智慧课堂解决方案目录1方案概述11.1系统描述11.2设计原则22建设目标33方案特点43.1成熟的教学模型43.2稳定的无线环境53.3电子白板无缝对接63.4PAD受控63.5微课程作业辅导74方案组成84.1系统构成84.2教学模型95系统介绍115.1智慧课堂软件115.2智慧教学平台185.3微课大师515.4智慧课堂云终端585.5电子书包605.6云终端wifi增容器625.7移动式充电柜635.8感知与控制模块636公司简介657 部分用户照片671 方案概述1.1 系统描述PAD(平板电脑)在教育信息化方面有着独特的技术优势，其轻巧便于手持、触控、手写数理化图形、放大缩小、滑动等方面有着普通台式电脑和笔记本无法比拟的优势，早在2-3年前即受到教育客户的青睐。近年随着PAD技术的成熟、价格的下降，采用PAD作为电子书包，将其应用于课堂教学成为大势所趋。HappyClass智慧课堂系统是公司信息科技公司研发的基于PAD的电子书包解决方案，也是国内目前唯一具有成熟课堂教学案例和教学模型的电子书包解决方案，支持Android、Win8、苹果等各种平板电脑及智能手机，实现了课前多媒体微课程电子教材预习、课中互动教学、课后微课程作业辅导三大功能，完美解决了Pad不受控、Wi-Fi掉线、与电子白板难以无缝对接等制约电子书包应用的关键问题，为老师和学生提供了一种高效的“教”与“学”模式。该系统为实现“颠倒的课堂”和学生随时随地碎片化学习提供了全面支撑。1.2 设计原则我们的方案整体上遵循以下的原则进行规划。 先进性：以物联网技术为核心，以先进、成熟的无线通信技术支持课堂教学数据、语音、视频等多媒体应用。 实用性：方案设计符合国际相关标准和技术规范，设计简洁、操作方便。充分利用各种资源，使用户实现各种功能。 稳定性：系统选用产品和技术经过广泛检验，充分考虑系统在程序运行时的应变能力和容错能力，具有极高的稳定性和可靠性。 兼容性：支持Windows、Andriod、IOS等各种操作系统终端，甚至是不同操作系统的终端混合使用。 扩充性：系统架构设计合理，考虑对于未来的发展，设计充分考虑今后扩展的要求。包括与其它应用系统之间的互联以及系统的扩容能力等，在满足现有系统互联的前提下，能够很好的适应未来信息系统增长的需要。 安全性：在系统软设计与建设中，充分考虑系统的安全，包括数据安全、网络安全，传输安全，管理安全等。2 建设目标基于电子书包的智慧课堂实现了课前多媒体微课程电子教材预习、课中互动教学、课后微课程作业辅导三大功能，完美解决了Pad不受控、Wi-Fi掉线、与电子白板难以无缝对接等制约电子书包应用的关键问题，为老师和学生提供了一种高效的“教”与“学”模式。系统为实现“颠倒的课堂”和学生随时随地碎片化学习提供了全面支撑。建设基于电子书包的智慧课堂，探索信息化时代新的课堂教学模式，是本期项目的重点。根据整体规划，本期项目建设主要完成以下目标： 将传统教室改造成支持物联网覆盖的智慧教室 引入电子书包，建立基于电子书包的智慧课堂和新的教学模式 建设智慧教学平台，为学生课前预习、课后作业辅导提供支持。实现学生自主学习、充分享受优质资源最佳的主动学习环境。 全面提升学校的软硬件的信息化环境； 为教育均衡化发展提供决策支持数据； 开放的优质教育资源为学生家长提供服务； 为学校发展积累丰富的教育教学资源，形成学校优质资源和特色资源； 促进教育局教学信息化建设的进程，统一优质教学资源的标准，提升教育信息化水平，从而推进义务教育均衡发展，提高教育质量； 利用各种教学课件，激发学生的学习兴趣，培养学生的自主学习能力； 开放的优质教育资源为学生提供服务；3 方案特点1233.1 成熟的教学模型如下图所示，“课前预习，课中带着问题学习，课后作业高质量完成，及时复习巩固，自我诊断及时解决”是教育界公认的行之有效的教学模型。