基于人工智能的一體化智慧校園建設方案目 錄第一章、智慧校園的建設意義及設計思想 1一、建設意義 1二、智慧校園設計要求 1第二章、AI一體化智慧校園的總體規(guī)劃 3一、建設思路 3二、總體架構 41、AI一體化智慧校園網絡拓撲圖 4第三章、數字校園3D可視化管控中心和智慧教室系統(tǒng) 5一、 數字校園3D可視化系統(tǒng) 51、設計概述 52、3D互動校園全貌 53、3D樓宇信息展示 64、3D虛擬校園系統(tǒng)功能介紹 75、校園資產管理 8二、 物聯網管控中心 221、物聯網信息（匯總）管理平臺軟件 222、教室設備AI故障診斷系統(tǒng)軟件 243、教室設備智能控制軟件 244、電子督課系統(tǒng)軟件 255、考場智能監(jiān)控管理軟件 266、顯示大屏及配套設備 277、管控中心操作臺 288、管控中心會議工作臺 28三、多媒體智慧教室及網上課堂 291、多媒體智慧教室 292、網上（同步、點播）課堂系統(tǒng) 31四、網絡化智慧教室 331、云網絡智慧教室環(huán)境 332、一室多用（一體化）教學應用軟件 35五、電子班牌系統(tǒng) 36六、AI（無感）考勤系統(tǒng) 37七、教室智能門禁管理系統(tǒng) 39第四章、校園網絡系統(tǒng) 40一、校園網建設要求 401、信息安全建設要求 402、信息資源庫建設要求 403、網絡信息帶寬建設要求 404、無線覆蓋建設要求 40二、網絡中心配套方案 401、網絡中心設備配套方案 402、校園官方門戶及微門戶軟件 413、校園用戶信息管理系統(tǒng)軟件 424、信息安全管理軟件 425、智慧校園微助手（微信小程序） 43三、校園網絡系統(tǒng) 441、校園弱電網絡綜合布線方案 442、校園無線終端覆蓋配套方案 44第五章、校園綜合應用系統(tǒng) 45一、校園安防系統(tǒng) 45二、校園廣播系統(tǒng) 46三、校園電子樓牌系統(tǒng) 47四、校園一卡通 48五、校園車輛出入管理系統(tǒng)（第三方） 49六、食堂衛(wèi)生安全監(jiān)控管理系統(tǒng)（第三方） 50七、學生宿舍管理系統(tǒng) 51八、校園門衛(wèi)訪客管理系統(tǒng) 52第六章、智慧校園辦公系統(tǒng) 53一、各教師辦公室設備配套方案 53二、校園OA系統(tǒng) 541、在線協同OA軟件 542、個人空間信息管理平臺軟件 55三、一體化教學雨平臺軟件 56四、智能選課、排課及課程表管理軟件 57五、學生形成性成績管理軟件 57六、學校資產管理軟件 58第七章、人工智能、大數據評估應用系統(tǒng) 59一、學生成績大數據評估分析系統(tǒng)軟件 59二、教師網上工作狀態(tài)大數據評估系統(tǒng) 59三、學生行為軌跡大數據評估系統(tǒng) 59四、學生異常行為大數據評估預警系統(tǒng) 60五、AI一體化英語（中、高考）復習系統(tǒng)軟件（云端） 60六、英語學科學生認知大數據評估系統(tǒng) 60七、AI一體化中學英語學業(yè)考試系統(tǒng) 61八、AI一體化中學英語輔助教材制作系統(tǒng) 62 第一章、智慧校園的建設意義及設計思想一、建設意義隨著人工智能、大數據時代的來到，教育信息化系統(tǒng)從為教師服務的平臺升級到可以為教師承擔部分教學和管理工作的助手（例如：教室的AI管理、作業(yè)的AI評估、學生安全的大數據預警等），成為推動學校發(fā)展，提高教學質量的重要因素。

對于一個學校來說，教學質量是學校發(fā)展的根本一個學校的教學質量主要是由校長的管理水平和教師的教學水平來決定的，隨著人工智能、大數據技術在智慧校園中的充分應用，學校的部分教學和管理工作完全可以由AI系統(tǒng)和大數據系統(tǒng)來完成，因此，影響教學質量的因素也應從二個因素變?yōu)槿齻€因素:即校長的管理水平、教師的教學水平和學校的信息化水平每個學校在經濟允許的條件下，都應建設高水平的智慧校園二、智慧校園設計要求隨著大數據技術和AI技術在信息化領域的廣泛應用，數字校園的建設要求也必須提升充分應用物聯網技術、大數據技術、人工智能技術通過一體化設計構建AI一體化智慧校園已成為當今數字校園建設的主流，具體的主要設計要求如下：1、智慧校園三大部分組成:① 物聯網部分：安裝于學校的各應用系統(tǒng)，應采用一體化設計方案② 教學資源的各應用系統(tǒng)：直接調用互聯網各教學資源云，應該是開放的，師生可個性化選擇使用學校原則上不用專門建設③ 教育管理系統(tǒng)：盡量對接主管部門（教育局）系統(tǒng)，便于統(tǒng)一管理（采用云端部署）以上三大部分是相對獨立的，智慧校園的建設主要是建設物聯網部分2、一體化設計：智慧校園的各子系統(tǒng)軟件功能不重疊，硬件設備簡單、穩(wěn)定、美觀，系統(tǒng)造價低，操作界面統(tǒng)一，有利于教學資源共享交互。

