宝华视联 基础教育优质均衡化整体解决方案

2019-07-14

宝华视联 基础教育优质均衡化整体解决方案

一、方案概述

1.1 政策背景

近年来,国家大力推进义务教育优质均衡发展、教育数字化战略行动,全面实施 “名校网络课堂、名师课堂、专递课堂” 三大课堂建设,通过信息化手段破解城乡、县域、校际之间教育资源分配不均、乡村薄弱学校师资短缺、音体美及外语等学科教师缺口大、区域教研难以常态化开展等痛点问题。 宝华视联立足智慧教育音视频技术深耕优势,依托成熟的视频互动、AI 智能录播、多点协同调度、全域可视化巡课技术,打造县域基础教育均衡化一体化解决方案,构建 “城区名校引领、城乡结对帮扶、全域资源共享、在线教研督导” 的智慧教育应用体系,助力教育局完成义务教育优质均衡发展创建验收、智慧教育示范县建设、教育信息化 2.0 升级落地。

本方案围绕城乡结对双师教学、区域远程教研、全域课堂巡课、精品课程资源共建四大核心业务场景,采用分布式部署、集中式调度架构,可实现单校常态化录播、跨校双向互动授课、全县多点同步直播教学、教学过程全程录制归档、优质课程云端点播复用,从硬件部署、系统集成、软件平台、人员培训、售后运维提供全流程一站式服务。

1.2 建设目标

补齐乡村师资短板:通过专递课堂实现城区名校名师远程授课,解决农村学校音、体、美、英语、科学等紧缺学科教师不足难题,让乡村学生享受与城区同质课堂教学。

实现优质资源全域共享:依托名师课堂、名校网络课堂,将区域内示范课、公开课、教研课录制归档,形成县域校本资源库,支持全县师生随时点播回看,实现优质课程反复复用。

赋能教师专业成长:搭建跨校远程教研平台,实现多校同科教师线上集体备课、听课评课、教学研讨,以研促教,缩小城乡教师教学能力差距。

实现全域教学质量监管:建设县级教育指挥调度中心,可实时预览全县所有录播教室课堂画面,实现常态化线上巡课、教学督查、课堂应急调度。

满足均衡化验收要求:系统架构、应用场景、资源存储、数据对接均符合国家义务教育优质均衡发展验收指标,可对接区域教育云、智慧教育平台,实现数据互通、系统利旧。

二、总体设计原则

1标准化兼容性原则:全系设备遵循 H.323SIPRTMPHLS 等国际通用标准协议,可兼容第三方录播、视频会议、教育云平台,支持存量设备利旧升级,避免重复投资。

2弱网适配稳定原则:采用 H.265 高效视频编码、智能前向纠错、动态码率自适应技术,针对乡村学校宽带带宽低、网络抖动、丢包率高场景深度优化,30% 网络丢包下仍可保障双向音视频流畅互动。

3易用化极简操作原则:教师无需专业技术基础,一键开机、一键上课、一键录课、一键结束,支持讲台触控面板、遥控器、网页多方式操控,降低一线教师使用门槛。

4高可靠安全原则:嵌入式硬件架构,7×24 小时不间断稳定运行;视频数据加密传输、课程文件权限分级管理,防止教学视频泄露,满足教育行业数据安全规范。

5可扩展弹性部署原则:支持单校、片区、县域分步扩容建设,可后期新增教室、新增分校接入全县调度平台,硬件、软件、并发能力可平滑升级。

三、总体架构设计

整体方案分为四层架构:前端教室采集层、传输网络层、核心调度服务层、业务应用管理层

3.1 前端教室采集层

部署在每一间录播教室,完成教师画面、学生画面、板书画面、电脑课件、课堂声音的高清采集、智能导播、本地录制、双向互动传输。 主要设备:

AI 智能跟踪摄像机(教师机位、学生机位、板书机位)

一体式常态化录播主机 BH-R2000

专业吊麦、音频处理器、音箱

高清交互大屏、讲台触控导播面板

高清视频会议终端

3.2 传输网络层

依托教育局现有教育专网,采用 TCP/IP 局域网传输,跨区域通过政务专网、教育专网互联互通,支持组播、单播两种传输模式,保障全县音视频低延迟传输。

3.3 核心调度服务层

部署在教育局中心机房,实现全县所有教室终端统一接入、多点互动调度、直播转发、解码上墙、资源集中存储。 核心设备:

MCU 多点控制单元 BH-ZH9000:实现全县 N 间教室同时双向互动、多点分组授课、大规步直播。

录播资源管理服务器:接收各教室上传的录播文件,完成转码、分类、权限管理、点播分发。

电视墙服务器 BH-HQ16:在教育局指挥中心实现所有教室画面集中上墙预览、巡课调度。

无缝混合矩阵:指挥中心多路信号切换、大屏分区展示。

3.4 业务应用管理层

教育资源管理平台、全域巡课管理平台,包含用户权限管理、课程管理、教研管理、巡课督导、数据统计、系统日志、第三方平台对接模块。

四、核心应用场景设计

4.1 专递课堂(城乡结对双师教学)

应用模式1 间城区主讲教室 + N 间乡村听课教室,主讲端教师通过录播系统将授课画面、课件实时传输至所有结对乡村教室,乡村学生在本地教室同步听课、举手互动,实现异地同上课。

功能亮点:双向实时音视频互动、课件同步共享、课堂全程自动录制、课后自动归档到县域资源库;支持举手点名、随堂提问、线上作业下发,还原线下课堂教学体验。

解决痛点:乡村学校音体美、外语、信息技术等学科教师不足,通过名师远程授课实现学科全覆盖。

4.2 名师课堂(区域示范课、公开课直播观摩)

应用模式:区域内骨干教师、学科带头人开设示范课、优质公开课,全县多所学校组织教师同步在线观摩听课,课后开展集中线上评课研讨。

功能亮点:支持万人级大规模直播、多终端网页无插件观看、直播过程实时录制,课后自动生成精品课程,供全县教师反复学习。

4.3 名校网络课堂(优质资源共建共享)

应用模式:名校优质课程、校本课程、复习课、专题讲座录制上传至县域资源平台,按照年级、学科、版本分类归档,师生可随时随地在线点播学习。

功能亮点:支持课程标签检索、权限分组、在线批注、课程收藏,实现优质教学资源沉淀、循环复用。

4.4 远程线上教研(集体备课、听课评课)

应用模式:同年级、同学科教师组建教研小组,开展线上集体备课、课堂观摩、课后评课、教学经验交流。

功能亮点:支持多画面同步观摩、文档共享、线上语音研讨、教研记录归档,打破地域限制,常态化开展区域教研,促进城乡教师共同成长。

4.5 全域线上巡课督导(教育局教学监管)

应用模式:教育局督导人员在指挥中心可随机调取任意一间学校、任意一间教室实时课堂画面,在线督查课堂纪律、教师授课规范、教学开展情况。

功能亮点:支持多画面轮巡、分组预览、课堂画面实时录制留存作为督导证据,可下发督导通知、整改意见,实现教学过程精细化监管。

五、核心软硬件产品配置说明

5.1 教室端硬件配置

BH-R5000 嵌入式常态化录播主机

嵌入式 Linux 系统,4  SDI+2 HDMI 信号输入,支持电影模式 + 资源模式同步录制;

联动 AI 跟踪摄像机实现全自动智能导播,支持片头片尾、LOGO、字幕叠加;

标配 1T 本地存储,支持 FTP 自动上传至县域资源服务器,MP4 通用格式,全平台兼容。

AI 高清跟踪摄像机系列

教师摄像机:智能人形检测、自动云台追踪,精准捕捉教师行走、板书画面;

学生摄像机:智能识别学生起立举手,自动放大学生区域画面;

板书摄像机:高清拍摄黑板书写内容,自动白平衡优化。

专业音频系统

全向吊麦,360° 声音采集,内置降噪算法,抑制教室环境杂音;

音频处理器,回声消除、自动增益,双向互动无啸叫,保障城乡课堂语音清晰。

高清视频会议终端:支持 H.323/SIP 协议,对接 MCU 实现跨校双向互动、双流课件传输。

5.2 教育局中心机房核心设备

BH-ZH9000 MCU 多点控制单元

支持 H.323/SIP 双协议,混带宽、混分辨率终端同场会议;

H.265 高效编码,大规模多点同步直播、分组教研、专递课堂调度;

内置防火墙穿透、QoS 带宽保障,跨网段、城乡广域网稳定传输。

BH-HQ16 电视墙服务器

旁路镜像部署,不占用 MCU 资源,单机 64 1080P 高清解码;

16 HDMI 独立输出,多规格分屏、会场字幕叠加、自动 I 帧画面修复,满足全县课堂集中巡墙上墙。

BH-WF1616 无缝混合矩阵

插卡式模块化架构,全类型音视频信号无缝切换,指挥中心大屏多路信号智能调度。

录播资源管理服务器

集中存储全县录播课程,支持视频转码、分类检索、权限点播、教研管理、操作日志审计,可通过标准 API 接口对接上级教育云平台。

六、系统核心功能优势

6.1 AI 全自动智能录播,零操作常态化使用

系统通过摄像机智能检测,自动切换教师、学生、板书、课件四种画面,无需专人值守导播,上课自动录制、下课自动停止,教师仅需正常授课即可完成精品课录制,极大降低使用负担。

