1、基于人工智能的一体化智慧校园建设方案目 录第一章、智慧校园的建设意义及设计思想1一、建设意义1二、智慧校园设计要求1第二章、AI一体化智慧校园的总体规划3一、建设思路3二、总体架构41、AI一体化智慧校园网络拓扑图4第三章、数字校园3D可视化管控中心和智慧教室系统5一、 数字校园3D可视化系统51、设计概述52、3D互动校园全貌53、3D楼宇信息展示64、3D虚拟校园系统功能介绍75、校园资产管理8二、 物联网管控中心221、物联网信息（汇总）管理平台软件222、教室设备AI故障诊断系统软件243、教室设备智能控制软件244、电子督课系统软件255、考场智能监控管理软件266、显示大屏及配套设备277、管控中心操作台288、管控中心会议工作台28三、多媒体智慧教室及网上课堂291、多媒体智慧教室292、网上（同步、点播）课堂系统31四、网络化智慧教室331、云网络智慧教室环境332、一室多用（一体化）教学应用软件35五、电子班牌系统36六、AI（无感）考勤系统37七、教室智能门禁管理系统39第四章、校园网络系统40一、校园网建设要求401、信息安全建设要求402、信息资源库建设要求40
2、3、网络信息带宽建设要求404、无线覆盖建设要求40二、网络中心配套方案401、网络中心设备配套方案402、校园官方门户及微门户软件413、校园用户信息管理系统软件424、信息安全管理软件425、智慧校园微助手（微信小程序）43三、校园网络系统441、校园弱电网络综合布线方案442、校园无线终端覆盖配套方案44第五章、校园综合应用系统45一、校园安防系统45二、校园广播系统46三、校园电子楼牌系统47四、校园一卡通48五、校园车辆出入管理系统（第三方）49六、食堂卫生安全监控管理系统（第三方）50七、学生宿舍管理系统51八、校园门卫访客管理系统52第六章、智慧校园办公系统53一、各教师办公室设备配套方案53二、校园OA系统541、在线协同OA软件542、个人空间信息管理平台软件55三、一体化教学雨平台软件56四、智能选课、排课及课程表管理软件57五、学生形成性成绩管理软件57六、学校资产管理软件58第七章、人工智能、大数据评估应用系统59一、学生成绩大数据评估分析系统软件59二、教师网上工作状态大数据评估系统59三、学生行为轨迹大数据评估系统59四、学生异常行为大数据评估预警系统60五
3、、AI一体化英语（中、高考）复习系统软件（云端）60六、英语学科学生认知大数据评估系统60七、AI一体化中学英语学业考试系统61八、AI一体化中学英语辅助教材制作系统62第一章、智慧校园的建设意义及设计思想一、建设意义随着人工智能、大数据时代的来到，教育信息化系统从为教师服务的平台升级到可以为教师承担部分教学和管理工作的助手（例如：教室的AI管理、作业的AI评估、学生安全的大数据预警等），成为推动学校发展，提高教学质量的重要因素。对于一个学校来说，教学质量是学校发展的根本。一个学校的教学质量主要是由校长的管理水平和教师的教学水平来决定的，随着人工智能、大数据技术在智慧校园中的充分应用，学校的部分教学和管理工作完全可以由AI系统和大数据系统来完成，因此，影响教学质量的因素也应从二个因素变为三个因素:即校长的管理水平、教师的教学水平和学校的信息化水平。每个学校在经济允许的条件下，都应建设高水平的智慧校园。二、智慧校园设计要求随着大数据技术和AI技术在信息化领域的广泛应用，数字校园的建设要求也必须提升。充分应用物联网技术、大数据技术、人工智能技术通过一体化设计构建AI一体化智慧校园已成为当今
