【全文发布】北京市高等教育学会发布团体标准《高等学校智慧教室建设技术要求》

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【编者按】北京市高等教育学会近期正式发布团体标准《高等学校智慧教室建设技术要求》(T/BAHE-202001)。标准遵循教育部《高等学校数字校园建设规范(试行)》的总体要求,秉承“统筹、集约、绿色、发展、开放、共享、安全”的原则,设计了高等学校智慧教室建设的总体框架,提出了高等学校智慧教室建设中涉及的基础设施、数据服务、支撑平台、业务应用、应用终端、技术规范与保障体系、网络和信息安全体系的技术要求,对于规范高校智慧教室建设、促进信息技术在教学中的应用、支撑高素质创新人才培养具有积极的推进作用。

 

为贯彻落实《教育信息化2.0行动计划》、《中国教育现代化2035》和《加快推进教育现代化实施方案(2018-2022年)》的要求,基于现代化教育新理念,推进信息技术与教育教学深度融合,促进高等学校利用云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等技术营造智慧学习环境,北京市高等教育学会近期发布团体标准《高等学校智慧教室建设技术要求》(T/BAHE-202001)(以下简称《技术要求》)。
 
《技术要求》旨在指导高等学校依托信息技术建设智慧学习环境,规范智慧教室建设,促进信息技术在教学中的深入、广泛应用,推动教学理念、教学模式和教学内容改革,支撑信息时代高素质创新人才的培养。
 
《技术要求》明确了高等学校智慧教室建设应遵循教育部《高等学校数字校园建设规范(试行)》的总体要求,以“统筹、集约、绿色、发展、开放、共享、安全”的原则,根据实际情况按需建设。
 
《技术要求》给出了高等学校智慧教室建设的总体框架,规定了高等学校智慧教室建设中涉及的基础设施、数据服务、支撑平台、业务应用、应用终端、技术规范与保障体系、网络和信息安全体系的技术要求。基础设施为智慧教室的各种应用提供硬件设施支持,涉及教室基础设施、多媒体教学设施、控制设备、感知设备、网络设施、服务器等。数据服务为业务应用系统的各种应用提供数据支持,涉及数据采集、数据处理、数据存储、数据交换等。支撑平台对智慧教室中各类分散、异构的业务应用和信息资源进行聚集整合,提供信息的协同交换,支持各类系统、资源、数据的无缝接入和集成。业务应用为智慧教室中教学、管理、服务等应用系统的集合,支持构建教学应用环境、支撑开展线上线下教学活动、实施教学设备远程管控、实现教学全过程管理、提升教学服务质量与体验,涉及设备运行与管控系统、教学活动支持系统、教学分析与评价系统等。高等学校智慧教室技术规范与保障体系应遵循教育部《高等学校数字校园建设规范(试行)》对保障体系的要求,涉及统一的信息化管理办法、数据标准规范、机房建设技术规范、网络工程建设技术规范、应用服务建设规范等技术规范及制度、环境、能源、人员、资金等保障体系。高等学校智慧教室网络和信息安全体系应遵循教育部《高等学校数字校园建设规范(试行)》对网络安全的要求,涉及安全技术和安全管理要求,保证智慧教室在网络环境下安全运行。
 
团体标准全文:
 
 

目次

引言.

前言. 

高等学校智慧教室建设技术要求. 

1 范围. 

2 规范性引用文件. 

3 术语和定义. 

4 缩略语. 

5 高等学校智慧教室建设总体框架. 

    5.1 高等学校智慧教室总体框架. 

    5.2 基础设施. 

    5.3 数据服务. 

    5.4 支撑平台. 

    5.5 业务应用. 

    5.6 应用终端. 

    5.7 智慧教室技术规范与保障体系. 

    5.8 智慧教室网络和信息安全体系. 

 
 
引 言
 
为了贯彻落实《教育信息化2.0行动计划》、《中国教育现代化2035》和《加快推进教育现代化实施方案(2018-2022年)》的要求,高等教育要立足新发展教育理念,面向新时代和信息社会人才培养的需要,以信息化为引领,构建以学习者为中心的全新教育生态,培养信息时代高素质创新人才。高等学校应顺应教育信息化的发展,基于现代化教育新理念,推进信息技术与教育教学深度融合,促进高等学校利用云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等技术营造智慧学习环境。
 
本文件旨在指导高等学校依托信息技术建设智慧学习环境,规范智慧教室建设,促进信息技术在教学中的深入、广泛应用,推动教学理念、教学模式和教学内容改革,支撑信息时代高素质创新人才的培养。
 
前 言
 
本文件依据GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
 
本文件由北京市高等教育学会团体标准办公室提出并归口。
 
本文件起草单位:北京市高等教育学会教育信息技术研究分会、清华大学、北京工业大学、北京科技大学、北京化工大学、北京联合大学、华北电力大学等
 
本文件主要起草人:李绯、郭煜、段海涛、李志刚、安宁、杜婧、宋小静、李小勇、徐世东、冯国华、王皓、张叶、孙杰、李君、任建新、丁大伟
 
高等学校智慧教室建设技术要求
 
1 范围
 
本文件给出了高等学校智慧教室建设的总体框架,规定了高等学校智慧教室建设中涉及的基础设施、数据服务、支撑平台、业务应用、应用终端、技术规范与保障体系、网络和信息安全体系的技术要求。
 
