8 个人估算 ，采用 N+1 布点。 链路负载均衡 邮箱 APP 网站 防火墙 DMZ 区 2. 监控网 监控平台 3. 其他 上网行为管理 无线控制器 隔离防火墙 监 隔离防火墙 · 有线无线一体化 I l - . - 智能管理中心 6# 栋 分光器 ONU 核心交换机 4# 地块全区 （除教室、 办公楼） 核心交换机 4# 地块全区 分光器 ONU 1# 栋 2# 栋 3# 栋 4# 栋 OLT 网络设计详细拓扑图 OLT 智能管理平台 Internet 教育网 监控平台 控平台 物联网 / 楼控 / 停车管 理 / 门禁管理平台 1. 教学 网 …… 服务器资源池 NB- IOT 服务器 负载均衡 核心交换机 外部拨号路由器 web 防火 墙 服务器 防火墙 一卡 通 停车场 楼控 光纤交换机 万兆单模 千兆单模 双活存储 数 据库审 计 安 全运维 区 分光器 漏 洞扫 描 5# 栋 教学互动一体机 图书借阅一体机 堡 垒机 教务 ONU OLT 录播设备 VR 设备 OA 计算机 教室、办公、 图书馆场景 校园室外场景 高密场景 操场 校园 部署方案 l 室外 AP 抱杆或挂墙安装 ，定 向或全向无线覆盖 方案特点 uIP67 防尘防水等级 u 全内置防雷器件 ， 防护高 u 免螺丝安装 ， 高效部署 部署方案 l 采用室内 AP+ 小角度定向天线 覆盖 方案特点 u 抗干扰能力强 uHD Boost 高密加速 ，体验强 u 多用户接入 ， 可满足单用户 2 ~4Mbps 带宽需求 部署方案 l 室内 AP 通过壁挂、 吸顶、 放 置方式部署 方案特点 u 施工方便 ，成本低 u 交付周期短 u 部署美观 WI FI 全覆 盖 体育馆 报告厅 图书馆 教室 WI FI 组网 , 、 、 , 、 、 。 , , , 。 快速 可靠 , 。 , . . 。 互动激学平台 智慧课堂 打破时间与空间的阻隔 ， 随意获取知识。 便捷化的资源共享 ， 师生应用级别互动； 泛在课堂 ，无处不在。 实时录播智慧课堂 校园外 家中 咖啡厅 远程其他校区 宿舍 远程智慧课堂 会议室 图书馆 教务管理 在线学 习 富媒体教 学资源 其他智慧课堂 WEB 界面 校园内 移动 平台 协同通信 多方高清教室全景交互呈现 ， 1080P60 双流 /CD 音质 ，实时沉浸式教学体验 高清教学全景实时传送至远端 ，高清交互 视讯管理中心 媒体交换中心 教学平台 教学楼 B 在办公室 / 在家 / 在途 主讲课堂 智慧教室 听课课堂 听课课堂 移动软件客户端实时观看 教学楼 A 教学楼 C 高清交互 高清交互 录播管理 86 寸交互式一体机 智能笔 推拉绿板 多媒体钢制讲桌 吸顶式全向音箱 “ 班班通”是将与教育教学相关的信息内容通到每 个班级 ，并系统、有效地应用于备课、课堂教学、 学习以及其他教育业务之中。 无线麦克风 班班通教室 壁挂展台 作用： 1 、 突破传统音乐教学瓶颈 ，实现大班授课 ，解决大班 授课教师压力过 大 ，增强现场教学质量 ， 降低教师 的 教学强度。 2 、增加原有多媒体教室的使用效率； 解决专业键盘乐 教师资源匮乏问题； 解决乐器间互相干扰问题。 3 、 同步下放音频课件 ，从而提高学生对课堂教学内容 的接收程度 ， 节省教学时间。 4 、耳机授课 ，对外界教室实现零干扰。 5 、通过教师对学生乐器的控制 ，使得键盘乐教学的课 堂纪律得到明显改善。 6 、全新的授课模式使得键盘乐教学变得新颖、 多元化， 提高学生的学习兴趣。 功能教室 多媒体教学 学校通过智能录播系统的建设 ， 能完善课程建设过程性评估与 教 学质量监督管理、 校本优质资源建设实现 “常规化与便捷化”， 能轻松实现与其他学校的互动教学 ， 能形成同步化校本教学资 源 延展学生的学习。 