智慧教室設(shè)計方案

1、器Sr W川XXXXX教育信息化建設(shè)項目智慧教室設(shè)計方案目錄目錄2第1章前言3教育信息化相關(guān)政策 3第2章現(xiàn)狀及需求分析 42.1 現(xiàn)狀42.2 需求分析4第3章設(shè)計思路63.1 設(shè)計原則63.2 設(shè)計目標(biāo) 6第4章系統(tǒng)方案84.1 方案概念84.2 方案說明：9第5章方案細(xì)化設(shè)計105.1智慧教室設(shè)計方案10第1章前言教育信息化相關(guān)政策相關(guān)政策文件：國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020 ），教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年），國家高度重視教育信息化建設(shè)，國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020 ）明確指出：“信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高

2、度重視”。并提出了十二五（2012 2015年），突出“應(yīng)用切入、完善基礎(chǔ)、搭建平臺、試點(diǎn)引路”的基 本工作思路，提出“3211”建設(shè)計劃，即“三通工程”（寬帶網(wǎng)絡(luò)校校通， 優(yōu)質(zhì)資源班班通， 網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間人人通），“兩個平臺”（教育管理公共服務(wù)平臺，教育資源公共服務(wù)平臺），“一批試點(diǎn)”（一批教育信息化示范區(qū)域和試點(diǎn)學(xué)校），“一批基地”（一批教育信息化師資人員培訓(xùn)培養(yǎng)基地）。教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)：“充分整合和利用各級各類 教育機(jī)構(gòu)的信息基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)覆蓋全國、分布合理、開放開源的基礎(chǔ)云環(huán)境，支撐形成云 基礎(chǔ)平臺、云資源平臺和云教育管理服務(wù)平臺的層級架構(gòu)?！庇行?/p>

3、解決了 PC部署分散、管理維護(hù)難、運(yùn)維成本大、損壞率高等實際問題。第2章現(xiàn)狀及需求分析2.1 現(xiàn)狀現(xiàn)在大部分學(xué)校在教學(xué)中的現(xiàn)狀：(1)資源龐大且雜亂：老師擁有各種形式的教學(xué)輔助資源，老師難以使用雜亂無章的 資源。(2)單向教學(xué)，缺少互動：大部分老師只是單向地傳授知識，“教”與“學(xué)”分離，缺少師生間互動。并且在整個教學(xué)過程中老師無法及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。(3)資源孤島：校與校、班與班、老師之間、老師與學(xué)生之間等都是缺乏有效的溝通 和聯(lián)系，資源無法交流、共享。(4)設(shè)備管理不易：各種多媒體設(shè)備，規(guī)模越來越龐大，現(xiàn)有的裝備應(yīng)用與管理，往 往依靠人力、制度和經(jīng)驗，缺乏技術(shù)手段和科學(xué)性的管理與評估。(

4、5)教師教學(xué)難，學(xué)生負(fù)擔(dān)大：因為缺乏好的教學(xué)設(shè)備及教學(xué)資源作為支撐，老師授 課的效率受到影響。老師在難以提高效率的教學(xué)過程中只能通過增加學(xué)生的學(xué)習(xí)成本來保證 其學(xué)習(xí)質(zhì)量和知識吸收。舊有的教學(xué)方式不僅讓老師一直為如何更好地備授課頭痛不已，也對學(xué)生造成了極大的壓力和負(fù)擔(dān)。學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性也因此受到影響。(6)軟硬件繁多，教師負(fù)荷大：各種教學(xué)輔助硬件及軟件之建置，造成教師需花費(fèi)大量的時間在資源使用、云平臺使用之中，和教師常態(tài)化之工作大相徑庭。2.2 需求分析(1)需一體化之完整解決方案，為教學(xué)的各個終端提供信息化的硬件及軟件。(2)設(shè)備數(shù)量應(yīng)盡可能少，設(shè)備的集成化、復(fù)用度更高，可綜合應(yīng)用到不

