1、项目概况
智慧教育平台建设项目以升级后的技术中心为依托,以公司强大的音视频交互能力和多媒体融合技术为支撑,全面赋能教育行业,计划建设一个全面自主可控、可为客户量身定制的智慧教育平台,以开发出符合现代教育理念、促进教学质量提升、满足客户多样化及多层次教育的综合解决方案,提高公司针对教育行业的平台化服务能力。
本项目计划总投资7,.66万元,主要包括开发打造建设教学资源管理平台、多媒体互动教室、互动式云讲堂和云互动教室等智慧教育系统解决方案,满足不同场景下的教学需求,提供教育资源综合管理增值服务。
2、项目建设内容
本项目将通过租赁项目场地、购置设备、扩充研发团队开发软硬件、搭建展示厅等方面的投资,研发教学资源管理平台、物联管控系统、互动教学系统、拾音扩声系统、远程教学系统、录播系统、信号处理系统、音视频分配处理系统以及高质量声场和高质量演播室等,以这些系统及环境打造智慧讲台、师生互动屏等硬件产品,并根据客户需求,提供多媒体互动教室、互动式云讲堂和云互动教室等智慧教育解决方案。
实现优质的线下教学互动、高临场感的线上教学互动、以及优质高效的线上+线下融合教学互动等现代化教学环境。并将其产生的教学资源通过教学资源管理平台有效地汇聚提取管理起来,并通过人工智能技术生成更为高效的优质教学资源,为有效保存和利用优质教学资源、培养新一代优质教学人才、帮助基层教师提升教学水平,缓解教育资源失衡现状,提供平台支撑。
各项解决方案拟实现的主要功能如下图所示:
(1)多媒体互动教室
在现代高等教育理念下,教师将从过去的以灌输知识为主的教学模式转变为以启发引导学生自主思考和探索为主的教学模式中来。多媒体互动教室是公司基于现代教育培训理念对传统线下多媒体教室的升级,针对讲师和学生都在本地教室的情景,通过添加便捷及多样化的互动元素,服务于以师生互动为主的新教学模式下的教学工具或教学环境。
多媒体互动教室是在对教学环境改善的基础上,通过本公司自研的高效灵活的基于无线及软件的音视频编解码及传输技术及其他多媒体交互技术,使老师和学生都可以通过各自的手机、PAD、笔记本电脑等,将自己的想法和创意投射到想要投射的屏上,共享给大家,从而增强讲师与学生、学生与学生之间的现场互动交流,此投屏共享并非传统的定向单一投屏,而是多名学生可同时向任意一个屏幕投屏,形成多内容同时并列显示,非但如此,老师还可以把学生共享的内容分享到其他屏幕上,从而实现不同意见、不同想法、不同维度之间的思想碰撞,红蓝对抗、正反对比等启发探讨型教学。同时,将共享的信息录制保存下来,既可课后分享给大家,又可作为教学资源保存下来,以满足各类学校、实训机构、机关单位和企业内部培训等日益增长的多层次教育培训需求。
功能上,多媒体互动教室通过设置多屏幕使师生可实现多种形式的沟通交流和互动,如:小组讨论、红蓝辩论、各论并提、比较对比等;师生也可以通过应用软件将展示内容以一对多、一对一、多对一等任意方式进行投屏分享,同时可支持课堂内容录制。
多媒体互动教室拟实现的具体功能如下:
①智慧物联,高效管控
实时检测教室内光照/温湿度状态,物联状态偏离预设值时自动调节照明、空调新风等设备,支持可视化直观显示光照温湿度等状态,状态异常醒目显示,异常状态上传至管控中心。
集中管控所有的计算机终端,管理员通过服务器掌握每台终端的运行情况,集体进行系统安装、软件更新等工作,集体进行开关机、远程桌面控制等设置,同时支持预先设置维护计划,系统定时执行。除非终端硬件故障,不需要做终端维护,管理工作简单轻松。
支持远程管理维护,远程查看教室内照明、温湿度、音视频服务状态,远程开关系统内设备,提高教室管理效率;支持时间排程管理,使系统按指定时间自动执行相应动作,如上课前自动开启灯光、窗帘、电教设备等,晚自习后自动关闭。
②智能控制,极简操作
物联感知、设备开关、课堂互动、数据收集等功能集中控制,功能转换等全部后台自动运行,点击相关按钮如“上课”、“讨论”、“下课”等,调动相应教学程序,操控界面清晰易懂,简化教师的操作流程。
③无线投屏,自由分享
