第一章 项目背景

国家教育部为深入贯彻落实中央有关教育信息化的战略部署，完成《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》确定的教育信息化目标任务、全面深入推进“十三五”教育信息化工作，在《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》中明确了以下内容：
（1）建设课程教学与应用服务有机结合的优质在线开放课程和资源库，全面推进“优质资源班班通”，鼓励教师利用信息技术提升教学水平、创新教学模式，利用翻转课堂、混合式教学等多种方式用好优质数字资源；
（2）推进“网络学习空间人人通”，形成线上线下有机结合的网络化泛在学习新模式；引导学校与教师依托网络学习空间记录学生学习过程，进行教学综合分析，创新教学管理方式；
（3）鼓励学校利用大数据技术开展对教育教学活动和学生行为数据的收集、分析和反馈，为推动个性化学习和针对性教学提供支持；支持各级各类学校建设智慧校园，综合利用互联网、大数据、人工智能和虚拟现实技术探索未来教育教学新模式。
  
图 1国家教育部文件
 
 

第二章 用户需求

在“互联网+”时代，利用先进的信息技术手段实现课堂教学的信息化、智能化，构建富有智慧的教学环境，促进“知识课堂”向“智慧课堂”转变，实现教学的智慧发展至关重要。教师和学生对智慧教室产品都提出了不同的要求。
（1）教师需求
智慧课堂教学产品需要满足教师日常课堂教学需求，如教学内容呈现、教学互动、备课、发作业、批改作业、推送教学资源、分组互动等，系统的易用性和实用性尤其重要，操作需要简单便捷。
（2）学生需求
学生在智慧课堂中，是学习的主体，是知识的主动建构者。学生在智慧课堂中需要得到智慧教室产品关于交互、资源、工具等各方面的帮助，需满足学生及时互动、深度协作、个性化学习的需求，操作也需要简单便捷。
 

第三章 建设理念

为了满足智慧课堂教学的需要，在教学理论的指导下和技术的支撑下，智慧教室方案是基于以学定教，以人为本；实时诊断，即时补救；智能管理，高效交互；资源汇聚，多样呈现的理念而开发的智慧教室产品。

图 2智慧教室设计理念
 
1.以学定教，以人为本
传统课堂是在教研组确定的教学进度，教学大纲的指引下，开展课堂教学活动，很难避免学生成绩两极分化的现象，学生难以得到个性化的教学服务。智慧教室可以协助教师在进行教学决策时，掌握学生对相关知识的掌握情况，从学生的实际知识起点水平出发，以学生学习的实际情况确定课堂教学内容，保障课堂教学的质量。教师还可以根据学生的具体学习情况，进行一对一的资源推送，一对一的学习辅导，在尽可能实现“不让任何一个学生掉队”，防止出现学生学习断层，学生成绩两极分化严重现象的情况下，实现分层教学，体现以人为本的核心思想。
2.实时诊断，即时补救
智慧教室能够实时采集、分析每一位学生的每一项学习数据，数据是学生学习成果最直观最有效的判断。智慧教室能实时地收集、统计、分析学生的学习数据，学生的课堂行为数据，如测试的提交情况，测试的完成情况等，教师可以实时监控，有效判断学生的薄弱环节，整体把握学生的具体情况，调整教学进度，更有针对性地帮助学生攻克薄弱环节，实现教学的即时诊断与补救，为教学效率和教学质量的提高提供重要的保障。
3.智能管理，高效交互
智能终端进课堂难免会出现一些不可避免的问题，如学生在需要集中听讲时，不听从教师安排，沉迷智能终端。智慧课堂能够对学生端进行统一的智能化管理，教师可以快捷地通过电子考勤了解班级学生的出勤情况。一键管理学生端设备的锁定与活动状态，快速便捷地互传文件，实时了解、掌控每一位学生终端的状态，实现高效交互，以实现学生学习效果最优化。
4.资源汇聚，多样呈现
智慧课堂云平台汇聚了一批优质的数字教育资源，如PPT、文档、题库、视频等，教师可以根据教学需求，提前准备教学过程中需要用到的资源，如PPT、练习题等。资源云平台上汇聚了不同版本教材、不同风格的PPT，大量不同难度、不同类型的练习题等，教师可以参考以及加工现有的PPT或者导入自己准备好的PPT，便捷地选取题目组成测试卷，使得教师以往繁琐的备课工作和出卷变得更加快捷、轻松。
智能终端支持呈现多种主流格式的教学资源，如视频、音频、动画、PPT、word文档等，为知识内容的恰当呈现带来了较多的选择，是在提高教学效率的同时，为学生带来良好的学习体验的重要保障。