应用了电子书包的智慧课堂系统，并没有颠覆传统的教学模式，而是在公认的教学模型基础上，提高“课前”、“课中”、“课后”学习的效率和效果。传统的教学中课前预习主要让学生看课本或学案，难以监控学生的学习效果。应用了电子书包的方法，课前提供学生多媒体微课程电子教材进行预习。融合了丰富的多媒体、动画、音视频的电子教材，针对青少年学生注意力集中时间较短的特点，把整套课本分解为多个5-10分钟的知识点进行讲解，学生可以用很短的时间来学习一个知识点，非常适合随时随地碎片化学习。传统的课堂教学中，教师要花80%时间用于讲授基础知识，解决“是什么”的问题，20%时间讲“为什么、怎么样”。而应用了电子书包，通过实时的课堂互动，教师可以准确的了解学生预习和掌握知识的情况，可以用20%时间讲“是什么”，80%时间讲“为什么、怎么样”，实现了颠倒的课堂。传统的课后作业环节，学生对困难问题会“回避”或“抄袭”，作业情况“难监控”，批改作业需要耗费教师大量的时间而且难于统计。应用电子书包方法，通过智慧教学云平台实现网上收发作业、作业自动批改、统计，大大节省了教师的时间，实现作业情况“可监控”。对于学生的个性化辅导，传统方法同样问题反复讲、辅导面小、教师累、效率低，学生不情愿，有阴影。应用电子书包方法，用“微课大师”作业微课程辅导系统对困难问题及时辅导，学生可“反思并建立错题本”，可以随时随地个性化学习，可反复听、自信心增强，教师省力又省心，师生关系融洽。3.2 稳定的无线环境无线（Wifi）的不稳定是造成电子书包应用障碍的一大难题。通常无线终端超过30个以后就达到了无线路由器通信的瓶颈，大量的数据碰撞造成无线环境的不稳定。智慧课堂云终端采用物联网技术，内置了物联网路由器，支持IPv4、IPv6、Wi-Fi (IEEE802.11b/g/n)、ZigBee(IEEE802.15.4/IEEE802.15.4c)、315/433/868/915MHz多种协议，并特别针对高密度Wifi环境做了优化，支持60个以上Wi-Fi用户不掉线，为电子书包应用构建了稳定的无线环境。3.3 电子白板无缝对接传统课堂教学软件和电子白板兼容性不够好，教室使用电子白板时需要切换到电子白板的功能菜单界面，使用教学软件是需要切回，来回切换造成教师操作效率的降低。HappyClass智慧课堂系统与电子白板可无缝对接，在智慧课堂系统软件中可直接进行电子白板书写，无需复杂的界面切换，大大降低了教师操作的复杂性。3.4 PAD受控新技术的引入不能影响课堂教学秩序，传统的电子书包往往不能解决PAD受控的问题，教师上课时学生可以自由使用电子书包的各项功能，甚至玩游戏。HappyClass智慧课堂系统通过电子书包的底层开发技术解决了这个问题，教师可以控制学生电子书包，教师讲课时学生的电子书包处于锁定状态，无法操作，只有互动时或教师允许学生自由操作时，学生的电子书包才能进行相关操作，从而保证了课堂教学秩序。3.5 微课程作业辅导采用微课程方式进行作业辅导。教师将题目讲解过程录制成微课程，上传到平台上，学生可在平台上完成作业，对于不会或做错的题目自行点播微课程进行作业辅导。学生可以随时随地，使用手机、平板电脑等智能终端点播。支持错题集。4 方案组成12344.1 系统构成HappyClass智慧课堂系统以智慧课堂云终端为中心，由电子书包、智慧课堂软件、智慧教学平台、微课大师软件、移动式充电柜、感知与控制模块共同构成。