更重要的是有利于物聯網系統(tǒng)軌跡數據的匯總，實現教學管理的大數據評估和教師工作的人工智能化3、建設物聯網管控中心：實現對智慧校園設備的智能化控制、管理，實現教、學、管理軌跡數據的匯總，可視化教學資源的存儲和管理及智能化故障診斷4、實現網上課堂：通過錄制教師課堂的教學內容和課堂實況，對接5G網絡，能較好地實現網上同步課堂和課后點播滿足校外學習和課后學習的要求5、充分應用人工智能、大數據評估系統(tǒng)：幫助教師完成部分的教學和管理工作，既減輕了教師負擔，又提高了教學和管理的水平例如：AI設備控制，AI設備故障診斷，AI教案制作，AI作業(yè)評估，教師工作狀態(tài)的大數據評估，學生行為和安全的大數據評估、預警，學生成績的大數據評估，學生學科認知的大數據評估等6、教學資源應用系統(tǒng)要開放：教師備課、學生學習的教學資源應該從互聯網云端獲取，學校沒有必要專門建設；對教學資源的應用應該是開放的，滿足不同教師和學生的個性化需要，只需建設一個教學資源應用的雨平臺，能夠快速登錄所需的云平臺，采集、編輯資源方便師生的教學需要既簡單、實用，又便宜、靈活7、教育管理系統(tǒng)要統(tǒng)一：學校是實施教育的主體，教育局是規(guī)范各學校教育的行政機構，對于一個區(qū)域的學校教育管理系統(tǒng)要統(tǒng)一，有利于教育局對各學?？茖W、有效的管理。

教育管理系統(tǒng)應該采用互聯網云端部署第二章、AI一體化智慧校園的總體規(guī)劃一、建設思路（1）優(yōu)先建設物聯網管控中心，它不但是智慧校園的管理和控制中心，也是智慧校園信息匯集中心，還是智慧校園的總體規(guī)劃模型2）其次建設各智慧教室，盡量采用一體化設計方案，又快、又好、造價又低否則，把不同廠家的產品進行信息對接，時間長，效果差，穩(wěn)定性也差3）進而建設辦公管理系統(tǒng)、一卡通、校園廣播、校園安全監(jiān)控等基礎性系統(tǒng)4）在以上基礎上再建設人工智能、大數據評估系統(tǒng)；在一體化基礎性系統(tǒng)基礎上，配置AI系統(tǒng)和大數據評估系統(tǒng)能極大提高學校的教學和管理水平二、總體架構1、AI一體化智慧校園網絡拓撲圖第三章、數字校園3D可視化管控中心和智慧教室系統(tǒng)一、 數字校園3D可視化系統(tǒng)1、設計概述隨著計算機技術的發(fā)展，校園信息化建設也快速發(fā)展，而虛擬校園是校園信息化建設的重要組成部分傳統(tǒng)的虛擬校園都是建立在二維平面地圖和影像地圖的基礎上，是對三維地理空間中的各種地理現象進行二位平面投影的簡化，它所表達的地理信息是平面的，因此無法完整滴反映客觀世界隨著GIS技術和計算機圖形學等相關學科的深入研究，傳統(tǒng)的二維地理信息系統(tǒng)在很多領域已經不能滿足人們對現實世界認識與表達的需要，三維GIS正成為當前的一個研究熱點。