无需硬件终端盒,自带设备可轻松无线分享音视频内容至触控屏,多对一投屏,单块屏幕可同时接收显示4路投屏画面,直观对比讨论,激发学生主动思考,一对多分享,无线投屏画面可被教师分享至任意触控屏,灵活展示讨论,教师可以根据教课状态自动管理投屏权限。
④互动教学,全程录制
依据互动教学系统,教师可便捷发起学生分组讨论,教室桌椅可自由移动,通过同时上屏直观比对,实现小组讨论,激发学生主动思考。教师可将任一小组的屏幕内容调至教室主屏做成果展示,支持多方同步电子化批注要点以指导教学,分享内容及批注画面自动录制保存。
教学过程中,为集中学生注意力,教师可发起题目抢答,学生端参与抢答,视情况可随堂自动公布答案及答题正确率,直观反馈学生掌握程度。
教学系统提供黑板模式互动教学,计算机屏幕上提供单个或多个数字情景教学教材,教师可随时利用黑板覆盖教学内容,进行专门的黑板教学讲解。
⑤数据分析,赋能管理
自动收集考勤、课堂互动、重难点反馈、学生满意度评价等数据,进行统计分析,支撑教学评估和反思。
(2)互动式云讲堂
在线教育是利用互联网及云计算技术实现线上教学的一种有效方式,对于促进多元化多层次教育,方便社会用户积极接受各种教育及培训,提高个人素养及技术水平,以及缓解因优质教学资源稀缺而引起的教育失衡,都起到了积极作用。特别是对疫情期间因需保持社交距离而无法进行线下面对面教学的学校及师生来说,线上教学无疑是一个有效的缓解方法。但是,当前的在线教育大多都停留在在线直播框架内,因此无法有效地掌握学生的学习理解情况,无法有效地进行师生沟通。对于学生来说,由于缺乏临场感及师生互动,从而感觉单调无趣容易丧失注意力,总体学习效果欠佳。
公司研发的互动式云讲堂是在现有的线上教育模式的基础上,面向各类客户,主要针对讲师和学生都在线上的情景,为消除或改善现有缺陷,以满足讲师对其远端学生(学员)实时授课或录制授课内容的需求为目标,帮助学生(学员)借助互联网随时、随地、可选择的个性化学习,及在规定期限内完成学习任务而研发的线上教学工具。
在功能上,互动式云讲堂将打造线上教学的解决方案,破解教师线上授课欠缺专业设备和专属空间的难题,通过教材与讲师人像智能抠图叠加回显技术、高保真音视频处理技术及高清音视频传输技术,实现远程讲师授课时直接在讲义的基础上进行板书,模拟合成线下教学的教学场景,增加教学临场感,于学生而言,讲师、讲义与板书同时呈现,可实现高效的远程授课效果。
同时,增加了师生互动功能,学生可以举手发言与老师进行音视频互动,其他学生也可同时看到此师生互动;老师可以点名让学生回答问题,进行“面对面”的互动;学生还可以以文字形式向老师提问,老师以文字或口头讲解形式回答;老师可以还向全班学生提问,以选答题形式收集答案,通过答题准确率统计等数据分析,随时掌握学生的理解情况,提高教学质量。
除可实现教师直播讲课和课程录制双功能外,互动式云讲堂还可以实现对课程录制内容的编辑与修改,提高授课质量。
(3)云互动教室
云互动教室是将多媒体互动教室向云端延伸,通过将多媒体互动教室的投屏共享功能赋能云端学生,将互动式云讲堂的线上互动教学功能赋能多媒体互动教室,实现线上线下无缝连接的教学互动,服务于部分学生在线上、部分学生在线下的授课模式,以满足部分学生无法参与线下教学时的授课需求,并能在教学过程中实现线上线下的实时互动互联,提升教育培训能力和效率,增强教育培训效果。
开发云互动教室,依据远程教学系统和高质量的音视频采集及传输技术,线上线下可实现高保真的实时音视频互通及有效互动,远端学生与现场学生一样参与讨论、互动答题等,千里变咫尺。
(4)教学资源管理平台
教学资源管理平台是在实现多媒体互动教室、互动式云讲堂和云互动教室应用的基础上,为进一步提升教学管理水平和教育资源质量优化及教育资源有效利用而开发的,可实现对多媒体互动教室、互动式云讲堂和云互动教室应用的综合管理和服务。
功能上,主要包括:对录入课堂内容、互动答题中的错题集等通过语音文字转换及智能语义分析技术、教材的文字识别及智能语义分析技术,从授课内容中分类提取知识点,保存形成教学知识库,在丰富优秀教材的基础上,可供学校教师日后提取使用,为教学的持续发展和教学财富的积累提供平台支持;掌握教学资源库的资源数量,统计平台访问量,收集教学视频观看者的观看时间、次数及