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智能录播全场景解决方案

一、相关政策

2020年3月,为深入贯彻全国教育大会精神,落实《中国教育现代化2035》的战略部署,围绕《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》《关于全面加强乡村小规模学校和乡镇寄宿制学校建设的指导意见》及《关于加强和改进新时代基础教育教研工作的意见》中促进信息技术与教育教学融合应用、探索信息化背景下育人方式和教研模式等重要任务,积极推进“互联网+教育”发展,针对基础教育阶段促进教育公平、提升教育质量的现实需求,在各地实践探索的基础上,现就进一步加强“专递课堂”“名师课堂”和“名校网络课堂”(以下简称“三个课堂”)应用提出以下意见。

“专递课堂”强调专门性,主要针对农村薄弱学校和教学点缺少师资、开不出开不足开不好国家规定课程的问题,采用网上专门开课或专递上课、利用互联网按照教学进度推送适切的优质教育资源等形式,帮助其开齐开足开好国家规定课程,促进教育公平和均衡发展。

“名师课堂”强调共享性,主要针对教师教学能力不强、专业发展水平不高的问题,通过组建网络研修共同体等方式,发挥名师名课示范效应,探索网络环境下教研活动的新形态,以优秀教师带动普通教师水平提升,使名师资源得到更大范围共享,促进教师专业发展。

“名校网络课堂”强调开放性,主要针对有效缩小区域、城乡、校际之间教育质量差距的迫切需求,以优质学校为主体,通过网络学校、网络课程等形式,系统性、全方位地推动优质教育资源在区域或全国范围内共享,满足学生对个性化发展和高质量教育的需求。

2022年,全面实现“三个课堂”在广大中小学校的常态化按需应用,建立健全利用信息化手段扩大优质教育资源覆盖面的有效机制,开不齐开不足开不好课的问题得到根本改变,课堂教学质量显著提高,教师教学能力和信息素养持续优化,学校办学水平普遍提升,区域、城乡、校际差距有效弥合,推动实现教育优质均衡发展。  

二、现状与差距

专递课堂、名师专递课堂,名校课堂的存在主要是为了解决地域关系带来的师资不平等问题。由于地域差异性,我国城乡、东西部地区,不同学校之间、甚至同一学校的不同校区之间都存在着教育资源分布不均衡、师资水平差异等问题。

在行业繁荣发展的同时,教育资源分布不均衡、师资水平良莠不齐等问题,影响着学生们的求学热情和需求,限制了当地教育质量的提升和良性发展。同时教育主管部门对下属单位、学校开课情况、教师上课质量缺少有效、科学统一的管理途径,教育信息数据无法充分挖掘,缺乏教育信息化可持续发展和运营机制,教育信息化服务能力不足。

另外,现如今对不同城市的多校区而言,分校学生很有可能无法共享本部优质的师资资源。同城不同校区间的教师往来奔波授课,学生多地往来求学成为了无奈之举。

三、方案设计

方案设计概述

为贯彻落实党的十九大精神,推 城乡优质教育资源普及共享,促进教育公平,解决乡村和薄弱学校办学条件基本满足教学需要条件下,师资力量不足、教学水平不高、教学资源匮乏等问题,引领带动基础教育信息化全面发展,推进教育现代化进程,制定如下设计方案:

1)在客户 辖区内所有义务教育阶段农村薄弱学校 布置或建设 一间时代新维专递课堂互动教室并通过网络接入时代新维专递课堂服务平台 ,完成教育终端布局

2)按照一间时代新维专递课堂互动教室至少带2所农村薄弱学校(教学点)比例,在 客户 区域内城镇优质学校建设时代新维专递课堂互动主讲教室并通过网络接入时代新维专递课堂服务平台 ,形成有效优质教育资源互动

3)建成区域内开放性的专递课堂平台,使 区域内所有时代新维专递课堂互动教室能够得到有效连接 ,实现区域内互动课堂联网应用 ,必要的时候可以与更多区域外的优质教育资源形成互补

4)依托时代新维互动教室、互联网教育服务平台, 形成以各级教研机构、城镇优质学校为骨干,农村薄弱学校(教学点)有效参与的时代新维专递课堂优质课堂建设和智慧教研体系。