4、数字校园建设的主流，具体的主要设计要求如下：1、智慧校园三大部分组成: 物联网部分：安装于学校的各应用系统，应采用一体化设计方案。 教学资源的各应用系统：直接调用互联网各教学资源云，应该是开放的，师生可个性化选择使用。学校原则上不用专门建设。 教育管理系统：尽量对接主管部门（教育局）系统，便于统一管理（采用云端部署）。以上三大部分是相对独立的，智慧校园的建设主要是建设物联网部分。2、一体化设计：智慧校园的各子系统软件功能不重叠，硬件设备简单、稳定、美观，系统造价低，操作界面统一，有利于教学资源共享交互。更重要的是有利于物联网系统轨迹数据的汇总，实现教学管理的大数据评估和教师工作的人工智能化。3、建设物联网管控中心：实现对智慧校园设备的智能化控制、管理，实现教、学、管理轨迹数据的汇总，可视化教学资源的存储和管理及智能化故障诊断。4、实现网上课堂：通过录制教师课堂的教学内容和课堂实况，对接5G网络，能较好地实现网上同步课堂和课后点播。满足校外学习和课后学习的要求。5、充分应用人工智能、大数据评估系统：帮助教师完成部分的教学和管理工作，既减轻了教师负担，又提高了教学和管理的水平。例如：AI设
5、备控制，AI设备故障诊断，AI教案制作，AI作业评估，教师工作状态的大数据评估，学生行为和安全的大数据评估、预警，学生成绩的大数据评估，学生学科认知的大数据评估等。6、教学资源应用系统要开放：教师备课、学生学习的教学资源应该从互联网云端获取，学校没有必要专门建设；对教学资源的应用应该是开放的，满足不同教师和学生的个性化需要，只需建设一个教学资源应用的雨平台，能够快速登录所需的云平台，采集、编辑资源。方便师生的教学需要。既简单、实用，又便宜、灵活。7、教育管理系统要统一：学校是实施教育的主体，教育局是规范各学校教育的行政机构，对于一个区域的学校教育管理系统要统一，有利于教育局对各学校科学、有效的管理。教育管理系统应该采用互联网云端部署。第二章、AI一体化智慧校园的总体规划一、建设思路（1）优先建设物联网管控中心，它不但是智慧校园的管理和控制中心，也是智慧校园信息汇集中心，还是智慧校园的总体规划模型。（2）其次建设各智慧教室，尽量采用一体化设计方案，又快、又好、造价又低。否则，把不同厂家的产品进行信息对接，时间长，效果差，稳定性也差。（3）进而建设办公管理系统、一卡通、校园广播、校园安全监
6、控等基础性系统。（4）在以上基础上再建设人工智能、大数据评估系统；在一体化基础性系统基础上，配置AI系统和大数据评估系统能极大提高学校的教学和管理水平。二、总体架构1、AI一体化智慧校园网络拓扑图第三章、数字校园3D可视化管控中心和智慧教室系统一、 数字校园3D可视化系统1、设计概述随着计算机技术的发展，校园信息化建设也快速发展，而虚拟校园是校园信息化建设的重要组成部分。传统的虚拟校园都是建立在二维平面地图和影像地图的基础上，是对三维地理空间中的各种地理现象进行二位平面投影的简化，它所表达的地理信息是平面的，因此无法完整滴反映客观世界。随着GIS技术和计算机图形学等相关学科的深入研究，传统的二维地理信息系统在很多领域已经不能满足人们对现实世界认识与表达的需要，三维GIS正成为当前的一个研究热点。三维地理信息系统是应用三维可视化技术和虚拟现实等技术，以直观的三维地形地物代替了抽象的二维地图符号，使地理空间信息在电脑中立体化显示，从而更加真实地反映三维客观世界，使用户有身临其境的感觉。通过三维GIS，可以完成二维GIS无法进行的一些分析，如淹没分析、透视分析、断面分析等，可以实现对三维场景
