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在线课堂解决方案
来源: | 作者:管理员 | 发布时间: 2016-01-20 | 2976 次浏览 | 分享到:

 

一、在线课堂项目背景

(一)背景

随着信息技术的发展,现代教学技能与传统的教学技能有了根本的不同。现代信息技术在现代教学中的应用已经越来越广泛,已越来越多的被教育教学单位用来改善教育模式,改进教学、培训技术、提高教学质量的主要手段。因此,建立一套现代化的多媒体在线课堂系统,对于培养高素质、高技能的学生有着重要的作用,使学生在受教育过程中将主观与客观因素有效结合,学以致用。另一方面使学生在科学的教学模式中充分发挥受教育者立体思维的积极作用,从而将传统教学活动与新的教育方法论有机结合,提高整体教学水平,使之更好地适应不断变化的信息社会新要求。

阔地科技在线课堂系统启用了教育信息化行业多项科研新技术,包括音视频传输技术、智能导播技术、教学模式切换技术,及独有的结合物理白板互动功能的直录播一体化平台技术,可以全面重现教学现场,即使相隔千里的教室,也能在同一时间、不同地点共同参与同一位优秀老师的教学活动。强大的互联网交互功能设计,让课堂突破时空的限制,将声音、图像和文字有机结合,使静止的图文视频化、复杂的内容简单化、抽象的思维可视化、知识的发生过程化,为学生学习创建一个生动形象、视听结合的理想情境,使教师乐教,学生乐学,在调动学生学习热情和提高学习兴趣的同时,也有效提升了教学效率。

阔地科技在线课堂系统借助领先的互联网通讯技术,配合摄像头、电子白板等硬件,可实现名师教室课堂的远程在线直播和实时互动;能轻松将学校间的优秀资源大范围辐射,解决教育资源匮乏区域的接收教室“缺师少教”、“课程开设不齐”等难题,促进城乡教育资源均衡发展。

(二)阔地在线课堂整体设计原则

根据整体规划的目标定位和用户需求的特点,阔地在线课堂项目按照如下原则设计建设:

Ø  整体性

设计之初就充分考虑到业务特点,各系统具有高度的灵活性和实用性,功能完善,方便管理,满足实际情况,从而提高应用能力。

Ø  实用性

设计之初就充分考虑到业务特点,在规划设计上既要坚持高起点、高定位又要根据实际情况,充分利用现有设备,避免盲目建设,资源浪费。

Ø   适应性

所有设备均选择成熟的产品和集成方案。设备对供电、通信、和气候等外部条件应具有良好的适应性。

Ø  可扩展性

开放性架构使得各个系统能够在数据、业务、服务等多个级别上任意扩展,能够满足未来业务发展的需要。

坚持“统一标准,因地制宜”的原则。对于空白教室,可以一次性按照标准完成建设任务;对于已经安装部分设备的教室,可以分时分批完成设备改造,逐步达到建设标准。开放性架构采用目前最通用的设备,如电脑、服务器等,可无限扩展,充分体现了在线课堂系统开放式的架构、可扩展性强等优势。

Ø  安全性

整个项目设计之初就考虑了健全的安全方案,以保证系统组成的网络安全、服务器安全、用户安全、应用程序和服务安全、数据安全等多个部分,从而实现整个应用系统的安全。

所有设备和线路均符合国家有关安全标准,有防漏电、防雷击、接地等环境保障措施;建立必要的管理制度,保障网络信息和设备的安全,有防病毒、防不良信息等功能;保证教育资源有效存储和合理使用。

Ø  经济性

系统在设计之初,充分考虑了整体方案的经济性,设备和软件的选用均遵循“追求高性价比、低损耗”的原则。系统所选取的硬件设备均通过国家节能环保认证,充分保证了系统的经济性要求。