智慧课堂云终端连接各种电化教学设备，将传统教室快速打造成智慧教室，其构成如下图所示。4.2 教学模型HappyClass智慧课堂系统构建了科学的教学模型，如下图所示：整个教学过程如下构成了一个改进过程循环：1) 教师备课，推送学生预习内容同时推送预习检测的内容2) 学生预习，并通过预习完成教师推送的预习题目内容，同时记录在学习过程中的问题3) 教师授课，通过学生预习的情况授课15分钟，讲解新课，亦可先测试，后授新课。学生上课，学生重点听取在预习过程中理解不透的知识，同时积极参与课堂教学，并将自己的问题及时反馈给教师，让教师辅助自己学习。教师通过课堂提问，课堂练习，学生提问等各种互动手段授课30分钟，解决学生在预习过程、听新课的过程及拓展等过程中遇到的问题。4) 教师课后布置作业给学生，同时将作业每道题目的讲解过程给学生，5) 学生完成作业，提交给教师。客观题直接出结果，主观题等待教师批阅，同时可以将作业错题加入错题集，并查看教师的讲解过程6) 教师完成学生作业批改，同时批改结果自动给学生，7) 学生查看自己作业的结果同时开始下节课的预习。8) 教师根据收集到的四类数据（课前预习、课堂互动、课堂及单元测试、课后作业），分析中下学生的成绩、学习的方法、学习的习惯，帮助这部分学生养成良好的学习习惯，掌握高效的学习方法。9) 学生可以根据自己的情况掌握良好的学习方法，改变学习过程中的一些陋习，更好的提高自己的各项成绩。5 系统介绍123455.1 智慧课堂软件HappyClass智慧课堂软件是运行在智慧课堂云终端上的一套软件系统，用以支持各种电子书包进行课堂互动教学，实现课堂互动功能及设备控制，同时可以和智慧校园云平台挂接，实现数据中心存储和网络备课、辅导。HappyClass智慧课堂系统在不增加老师工作量,不改变老师授课习惯的前提下，一键操作，实现全模式互动教学。学生的电子书包通过智慧课堂云终端，直接参与课堂互动，同时可以和智慧校园云平台挂接。其功能主要包括：123455.15.1.1 纸质作业和试卷批阅纸质作业、试卷客观题通过iBook电子书包的电子答题卡输入答案，主观题通过iBook电子书包拍照或手写输入上传，实现作业和试卷自动批阅，大大减少老师工作量，提高考前辅导讲卷效率。同时系统支持支持智能手机通过移动互联网实现纸质作业与试卷的自动收发和批阅。 出卷：支持整体试卷导入或复制粘贴完成，不增加教师工作量 考试：可发放纸质试卷，纸上作答，拍照上传。亦可不印制试卷和答题卡，直接无纸化考试，支持手写公式输入，原轨迹保存，支持数学、物理、化学等科目。 阅卷：可观题直接电子阅卷，即考即评，节省老师统计分析时间。主观题学生答案汇总呈现，提供答案对照，方便教师快速阅卷。 讲卷：自动统计各种分析报表，提高讲卷效率，自动生成教学质量诊断报告和教学质量精细化管理报告，识别学生学习状况和知识点掌握情况。5.1.2 多媒体互动该系统不仅支持PPT、Flash课件、Word文档等电子教案的实时互动，而且支持纸质试卷、黑板板书、口头讲解等多种教学形式下一对多实时反馈。快速收集学生答案，即时显示统计报表，教师可以直接看到客观题各选项选择人数以及每个学生的答案情况。 主观题互动：学生可以通过iBook手写、拍照、输入三种方式回答主观题，答案自动上传到教师机，实现数学、物理、化学等科目的主观题互动反馈。 分组互动：支持学生分别选择不同观点进行互动，学生首先选择支持的观点，然后将对观点的反馈内容通过手写、拍照、输入等方式上传。 屏幕广播：支持跨平台屏幕广播，教师机Windows操作系统界面直接广播到学生iBook Androi