本文件适用于高等学校智慧教室的设计与建设。
 
 
2 规范性引用文件
 
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
 
 
GB l8401-2010《国家纺织产品基本安全技术规范》
GB 28231-2011《书写板安全卫生要求》
GB 8702-2014《电磁环境控制限值》
GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》
GB/T 22239《信息安全技术 网络安全等级保护基本要求》
GB/T 22240《信息安全技术 信息系统安全保护等级定级指南》
GB/T 35273《信息安全技术个人信息安全规范》
GB/T 36342-2018《智慧校园总体框架》
GB/T 36447-2018《多媒体教学环境设计要求》
GB/T 36876-2018 《中小学校普通教室照明设计安装卫生要求》
GB/T 38624.1-2020《物联网 网关 第1部分:面向感知设备接入的网管技术要求》
GB/T 3976-2014《学校课桌椅功能尺寸及技术要求》
 
3 术语和定义
 
下列术语和定义适用于本文件。

 

3.1  数字校园 digit campus

 

在传统校园的基础上构建一个数字空间,实现从环境信息(包括教室、实验室等)、资源信息(如图书、讲义、课件等)到应用信息(包括教学、管理、服务、办公等)全部数字化,从而为资源和服务共享提供有效支撑(来源:GB/T 36342-2018定义3.1)。

 

3.2  智慧教室 smart classroom
 

 

基于物联网、云计算、大数据以及泛在网络等信息技术,能全面感知物理环境,识别学习者个性化特征和学习情境,提供无缝互通的网络通信,具备环境管理功能,有效支持多样化教学活动的开展及教学过程分析、评价、智能决策的智能化的教学环境。
 

 

3.3  桌面虚拟化 desktop virtualization

 

将服务器物理资源(内存、CPU、存储等)通过虚拟化技术合理分配生成若干虚拟桌面,用户通过网络传输协议连接和使用虚拟桌面,实现集中管理、交互式操作、资源共享等功能。
 

 

3.4  无线投屏 wireless projection

 

以无线的方式将手机、平板电脑、笔记本电脑等终端设备的屏幕内容投射到显示设备上。

 

3.5  交互式显示屏 interactive display screen

 

通过触控技术对显示屏上的内容进行操控,实现人机交互的一体化显示设备。
 
4 缩略语
 
API:应用程序接口(Application Programming Interface)
APP:应用程序(Application)
B/S:浏览器/服务器(Browser/Server)
CPU:中央处理器(CentralProcessing Unit)
C/S:客户端/服务器(Client/Server)
DALI:数字可寻址灯光接口(Digital Addressable Lighting Interface)
DHCP:动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol)
DNS:域名系统(Domain Name System)
DP:数字显示接口(DisplayPort)
HDMI:高清晰度数字多媒体标准接口(High-Definition Digital Multimedia Interface)
ID:身份识别号(IDentity)
IP:互联网协议(Internet Protocol)
JSON:JS对象简谱(JavaScript Object Notation)
MAC:媒体访问控制层(Media Access Control)
Mbps:每秒传输的位(比特)数量(Million bits per second)
OPS:开放式可插拔规范(Open Pluggable Specification)
PDF:便携式文档格式(Portable Document Format)
RFID:射频识别(Radio Frequency Identification)
SDI:数字分量串行接口(Serial Digital Interface)
UPS:不间断电源(UninterruptedPower Supply)
WEB:全球广域网或万维网(World Wide Web)
WiFi:无线连接(Wireless Fidelity)
XML:可扩展标记语言(Extensible Markup Language)
4G:第四代移动通信技术(the 4th generation mobile communicationtechnology)
5G:第五代移动通信技术(the 5th generation mobile communication technology)
 
5 高等学校智慧教室建设总体框架

 

5.1 高等学校智慧教室总体框架
 
高等学校智慧教室建设应遵循教育部《高等学校数字校园建设规范(试行)》的总体要求,以“统筹、集约、绿色、发展、开放、共享、安全”的原则,根据实际情况按需建设。高等学校智慧教室的总体框架包括:基础设施、数据服务、支撑平台、业务应用、应用终端、技术规范与保障体系、网络和信息安全体系,如图1所示。
 

图1 高等学校智慧教室的总体框架示意图

 

5.2 基础设施

 

5.2.1 概述

 

基础设施为智慧教室的各种应用提供硬件设施支持,包括教室基础设施、多媒体教学设施、控制设备、感知设备、网络设施、服务器等。

 

5.2.2 教室基础设施

 

教室基础设施是指在学校教室环境中开展教学所需的支撑类物质条件、设施、设备的总和。包括桌椅及家具、光线遮蔽设备、照明设备、空气环境调节设备、板书设备等。
教室基础设施的技术要求应符合表1的规定。
 