Ø  复用性

项目在设计之初,充分考虑了原有的软、硬件设备的可重用性,达到保护已有软件和硬件技术投资的效果。

Ø  易用性

坚持管理的便捷性与安全性相结合的原则。工程的硬、软件建设从教师管理使用的便捷性和安全性出发来进行规划和设计。

软件使用界面良好,用户打开浏览器后就可进行实现系统,权限统一分配,实现单点登录。

Ø  先进性

系统采用一系列业界领先的技术和体系结构:系统采用了多级体系结构,实现了数据与业务分离,采用多种领先技术,并结合系统的先进性与该的实际应用情况相结合。

Ø  开放性

系统全面遵循各种国际标准,能够与现有系统进行完美的衔接与互操作。


项目需求分析

(一)系统建设目标

本系统的建设,可在一定程度上弥补教育资源匮乏的学校由于各类原因无法得到优质教学资源的问题,提高教育资源匮乏地区的教学质量,增强对各类资源合理整合与集成、加大校与校、班与班之间的互动交流。实现教室与教室之间高互动性的、线下与线上相结合的远程课堂模式。主课堂老师在教学过程中,既可与同一教室内的学生进行交流互动,也可以借助网络传输技术及高清音视频编辑技术,与辅课堂的学生进行互动交流。学生提问、答题、板书等互动内容均可在线上实时进行。让有限的优质师资资源可被分享至更多学校、更多教室和更多学生。真正从根源上解决教育资源不均衡发展的实际问题。

(二)系统需求分析

某省教育局拟建设的在线课堂项目,系统建成后需实现以下功能:

u  多媒体双向互通教学,主讲教室和接收教室实现双向视音频实时交互;

u  高清晰的视频质量,在低带宽下达到1080P高清效果(高清1080P视频效果的情况下,建议带宽不小于1.2M;为了保证系统的稳定性,建议网络的丢包率不高于15%);

u  音质清晰、音量适中、无回音,且实现唇音同步功能;

u  多种画面处理功能,通过各种处理画面方式适应不同的教学场景,且各类场景之间一键切换;

u  白板交互教学功能,主讲教室的教师和接收教室的学生可以通过实物电子白板或交互式一体机进行互动书写和互动操作;

u  课堂教学录播功能,系统能够实时录制教师的教学过程,以及教师与学生的互动过程,并且可以进行录像回放;

u  系统具备良好的兼容性,在线课堂系统与班班通系统及数字资源全覆盖系统集成。

三、阔地科技在线课堂的概要设计

(一)建设原则

(1)   统一规划,分步实施

坚持高标准、高起点的统筹规划,根据客户的实际应用需求,在持续发展的过程中不断提高和完善,避免重复投资和盲目建设。

(2)   需求主导,项目推进

以重点应用领域作为突破口,以信息技术与学科的整合为重点,以应用为抓手,切实解决教育系统中信息技术应用水平的提升等问题。

(3)   共建共享,互联互通

充分利用现有资源基础,力求统一各类业务接口和技术标准,加强整合和互联互通。在保证应用先进性的同时,采用安全可靠成熟的技术,建设一整套的安全保障体系。

(4)   从实际应用出发,持续发展

一切项目和产品设计与建设,都是以满足教育行业应用的需求为首要前提,以实现教育水平的提高为根本目的。同时,本着“长远规划,合理布局,优化结构”的思路,实现在线课堂系统建设的可持续发展。

(二)系统应用架构设计

阔地在线课堂系统是基于windows平台,采用JAVA语言开发,利用大型关系型数据库Oracle 11g,访问量大的应用通过多服务器集群的部署方式(即云平台)来提高系统吞吐量,并且可以根据用户数量的持续增加继续扩充。

在安全性方面,密码以加密形式存放在数据库中,系统提供弱密码检测功能。通过严密的定义到操作级的权限控制,确保用户只能访问到权限范围内的页面和资源,并且对用户的操作都提供详细的日志记录。同时建议在防火墙关闭不必要的端口。

应用系统采用SOA面向服务体系架构进行开发。这是目前应用广泛并且相当成熟的框架。通过在这个框架的基础上进一步封装,使得应用的内部层次清晰,大大降低维护的复杂程度和功能扩充的难度。SOA 技术能够灵活地适应环境变化的业务为按需业务,在按需业务中,一旦需要,就可以对完成或执行任务的方式进行必要的更改,在线辅导系统通过定义大量不同层次的服务,并对这些服务进行组合和编排以实现各具体相关领域相关业务。

