智慧教室建设方案具体建设内容.docx

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智慧教室建设方案具体建设内容

智慧教室建设方案具体建设内容

具体建设内容1.1智慧教学体系1.1.1教室布局为构建深度交互式教学，满足分组协作等学习场景，本项目桌椅布局采用可移动式桌椅，能够灵活排列，可满足传统讲授式教学模式及分组学习、翻转课堂等创新教学模式。

本次6间教室面积为110平方米，供48名学生使用，可分成6组，每组8人。

1.1.2交互显示系统智慧教室中可以利用现有多媒体设备进行升级改造，常见的交互显示设备包括投影仪、幕布、电子白板、触摸一体机，而智慧交互显示系统——智慧黑板则利用纳米涂层及触摸显示技术，将交互显示设备与黑板结合，具备抗暴、防水、防尘、耐用等特性，满足教学环境高粉尘、高使用频率、高安全防护的使用需求，纯平面、工业级的严谨设计，确保了整个产品的质感和品质，外观时尚、科技，与现代化教学场景融为一体。

智慧交互显示系统支持双向触控互动特性，满足课堂的各方面使用，生动的展示了教学成果，拉近了老师和学生间的距离，兼具教学、学术报告、会议、综合性研讨、演示交流及远程教学、远程改卷、远程上课，远程出题，远程会议等功能，操作简单，功能实用，效果良好，提升了教与学的效率。

智慧交互显示系统可对接教室中控网络控制功能，通过教师的手写电脑控制，也可通过校园网实现远程控制，为未来的发展提供服务。

1.1.3高清录播系统为建设和开发优质教学资源，实现优质教学资源交互与共享，智慧教室提供了高清录播系统，能够在线完成交互教学过程的同步录制直播，形成学校的课件资源库，实现资源共享；利用录播系统实现课堂交互教学全自动录制功能，学校可根据自身教学特点展开资源共享、教学评估等，真正将资源、交互教学结合到一起，达到资源的高效利用。

全自动高清录播系统主要用于进行创新课教学、分组讨论教学模式的交互课堂教学，由录播主机完成各子系统的协调工作，完成老师、学生场景及计算机课件画面的采集，配合智能导播及高精度跟踪系统实现场景的智能导播切换功能，自动跟踪拍摄老师及每个回答问题学生的正面特写画面，还可以同时跟踪拍摄教室内多个黑板区、屏幕区老师及学生的活动画面，录播主机将采集的高清视音频数据流通过网络进行实时直播、同步录制存储，通过云服务器平台提供直播及资源点播。

本项目采用四机位模式：

为老师配置2台1080P高清摄像机，配合智能跟踪系统，全程跟踪拍摄老师的场景，根据系统策略实现，老师特写画面、老师全景画面、老师走下讲台跟踪拍摄等场景。

为学生配置2台1080P高清摄像机，配合智能跟踪系统，全程拍摄学生的场景，根据系统策略实现，学生全景画面、学生回答问题时特写画面，实现自动跟踪拍摄的功能。

智慧教室配置1只高集成的智能跟踪设备（具有整个教室空间内的探测、分析、跟踪控制功能，最大支持15*18米的教室）完成整个教室内老师和所有学生的自动跟踪功能。

多维空间智能跟踪设备，通过多种智能分析技术，实时扫描教室内所有人物的活动情况实时跟踪分析，高精确的检测，能够精确到厘米级，系统实时精确传输空间内目标的位置距离、移动速度、角度等信息，具有多目标同时跟踪，实施通过精确的距离、角度、速度探测分析实现厘米级的高精度定位跟踪功能，高于采用视频、图像分析等跟踪方式的设备。

1.1.4远程互动教学系统跨系统跨平台的高清远程互动教学系统，由远程视音频互动服务器及互动客终端组成，互动终端支持智能教学网关、录播主机、计算机、智能手机、平板电脑等设备。

通过互动教学客户端实现与异地学生同步教学，实时课堂面对面的交流，授课老师可以随时向远端听课教室学生提问，听课教室的学生也可以向主讲教室提问，主讲老师与远程的学生通过录播系统实现远程面对面的交流。

主讲教室的录播系统中已经具有了互动教学的功能，无需安装其他软件就能与远程客教室进行互动，录播主机互动教学功能直接在录播的主界面完成，无需切换录播的软件界面（也不需要在调用其他的软件程序），在正常录制直播的同时就能实现与远程的互动教学功能。

互动教学时主讲老师可以切换老师画面、学生画面、计算机画面、数字实物展台画面、远程听课教室的画面，整个切换过程同步录制、直播。

录播软件具有听课教室列表，主讲教室可以选择任意听课教室进行互动教学，听课教室客户端软件接收到主讲教室的呼叫时会有铃声提示，点击应答就能与主讲教室建立视音频的互动功能。