5、同需求場景 中，降低學(xué)校綜合成本。(3)系統(tǒng)中的硬軟件經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)之互聯(lián)互通，可滿足師生在學(xué)校內(nèi)、 外隨時隨地教與學(xué)。(4)老師能方便地備課，靈活地授課，快捷地發(fā)布授課內(nèi)容，調(diào)高備授課效率，減少 老師的工作負(fù)擔(dān)。(5)老師能夠根據(jù)不同學(xué)生的能力及學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行個性化之教學(xué)方式。(6)能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生高效、自主地學(xué)習(xí)，并培養(yǎng)團(tuán)隊合作之能力。(7)教學(xué)過程能夠得到記錄，供學(xué)校進(jìn)行有效的教學(xué)質(zhì)量分析。(8)有效管理設(shè)備，可對裝備基礎(chǔ)信息實時采集，并適合大規(guī)模部署。(9)方案硬件及軟件可擴(kuò)展性、可升級性強(qiáng)，適應(yīng)未來變化與發(fā)展。第3章設(shè)計思路3.1 設(shè)計原則(1)大道至簡，一切為了更好地服務(wù)教

6、學(xué)。新技術(shù)、新設(shè)備是手段，而不是目的；智慧化的信息技術(shù)應(yīng)用， 是為了減輕教師的負(fù)擔(dān)， 提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)師生之間的互動。個性化智慧課堂方案，重點(diǎn)是為教師提供智能應(yīng)用，減輕備課、課堂教學(xué)負(fù)擔(dān)；為學(xué)生 提供自主學(xué)習(xí)的工具，使學(xué)生能在教師的組織、 指導(dǎo)下，通過探究式的自主學(xué)習(xí)， 合作研討， 獲得真正的學(xué)習(xí)能力。(2)系統(tǒng)規(guī)劃，系統(tǒng)工程與實際緊密結(jié)合。個性化互動課堂是個系統(tǒng)工程，涉及到教師、學(xué)生教學(xué)工具的變革，需要有基礎(chǔ)設(shè)施的支持，軟件系統(tǒng)的配合以及后期系統(tǒng)的培訓(xùn)工作。個性化互動課堂的項目需求還應(yīng)該與學(xué)校的“數(shù)字化校園建設(shè)”、“班班通”、“教師專業(yè)化發(fā)展”等工作結(jié)合起來系統(tǒng)規(guī)劃，避免重復(fù)建設(shè)，帶

7、來更大的協(xié)同效應(yīng)。3.2 設(shè)計目標(biāo)智慧教室建設(shè)的目標(biāo)在于：以有限的投入，提供盡可能多的功能以完善傳統(tǒng)教學(xué)信息化 的功能不足、拓展教育資源的應(yīng)用、整合多媒體資源、提升教學(xué)互動性，不單單使老師可以方便靈活地進(jìn)行備課、授課，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)師生間互動與交流，并能實時將數(shù)據(jù)反饋給老師，讓老師能更好掌握每個學(xué)生的情況，因材施教。這套解決方案對教學(xué)、管理和互動交流將起到重大的推進(jìn)作用，推進(jìn)教育現(xiàn)育現(xiàn)代化的發(fā)展。(1)教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)方式的變革通過數(shù)字化高清顯示的設(shè)備，讓教室內(nèi)的任何一個成員都能體驗到包括高清視頻、動畫、聲音、圖片、文本等多媒體教學(xué)內(nèi)容。(2)教師教學(xué)方式的

8、變革在個性化互動課堂中，教師的身份將從單向的灌輸者向互動的指導(dǎo)者轉(zhuǎn)變。通過互動教學(xué)，吸引學(xué)生主動參與到學(xué)習(xí)中來，甚至可通過移動授課、遠(yuǎn)程控制智能平板、與學(xué)生的智能終端進(jìn)行互動教學(xué)等。教師的備課過程、 課中測驗、作業(yè)批改、課后學(xué)習(xí)交流都可在教學(xué)系統(tǒng)和教育云平臺上 實現(xiàn)，效果更佳，過程更方便。(3)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體， 個性化互動課堂讓學(xué)生充分發(fā)揮主動性，讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)、 探究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)。學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)水平選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行課堂作業(yè)、課后作業(yè)、測試或者學(xué)習(xí)成果匯報。同時老師也會根據(jù)實時的課堂反饋信息來適當(dāng)調(diào)整針對不同學(xué)生的 教學(xué)內(nèi)容。(4)教學(xué)管理方式的變