表1    教室基础设施的技术要求

序号

设备名称

技术要求

配置

选项

1

桌椅及家具

1-1 根据不同教学活动的需求,可选择单人桌椅、联排桌椅等,可选用移动或固定的安装方式

必选

1-2 功能、尺寸、技术和环保要求参照国家标准GB/T 3976-2014《学校课桌椅功能尺寸及技术要求》第6部分的规定执行

必选

1-3 根据需求选择储物柜及衣架

可选

2

光线遮蔽

设备

2-1 具备针对不同教学活动的光线遮蔽和调节功能,可选择窗帘布、百叶窗、调光玻璃等

必选

2-2 具备遮光、隔热、阻燃功能,遮光率可调

必选

2-3 质量和环保要求应符合国家相关标准, 其中纺织产品参照国家标准GB l8401-2010《国家纺织产品基本安全技术规范》第5部分的规定执行

必选

3

照明设备

3-1 具备满足不同教学活动照明的功能,技术要求参照国家标准GB/T 36876-2018《中小学校普通教室照明设计安装卫生要求》第4、5、6部分的规定执行

必选

3-2 具备分区域、分场景控制功能

可选

4

空气环境调节设备

4-1 具备教室环境温度、湿度、空气质量的调节功能,可选择空调系统、新风系统、空气净化系统等

可选

4-2 具备自动调节功能的空气环境调节设备应具备与感知设备联通、可联动控制的功能

可选

4-3 空气环境调节设备的使用应使教室环境符合国家标准GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》第4部分的规定  

可选

5

板书设备

5-1 具备教学书写功能,技术要求参照国家标准GB 28231-2011《书写板安全卫生要求》第4、5、6、7、8部分的规定执行

必选

5-2 具备电子交互功能

可选

 

5.2.3 多媒体教学设施

 

多媒体教学设施是指教学过程中使用的多媒体设备,包括演示设备、显示设备、影像采集设备、音频设备、无线投屏设备等。
 
多媒体教学设施的技术要求应符合表2的规定。
 
表2    多媒体教学设施的技术要求

序号

设备名称

技术要求

配置选项

1

演示设备

1-1 实现多种格式教学资源的演示功能,可选择高拍仪、台式电脑、移动终端、手写板等

必选

1-2 具备多种音视频输出接口,能够与影像采集设备和显示设备通过有线或无线方式连接

必选

2

显示设备

2-1 实现对教学内容的显示功能,可选择投影系统、显示屏、大屏幕拼接系统等

必选

2-2 支持HDMI/VGA/复合等通用接口,支持232/485/红外等控制接口

必选

2-3 技术要求应参照国家标准GB/T 36447-2018《多媒体教学环境设计要求》6.7的规定执行

必选

3

影像采集设备

3-1 实现教学影像和教学演示内容的采集、传输功能,可选择摄像机(头)、高拍仪、编解码器及接口转接设备

可选

3-2 摄像机(头)应支持1080P及以上分辨率,具备云台控制功能,支持网络传输

可选

3-3 摄像机(头)支持智能跟踪定位

可选

3-4 高拍仪图像分辨率应达到200万像素以上,支持HDMI和VGA等接口

可选

3-5 编解码器处理图像的分辨率不低于采集设备的分辨率

可选

4

音频设备

4-1 具备对教学音频的采集、处理、扩声、传输功能,可选择有线话筒、无线话筒、音频处理设备、功率放大器、音箱等

必选

4-2 技术要求参照国家标准GB/T 36447-2018《多媒体教学环境设计要求》第6、7、8部分的规定执行

必选

5

无线投屏设备

5-1 具备将教学内容(如文档、音视频等)在显示设备上进行无线投屏的功能

必选

5-2 支持在手机、平板电脑、笔记本电脑等不同终端上使用,兼容通用操作系统

必选

5-3 支持WiFi的2.4G Hz/5G Hz传输方式

可选

 

5.2.4 控制设备

 

控制设备指按照5.5.2中设备运行与管控平台的要求,实现对教室内设备进行管理、控制、运行状态监测等功能,包括智能管控设备、电源设备及配套机柜等。
 
控制设备的技术要求应符合表3的规定。

 

表3    控制设备的技术要求

序号

设备名称

技术要求

配置选项

1

智能管控设备

1-1 具备对教室内设备的远程管理、控制、运行状态监测等功能,技术要求遵循国家标准GB/T 36447-2018《多媒体教学环境设计要求》第6.8部分的规定

必选

1-2 具备HDMI/VGA/复合等通用视频输入/输出接口,具备TRS(三芯)/RCA(莲花头)/XLR(卡农)/PHONIX(凤凰头)等音频输入/输出接口,支持对不同接口视频、音频信号源的选择、切换 

必选

1-3 具备千兆网络接口,配备RS-232/485/红外等控制接口,可对每个设备单独控制

必选

1-4 支持与感知设备和控制设备进行通信

可选

1-5 支持控制面板或移动终端控制

可选

1-6 支持对设备电源的控制,具备延时开关功能

可选

1-7 支持语音通讯设备接入

可选

2

电源设备

2-1 具备对教室多媒体设备电源的供电管理功能,可选择电源箱、时序电源等

必选

2-2 电源箱具有专用保险电路,支持遇设备短路自动切断供电功能

必选

2-3 时序电源支持顺序开关设备电源、延时保护、电源延时开关功能

必选

2-4 支持电源保护与净化功能,防止电压峰值和浪涌对设备的损害

可选

2-5 采用金属材质的机柜应支持漏电安全防护功能

必选

3

机柜

3-1 具备集中放置教室内多媒体设备的功能,可选择桌式讲台、演讲台、网络服务器机柜等形式

必选

3-2 具有良好散热性能,具备安放标准机架式设备、便于布线功能

可选

 