6.2 弱网深度优化,适配乡村宽带环境

基于 H.265 编码技术,相比 H.264 节省 50% 带宽,搭配动态码率、前向纠错、智能重传三大网络优化机制,在乡村 3M 左右宽带、30% 网络丢包场景下,依然可以实现 1080P 高清双向互动授课,彻底解决农村网络不稳定难题。

6.3 全协议兼容,存量设备利旧保护投资

全系产品遵循国际通用视讯协议,可兼容市面上主流品牌录播、视频会议、教育平台,原有城乡学校已部署的终端设备可直接接入全县调度系统,无需全部更换,大幅降低项目改造预算。

6.4 多级权限精细化管理,保障教学数据安全

平台设置教育局管理员、学校管理员、教师、学生四级角色权限,不同角色只能查看对应权限范围内的课程、教研数据;视频传输加密存储,禁止私自下载外传,符合教育行业信息安全法律法规要求。

6.5 灵活弹性部署,支持分期分批建设

方案支持 “先试点、后推广” 模式,可先建设城区名校 + 若干乡镇试点学校,后期逐步扩容所有学校接入全县平台,软硬件并发、存储能力可平滑升级,适配县域财政分期投入建设模式。

七、项目实施与全流程服务保障

7.1 售前技术服务

现场网络、教室环境勘测,出具个性化点位部署方案、拓扑图纸、设备清单;

提供均衡化政策对标方案、招投标技术文件、产品资质、检测报告、案例文件支持;

方案汇报、技术答疑、模拟演示,协助教育局完成方案评审。

7.2 项目实施服务

设备到货开箱验收、点位布线、机架安装、系统上电调试、全网联调;

单教室录播功能调试、跨校双向互动测试、全县多点直播巡课压力测试;

第三方平台对接调试,完成教育云、巡课系统数据互通。

7.3 分级操作培训服务

管理员培训:平台部署、用户权限配置、设备运维、故障排查、系统备份;

教师操作培训:录播上课、专递课堂授课、课件共享、教研评课、课程点播;

督导人员培训:全域巡课、画面调度、督导记录导出、设备远程监测。 提供线下集中培训、操作手册、培训视频、线上直播复训多种培训形式。

7.4 售后运维保障服务

7×24 小时远程技术热线支持,1 小时响应,4 小时远程故障排查;

省内 24 小时、省外 48 小时上门故障处理;

每年不少于 2 次全县系统巡检、固件免费升级、系统优化;

终身提供技术咨询、方案迭代、操作复训服务。

八、典型落地应用成效

1教育资源均衡化:打通城乡教学壁垒,乡村学校开齐开足所有学科课程,缩小城乡教育差距,顺利通过义务教育优质均衡发展评估验收。

2教师专业能力提升:常态化区域教研、名师示范课观摩,乡村教师教学水平显著提升,县域骨干教师队伍不断壮大。

3教学管理精细化:实现全县课堂实时监管,教学过程可追溯、可督查,区域教学质量整体提升。

4校本资源数字化沉淀:建成县域海量优质课程资源库,实现优质教学资源可持续复用,助力智慧教育长效发展。

九、方案适配项目类型

1县域义务教育优质均衡发展创建项目

2智慧教育、教育信息化 2.0 升级改造项目

3城乡结对帮扶、集团化办学信息化建设项目

4教师发展中心、区域教研、教师能力提升项目

5县级教育指挥中心、全域教学督导平台建设项目

十、FAQ 常见问题解答

1、乡村学校宽带带宽很低,系统可以正常使用吗?

可以。方案采用 H.265 高效视频编码,相比传统 H.264 带宽占用降低 50%,搭配动态码率自适应、前向纠错、丢包重传三大弱网优化技术,3M 左右乡村宽带、最高 30% 网络丢包环境下,依然可以稳定实现 1080P 双向音视频互动授课,完美适配农村宽带不稳定、带宽偏低的使用场景。

2、区域内已有其他品牌录播、视频会议设备,能否利旧接入本系统?

可以。全系设备兼容 H.323、SIP、RTMP、HLS 国际通用标准协议,海康、大华、华为、中兴等主流品牌软硬件终端均可无缝接入全县 MCU 调度平台,不需要替换原有设备,最大限度保护现有信息化投资,满足老旧项目升级改造需求。

3、普通教师没有信息化操作基础,会不会很难上手使用?