9、革老師可以將學(xué)生進(jìn)行分組教學(xué)，通過教學(xué)過程中的數(shù)據(jù)化、可視化分析，實現(xiàn)高效的一對一、一對多評價，實現(xiàn)因材施教。對學(xué)生的自學(xué)情況、課外作業(yè)、考試等學(xué)習(xí)效果進(jìn)行跟 蹤，了解學(xué)生階段學(xué)習(xí)狀況。老師能夠方便地對教學(xué)設(shè)備進(jìn)行管理和控制，做到設(shè)備真正為人所用，而不是增加學(xué)校、老師的管理成本。尚品0。川圖4.1.1智慧教室概念圖第4章系統(tǒng)方案4.1 方案概念智慧教室教室方案涵蓋了信息化教學(xué)、資源信息化管理，涉及到整個學(xué)校的多個教學(xué)活動及管理環(huán)節(jié)。方案建立在局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，以教學(xué)一體機(jī)、智能終端、 高清實物展臺，配套優(yōu)課（資源服務(wù)教學(xué)平臺&管理平臺）資源平臺，通過應(yīng)用系統(tǒng)及工具實現(xiàn)整

10、個校園在互動教學(xué)、微課制作、資源共享、應(yīng)用領(lǐng)域的信息化改革，進(jìn)一步提升學(xué)校 整體的信息化水平。方案給課堂帶來全新教學(xué)模式，、實現(xiàn)多媒體授課、師生實時互動、教學(xué)資源共享等功能， 從根本上克服單向教學(xué)的弊端，推動互動研討式教學(xué)、 體驗式教學(xué)及個性化教學(xué)的新模式。智慧教室方案建設(shè)構(gòu)成：智慧教室：交互平板一體機(jī)、鋼制講臺、壁掛高清展臺、組合式推拉黑板器Sr W川4.2 方案說明：每個智慧教室為智慧校園的主要構(gòu)成單元，教師可以在智慧教室中進(jìn)行傳統(tǒng)教學(xué)授課。智慧校園中的每個教室都連接到教學(xué)資源管理平臺，班級和班級、教師和教師之間互聯(lián)互通。教師在家或?qū)W校備課時所制作的課件、素材、微課都能同步上傳到教學(xué)資源管

11、理平臺上，授課時即可以直接調(diào)用。第5章方案細(xì)化設(shè)計5.1 智慧教室設(shè)計方案智慧教室：觸控液晶交互式一體機(jī)、壁掛高清展臺、鋼制講臺、組合式推拉書寫板、數(shù)字教材軟件圖5.1.1智慧教室教室概念圖5.1.1 硬件(1)交互平板一體機(jī)圖5.1.285英寸觸控液晶交互式一體機(jī)集成大屏高清顯示、交互式電子白板、電腦、電視、音箱和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)榷囗椆δ苡谝簧淼闹腔劢虒W(xué)演示與操作平臺。通過搭配的交互教學(xué)軟件與人性化的觸控操作，可便捷調(diào)用多媒體素材資源，為課堂教學(xué)提供優(yōu)秀的大屏幕顯示互動授課體驗。其具有以下特性：人性化設(shè)計- -分辨率3840x2160超高清4K顯示，真彩畫面- -內(nèi)置無線麥克風(fēng)及喇叭，無須外接麥克