方案设计原则

全局性原则:根据全县 (区、市)各级各类教育的特点,统筹做好智慧教育整体规划。坚持因地制宜,在部分试点先行先试,综合考虑长远目标与当前需求、灵活扩展与向下兼容、统一管理与分级使用等方面,确保系统架构满足可以长时间高效运维并不断更新扩展,持续满足教育行政业务需求。

开放性原则:坚持开放互联、融入业务,无论是纵向的平台各层级之间、还是横向的各业务系统之间,均开放接口互联互通,不留信息孤岛。同时平台能力应与业务使用流程无缝融合,确保使用体验和流程规范。

兼容性原则:在选型更为先进的技术架构之余、尽量保护现有系统投资。在满足业务应用和管理要求的前提下尽量向下兼容利旧各系统设备。

融合性原则:关注时代新维专递课堂系统建设和应用中的实际问题,提倡以信息技术改善传统教学,以传统教学引导信息技术,促进教学方式和先进技术的互相推动与融合。

 方案详细设计

1. 方案子项 时代新维专递课堂服务平台建设

采用云架构部署时代新维专递课堂服务平台(内嵌流媒体服务、录播服务、互动服务、会议服务、智慧教研服务、教学资源管理服务、用户管理服务、设备管理服务、大数据统计分析等业务模块),平台具备多级之间互联互通功能,实现上下级平台之间的管理与资源推送。分布于前端各时代新维专递课堂教室的教学视频资源能够自动上传到时代新维专递课堂服务平台中,平台实现对所有优质资源的云汇聚与统一管理、共享。

本项目需要搭建时代新维专递课堂服务平台(支持公有云、私有云、混合云部署),内嵌流媒体服务、录播服务、互动服务、会议服务、智慧教研服务、教学资源管理服务、用户管理服务、设备管理服务、大数据统计分析等业务。

2. 方案子项:时代新维专递课堂教室

在城镇优质学校、农村薄弱学校(教学点)建设时代新维专递课堂教室,通过时代新维专递课堂服务平台和互联网 ,将各级专递课堂教室联通,采取1对1或1对N方式开展互动教学与教研,师师、师生、生生之间实时互动交流,课堂教学实况专递传送到时代新维专递课堂服务平台上,供二次学习参考使用。  

常态化时代新维专递课堂教室

常态化时代新维专递课堂教室以2机位智慧录播互动 教室为基础,提供4 1080P高清音视频信号采集、课程录制、导播管理、图像跟踪定位、教研互动、课程直播点播等功能应用。

常态化时代新维专递课堂教室部署云互动录播一体机、云镜摄像机、全向麦克风、液晶电视、功放及音响等辅材设备,实现时代新维专递课堂教室的音视频信号采集、传输、远程互动教学、 教研等功能。

三个课堂 

融合改造已建设录播教室实现互联互通

需要在已经建设完成的多个录播厂家的设备,通过升级改造实现多个录播厂家之间的设备与本次新建设的时代新维专递课堂系统互联互通,从而实现整个时代新维专递课堂教学应用。

3. 方案子项:时代新维专递课堂集控中心

在县(区、市) 教育局中心机构建设时代新维专递课堂集控室,配合时代新维专递课堂服务平台实现对所有专递 课堂教室的集中巡视、监测、导播,可实现教学巡视、在线教学观摩、远程管控、设备管理、文件管理等功能,同时可随时与专递课堂教室进行实时音视频交流,为前端提供远程技术支持服务。

本项目可以 在教育局中心搭建时代新维专递课堂集控中心,实现所有对时代新维专递课堂教室图像监测、巡视、集中管控,同时可随时与各前端专递 课堂教室进行实时音视频交流,为各专递 课堂教室提供技术支持服务。

专递课堂   

4. 方案子项:系统整体拓扑图

三个课堂 

主讲教室主要由2台4K电子云镜摄像机,1台互动录播主机,以及相关音频设备组成,建设成专递课堂主讲教室。通过核心机房安装的互动云平台服务器,与各个听讲教室之间实现互动授课,即专递课堂、互动课堂、同步课堂等应用。