应用架构示意如下:

基于某地在线课堂的实际需求,在线课堂系统的部署设计是具有高性能、高冗余、虚拟化等集群分布式部署,各个县市的服务器分别承担各自区域的在线课堂音视频编解码和数据分发等服务,由省级服务器进行统一管理和调度,部署示意图如下:

(三)系统拓扑图

根据某省在线课堂实际应用需求,结合阔地科技多年的在线课堂项目实施经验,根据在线课堂项目的具体要求,在线课堂系统服务器集中部署在某地教育局, 并通过部署在教育局的在线课堂服务器将分散在各个县市的在线课堂系统集中连接和统一管理,区域内的主讲教室和接收教室通过现有网络或者各个县市的城域网与分别放置在机房的阔地科技在线课堂系统联通,可实现名师教室课堂的远程在线直播和实时互动教学。能轻松将学校间的优质资源大范围辐射,解决教育资源匮乏地区接收教室“缺师少教、上不齐课、上不好课”等难题,促进城乡教育资源均衡发展。系统拓扑图如下:

 

本系统基于现有网络资源的实际情况,在某地教育局部署在线课堂服务器,在各主讲课堂和接收课堂分别部署在线课堂系统终端(主机)及摄像机、麦克风、扬声器等相应的外围设备。

通过某地教育局的在线课堂服务器对各个区县的在线课堂系统统一进行管理与控制。充分利用先进的互联网技术、音视频编解码技术和流媒体实时通讯技术,为各个学校提供全方位、全过程、全天候的高质量的软硬件结合的在线课堂系统。组建好的在线课堂系统,能够实现优秀教育资源实时的、更大范围的传播和分享,实现名师实时的网络直播教学。从而能更有效地提高教学质量,使课堂更加生动、有趣。

四、在线课堂产品功能描述

“在线课堂”系统包含:主讲教室、接收教室、来宾观摩和后台管理四部分组成。

角色说明

主讲教室:作为在线课堂的发起方,可进行接收教室配置、发起课堂、参加课堂查找课堂列表、观看接收教室画面、教学模式切换,添加接收教室、添加观摩来宾、开启/关闭电子白板、开启/关闭课堂录制、自由发言、禁言设置、指定发言和指定互动等操作。

接收教室:在线课堂参与方,可进行参加课堂、查找课堂列表、观看主讲教室画面、被指定为自由发言等操作。

观摩来宾:临时邀请的观摩来宾,可实时观看课堂授课与课堂互动。

系统管理员:主要对系统后台的管理,如行政区管理、帐号管理、学校管理、统计管理、系统设置等。

(一)系统管理员功能

系统标题设置

     系统可根据具体的学校设置自己的LOGO、标题、客服电话、水印位置、水印内容等内容。

行政区管理

系统管理员可以对系统中的行政区划分进行配置和管理。

行政区管理和配置界面

    可根据行政架构的划分,设置行政区和对应的子行政区,如可添加合肥市行政区,再次添加肥东县和肥西县等子行政区,所有行政区均以树形的结构显示,方便查找和修改。

学校管理

    学校管理主要分为主讲教室管理和接收教室管理两部分。

主讲教室管理

    系统管理员可以对系统内的主讲教室校进行搜索、创建、编辑、设置接收教室和删除操作。

搜索主讲教室:管理员可以通过学校所在地区和输入学校名称对系统中已有的主讲教室进行搜索。

    创建主讲教室:主要包含学校名称,所在地区,联系人,联系电话,课堂录制(选择是否给该主讲教室开启课堂录制功能),电子白板(选择是否给该主讲教室开启电子白板功能)。

 

编辑主讲教室:

    系统管理员在主讲教室校列表操作栏里,可对当前主讲教室进行编辑。

设置接收教室:

    可对各主讲教室所辖接收教室进行增加或删除等操作。

接收教室管理

    系统管理员可以对系统内的接收教室进行搜索、创建、编辑和删除等操作。

接收教室搜索:系统管理员可以通过学校所在地区和输入学校名称对系统中已有的接收教室进行搜索。

接收教室创建:创建的教室包含学校名称、所在地区、联系人、联系电话等内容。

统计管理功能

    系统具备统计管理功能,主要包含了地区统计和学校统计。统计内容可用于以后系统扩容等的数据基础。

地区统计

系统管理员可查询一段时间内,使用本系统开启在线课堂系统的所有地区数据。

 

学校统计

    系统管理员可查询一段时间内,某个区域内的某个学校使用本系统的次数。如可查询201411日到201455日内,合肥市肥东县圣泉中学的使用记录,系统会统计出圣泉中学使用本系统的所有记录。

账号管理

    系统管理员可设置各地管理员,如可设置多个省级管理员和各区县管理员,每个管理员只能管理自己区域内的主讲教室和接收教室。

 

 

(二)主讲教室功能

系统首次安装完成后,电脑每次开机会自动登录到主讲教室界面,在该界面包括:发起课堂、接收教室配置和课堂列表功能。

主讲教室登陆界面

发起课堂

    主讲教室老师进入系统,输入课堂名称和主讲教师后,点击发起课堂即可完成课堂的发起操作。发起的课堂会向所配置的接收教室发出课堂邀请。为了方便老师上课,在不输入课堂名称和主讲教师的情况下,点击发起课堂按钮,也可直接发起课堂。

接收教室配置

主讲教室接收教室配置

在接收教室配置中,系统内所有已有的学校按照行政区划分。主讲教室老师可根据需要添加或者删除接收教室。接收教室配置完成后,每次进入系统可直接向所配置的接收教室发起课堂邀请,进行上课。

同时支持接收教室的快速搜索功能,直接在搜索对话框中输入学校点名称,即可快速定位到该接收教室。

课堂列表

正在发起的课堂列表

课堂列表分为发起的课堂和参加的课堂。

发起的课堂:由主讲教室自己发起的课堂,列表中显示上课时间、课堂名称、主讲教师、课堂状态和操作。根据课堂状态不同,可进行不同操作:

进行中的课堂:可以直接进入课堂;

已结束的课堂:可以进行删除操作;

参加的课堂:被其他主讲教室邀请参加的课堂会显示在该标签页下。

多种上课模式

主讲教室上课界面

主讲教室老师可以通过遥控器或电脑键盘进行相关操作。主讲教室上课界面主要分为两大区域:操作区和接收教室视频显示区。操作区域可分为视频模式、演示模式和互动模式三种上课模式。

1)视频模式:主讲教室老师上课模式,智能导播系统将老师画面最大化,右侧分别显示学生画面和课件画面。

2)演示模式:主讲教室老师上课模式,智能导播系统将课件画面最大化,右侧分别显示老师画面和学生画面。

3)互动模式:全屏显示课件画面,在互动模式下,可以实现主讲教室和接收教室在物理白板上的互动教学。

阔地科技在线课堂专用遥控器

以上三种模式也可通过阔地科技在线课堂专用遥控器操作,老师可在教学过程中一键切换到任意教学模式。

遥控器还可进行PPT翻页等功能,极大地方便了老师的教学过程。

教学过程回放

主讲教室可在发起的在线课堂列表中,选择某个教学过程点播回放。

 