听课教室的学生也可以申请向老师提问，当申请发言时，老师在录播主程序上就能看到该教室的发言申请，同时会听到提示铃声，老师可以点击“应答”建立互动教学，也可以选择“拒绝”该听课教室的申请。

录播互动教学软件界面在录播界面右下侧的画面为远程的画面，在互动时录播主机可以设置为自动左右2分屏显示模式，左侧为主讲教室的画面，右侧为远程听课教室的画面。

左侧的画面可以任意切换选择老师、学生、计算机、数字实物展台等画面。

也可以切换为单画面直接显示远程的画面或主讲教室的画面。

1.1.5课堂互动系统1.1.5.1互动软件l课堂点名配合学生手机端APP签到，轻松记录学生出缺席状况，节省课堂宝贵时间。

l课堂分组学习1）人员分组对课程内的学生进行分组，分组可共同完成分组讨论、学习等，并在小组内共享文件；分组查看查看小组内的成员、作业。

2）学习互评可给老师提供多种评分方式：

老师评阅、学生互评、分组互评和评分计量表；可给学生之间相互打分。

l随堂测试在课堂中编辑随堂测（即测即评）在手机上完成互动，支持单选题、多选题、判断题、填空题，即测即评。

l互动讨论老师可以新增更多讨论区（即讨论板块），并编辑删除，课程内成员可以在板块内部展开交流讨论，用户可以在讨论区发表帖子，可对讨论区内帖子进行管理删除。

l课堂反馈教学中，老师可随时发起调查问卷，学生可通过手机端完成问卷反馈，教师在大屏上进行展示讨论。

1.1.5.2投屏系统1.无线支持PC和移动设备同时投屏演示，支持按键切换两画面，无需通过软件选择方式切换；2.支持WIN7/8.1/10;MACOSX10.10及以上;iOS9.0及以上;Android5.0及以上操作系统，且MAC电脑、iPhone、iPad直接Airplay镜像输出，无需安装任何软件；3.视频输入分辨率：

≥3840x2160；4.H.264编码分辨率：

≥1920x1080；4.显示端画面比例可调：

等比、4：

3、16：

9、16：

10；5.可同时显示2路源端；6.支持两个移动端同时两画面显示；7.同时接入源端数量：

最大8路；8.支持多平台两画面显示，win，mac，ios，安卓任意组合；9.无线传输距离：

≥30米（无遮挡）；10.无线连接方式：

PC端插入按键自动连接，自动运行，一键分享。

无需在PC上安装软件，无需占用电脑Wi-Fi。

1.2智慧管理体系1.2.1智慧感知与控制系统智慧感知系统主要是为智慧教室提供一个良好的硬件基础支撑环境，智慧教室的感知系统基于物联网工程信息平台，依托无线设备，构建物联网的网络层，在教学范围内形成稳定可靠的网络环境；各种接入设备（传感器件、控制器件等）通过控制线、ZigBee无线等形式接入物联网工程信息平台，构建物联网的感知层；系统通过物联网信息中心，完成数据的存储、分析和应用。

感知与控制模块包括各种传感器和控制器，用于感知环境和实现对设备的控制，通过这些模块把教室内物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，实现物与物、物与人的泛在链接，实现对物品的智慧化识别、跟踪、监控和管理。

1.2.1.1统一控制管理平台智慧教室统一控制管理平台可监控网络上多达1024个教室的所有设备；可以监控教室是否被占用，各个设备的状态等。

所有带有网络接口的控制设备以及触摸屏都可以通过网络和智能控制系统无缝地整合起来，在LAN/WAN上的任何一台PC都可以获得实时、直观的设备状态信息。

同时统一控制管理平台还是一个帮助平台，教室使用者可以通过系统和管理员进行沟通，获得帮助信息。

系统管理员和技术人员可以通过系统管理设备，进行远程系统诊断，远程调出教室控制界面帮助教室使用者控制设备。

权限机制平台具备分权限管理模式，各系统管理员、课室维护人员的权限各不相同，比如系统管理员可以对所有教师进行删减、重新配置，而课室维护人员只能是打开机柜、开启设备等简单维护操作。

另外系统管理人员可以通过网络远程对设备进行工程调试。

远程控制管理人员可以通过平台远程对教室设备进行全功能控制；包括：

电脑、投影机、投影幕、功放、灯光、风扇、空调、窗帘等设备；并支持对电脑，投影仪的智能延时开关机保护：

开启投影机、关闭投影机；投影幕布升降；切换投影机的输入源：

计算机、笔记本电脑、视频展台；调整教室扬声器输出音量。

设备图示化管理管理平台可以随时通过文本或图片符号状态快速查看每个教室的在线连接情况，确认每个多媒体教室系统和设备的工作状态。

其中包括：

该教室是否有人在使用：

讲台的开关状态；投影机是否在使用；投影机的灯泡寿命：

该数字为实时从投影机获得；教学电脑的开关状态；设备的连接是否正常，所有视频接口都具有断线弹窗报警功能；教室门的开关状态；实时显示教室的温度、亮度、设备耗电量等数据；实时查看该教室的流媒体视频图像；实时查看该教室的电脑桌面。