12、風(fēng)，便于用戶使用。- -多點(diǎn)觸控、可多人同時操作創(chuàng)新化設(shè)計- -觸摸框：采用前維護(hù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)正面免工具拆裝維護(hù)，具備書寫保障措施，書寫 區(qū)域被手、書本遮擋或某一條紅外框失靈時，可繼續(xù)正常書寫、操作，不影響教學(xué)進(jìn)程。- -抗干擾：整機(jī)具備抗強(qiáng)光干擾性能，在100K LUX照度的光照下保證正常觸控、書寫。- -檢測：提供開機(jī)硬件系統(tǒng)檢測 （支持無PC狀況下使用）：對系統(tǒng)內(nèi)存、硬盤、紅 外框、內(nèi)嵌電腦、屏溫監(jiān)控等提供直觀的狀態(tài)、故障提示。安全可靠性設(shè)計- -護(hù)眼設(shè)計畫面流暢不閃屏- -防爆防沖擊玻璃，避免使用者意外碰撞受傷- -防雷擊，具備防雷擊電路設(shè)計- 寬電壓適應(yīng)性，適用于110240V范圍電網(wǎng)

13、- 使用壽命10萬小時以上- -溫控：提供屏體溫度實時監(jiān)控（根據(jù)溫度變化以不同顏色提示）、高溫預(yù)警及斷電保護(hù)等功能。(2)實物展臺圖5.1.3實物展臺- -攝像頭可1080也態(tài)視頻及拍照功能。- -帶麥克風(fēng)，可同步錄制聲音。- -自動對焦功能，可完整清晰的拍攝不同幅面的紙張或不同高度的物體。- -空氣伸縮壓桿，可防止關(guān)閉時夾傷之現(xiàn)象。- -USB擴(kuò)展，帶有兩組 US曠充卡槽。(3)組合式推拉書寫板圖5.1.4組合式推拉書寫板-四塊裝雙邊橫推拉式，采用側(cè)式吊輪滑動，每套黑板側(cè)式吊輪8個，大滑道不能因 為積灰而影響活動黑板靈活性。-黑板面板顏色為墨綠色，整張無拼接。-用ABS：程塑料角連接，模具成

14、型，四角包邊采用抗疲勞ABS：程塑料，流線型設(shè)計, 無塵角。-在滑道終端安裝配置緩沖墊，推開活動面板可減緩板體的沖擊力度，不會使一側(cè)的立 框掉落，同時不需要拆掉黑板，就可以直接方便維修一體機(jī)。器Sr W川交互教學(xué)軟件：個性化工具授課備授課工具通過復(fù)合字符編輯功能、數(shù)字化學(xué)科教學(xué)功能和教學(xué)素材庫為教師提供豐富 的課堂教學(xué)手段，促進(jìn)課堂教學(xué)資源生成性和師生交互性，提高課堂教學(xué)效率。通過電腦、投影儀、白板等信息化設(shè)備進(jìn)行教學(xué)和演示，替代傳統(tǒng)的黑板、 粉筆的教學(xué)方式，提高教學(xué)質(zhì)量和效率，實時保存教學(xué)內(nèi)容、板書筆跡、錄制教學(xué)過程，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容 的再利用價值。個性化學(xué)科備課實現(xiàn)通過數(shù)字教材進(jìn)行備課，多媒體

15、資源嵌入數(shù)字教材，展現(xiàn)形式多樣，方便教師快速完成備課。軟件提供中小學(xué)多學(xué)科可交互式操作的動畫工具(非靜態(tài)圖片)，例如：算盤、計數(shù)器、成語詞典、電流/電壓表、元素周期表、地球儀、顯微鏡等。軟件每種學(xué)科工具下方標(biāo)注中文提示，便于教師快速掌握工具應(yīng)用，實現(xiàn)分學(xué)科教學(xué)模式，包含語文、數(shù)學(xué)、外語、化學(xué)、物理、生物、地理、歷史、音樂、體育、美術(shù)、科學(xué)、 品德、書法、信息技術(shù)等。(1) 支持多媒體教學(xué)資源嵌入教材，提升教學(xué)知識點(diǎn)與資源的關(guān)聯(lián)性，操作簡單， 符合教師使用習(xí)慣。(2) 內(nèi)置教學(xué)資源分類檢索。支持網(wǎng)絡(luò)資源一鍵添加至教材，實現(xiàn)教學(xué)資源到書到 頁，緊密關(guān)聯(lián)教學(xué)內(nèi)容。(3) 支持本地資源上傳、導(dǎo)入、導(dǎo)出