其它功能

主讲教室还可进行添加接收教室、电子白板、课堂录制和禁言设置等功能,如上图所示

添加接收教室:主讲教室老师能够在上课过程中随时添加临时接收教室或者邀请观摩来宾进入课堂。

电子白板:除了拥有物理白板外,在线课堂还具备虚拟电子白板功能,主讲教室老师在上课过程中使用虚拟电子白板与学生进行互动。

课堂录制:主讲教室老师可以使用课堂录制功能,将上课过程全程录制下来。录制内容可选择录制在本地终端或者服务器端。

本地视频录制

禁言设置: 默认每个接收教室都可以自由发言,但主讲教室老师可以通过禁言操作,禁止某个后者全部进行发言。

(三)接收教室功能

系统首次安装完成后,电脑每次开机会自动登录到接收教室界面,在该界面包括:新课堂提醒和课堂列表功能。

接收教室登陆界面

新课堂提醒

接收教室进入系统之后,如果有新课堂,将在页面中间位置显示新课堂提醒,最多显示3个最新的课堂提醒。新课堂提醒中包括主讲教室和课堂名称以及主讲教室内容,可根据需要选择进入课堂或者忽略。进入课堂后课直接进入课堂参与目前正在进行的在线课堂,忽略之后则隐藏该新课堂提醒,如后面需要加入该课堂可在课堂列表中选择被忽略的课堂。

课堂列表

接收教室课堂列表

和主讲教室课堂列表有所不同,接收教室不需要发起课堂,仅需要参加课堂。根据当前学习需要,可选择进入课堂或者对已经结束且录制好的课堂进行点播回放。

接收教室上课界面

接收教室上课界面显示主讲教室画面,根据主讲教室老师的操作进行切换,可选择接收音频信号或者视频信号或者音视频信号。

接收教室回放上课画面

接收教室可对课堂列表中已经录制好的教学过程进行回放,回放的过程中可进行暂停、开始等操作,方便接收教室老师边放边对某些重要的内容进行讲解。

(四)观摩来宾功能

除了主讲教室和接收教室之外,在教学过程中还会出现上级领导听课、外校老师观摩及学生家长观摩教学过程等场景,因此阔地科技的在线课堂系统创新的增加了来宾观摩功能

主讲教室的老师只需要在开启课堂之后,选择添加观摩来宾,即可随机的产生在线课堂地址和验证码,可通过邮件、短信等形式发送给需要观看教学过程的来宾,来宾收到主讲教室的课堂地址和验证码后,在浏览器中输入课堂地址,即可访问观摩来宾界面,观摩的过程对教学过程无任何影响,该验证码只针对本场课堂有效。

观摩来宾登陆界面


(五)其他功能

界面

课堂发起、收听端基于浏览器环境,BS架构,界面简洁明了,便于操作。

课堂效果

课堂效果声音清晰,无啸叫、无回音、无卡顿。互动交流“唇音同步”,声音清晰,音量大小适中,视频图像为1080p动态高清画面。

上课画面智能导播功能

在视频模式下,主讲教室画面分为老师画面、学生画面和课件画面,系统在不需要任何人员操作的情况下,能够实现三画面的智能导播功能。

在线课堂巡视

在线课堂局级管理者可以通过在线课堂监管平台,查看辖区内在线课堂上课情况,可以进入正在开课的在线课堂观看上课实景,而不会对正在上课的教学活动形成影响。

音视频智能守护

拥有智能守护功能,课堂教学,即便网络突然中断,再次通网时亦能自动重连、进入原课堂模式,不需要重新连接设置,将干扰降低到最小范围。

 

(六)在线课堂系统功能列表

编号

功能分类

主要内容

1

视频处理功能

画面高清:视频画面明亮清晰,无抖动、模糊、偏色;

主讲教室教师视频的清晰度达到高清标准,接收教室的学生可以看清教师的动作和面部表情以及黑板上的板书;

主讲教室课件视频的清晰度达到高清1080p标准,接收教室的学生可以看清课件中的所有内容;

接收教室学生视频的清晰度达到高清1080p标准,主讲教室的教师可以看清学生的动作和面部表情

自动跟踪:主讲教室教师的视频具有自动跟踪人像效果,视频画面随着教师的移动而调整,教师的影像始终保持在画面的中间位置。采用公司自主研发的针对教育场景的智能图像跟踪算法,确保跟踪效果稳定。