三維地理信息系統(tǒng)是應用三維可視化技術和虛擬現實等技術，以直觀的三維地形地物代替了抽象的二維地圖符號，使地理空間信息在電腦中立體化顯示，從而更加真實地反映三維客觀世界，使用戶有身臨其境的感覺通過三維GIS，可以完成二維GIS無法進行的一些分析，如淹沒分析、透視分析、斷面分析等，可以實現對三維場景的實時瀏覽隨著學校建設步伐不斷加快以及招生宣傳的競爭，僅僅提供校園導航的簡單功能，已不能滿足校園信息化的要求，而集成校園導航、校容校貌展示、招生宣傳、校園信息化管理的新一代三維虛擬校園系統(tǒng)，將是大勢所趨，將成為校園門戶網站不可缺少的重要欄目，對學校的對外形象宣傳、招生宣傳、信息化管理將產生重要的作用校園3D可視化系統(tǒng)以3D可視化技術為基礎，依托模模搭構建學校的園區(qū)、建筑、房間、設備的逐級可視；統(tǒng)一整合視頻監(jiān)控、點名、宿管、選課、考試、門禁等各種信息系統(tǒng)，對集成數據按標準進行驗證，對信息進行實時更新；最終建成校園的三維場景、監(jiān)控、上課、宿管等一體化的展示平臺達到提升傳統(tǒng)校園的運行效率，擴展傳統(tǒng)校園的業(yè)務功能，最終實現教育過程的全面信息化，達到提高辦學質量和管理水平、從而提升核心競爭力的目的2、3D互動校園全貌3D虛擬校園系統(tǒng)是綜合運用虛擬現實技術、Web3D技術和數據庫技術，對學校的三維建筑物數據、校園網絡結構、屬性數據和其它各種資產數據進行處理，建立基于網絡的、可交互操作的、三維數字化虛擬校園系統(tǒng)，實現視圖操作（平移、旋轉、渲染、光照、霧化、視點變換）、真實三維漫游（繞點漫游、沿路徑漫游、自由漫游）及漫游控制等功能。

用戶可以在3D虛擬校園系統(tǒng)中鳥瞰以及選擇不同的視圖來多視角觀看校園景觀，以達到全方位認識校園的目的數字化3D虛擬校園系統(tǒng)容展示、招生宣傳、校園慶典、校內定位導航、事務指南、迎新服務、水電管網管理等均具有非常重要的作用，是校園信息化建設的重要組成部分3、3D樓宇信息展示智慧大樓可視化平臺4、3D虛擬校園系統(tǒng)功能介紹3D虛擬校園系統(tǒng)是基于虛擬仿真術（virtual reality）的產品，能夠實現任意角度、全方位的虛擬漫游功能，與斜視三維校園電子地圖、一般平面效果圖、CAD電子地圖、三維動畫乃至沙盤具有本質上的區(qū)別具體特點和優(yōu)勢如下：1、真正的三維立體顯示和漫游斜視三維電子地圖、一般平面效果圖以及三維動畫實質上都是平面圖，而3D虛擬校園系統(tǒng)融合了多項虛擬現實技術和多媒體技術，它用計算機生成逼真的三維視覺、聽覺等感受，管理者可以對關切的場景進行任意角度、任意方位、任意距離地考察、了解和體驗，可近可遠，可左可右，或俯瞰或仰視，或整體或局部，這些身臨其境的感覺是平面圖或者三維動畫所不具備的2、數據來源真實準確，是現實校園的真實再現3D虛擬校園系統(tǒng)中的地物地貌不是簡單的示意或模仿，而是建立在準確地測繪（地面部分）和勘探（地下部分）的基礎之上，地面所有場景的結構、外形、尺寸、比例、色澤與現實中的校園完全一致，地下所有不可見設施則經過精密無損探測設備勘探而來。

3、將地下不可見的管網設施或構筑物生動呈現在管理者的面前3D虛擬校園系統(tǒng)充分利用地下設施精密無損探測的技術，探明地下各種管線（給水、排水、電力、電信、天然氣等），并將它們和地面構筑物一起生動地呈現在管理者的面前因為有了可視的地下設施或構筑物，管理者可以對水、電、氣等實施管理監(jiān)控，并快速排查安全隱患4、具有可交互的數據信息三維立體顯示和漫游本身是一種視覺數據交互，更加重要的是，3D虛擬校園系統(tǒng)可以通過其數據接口在實時的虛擬環(huán)境中隨時獲取場景或物體的屬性數據資料，可查閱的數據資料賦予3D虛擬校園系統(tǒng)中各種構筑物或設施完整的屬性（外在形象和內在屬性），它給予管理者的不僅僅是視覺感官上的，而且清楚準確地告訴你，看到是什么、有什么特性、具備怎樣的功能、空間幾何等等你所需要的而單從視覺上不能提供的背景信息5、應用廣泛、便于整合3D虛擬校園系統(tǒng)可以廣泛應用到各種領域，比如校容展示與宣傳、校內導航與定位、校內生活服務查詢、迎新事務向導、校內資產查詢與展現、水電管網設備管理、校內安防監(jiān)控等多種領域，是學校信息化、可視化管理的新模式同時，系統(tǒng)具有很好的課擴展性，可以根據不同階段的需求，快速添加與集成各類管理事務，可以。