系统做了极简人性化设计,教师仅需一键开启录课、一键结束授课,支持遥控器、讲台触控面板、网页三种操作方式;项目落地后会开展多轮线下集中培训、发放图文操作手册、录制教学操作视频,一线教师经过半小时培训即可熟练完成专递课堂、录播授课、课件共享等常用操作。

4、录下来的课程可以自动上传到县域资源平台吗?

支持。录播主机可配置 FTP 自动上传策略,课堂录制结束后,MP4 格式课程文件自动上传至县级资源管理服务器,系统自动按照年级、学科、授课教师完成标签分类归档,管理员可设置课程审核、访问权限,实现优质课程统一管理、全域点播复用。

5、系统是否可以对接当地教育局现有教育云平台、智慧教育平台?

可以。资源管理平台提供标准 HTTP、API、RTMP 接口,支持第三方平台数据对接,可实现用户同步、课程数据互通、单点登录、直播流推送等功能,满足智慧教育平台数据归集、均衡化创建数据验收要求。

6、一间主讲教室最多可以带多少间乡村听课教室同时上专递课堂?

依托 BH-ZH9000 MCU 多点控制单元,可灵活扩容并发路数,单场会议支持几十至上百间教室同时接入,满足县域大规模同步授课、全县名师公开课直播场景。

7、录播系统支持几种录制模式,视频格式是什么,是否通用?

支持电影模式 + 资源模式双路同步录制:电影模式为合成后的教师 + 学生 + 课件成品课堂视频;资源模式为四路原始画面独立保存,方便后期剪辑。输出统一为标准 MP4 格式,Windows、安卓、iOS、各类教学平台均可直接播放,无需二次转码。

8、如果学校突然断电,录制的课程文件会不会丢失?

不会。录播主机采用嵌入式本地存储架构,实时边录制边写入硬盘,断电重启后可自动修复当前录制片段,已写入硬盘的视频文件不会损坏丢失;同时支持断点续传,来电后可自动继续上传课程至县域资源平台。

9、教育局指挥中心最多可以同时预览多少间教室的课堂画面?

搭配 BH-HQ16 电视墙服务器,单机最高支持 64 路 1080P 教室画面同时解码上墙,支持 1/4/9/16 等多种分屏布局,可实现全县所有教室分组轮巡、定点预览,满足常态化教学督导、应急课堂调度需求。

10、系统如何保障教学视频、师生课堂画面的数据安全?

音视频采用 AES 加密传输,防止网络抓包窃取画面;

平台设置四级精细化角色权限,不同岗位人员仅能访问授权范围内课程;

视频禁止未授权下载、外链分享,所有操作全程日志留痕可审计;

支持内网离线部署,不接入公网,从物理层面杜绝数据泄露。

11、项目可以分批次、分年度分期建设吗?

支持弹性分期部署。可先选取城区名校、部分乡镇薄弱学校作为试点建设,后期逐年新增学校教室、扩容 MCU 并发、存储容量,软硬件平滑升级,不需要更换核心设备,适配县域财政分批投入模式。

12、项目售后维保周期多久,出现故障多久可以上门处理?

整机标准质保 3 年,核心 MCU、服务器类设备可提供 5 年质保;7×24 小时远程技术支持,1 小时响应,4 小时远程排障,省内 24 小时、省外 48 小时工程师上门服务,每年提供两次免费系统巡检、固件升级、操作复训服务。

13、系统是否支持离线教研、无外网情况下区域内使用?

支持。整套系统可部署在教育专网局域网内,不需要接入互联网,所有专递课堂、远程教研、录播存储、巡课调度功能在内网均可完整使用,既保障数据安全,又适配部分区域物理隔离的网络建设要求。

14、AI 跟踪摄像机会不会出现跟踪跑偏、误捕捉的情况?

摄像机采用人形 + 行为双重智能识别算法,针对教室场景优化,可精准区分教师、学生、环境杂物,支持灵敏度自定义调节;同时支持手动锁定画面,一旦出现误跟踪可一键切为手动导播模式,保障课堂录制画面稳定规范。

15、本方案是否可以用于义务教育优质均衡发展评估验收?

完全符合国家义务教育优质均衡发展创建指标要求,系统完整覆盖三大课堂、远程教研、资源共建、教学督导五大验收必备应用场景,可提供全套建设佐证材料、过程性课堂录播数据、平台使用台账、软硬件检测报告、项目案例等验收支撑资料。

              

                                        

Copyright © 2023 深圳市宝华视联科技有限公司 All Rights Reserved. 粤ICP备19072507号-1深圳市福田区福保街道福保社区福强路2239号益田豪园居1栋1506