5.2.5 感知设备

 

感知设备是指具有探测、传感、控制功能,并能与网络进行通信的各种设备。包括环境传感器、位置及行为感知模块、身份识别设备、资产标签感应设备、能耗传感模块、环境设备控制模块等。

 

感知设备的技术要求应符合表4的规定。
 
表4    感知设备的技术要求

序号

设备名称

技术要求

配置选项

1

环境传感器

1-1 具备对教室环境探测及设备状态数据的采集、数据传输功能

可选

1-2 支持对教室环境湿度、温度的探测

可选

1-3 支持对教室环境空气质量的探测

可选

1-4 支持对教室环境照度的探测

可选

1-5 支持对教室环境声音强度的探测

可选

1-6 支持对教室环境中空间占用状态的探测

可选

2

身份识别设备

2-1 支持对教学活动参与人员身份及信息的采集,可采用读卡器、扫码设备、影像采集设备等

必选

3

资产标签

感应设备

3-1 支持对教室内安装电子标签的设备的信息识别和位置跟踪

可选

3-2 支持RFID/ZIGBEE/LoRa/NB-IoT等感应方式

可选

3-3 支持条形码、二维码等识别方式

可选

4

能耗传感模块

4-1 具备对教室内用电设备能耗的分类监测、数据传输功能

可选

4-2 支持对电压、电流、功率、功率因数等数据的监测,支持定时自动传送

可选

5

环境设备控制模块

5-1 具备基于感知数据对教室环境设备控制的功能

可选

5-2 支持对湿度、温度调节设备的控制

可选

5-3 支持对空气质量调节设备的控制

可选

5-4 支持对照明设备的控制

可选

 

5.2.6 网络设施
 
智慧教室中的网络设施是组成并实现各类设备与校园网络或专用网络等连通的物理实体,是数据通信与资源共享的基础设施。网络设施应包括教学主干网络、交换设备、路由设备、无线接入设备、物联网网关设备等。

 

网络设施的技术要求应符合表5的规定。

 

表5    网络设施的技术要求

序号

设备名称

技术要求

配置选项

1

教学主干网络

1-1 具备对教学相关数据通信、控制与资源共享的功能

必选

1-2 根据实际情况在超五类、六类双绞线、光纤链路(七类双绞线)间选择;室内设备间网络连接采用1000Mbps或以上链路,场所间及向上一级交换设备汇聚采用10000Mbps或以上链路

必选

1-3 根据布设需求与实际情况,教室端网线预留足够长度

必选

1-4 有条件的学校可考虑建设教学专网,并通过可控接口接入学校内网及外部网络

可选

2

交换设备

2-1 具备教室网络设备连接、教学信息与数据转发功能

必选

2-2 配备汇聚层交换机,以处理来自接入层设备的数据

必选

2-3 配备接入层交换机,用户可根据业务需求选择支持VLAN技术的交换机

必选

2-4 教学专网应配备核心层交换机或与校园网共用

可选

3

路由设备

3-1 具备隔离或连接多个教室网络的功能

可选

3-2 具备对数据进行分组、复用、加密和压缩功能

可选

3-3 具备执行防火墙策略或网络映射功能

可选

3-4 具备管理网络和系统支持功能,支持负载均衡与热备份

可选

4

无线接入设备

4-1 具备搭建教室内独立的WIFI无线网络功能

必选

4-2 保证信号的覆盖范围,满足教学活动全员登录要求

必选

4-3 具备围栏管理功能,支持网络覆盖范围的控制

可选

5

物联网网关设备

5-1 技术要求应符合GB/T 38624.1-2020《物联网 网关  第1部分:面向感知设备接入的网管技术要求》

可选

5-2 具备接入管理、协议转换、数据处理、标识管理、安全管理功能

可选

5-3 具备支持4G/5G、感知设备与校园网之间不同协议及数据格式的跨网络数据转换功能

可选

 

5.2.7 服务器

 

服务器是承载及运行智慧教室各类教学及管理业务应用并为相关用户提供服务的计算设备。本地部署需考虑应用服务器、存储服务器、数据库服务器、备份服务器等。服务器应具备入侵防范、用户保护、防火墙、防病毒、数据备份等安全功能。
 
服务器的技术要求应符合表6的规定。
 
表6    服务器的技术要求

序号

设备名称

技术要求

配置选项

1

应用

服务器

1-1 实现应用系统装载部署,满足各类教学及管理应用需求,可配备文件服务器、Web服务器、认证服务器、编解码服务器、DNS服务器、DHCP服务器、运算服务器、网络加速服务器等

必选

1-2 支持远程管理、维护,具备审计功能

必选

2

存储

服务器

2-1 具备对教学过程中的多种类型数据的存储功能,数据包括影音数据、日志数据以及过程数据等

必选

2-2 支持文件临时共享和长期共享功能

必选

2-3 根据需求选择本地存储、集群存储

必选

3

数据库

服务器

3-1 运行数据库管理系统,支持数据的增、删、改、查等操作

必选

3-2 支持数据库维护,支持数据导入/导出管理,数据库结构维护、数据恢复功能和性能监测

必选

4

备份

服务器

4-1 承载数据备份系统的运行,支持对日志数据、业务数据的备份

可选

4-2 具备大数据量的快速吞吐、持续运行功能

可选

4-3 根据数据的重要程度、更新和改变频度、备份所需时间以及对服务器资源占用的实际需求情况,选择不同的备份方案与备份策略

可选

4-4 支持与存储服务器对接

可选

 
5.3 数据服务

 