听讲教室由1台4K云镜摄像机,1台嵌入式互动终端,及相关音频设备组成。整套系统搭建简单,操作方便,互动延时非常低。

如听讲教室也采用互动录播主机进行建设,可通过互动云平台实现,在线互动录播设备的自由组合、自由分组,实现1+N、N+N等多种形式的互动授课应用, 基本可以满足三个课堂的教学应用需求。

5.方案子项:互动集群设计

采用集群式互动资源池部署方式,单互动服务模块支持200间时代新维云专递课教室的接入。可以根据接入教室数的多少、接入的地域情况,快速增加设备来扩容,机动灵活满足不同应用规模、地域的需求,灵活扩展,降低应用部署成本,提升系统利用效率,节省内部投资。

6.方案子项:直播并发设计

采用集群式流媒体资源池部署,单流媒体服务模块平台具备1路千兆网口,可以根据接入时代新维专递课堂教室数量的多少、接入的地域情况,快速增加流媒体服务模块平台以实现更大规模的直播点播并发观看点数。

单流媒体服务模块平台(单网口承载网络带宽为700M):

2Mbps(1080P分辨率)*350(人数)=700M(单平台设备);  

4.方案模式设计

互动模式

建立“时代新维专递课堂”互动教学、教研模式,即在城镇优质学校设立网络主讲教室,同时在区域内多所农村薄弱学校(教学点)设立网络共享教室(远程听课教室),城区中心校的老师在网络主讲教室上课,多所农村学校对应年级的学生、老师分别在共享教室里同时听课、教研,实现教师资源与学习内容资源的共享。

实施与技术

利用音视频综合通信设备,进行基于网络的音视频传输,实施在线课堂教学 、远程教研 。主讲教师在中心校主讲教室中以全电子化、信息化的手段面向全体学生进行完全真实的交互式的课堂教学 、教研 。课堂上共享教室的学生可以和主讲教室的学生一样提问、答问、讨论、交流与练习,进行完全证实的课堂学习。

人员配置

时代新维专递课堂配置上构建了“四位一体”的教学团队,由主讲教师、助课教师、课程负责教师和技术指导教师构成。

主讲教师: 在主讲教室中以全电子化、信息化的手段面向全体学生进行完全真实的交互式的课堂教学,并通过网络传输手段向共享教室覆盖。

助课教师: 随班听课、负责辅导计划的指定、本班级课堂教学的组织、学生答题、作业批改等。

课堂负责教师: 负责指导、审核主讲教室教案的设计、授课内容安排、课件制作与应用环节;与共享学校联系,收集整理好每次的课堂教学资料;组织教学跟踪反馈座谈会,总结经验,提供建议。

技术指导教师: 负责通信设备与整个系统的操作培训,为主讲教师和辅导教师的课堂教学提供服务支持,从技术上保证课堂教学能够正常开展。  

课程设置

根据农村薄弱学校(教学点)缺师少教的现状,课程设置上着重解决课程不能开齐开足的短板问题,同时估计其它学科,实现优质资源共享。

授课流程

课前: 主讲教师在本校教科室的组织下对所授课程进行集体研究、试教等,并将教学设计、课件、课前提前发送给共享学校的助课辅导教师。同时与共享学校的辅导教师进行沟通、交流教学信息。

课中: 主讲教师授课,助课教师随班听课、组织教学、记载情况。

课后: 助课教师及时将共享教室课堂教学、学生反应、作业完成情况反馈给中心学校,并与主讲教室进行交、探讨,不断减小网络共享课堂与传统课堂教学效果上的差距,保证共享教室教学质量。

5 . 方案预期应用

开展专递课堂 、专递课堂的 互动教学模式

通过云视讯技术,能灵活开展各种互动教学活动。充分利用名师资源,开展“一点带多点”的远程互动课堂活动,解决教育资源不均衡带来的困扰。各学校之间亦可通过互动课堂模式,各自发挥自身的学科优势,通过教学互动分享各自学校的教学特色,学校间互助互学,促进区域内的教育教育均衡。  

