案例分享丨高校智慧教室建设方案

5.影音欣赏报告厅：采用含LED屏、专业扩音系统、中控系统、高清直录播，可以实现授课、报告、会议、影音欣赏、远程直播，LED屏可以弧形或三折型设计，高清显示，音响效果好。

建设实践

上海理工大学第一教学楼是全校承担教学任务最多的教学大楼。如何为全校师生营造一个集教学理念先进化、教学设备智能化、教学环境个性化和教学模式多样化等于一体的智慧学习环境，推进高水平大学一流本科建设，提高人才培养质量，是学校建设智慧教室的迫切要求。

考虑到教室大小和实际用途的不同，建设中创新性地采用了三种品牌的中控系统，分别对应大型（24间)、普及型(38间）、互动型（37间）智慧教室及1间远程教学督导评价中心，所有中控最终统一集成在总控室由总控平台控制。

以教学应用为主的统一综合管理平台，实现学校已建教学应用系统的融合对接；以教学应用综合管理平台为基础，实现教学数据采集、汇总和分析。由此，可以方便教学管理实现统一运维入口，方便建立统一的教学数据中心，形成有价值的教学数据分析。 主要功能如下：

智慧教学应用管理平台

教学管理统一化，集成教学信息化环境，包括多媒体教学系统、多媒体集中管理控制系统、全自动录播系统、信息发布系统、校园一卡通系统、学情分析系统、考勤管理系统、督导巡课系统、在线评课系统、校园安防系统等。可以实现以下功能：

电子班牌系统

电子班牌具有电子课表、智能考勤、信息发布、学期注册等功能。与课表数据对接，实时更新课表信息和教室空闲状态。通过认证校园卡，实时将班级出勤情况，推送到任课老师手机。

实时展示教室信息，支持教室整个学期的课表查询和学生刷卡后查询个人课表情况。利用教室摄像头，可以实时查询教室模糊化快照，教学督导在电子班牌处可以直接查看老师上课情况。

精品录播系统

精品录播系统具有多种应用及教学模式，可满足创新教学手段、精品课堂教学、优质课录制等。在教室的前端配备4台云台摄像机分别负责对教学全过程进行跟踪拍摄（老师全景、老师特写、学生全景、学生特写）及老师电脑画面教学内容采集，话筒负责对本教室内教学声音的采集。

采集的音视频信号传送至多功能教学终端进行音视频的处理，完成本地课件录制、异地交互动、信号传输，并将教室内的所有信号源有机结合起来以便控制操作。

常态化直录播

在教室前墙安装一个学生摄像机，后墙安装一个老师摄像机。其中，大型和普及型教室老师摄像机可以自动跟踪，小型互动教室为定焦全景摄像机。摄像机可以同时为直播及校园监控提供保障，同时系统可实现老师课堂效果的远程督导评价。

利用已建系统和第三方云平台对接时，组网如图2所示。

图2 直、录播云平台架构

为保证稳定性，采用了2台点播存储磁阵，2台日常存储磁阵，2台Web管理服务器，3台流媒体服务器。校园内云录播教室通过校内网将相关音视频数据传输到云录播业务平台上，之后通过相关的接口或协议，第三方云平台以拉流方式拉取流媒体服务器上的课程资源，实现课程直播，从而尽最大努力保障学校正常上课后网络直播流畅。

课堂人脸分析服务器采用嵌入式设计，集成高性能GPU模块，内嵌深度学习算法，集IPC接入、管理、控制、智能分析于一体，搭配教室里的学生人脸抓拍机，对图片中人脸进行智能建模和分析，实现课堂学生考勤、学生表情分析，实现课堂精准人脸比对分析。同时，可以对人体进行分析，实现学生行为量化分析，并将人脸数据与行为数据关联，构建学生个人大数据应用，服务教育大数据。

LED时钟系统

与综合应用管理平台对接，统一管理，可实现时间自动校准，零误差，也可以根据教务需要实时发布相关教务信息，后端平台可以实时查看相关终端信息。

打铃系统

具有定时、实时打铃/播音功能，并可实现定时定点定区域定曲目播放，做到无人值守。根据学校课表制定打铃计划，并与学校大平台对接，可及时查看终端情况及实时制定打铃策略。

应用效果

项目于2020年2月建设完成，正逢疫情。为确保学校教学秩序在疫情期间的正常、平稳、有序，把疫情对教学的冲击降到最低，从而实现“停课不停学”， 项目实现了与学校教务系统对接，实时更新云录播系统和教学督导系统内的教学班信息和课表信息； 实现采用校内身份认证方式登录云录播系统，老师在智慧教室通过云录播教室授课+第三方云平台进行直播授课，学生能够在家利用网络，登录学校信息门户，在云录播平台按时点击课表中对应课程进行在线上课。

老师授课课程自动保存在老师对应的信息门户云直录播平台，可以点播或下载。对于团队授课的老师，主讲老师可以对其他老师进行课程直播观看授权，得到授权后，非任课老师也可以观看课程直播。

在课程设计与教室选择上，许多老师出于改变和优化教学方法的考量，选择使用互动型智慧教室，以便于开展多种类型的教学模式，如小组讨论、学生展示和情景模拟等的支持。

挑战与展望

首先，智慧教室建设是基于一个智慧化的教学环境，借助新的信息技术引导学生自主学习，增强师生交流互动，但不能为了互动而互动。

其次，信息化建设领域的变化日新月异，智慧教室功能要有所取舍。

下一阶段，学校将考虑采用目前最流行的CANVAS课程平台，进一步实现课堂教学、互动教学、自主学习讨论、远程互动教学、移动学习、线上作业布置批改、在线教学督导、课堂教学质量在线评估、教师教学自我提升和相互提升等功能，完成课前、课中、课后教学全生命周期的无间隙管理。

主要包括几个方面：常态教学情形下，线上线下联动教学新机制的构建；在课程平台中嵌入学校的直录播平台，线上教学督导，实现实时课堂与教学过程管理的无缝连接；重视学生教学参与度，探讨建立后疫情时期全新教学模式，实现线上+线下相结合、课前预习、线上学习、线上互动、作业布置批改的新教学模式。

总的来说， 智慧教室建设弥补了传统多媒体室存在的不足，大大丰富了网络教学资源和现代化教学手段。在智慧教学环境中，除了传统多媒体教学模式之外，以问题为导向的探究性课内活动，能启发学生运用基本原理，深入思考解决方案，引导其掌握课程知识点，促进了师生之间和学生之间的交流互动，有助于教学相长。

智慧教室教学环境建设完成后，大部分 互动讨论式教室，研讨型、翻转课堂等教学形式非常有利于向学生传授知识与技能，有利于培养学生的思维能力，更重要的是有助于学生正确价值观的养成，应成为学校未来教学的重要方式。如果老师仍沿用“PPT+板书”的教学模式，这些讨论式教学设备将沦为“摆设”。

如何适应硬件教学环境的改善，对学生和老师都是一个挑战。只有改进教学手段，自觉适应智慧教室教学模式，才能在智慧教室上好课，并进一步让学生喜欢在这些教室上课，让智慧教室名符其实。

作者：王兵、董小亮、周亦敏（上海理工大学信息化办公室）

责编：朴艺娜

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