高清 摄像机 录 播 一体机 扩声 系统 拾 音 系 统 录播 系统 课中 （智动课堂） • • • • • 课后 （教师空间） 技能指导 课中数据同步 学情分析报表 通知公告查看 教学安排课表 师生视频互动 • 在 / 离线备 课 • 电子教案设 计 • 试卷的导入 • 资源应用 个性化学 习系统 多媒体教学 正确价值观培养 课前 （电子备课） 知识传授 老师 获取知识 课中 （智动课堂） 个性化学 习系统 课前 （学生空间） 树立价值观 • 课堂互动活动 ，包括自主 探 究、合作探究、课堂练 习、 即时问答、即时反馈、 随堂 测验等） • 课堂笔记 • 评价老师 学习技能 多媒体教学 学生 • 课中数据同 步 • 学情分析报 表 • 通知公告查 看 • 师生视频互 动 • 线上完成作 课后 （学生空间） 录播系统 学校通过智能录播系统的建设 ， 能完善课程建设过程性评估与教学质量 监督管理、 校本优质资源建设实现 “常规化与便捷化” ， 能轻松实现与其 他学校的互动教学 ， 能形成同步化校本教学资源延展学生的学习。 高 清 摄像机 录 播 一体机 扩 声 系 统 拾 音 系 统 录播 系 统 录播教室 从下面的标准精品课堂教室实景图 ，可以根据功能需求和教室的建筑情况去做以下设计： u 在教室的讲台中间 ，设置一台交互式教学一体机； u 在老师的讲台上设置一台无线触屏控制器 ，方便老师操作和管理； u 在交互式教学一体机两侧设置一对专业音箱 ，满足教室的扩声需求； u 在交互式教学一体机左侧 2.2M 高度左右安装一台学生全景摄像头和跟踪摄像头 ，主要是对学生进行特写跟踪； u 在教室的正后方约 2.2M 高 ，设置一台老师全景摄像头和一台老师跟踪摄像头 ，主要用于老师在上课的时候进 行特写跟踪； u 在教室的正后方约 2.2M 高 ，设置一台板书全景摄像头 ，主要是用于对板书进行拍摄； u 在教室的天花板上 ，安装 6 到 8 只吊麦 ，可以更方便的对老师和学生讲课进行拾音 ，便于本地扩声和录制声音； u 如果教室内有观摩室 ，主控设备可以放在观摩室内， 同时需要在观摩室设置一套有源监听音箱 ，方便参加观摩 的老师进行监听 ，以及设置一台监控器 ，可以更清晰的看到老师讲课的内容； 虚 拟 演 播 室 架 构 图 校园电视台 l 校园电视台主要由演播室、摄像机、 录制编辑系统、 自动播出系统和网络 流发布平台五大部分组成 ，是集主持、 拍摄、录像、收音、配音、剪辑、制 作于一体 l 是学校重要的宣传阵地 ，对学校的教 育教学发挥着至关重要的作用。校内 外新闻采访编辑、校园文化活动视频 直播、 自制微电影拍摄及宣传片拍摄 等 校园电视台 智能图书馆 基础设施： 藏书区：设置藏书所需书架、期刊架 ，书架高度以方便学生取书决定。 阅读区：阅读桌椅（高矮适中、色调简约、大方 ，符合学生心理晨成长需求）； 自助借还机（具备借书、还书、查询 / 续借功能 ，支持多类型读者证 ，多本图 书同 时处理 ， 读者可选用掌静脉采集仪或 IC 卡进行身份的配对） ； 馆员工 作站（对 RFID 标签非接触式地进行阅读 ，有读取、写入、改写 RFID 标签的功能）。 RFID 标签：在每本图书上均设置 RFID 标签 ，用于图书识别。 读者证：与一卡 通共用 ，用于读者的身份识别 ，通过 RFID 非接触式的识别 ， 快 速读取读者的信息。 RFID 安全门 ：设置在图书阅览室的入口处 ，对未办理借阅手续的图书资料进 行 检测 ，通过感应图书电子标签 ，检测图书的借还状态。 监控：设置室内高清网络半球摄像机 ，对图书阅览室进现场情况进行监视。 文化环境： 创设整洁、和谐、优雅且符合学生心理、生理特点的读书阅览环境 ，做到室 内 外无尘、安静有序、色彩淡雅协调；有励志性读书名言、有利于培养学生审美 情趣 的艺术作品、有花草点缀；集德育、智育、美育于图书馆环境之中 , 馆外走廊 及楼道 楼梯入口布置校园文化建设。 自助借还机（少儿款） 馆员工作站（含 PC ） RFID 安全 门 扫码通 校园码 超市 商场 食堂 水电 • 通道认证 • 电子门禁 • 考勤签到 • 消费记录 • 空中充值 • 自主管理 • 自主缴费 HCE 卡 模 拟 扫码付款 扫码认证 N