开展区域内网络教研活动

通过时代新维专递课堂及智慧教研系统,市区县教育局领导、专家、各学校教师可通过时代新维专递课堂教室配合时代新维云智慧教研平台,随时随地开展区域网络教研活动,同时支持音视频互动、课件共享应用。同时教研员可以通过互动系统进行远程听课,解决教研员需要长途奔波到各学校进行听课的困扰,提供教研效率、节省教研开支。

开展区域内视频会议应用

利用建设的时代新维专递课堂教室,配合时代新维专递课堂服务平台,实现跨地域的远程视频会议应用。充分发挥线上会议的优势,克服地理的差异,保证各级教育局、学校之间也能同时进行远程视频会议活动的开展。

开展区域名师课堂应用

充分发挥名师的示范、辐射和指导作用,以“名师工作室”等形式组织特级教师、教学名师与一定数量的教师结成网络研修共同体,提升广大教师的教学能力和水平。积极组织推进多种形式的信息化教学活动,鼓励教师利用信息技术创新教学模式,推动形成“课堂用、经常用、普遍用”的信息化教学新常态。鼓励中小学教师利用空间开展备课授课、家校互动、网络研修等日常活动;发挥优秀教师的示范引领作用,实施跨学校、跨区域的名师课堂、在线辅导等有利于促进区域教育均衡发展的空间应用新模式。

开展区域名校网络课堂应用

创新推进“名校网络课堂”建设,各地教育行政部门要制订相关规定,鼓励、要求名校利用“名校网络课堂”带动一定数量的周边学校,使名校优质教育资源在更广范围内得到共享,让更多的学生享受到高质量的教育。是利用网络直播或点播的方式(点播为主,直播为辅),实现将名校课堂实况传输到远程学校或家庭。

开展家校互动共育应用

通过多种途径,使家长意识到空间是学生学习、获取公共教育资源服务、参与学校与班级教学活动、寻求学习帮助的重要途径,认识到空间是家校互动的开放环境。鼓励家长利用空间动态跟踪孩子学习过程,了解孩子发展情况,关注德育、劳动、日常生活习惯等方面的教育。参与学校管理活动,加强对孩子空间应用的有效监管,引导孩子科学规范地使用空间,增强家校互动,实现家校共育。

录播应用常态化,快速建设教学资源

建设完成的时代新维专递课堂教室,全自动跟踪不影响老师的正常教学,老师“一键式”开启课堂录制,高清拍摄、专业音质采集与处理,对整个教学过程进行场景化记录。实现录播应用常态化,快速建设视频资源。

建设视频资源库,构建资源均衡共享模式

平台实现对下辖所有优质教学视频资源的汇聚,通过对Windows、Android、IOS三大平台,PC、手机、平板三大终端的打通,构建基于互联网的优质教学资源共建共享模式,进一步为资源均衡起到促进作用。学生和老师可以通过时代新维专递课堂服务平台进行资源点播学习、观看校内公开课和重要会议的直播活动、开展网络评课活动等等。

教学资源集中管控、教学督导巡课

相关人员、领导可在其办公电脑上通过集控管理进行远程巡课,实时查看各教室的上课实况,并且可以多角度的查看(包括老师全景、学生全景、课件等),能对每个专递课堂教室进行巡课,随时监督教学过程;教研员能对各学科进行听课,实时点评课堂并督促教学质量提升。同时可实现时代新维专递课堂教室分布部署、集中管理,管理员可通过集控管理系统实现对下辖各专递课堂教室的权限管理、配置管理和设备远程开关机等操作。

解决方案展示Case Show
智慧录播教室

智慧录播教室

常态化录播教室

常态化录播教室

嵌入式常态课录播系统的组成及功能系统的组成嵌入式常态课录播系统具有架构简单,经济实用,可实现全程无人值守等特点。该系统由3台高清摄像机(1台老师特写摄像机1台老师全景摄像机),1台学生全景摄像机,2-4组强指向采访话筒及调音台,1台嵌入式高清录播一体机组成。该系统能够满足校内微课及常态课的录制工作。
互动录播教室

互动录播教室

为深入贯彻全国教育大会精神,落实《中国教育现代化2035》的战略部署,围绕《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》《关于全面加强乡村小规模学校和乡镇寄宿制学校建设的指导意见》及《关于加强和改进新时代基础教育教研工作的意见》中促进信息技术与教育教学融合应用。
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