第四章 预期效果

智慧教室方案重点解决智慧教与学过程中“通”和“动”两方面的问题，即网络和信息流要“通畅”，教师、学生、平台、资源等要“有效互动”，为学校提供数字资源服务及智慧课堂支撑环境整体解决方案，让学校能高效、节约地建成覆盖各个班级的智慧教学支撑环境。实现课堂互动（多屏互动、分组讨论-每个分组讨论的屏幕显示不同议题进行分组讨论教学、课堂问答、课堂测验、课堂抢答等）、课堂信息采集（课堂录播、课堂数据采集、课堂质量报告等）、课堂管理（签到、点名、屏幕监控、一键锁屏等）、互动系统（远程视频互动、智慧教室与智慧教室的互动、录播教室与听课专家评委的互动、录播教室与移动客户端的互动）和云教务教学评估系统。智慧课室教学要求教师在课堂教学活动中，要从学生个体发展需要出发，精心设计教学细节，给学生自主支配的时间和空间，最大限度的激活学生的智慧、思维和潜能。支持精品录制，课堂互动教学与校内在线课程学习，贯穿课堂前、中、后；满足教师日常课堂教学需求，如多屏互传教学互动、备课、随堂测验、推送教学资源、分组互动等；提供学生多种答题模式，如学生抢答模式、随机挑人模式，激发学生的积极性；通过全方位的教学数据收集与分析，帮助教师、学生与管理者有针对性地提高教、学、管工作质量。实现师生互动一体化，课堂内外一体化，教学资源、管理服务一体化。整体框架图如图3所示：

图 3智慧教室整体框架图
智慧教室产品将实现如下的智慧教学活动：
l  教育：提供云端支持、动态更新的适应混合学习、泛在学习等学习方式的新型数字教育资源及服务。
l  教师：应用网络学习空间开展备课授课、家校互动、网络研修、指导学生学习等活动。
l  学生：使用自有的设备，应用网络学习空间进行预习、作业、自测、拓展阅读、网络选修课等学习活动。

第五章 方案特色

智慧教室是以建构主义学习理论、掌握学习理论等为依据，运用“互联网+”的思维方式和大数据、云计算等新一代信息技术实现信息技术与日常教学的深度融合，打造出智能、高效的课堂教学，具有以下四大特色：

图 4产品特色
1.功能强大
覆盖全面化：智慧教室产品由智慧交互课堂、智慧云平台和智慧教室基础环境组成，基于“云+端”的运用全面支撑课堂教学与学生自主学习，覆盖课前、课中、课后，贯穿预习、上课、作业、辅导、评测等学习各个环节。
管理智能化：教师可以监视学生在线状态，通过屏幕广播、锁定学生屏幕轻松管控课堂教学，避免学生使用平板做与当前课堂无关的应用。此外，还可以教师可以使用抢答、随机挑人、同步学生屏幕等多种方式实现师生、生生互动，提高学生的课堂参与度。
辅导个性化：教师可以对每个学生的学习数据进行统计分析，根据分析结果在课前课中课后针对不同学生推送个性化的学习资源，轻松实现个性化辅导。
课堂智慧化：课堂教学过程视频智能化追踪录制，高效生成优课微课，还可以课堂直播、远程音视频交互。
2.简单易用
接入简易化：无线AP、充电柜等配套设备支持学校以班级为单位组建小型局域网络，通过局域网与互联网结合的方式可以轻松实现智慧课堂的改造，无需专用教室，无需专用桌椅，无需专用布线环境，无需专用电源环境。
操作简单化：智慧教室产品中，无论是云平台、教师端还是学生端，其系统的界面设计都遵循KISS（Keep It Sample & Stupid）原则，界面清晰、布局合理，操作简单易行。智慧课堂人性化的操作设计支持一键实现强大功能。管理人员可以轻松查看各个教师的资源使用、课堂活动、教学质量等教学数据；教师可以轻松完成在线备课、教学管理、课外辅导、批改作业等工作；学生也可以便捷地进行作业提交、学习拓展等。
3.超强稳定（解决纯软件弊端）
首先，智慧教室云终端是业内首台嵌入式架构终端盒子，能够有效杜绝病毒侵害，为智慧课堂的顺利开展提供稳定的技术支撑；超高稳定性的嵌入式架构硬件支撑，可以降低学校的运维成本。
其次，卓越的无线AP为智慧课堂提供快速稳定、安全可靠的局域网，支持推送超清晰视频资源和超大文件包，同时使资源推送更加迅速流畅，让课堂知识传输畅通无阻。
再次，充电柜支持同时为多台终端设备充电，完美解决智能终端的续航问题，且能够在长时间稳定工作，其智能稳定高效的供电安全设计能360度全方位的保护设备安全。
4.优质服务
智慧教室云平台免费提供全套原创优质教学资源，包括教学设计、优质课件、精选试题等，覆盖常见的教材版本的每一个学科、年级、知识点。且后期还会组织优秀一线教师对教学资源进行定期更新，把握各学科的最新动态，根据教师和学生的实际需求提供最新的教学资源。
除提供资源服务外，智慧课堂还给教育用户提供“售前专业指导+项目实施保障+专家团队应用辅导+定制化服务”优质服务模式，以最优质的服务保障智慧教室的快速构建。

图 5智慧教室实景图