5.3.1 概述

 

数据服务的作用是为业务应用系统的各种应用提供数据支持,包括数据采集、数据处理、数据存储、数据交换。 
 
5.3.2 数据采集

 

数据采集是指从智慧教室基础设施或系统中获取教学活动、教学管理与评价、设备运行、环境监测等相关数据的过程。

 

数据采集的技术要求应符合表7的规定。

 

表7    数据采集的技术要求

序号

功能名称

技术要求

配置选项

1

数据采集

1-1 支持对各类硬件设备和软件系统产生的数据进行采集

必选

1-2 支持各种频次的数据采集,支持实时采集以及定时采集

必选

1-3 支持各种数据源的采集,包含结构化、半结构化以及非结构化等各类数据

可选

1-4 支持增量采集和全量采集

可选

1-5 支持采集过程的质量监控,实时了解采集过程的状态

必选

1-6 具备异常处理机制,对异常数据导致的进程中断或错误结果及时发送通知

必选

1-7 具有数据报表功能,可自定义报表模板,报表数据要求取值、单位、来源准确,释义明确

可选

 

5.3.3 数据处理
 
数据处理是指对从智慧教室采集的数据按一定标准进行加工、转换,使之满足各类应用使用数据的需求。数据处理包括:数据清洗、数据转化与融合、数据分类、数据保护。

 

数据处理的技术要求应符合表8的规定。

 

表8    数据处理的技术要求

序号

功能名称

技术要求

配置选项

1

数据清洗

1-1 具备纠错功能,支持纠正数据中可识别的错误

必选

1-2 支持对缺失数据、重复数据、异常数据等进行处理

必选

2

数据转化与融合

2-1 具备数据格式转换功能,将不同格式的数据转换为满足教育教学应用需求的通用数据格式。

可选

2-2 具备数据融合功能,将多源异构的数据融合为统一数据集

可选

3

数据分类

3-1 支持按数据类型进行数据分类,数据类型包括但不限于人员信息数据、教学过程数据、教学资源数据、行为数据、控制数据、设备状态数据等

可选

3-2 支持对具有共同属性的数据类型进行识别、归档,支持业务应用系统的数据共享、数据分析等

可选

4

数据保护

4-1 支持对不同类型的数据进行加密和脱敏

可选

4-2 具备数据签名功能,支持重要数据可溯源

可选

 

5.3.4 数据存储
 
数据存储是指对从智慧教室环境及教学活动中采集的各类数据进行安全、稳定地存储及备份。

 

数据存储的技术要求应符合表9的规定。

 

表9    数据存储的技术要求

序号

平台名称

技术要求

配置选项

1

数据存储

 

1-1 支持分类存储

必选

1-2 支持海量数据及超大数据的高速、稳定存储需求

可选

1-3 支持统一管理、可扩充存储需求,具有容错功能

可选

1-4 具备基础数据单项添加及批量导入导出功能

可选

1-5 支持数据加密存储或分块存储

可选

2

数据备份

2-1 支持数据的在线备份和离线备份

可选

2-2 支持多种介质备份

可选

2-3 具备备份数据校验功能,支持设置备份密码

可选

2-4 支持文件级备份、数据库级备份、操作系统备份

可选

 

5.3.5 数据交换
 
数据交换是指在智慧教室各类业务应用系统之间开展数据的共享交换,实现对多源异构数据的提取、转换,为智能反馈和决策提供数据支持。

 

数据交换的技术要求应符合表10的规定。

 

表10    数据交换的技术要求

序号

平台名称

技术要求

配置选项

1

数据交换

1-1 支持多类型的交换方式,包含但不限于API、视图等。

可选

1-2 支持交换过程全周期的性能监控、质量监控和安全监控

可选

1-3 支持数据交换的安全审计

可选

1-4 支持实时和定时的数据交换

可选

1-5 支持交换过程的统计分析

可选

 

5.4 支撑平台

 

5.4.1 概述

 

支撑平台是将智慧教室中各类分散、异构的业务应用和信息资源进行聚集整合,提供信息的协同交换,支持各类系统、资源、数据的无缝接入和集成,实现智慧教室相关业务应用的高效开发、集成、部署、管理与访问,为分用户、分角色的关联数据推送与服务提供基础。支撑平台包括身份认证、接口管理及应用集成等。支撑平台各系统应支持IPv6访问。
 
5.4.2 身份认证

 

身份认证是指对接统一身份认证体系,实现用户在智慧教室各业务应用的单点登录和分级授权。

 

身份认证的技术要求应符合表11的规定。

 

表11    身份认证的技术要求

序号

功能名称

技术要求

配置选项

1

身份认证

1-1 对接统一身份认证体系,具有身份认证、单点登录、用户信息同步等功能

必选

1-2 具备分级权限管理功能,支持按部门、按角色等系统定义的权限进行用户访问控制

必选

1-3 具备移动端认证功能

可选

 

