蓝鸽多媒体云课堂技术方案

蓝鸽集团 Lancoo Group LBD2015E-1蓝鸽多媒体云课堂 一体化解决 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。使多媒体教室与校园云网络一体化。 ★ 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与校园网平台一体化的突破。各个应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与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与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与校园网络、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。 随着信息化与教育的深度融合，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。教学主机将云终端与设备控制主板融合，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、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，投影内容与平板内容同步；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 与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应用软件进入课堂，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应用软件进入课堂，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