2

音频处理功能

音质清晰:课堂效果声音清晰,无啸叫、无回音、无卡顿。互动交流“唇音同步”,声质清晰,音量适中,无回音

全向麦克风,不需携带:主讲教室教师使用麦克风采集声音,通过在线课堂系统传到接收教室

音量适中、无回音:在接收教室,无论是一个学生发言,还是学生集体发言,系统都将发言的声音传到主讲教室

全场景教学:主讲教室教学课件的声音,可以在本地播放,同时通过系统内部采集,传到接收教室

主讲教室上课时,教师演奏的乐器或外置设备的声音可在本地播放,同时传到接收教室

3

教学画面处理功能

接收教室的学生可以以画中画形式同时看到课件和教师画面,当教师使用电脑课件教学时:大画面显示VGA课件画面,小画面显示教师画面

接收教室的学生可以画中画的形式同时看到课件和教师画面,当教师与学生进行音视频教学互动时:大画面显示教师画面,小画面显示VGA课件画面

具有课件和教师画面采用按键方式的一键切换功能

4

白板交互教学功能

主讲教室的教师和接收教室的学生可以通过实物电子白板或交互式一体机进行互动书写和互动操作,双方都可以实时看到对方的书写笔迹及操作结果,满足课堂练习的需要

5

课堂教学录播功能

系统能够实时录制教师的教学过程,以及教师与学生的互动过程,并且可以进行录像回放,具备课堂录制功能。录制文件格式为标准的流媒体格式,录制主课堂上课视频画面,画面有主讲老师画面和VGA课件画面组成。

6

系统稳定性

运行稳定:在网络带宽稳定的条件下,在线课堂系统连续运行4小时以上,音视频信号传输无异常,音视频效果清晰、流畅

智能恢复:所有硬件设备关机并重新开机后,整个系统可以正常使用,系统设置不变

断电自恢复:所有硬件设备上的音视频接口支持热插拔,不影响系统正常使用系统正常使用过程中,若遇到断电等突发事件,重新启动系统后,仍然可以继续上课,系统设置不变

7

系统易用性

界面简洁:课堂发起、收听端基于浏览器环境,B/S架构,界面简洁明了,便于操作,所有文字均和教育业务相关。

一键开启:系统具有开机自动启动和自动登录功能,主讲教室一键开课、自动进入课堂

无需进行其它复杂操作

主讲课堂的教师可以便捷的切换教学画面,在不添加教师负担的情况下,接收教室能够无需人工操作,即可让学生观看到教学画面

人性化的遥控器操作:为了方便老师教学, 在线课堂系统配备遥控器操作,老师在上课时无需操作鼠标,通过遥控器即可完成上课模式切换、与接收教室互动以及课件相关快捷操作;

课堂操作:课堂模式分为视频模式、演示模式和互动模式,遥控器切换,系统中接收教室具有自动发言功能,主讲教教室和接收教师能够关闭一路或多路音视频信号。教师画面全角90°即时跟踪

操作简单:软件界面按钮简洁明了,清晰易懂,文字说明切合在线课堂教学业务。

8

传输处理性能

唇音同步:教师和学生的音视频信号不同步时间小于0.09

延迟小:单向网络传输延迟时间小于0.6

音视频智能守护:拥有智能守护功能,课堂教学,即便网络突然中断,再次通网时亦能自动重连、进入原课堂模式,不需要重新连接设置,将干扰降低到最小范围。

带宽自适应:在网络传输较差的环境下,系统具有网络适应配置功能,根据实际带宽,合理调整音视频传输码流,保证传输流畅,具备网络自适应功能

9

系统可维护性

系统线路标识清晰、易安装、易维护,系统组成模块清晰。

集成度高:主讲教室实现四个一:一台在线课堂终端、一台音频处理器、一个自动跟踪摄像头、一个主讲麦克风。

接收教室实现三个一:一台在线课堂终端、一个摄像头、一套定向麦。

10

系统兼容性

在线课堂系统可与班班通系统及数字资源全覆盖系统集成,支持目前主流的实物电子白板、一体机、教学软件等;