5.4.3 接口管理
 
智慧教室的接口管理是指对智慧教室各业务应用系统的接口按统一标准重新封装,进行接口调用、更新和管理,实现智慧教室各业务应用系统与学校已有校园卡、教务、学工、人事等相关数据的对接,支撑各应用系统的扩展、开放、互通,实现业务的快速接入。

 

接口管理的技术要求应符合表12的规定。

 

表12    接口管理技术要求

序号

功能名称

技术要求

配置选项

1

接口管理

1-1 支持采用开放API,支持B/S、C/S架构等接口的封装

必选

1-2 接口性能支持并发用户数量和响应时间等需求

必选

1-3 数据对接形式可采用API、中间库、指令等方式

必选

1-4 具备基础数据、业务数据的对接

必选

1-5 支持对变更数据的同步更新

必选

2

应用集成

2-1 通过接口调用,提供各业务应用的统一入口,实现一站式访问

可选

2-2 实现统一应用管理

可选

 

5.5 业务应用

 

5.5.1 概述
 
业务应用是指在智慧教室内实现教学、管理、服务的各应用系统的集合,用于构建教学应用环境、支撑开展线上线下教学活动、实施教学设备远程管控、实现教学全过程管理、提升教学服务质量与体验等功能。业务应用包括设备运行与管控系统、教学活动支持系统、教学分析与评价系统等,业务应用各系统可独立存在,也可根据需要组合。

 

业务应用各系统应具备权限管理功能,根据用户级别实现管控范围、操控权限的设定。各系统应采用负载均衡提升处理性能和灵活性,满足业务并发量需求。各系统应面向支撑平台提供标准接口,用于身份认证和接口管理的实现。各系统应具备自动容错能力,应支持IPv6访问。

 

业务应用各系统中的数据采集、处理、存储和交换应符合本文件5.3的要求。
 
5.5.2 设备运行与管控系统

 

设备运行与管控系统是指实现智慧教室内设备状态监测及管控的应用系统。包括教学设备控制系统、运维系统、物联传感管理系统、桌面虚拟化系统、链路监控系统、能耗监控系统、设备管理系统等。

 

设备运行与管控系统的技术要求应符合表13的规定。

 

表13    设备运行与管控系统的技术要求

序号

系统名称

技术要求

配置选项

1

教学设备控制系统

1-1 支持对智慧教室内基于中央控制或通过网络连接可实施远程管理的设备状态查看、监测与远程操控

必选

1-2 支持根据场所、设备类型等选项对管控节点状态的分组显示,支持基础数据单项添加及批量导入导出

必选

1-3 具备对智慧教室内来源于音频设备、影像采集设备及相关编解码设备的音视频信号的加工、调度、处理功能,以支持课程直播、录制、点播、交互教学、教学评估、巡查督导等教学及管理活动

可选

1-4 具备根据网络条件调整音视频采集码流,平衡音质、画面质量、播放流畅程度的功能,采集格式符合标准流媒体播放要求

可选

1-5 具备使用权限管理功能,校验方式支持在线和离线两种方式;支持多身份权限设定,支持批量导入与导出;具有日志查询功能,支持日志记录的导出

必选

1-6 具备数字电话管理功能,支持通话设备添加、号码注册与修改、快捷拨号、来电信息弹出等操作;支持设备信息批量导入与导出、支持通话记录的导出

必选

1-7 支持课表联动、定时、刷卡、本地开启、远程平台开启等功能的开启和关闭模式,具备远程协助功能

可选

1-8 支持对外接显示系统和存储系统的管理,支持多屏幕多画面教学影像监看,支持分组、批量、定时录制及导出,视频格式为通用流媒体格式

可选

1-9 支持多类型终端应用

可选

2

运维系统

2-1 支持对多种渠道信息的汇集与识别,具备故障报警、问题报告生成、报修记录、维护工作统计、维护工单生成、辅助生成维护策略与维护计划等功能

可选

2-2 支持对设备及软件的运行状态的并发监视,并发操作用户、并发监视设备数量不低于用户实际要求,监视频率可自定义

可选

2-3 支持对运维数据的多维度的查询、汇总与打印

可选

2-4 具备知识库功能,支持对开展的维护工作进行多维度分类汇总,归纳频发问题的应对处理方法,对相近描述故障进行解决方案的提示

可选

2-5 支持多类型终端应用

可选

3

物联传感管理系统

3-1 支持对智慧教室内各类传感设备的接入、远程控制,具备实时显示传感器等物联设备感应数据及状态的功能

可选

3-2 具备数据收集、数据分析、日志查看与导出功能

可选

3-3 支持预置物联设备控制与参数,内容符合GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》第4、5、6部分、GB/T 36876-2018《中小学校普通教室照明设计安装卫生要求》第4部分等的规定,具备自定义策略设定功能

可选

3-4 支持多类型终端应用

可选

4

桌面虚拟化系统

4-1 支持对不同硬件配置的教学演示设备的系统环境的部署,支持群组管理策略,可分别配置各组网络设置,支持跨网段管理

可选

4-2 具备多重系统引导设置功能,可设定默认进入系统或根据课表实现客户端系统引导

可选

4-3 支持远程对客户端开关机、修复系统、远程策略修改等操作;支持部署过程中对设备MAC地址、IP地址、计算机名称等信息进行自动识别;具备软件更新自动检测、增量部署功能