16、，方便教師跨平臺及環(huán)境應(yīng)用教學(xué)資源。(4) 支持本地添加資源，方便教師使用自己積累的資源 ，便捷的支持基于教材備課的(5) 支持教材板書批注，教師可輕松標(biāo)注教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容，同時提供黑板模式完美支 持教師板書教學(xué)模式，并可及時保存板書內(nèi)容，便于課堂生成性資源保存及再 編輯。(6) 教材授課模式下，可以通過“探照燈和幕布”等教學(xué)工具來增加教學(xué)的互動性；(7) 教學(xué)資源精確推送：可選擇某本教材的具體章節(jié)，即可快速獲得自己所需要的教學(xué)資源，精確推送的內(nèi)容直接對應(yīng)到章節(jié)。(8) 支持文字公式混合編排：實現(xiàn)公式符號與文字的混合編排、繪制各種幾何圖形、函數(shù)曲線等，方便、快捷編排各種演示文稿、教學(xué)文案和課件仿真

17、實驗教學(xué)涵蓋K-12年級科學(xué)、初高中物理、化學(xué)、生物等學(xué)科的本地仿真實驗資源；具備按學(xué)科、年級、章節(jié)、知識點(diǎn)等分類查找方式；各實驗包含實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗器材、注意事項、實驗檢測、實驗應(yīng)用等?！盎瘜W(xué)仿真實驗室” 和“物理仿真實驗室”提供了一個全新的虛擬的實驗室。有效組織學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，為學(xué)生提供了一個探究式的實驗操作平臺?！盎瘜W(xué)實驗室”和“物理仿真實驗室”集仿真實驗室、實驗考點(diǎn)總結(jié)以及考題同步訓(xùn)練等于一體，其中仿真實驗室包含各種危險的、不可逆的、即逝的實驗、特殊環(huán)境下的實驗以及各種貴重儀器的使用，能彌補(bǔ)學(xué)校因?qū)嶒炂鞑牟蛔悖?實驗危險、不可逆等無法開展的問題， 提升教學(xué)效果

18、。仿真實驗室：提供實驗器材、實驗裝置以及交互實驗操作等功能。實驗考點(diǎn)總結(jié)：提供與實驗同步的考點(diǎn)分析，幫助學(xué)生及時加強(qiáng)重、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)?？碱}同步練習(xí)：提供與實驗考點(diǎn)同步的練習(xí)，方便學(xué)生及時鞏固實驗的重點(diǎn)知識。數(shù)字化教材授課以數(shù)字化教材為知識地圖并嵌入教學(xué)資源的呈現(xiàn)方式，支持視頻、音頻、Flash、PP不圖片等教學(xué)資源的播放演示，幫助教師輕松創(chuàng)建教學(xué)情境，烘托課堂教學(xué)氛圍，提升教與學(xué) 的趣味性。移動授課(1)可使用手機(jī)或pad控制交互平板，實現(xiàn)同步大小屏畫面，控制電腦關(guān)機(jī)，遠(yuǎn)程操作PPK白板課件，實時上傳影像等功能；(2)可建立班級圈，發(fā)布班級公告，可以實時與家長溝通學(xué)生學(xué)習(xí)狀況等信息，加強(qiáng)家校聯(lián)系；(3)可通過移動端實時發(fā)布文字、語音等類型作業(yè)，移動端軟件提供小學(xué)、初中、高中 習(xí)題庫，方便各階段教師按照所教習(xí)知識點(diǎn)即時布置作業(yè)。智能測評教師在課堂上可方便快捷的給教師布置電子作業(yè)， 學(xué)生作答以后，系統(tǒng)將自動批閱作業(yè)， 并提供詳細(xì)的統(tǒng)計分析。 老師布置作業(yè)所用的試題， 來源于系統(tǒng)內(nèi)的試題