11

系统管理功能

分级管理:系统可以在后台对行政区域的划分进行配置和管理。可以管理管辖范围内的主讲教室和接收教室,并可以对主课堂和接收教室进行绑定,主讲教室可以发起课堂。

权限管理:各级用户可在本级组织机构内发起课堂,可向下管理用户及查询课堂信息。课堂发起权限单独设置,不与管理员权限绑定。未被邀请的用户不允许参加课堂。

课堂巡视:在线课堂局级管理者可以通过在线课堂监管平台,查看辖区内在线课堂上课情况,可以进入正在开课的在线课堂观看上课实景,而不会对正在上课的教学活动形成影响。

来宾观摩:在线课堂教学系统拥有独特的课堂观摩功能,主讲教室能够将课堂地址发给需要观摩的来宾,来宾输入课堂验证码后即可进入课堂观摩上课实景。观摩课程并不影响主讲教室与接收教室正常上课。该验证码只针对该场课堂有效。

统计管理:可以对区域和单个学校在线课堂的使用情况进行统计、查看和导出。

12

其他功能

课堂功能:提供稳定的音视频同步、课件演示(支持所有课件)、远程互动、视频播放、课堂录制等功能;

虚拟电子白板:有虚拟电子白板具有远程所写即所得功能。

老师画面自动跟踪,上课画面智能切换:上课时以画中画形式老师画面和VGA课件画面,老师画面自动跟踪,同时可以通过遥控器对画面进行智能切换。

上课模式:在线课堂分为:视频模式、演示模式和互动模式。视频模式:画中画显示老师画面和VGA课件画面,大画面显示老师画面;演示模式:画中画显示老师画面和VGA课件画面,大画面显示VGA课件画面。

互动模式:全屏显示课件画面,在互动模式下,可以实现主讲教室和接收教室在物理白板上的互动教学;

 

 

(七)在线课堂监管

在线课堂监管,通过统一身份和权限管理,可以对在线课堂进行分级管理,教育厅、教育局、学校、年级、班级可以分别管理管辖范围内的用户,并发起课堂;同时,课堂发起权限单独设置,不与管理员权限绑定,未被邀请的用户不允许参加课堂。各级用户在本级组织机构内发起课堂,可向下管理用户及查询课堂信息。

市教育局等管理者可在通过局域网或互联网进行实时远程监控教学情况。管理人员可远程随时调取任意教室的授课视频及教室电脑的VGA图像,可以观看全部正在上课的教师画面,点击可以观看教学状态,进行教学评估打分、录像,与教室之间直接双向交流,调看教学课表等。同时,通过省平台登录可获取区域内的在线课堂的状态数据信息,可实时分时段统计教室设备使用的频度,资产损耗情况,并形成日志,或输出excel表,提供有效的设备使用数据,实施有效的管理。

通过后台的课堂列表,查看正在上课的班级,点击【进入观摩】进行课堂观摩。

通过监管平台,教育机构管理者可以实时查看辖区在线课堂的教学实景和应用全貌,包括课程开设、教学使用、受益学生和课在线监控情况的详实统计,作为开展教学督导和考核评价的重要依据,深入推动信息化技术对传统课堂教学的有效促进。

访问监管平台后,可以查看整个区域内容的在线课堂开设情况和分析图表,在线课堂开设情况包括:

教室数量:主讲教室数、接收教室数量;

学期课程开设情况:计划总课时数、受益学生数、授课教师数

周课程开设情况:周课时数、应授课时数、已授课时数

点击地图上某个县区,可以看到当前县区的在线课堂开设情况,见下图:

在县区概况页面点击某个县区,可以进入当前县区总表页面,见下图:

图:县区总表

在县区总表页面,可以按照市、县区分别查看课程的详细开设情况,包括:

  • 主讲教室与接收教室的配对情况;

  • 主讲教室的主讲教师和接收教室的辅助教师;

  • 课程的年级、学科、周课时数、学期应授课时数、学期已授课时数、和接收教室的收益学生数;

  • 课程的开课状态,当前正在上课的课程可以进入课堂进行在线监控观摩;

在县区总表中,点击某个主讲教室或接收教室,可以进入相应教室的课表页面。

 