可选

4-4 支持远程实施镜像及模板管理,支持多种部署方式切换,支持脱网运行

可选

4-5 支持对指定硬盘分区进行保护还原;具有系统快照功能;支持软件统一注册;支持设备接口禁用操作

可选

4-6 具有断网应急机制,支持在指定时长没有网络响应情况下启动本地系统

可选

5

链路监控系统

5-1 支持对智慧教室内网络、音视频、电力等链路状态监测,支持对异常现象进行定位、预警,判断故障影响范围

可选

5-2 支持采用探针等技术手段实现对链路各类运行状态数据的抓取

可选

5-3 支持用户根据需求设定各链路预警阀值、探测频率、应对策略,支持故障排除后自动刷新状态

可选

5-4 支持可视化,链路类型、状态区分显示

可选

5-5 具备日志功能,自动记录从报警到处理全过程信息

可选

6

能耗监控系统

6-1 支持对智慧教室内灯光、设备、空调等电器设备能耗状态的监测和能耗的计量统计

可选

6-2 支持分区域、分时段、分类型进行多维度能耗的汇总统计、比较、分析

可选

6-3 支持多终端应用

可选

6-4 支持与学校能耗监控系统对接

可选

7

设备管理系统

7-1 支持对智慧教室内设备的管理,支持多种类型的资产标签识别,具备多维度的设备信息查询、汇总、导出等功能

可选

7-2 具备对有源资产标签侦测电量、自动扫描上线标签、标签批量识别、标签数据远程动态更改功能

可选

7-3 具备对设备进行电子围栏管理功能,支持触发报警信息在系统内联动警示,支持报警信息的记录、查询、汇总、导出功能

可选

7-4 支持与学校资产管理系统的数据对接

可选

 

5.5.3 教学活动支持系统

 

教学活动支持系统是指支撑智慧教室内开展多种形式教学活动、实现教学内容展示与使用的应用系统。包括课堂活动支持系统、课堂行为反馈系统、教学资源应用与管理系统等。
 
教学活动支持系统的技术要求应符合表14的规定。
 
表14    教学活动支持系统的技术要求

序号

系统名称

技术要求

配置选项

1

课堂活动支持系统

1-1 支持对智慧教室内软硬件资源的调度,具备对多终端、多种媒体形式的教学内容进行展示、控制的功能

必选

1-2 支持课堂互动,具备发言(包括文字、语音、图片等内容)、弹幕、无线投屏显示、随堂测试及数据分析、教师评价反馈等功能

必选

1-3 支持研讨模式教学活动的开展,具备分组讨论、多屏互动等功能,支持随机分组、指定分组等

必选

1-4 支持线上教学活动的开展,具备直播、点播、移动端推送等功能

必选

1-5 支持跨校区、跨教室的远程互动教学活动的开展,具备课堂直播、屏幕共享、实时互动等功能

必选

1-6 支持二维码、密码、设备绑定等多种进入课堂的认证形式

可选

2

课堂行为反馈系统

2-1 基于课堂教学活动,面向不同对象以不同的展示形式反馈课堂活动数据

必选

2-2 支持对学生出勤情况分析结果的反馈

可选

2-3 支持对学生课堂活动参与情况分析结果的反馈

可选

2-4 支持对课堂学习专注度分析结果的反馈

可选

2-5 支持对教师教学活动的反馈及评价

可选

2-6 支持对学习资源使用情况和适用情况的反馈及评价

可选

2-7 支持对课堂在线测验即时评判的反馈,可展示测验结果及分析结论

可选

3

教学资源应用与管理系统

3-1 具备根据教学活动需求重组学习资源的功能,支持对多种来源的学习资源的调用、展示、共享

必选

3-2 支持对学习资源的存储、编目及管理

必选

3-3 支持对学习资源的编辑加工、文件格式转换

可选

3-4 支持教师课前上传学习资料,学生开展课前预习活动

可选

3-5 支持教师布置或分发作业;支持开展线上测试、考试;支持学习成果的线上展示

可选

 

5.5.4 教学分析与评价系统

 

教学分析与评价系统是基于教学活动全流程产生的数据,实施教学活动分析、展示、决策支撑的应用系统。包括学情分析系统、教情分析系统、在线督导系统、综合数据展示与决策支持系统。
 