7、的实时浏览。随着学校建设步伐不断加快以及招生宣传的竞争，仅仅提供校园导航的简单功能，已不能满足校园信息化的要求，而集成校园导航、校容校貌展示、招生宣传、校园信息化管理的新一代三维虚拟校园系统，将是大势所趋，将成为校园门户网站不可缺少的重要栏目，对学校的对外形象宣传、招生宣传、信息化管理将产生重要的作用。校园3D可视化系统以3D可视化技术为基础，依托模模搭构建学校的园区、建筑、房间、设备的逐级可视；统一整合视频监控、点名、宿管、选课、考试、门禁等各种信息系统，对集成数据按标准进行验证，对信息进行实时更新；最终建成校园的三维场景、监控、上课、宿管等一体化的展示平台。达到提升传统校园的运行效率，扩展传统校园的业务功能，最终实现教育过程的全面信息化，达到提高办学质量和管理水平、从而提升核心竞争力的目的。2、3D互动校园全貌3D虚拟校园系统是综合运用虚拟现实技术、Web3D技术和数据库技术，对学校的三维建筑物数据、校园网络结构、属性数据和其它各种资产数据进行处理，建立基于网络的、可交互操作的、三维数字化虚拟校园系统，实现视图操作（平移、旋转、渲染、光照、雾化、视点变换）、真实三维漫游（绕点漫游、
8、沿路径漫游、自由漫游）及漫游控制等功能。用户可以在3D虚拟校园系统中鸟瞰以及选择不同的视图来多视角观看校园景观，以达到全方位认识校园的目的。数字化3D虚拟校园系统容展示、招生宣传、校园庆典、校内定位导航、事务指南、迎新服务、水电管网管理等均具有非常重要的作用，是校园信息化建设的重要组成部分。3、3D楼宇信息展示智慧大楼可视化平台4、3D虚拟校园系统功能介绍3D虚拟校园系统是基于虚拟仿真术（virtual reality）的产品，能够实现任意角度、全方位的虚拟漫游功能，与斜视三维校园电子地图、一般平面效果图、CAD电子地图、三维动画乃至沙盘具有本质上的区别。具体特点和优势如下：1、真正的三维立体显示和漫游斜视三维电子地图、一般平面效果图以及三维动画实质上都是平面图，而3D虚拟校园系统融合了多项虚拟现实技术和多媒体技术，它用计算机生成逼真的三维视觉、听觉等感受，管理者可以对关切的场景进行任意角度、任意方位、任意距离地考察、了解和体验，可近可远，可左可右，或俯瞰或仰视，或整体或局部，这些身临其境的感觉是平面图或者三维动画所不具备的。2、数据来源真实准确，是现实校园的真实再现3D虚拟校园系统中
9、的地物地貌不是简单的示意或模仿，而是建立在准确地测绘（地面部分）和勘探（地下部分）的基础之上，地面所有场景的结构、外形、尺寸、比例、色泽与现实中的校园完全一致，地下所有不可见设施则经过精密无损探测设备勘探而来。3、将地下不可见的管网设施或构筑物生动呈现在管理者的面前3D虚拟校园系统充分利用地下设施精密无损探测的技术，探明地下各种管线（给水、排水、电力、电信、天然气等），并将它们和地面构筑物一起生动地呈现在管理者的面前。因为有了可视的地下设施或构筑物，管理者可以对水、电、气等实施管理监控，并快速排查安全隐患。4、具有可交互的数据信息三维立体显示和漫游本身是一种视觉数据交互，更加重要的是，3D虚拟校园系统可以通过其数据接口在实时的虚拟环境中随时获取场景或物体的属性数据资料，可查阅的数据资料赋予3D虚拟校园系统中各种构筑物或设施完整的属性（外在形象和内在属性），它给予管理者的不仅仅是视觉感官上的，而且清楚准确地告诉你，看到是什么、有什么特性、具备怎样的功能、空间几何等等你所需要的而单从视觉上不能提供的背景信息。5、应用广泛、便于整合3D虚拟校园系统可以广泛应用到各种领域，比如校容展示与宣传、校内导航与定位、校内生活服务查询、迎新事务向导、校内资产查询与展现、水电管网设备管理、校内安防监控等多种领域，是学校信息化、可视化管理的新模式。同时，系统具有很好的课扩展性，可以根据不同阶段的需求，快速添加与集成各类管理事务，可以
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