五、阔地在线课堂硬件设备

阔地科技在线课堂系统由苏州阔地网络科技有限公司历时六年潜心研发,启用了教育信息化行业数项新技术,包括音视频传输技术、智能导播技术、教学模式切换技术,及独有的结合物理白板互动功能的直录播一体化平台技术,可以全面重现教学现场,即使相隔千里的教室,也能在同一时间、不同地点共同观摩同一位优秀老师的课程和课件。强大的互联网交互功能设计,让课堂突破时空的限制,将声音、图像和文字有机结合,使静止的图文视听化、复杂的内容简明化、抽象的思维可视化、知识的发生过程化,为学生创设一个生动形象、视听结合的直观情境,使教师乐教,学生乐学,在调动学习者积极性的同时,也有效提高了教学效率。

 “在线课堂”利用信息化教学手段,轻松将学校间的优秀资源大范围辐射,给更多学校提供网络化教育帮扶及资源共享,更能解决农村接收教室缺师少教、课程开设不齐的难题。在线课堂系统体现了教育公平,能有效缩小城乡校际差距,促进城乡教育的均衡发展。

(一)阔地在线课堂主讲课堂设备示意图

组网说明

如上图所示本次在每个主讲教室部署主讲教室在线课堂终端一台,教室跟踪摄像机一台,主讲麦克风一套,音频处理器一台等。

主讲教室在线课堂终端运行在线课堂软件系统,进行视频导播,音视频接收等功能。教师跟踪摄像机跟踪教师,接收在线课堂终端控制信号,采集主讲老师的视频信号,输出高清视频信号。主讲麦克风用于采集主讲老师的音频信号。 音频处理器输入为班班通的音频输出、麦克风、控制电脑的音频输出(接收到远程接收教室的发言声音),将麦克风和班班通的音频输出混音后输出至控制电脑的声卡LineIn,将控制电脑的音频输出送入音箱播放。液晶电视主要做讲台的抬头电视,显示在线课堂控制电脑VGA信号(远程接收教室的画面)。同时还配备专业的视频模式切换遥控器,方便在线课堂的教学模式的快速切换。


 

 

(二)阔地在线课堂主讲课堂主要设备

设备名称

功能

数量

视频设备

教师跟踪摄像机

跟踪教师,接收在线课堂终端控制信号,输出信号

1

在线课堂终端设备

在线课堂终端

运行在线课堂软件系统,通过在线课堂软件系统进行视频导播,音视频接收发送。。

1

音频设备

音频处理器

输入为班班通的音频输出、麦克风、控制电脑的音频输出(接收到远程接收教室的发言声音),将麦克风和班班通的音频输出混音后输出至控制电脑的声卡,将控制电脑的音频输出送入音箱播放

1

主讲教室麦克风

采集主讲教室声音

1

显示设备

抬头电视

显示在线课堂控制终端电脑VGA信号(远程接收教室的画面)

1

遥控器

模式切换遥控器

遥控切换在线课堂的教学模式

1

(三)阔地在线课堂接收教室设备示意图

如上图所示在每个接收教室部署接收教室在线课堂终端一台,摄像机一台,麦克风一套及VGA切换器等。

接收教室在线课堂终端运行在线课堂软件系统,进行视频采集,音视频接收等功能。摄像机采集接收教室学生画面。麦克风采集接收教室的音频。摄像机和麦克风配合在线课堂终端把接收教室的视音频传输到主讲教室,满足主讲教室老师与接收教室的视音频互动的需求。VGA切换器方便的实现班班通电脑桌面和接收教室在线课堂终端视频的切换。

(四)阔地在线课堂接收教室主要设备

 

设备名称

功能

数量

视频设备

接收教室摄像机

拍摄接收教室学生画面

1

在线课堂终端设备

在线课堂终端

运行在线课堂软件系统,进行视频导播,音视频接收。

1

音频设备

接收教室麦克风

采集接收教室声音

1

显示设备

电视机

显示在线课堂主讲教室视频画面

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