教学分析与评价系统的技术要求应符合表15的规定。
 
表15    教学分析与评价系统的技术要求

序号

系统名称

技术要求

配置选项

1

学情分析系统

1-1 实现对教学活动中学生行为数据的采集、记录、分析、评判,包括但不限于学生出勤、学生课堂活动参与情况、学生课堂学习专注度等方面数据的分析与评判

可选

1-2 具备基本视图功能,支持针对不同学生群体推送上述数据及指导意见

可选

1-3 支持对分析结论实施多维度的查询、汇总统计与打印,支持敏感数据遮蔽

可选

2

教情分析系统

2-1 实现对教学活动中教师行为数据的采集、记录、分析、评判。包括但不限于教学效果、出勤情况、资源建设及使用情况等方面数据的分析与评判

可选

2-2 具备基本视图功能,支持针对不同教师群体推送上述数据及指导意见

可选

2-3 支持对分析结论实施多维度的查询、汇总统计与打印,支持敏感数据遮蔽

可选

3

在线督导系统

3-1 支持对教学活动进行同步或异步的评价与督导

可选

3-2 支持操控权限、督导范围等设定

可选

3-3 支持对多种类型教学督导业务流程及评价指标的定制,支持主观评价和客观评价

可选

3-4 支持多窗口资源展示、画中画、单画面等观看方式

可选

3-5 支持多维度模糊搜索,支持与课表和考勤系统的数据关联

可选

3-6 具备屏幕截取及视频录制功能,相关文件可实现与督导评价文件打包存储导出,支持评价表打印功能

可选

3-7 支持多终端应用

可选

4

综合数据展示与决策支持系统

4-1 基于教学及管理全过程数据,支持对多种类型数据的多种形式呈现;支持定向定量分析,展示偏差、分析趋势,促成教育教学决策结果生成

可选

4-2 具备多类型视图生成功能

可选

4-3 支持多维度数据查询,具备导出功能,支持PDF、图片格式,支持网络发送与打印

可选

4-4 支持外部多种显示设备的信号接入

可选

4-5 支持多终端对展示内容的调度,具备自由划分屏幕、分配显示区域及显示内容、节目窗口缩放、预设显示模式等屏幕控制功能

可选

 

5.6 应用终端

 

应用终端包括终端设备和终端用户。

 

终端设备是指在智慧教室中个人携带的移动设备。终端设备应安装使用正版软件及操作系统并及时更新,应安装使用防病毒软件,避免智慧教室各业务应用系统遭受攻击及病毒传播。

 

终端用户指智慧教室各类应用系统最终的用户,包括教师、学生、管理者、运维人员。终端用户须具备操作智慧教室设备及系统的基本能力,接受技术及安全应用培训以提升自身信息素养。
 
5.7 智慧教室技术规范与保障体系

 

高等学校智慧教室技术规范与保障体系应遵循教育部《高等学校数字校园建设规范(试行)》对保障体系的要求,包括统一的信息化管理办法、数据标准规范、机房建设技术规范、网络工程建设技术规范、应用服务建设规范等技术规范及制度、环境、能源、人员、资金等保障体系,做到技术先进、经济合理、安全适用、可持续发展。

 

智慧教室技术规范与保障体系的技术要求应符合表16的规定。

 

表16    智慧教室技术规范与保障体系的技术要求

序号

名称

技术要求

配置选项

1

技术规范

1-1 遵守统一的信息化管理办法

必选

1-2 遵守统一的数据标准规范

必选

1-3 遵守统一的机房建设技术规范

必选

1-4 遵守统一的网络工程建设技术规范

必选

1-5 遵守统一的应用服务建设规范

必选

2

保障体系

2-1 制度保障:建立完整的建设管理制度和教学鼓励政策

必选

2-2 环境保障:提供适于智慧教学设备安装、开展不同规模教学活动的教学场所;提供用于控制设备集中架设、便于提供远程服务的固定主控场所,满足人机分区域面积要求;提供涉及服务器统一管理的机房或场所

必选

2-3 能源保障:教学场所用于智慧教学设备的动力电源须与预留用于师生外接设备的电源分控,不得低于220V/30A;主控场所电力应视具体设备数量和功耗核算,适度冗余;设备机房电力应视具体设备数量和功耗核算,适度冗余,并配备UPS电源

必选

2-4 人员保障:视智慧教学场所规模,配备满足业务开展所需岗位的工作人员

必选

2-5 资金保障:统筹安排智慧教室建设与运维经费,并保证建设经费与运维经费按适当比例持续投入

必选

 

5.8 智慧教室网络和信息安全体系

 

高等学校智慧教室网络和信息安全体系应遵循教育部《高等学校数字校园建设规范(试行)》对网络安全的要求,包含安全技术和安全管理要求,保证智慧教室在网络环境下安全运行。

 

智慧教室网络和信息安全体系的技术要求应符合表17的规定。
 
表17    智慧教室网络和信息安全体系的技术要求

序号

平台名称

技术要求

配置选项

1

安全技术要求

1-1 保障基础设施、信息系统、数据、内容安全,实现智慧教室整体运行的稳定与安全

必选

1-2 信息系统上线前应按照国家标准GB/T 22240《信息安全技术 信息系统安全保护等级定级指南》要求进行等级保护定级,定级后按照国家标准GB/T 22239《信息安全技术 网络安全等级保护基本要求》进行安全防护,对安全漏洞进行及时整改

必选

1-3 信息与数据的收集、存储、使用、共享、转让、公开披露等环节应符合国家标准GB/T 35273《信息安全技术个人信息安全规范》的要求

必选

1-4 对业务应用各系统中的文字、图片、文档、音视频、暗链接和错误链接等对象中包含的信息进行检测、记录和分析,对违规内容及时进行整改

必选

2

安全管理要求

2-1 遵循信息安全、测评与运维体系,符合等级保护2.0的管理要求

必选

2-2 遵循安全管理制度,开展智慧教室建设与运维的安全管理

必选

2021年9月27日 16:10
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