量化操作支持批量设备开关，可自由指定整栋楼、或整层、或自定义分组教室设备批量开/关。

其中包括：

批量锁定／解锁当前群组内所有教室的中控触摸面板；批量开启／关闭当前群组内所有教室的系统电源；集中查看群组内所有教室的设备状态；集中查看群组内所有教室的电脑信息；集中查看群组内所有教室的用电信息，包括：

电流、电压、耗电量、电费；可集中监控群组内所有教室的视频图像。

智慧课表支持与学校课表对接，根据课表规定的时间、地点自动开启/关闭设备；支持在web管理页面直接编辑课表，实现快速调课；可根据课表时间对教室设备的定时开关机；按照课表信息自动给老师的IC卡授权；根据课表信息自动管理多媒体教室，如课前教室门的自动开启、教室温度、亮度、空气质量的自动调节等。

安防监控管理人员通过平台即可直接调用各教室监控画面，实时观测课室情况。

对每个教室进行视频监控；对每个教室的设备如：

投影机、电脑等进行监控，支持设备拔线，后台弹窗报警；可接入其他安防探测器，如：

红外人体感应、破窗感应等。

能源管理通过平台软件可实时查看各课室耗电量情况，对教室的电压、电流、耗电量等自动检测和告警，主要包括：

可设定教室电压、电流阈值，超过阈值后台弹窗报警，可有效防止应电压不稳或漏电造成的设备损坏和人员触电危险。

自动统计每个教室的耗电量，并能通过当前电价自动统计电费；大型数据库统计支持报表统计分析并根据不同的部门要求（教务处、后勤处、国资处等）形成并输出与之相关的汇总报表（Excel格式）。

1.2.1.2智能门禁系统智能门禁系统是结合一卡通系统和门禁系统的现有功能，针对性解决现有多媒体教室管理中存在的各种弊端，即提高教室的管理效率，又扩展一卡通系统的应用范围，整体提升学校的信息化水平。

系统结构：

设备名称说明备注网络高清中控主机提供I/O报警触发端口可与班牌对接电子闭门器控制门的打开、关闭电子锁控制门的上锁、解锁读卡器刷卡开门核心产品：

Ø电子闭门器电子闭门器也叫作电动释放器、同时也被称为自动闭门释放器，它是一种能够通过电控方式，来将门扇自动关闭的设备机构，这种闭门器，和我们过去常见的液压式闭门器是不一样的，电动闭门器能够将不定位闭门器和电磁释放器的优点和功能合二为一。

电子闭门器的内部是强力弹簧和电磁阀组成，当把门推开时压缩弹簧是由电磁阀来锁止的，这样教室门就可以保持常开的状态，当老师在教室或者管理员在控制中心按下关门键时，电磁阀就会释放反弹的冲击力关闭教室门。

Ø电插锁电插锁是一种电子控制锁具，通过电流的通断驱动“锁舌”的伸出或缩回以达到锁门或开门的功能。

系统功能：

1）可结合课表信息，在上课前15分钟自动开启教室门锁，也可通过管理员在控制中心远程一键开启教室门锁；2）上课时，老师可一键关闭教室门，但不上锁，迟到的学生仍可推门进入教室；3）放学后，管理员可通过教室的视频监控或人体感应监测到教室没有人后，一键关闭教室门并上锁；4）可通过授权的IC卡刷卡开启教室门锁。

1.2.1.3环境控制系统教室环境控制包括教室温度、教室亮度、空气质量等的监控与调节；通过对教室环境的全自动控制，可大量减轻管理人员的工作和减少能源的损耗。

系统结构：

设备名称说明备注网络高清中控主机提供红外／232控制端口，控制空调、新风系统开关探测模块各种传感设备，包括：

光感、温感、CO2探测等。

电源控制器控制灯光开关核心设备：

Ø光照度传感器可对教室内的光线强度进行实时的测量，将测量的数据实时的传回到服务器端，服务器端根据之前设定的阈值自动开／关教室的灯光。

Ø温度传感器可对教室的温度进行实时测量，并将测量的数据实时反馈给后台服务器端，服务器端根据之前设定的阈值自动开／关教室空调。

ØPM2.5空气质量检测传感器可对教室的空气质量进行检测，并将检测的数据实时反馈给后台服务端，服务端根据之前设定的阈值自动开／关教室的新风系统。

系统功能：

1）自动恒温：

根据温感采集的数据结合课表信息自动开启／关闭空调系统；2）自动照明：

根据光感采集的数据结合课表信息自动开启／关闭灯光；3）自动新风：

根据采集的CO2浓度结合课表信息自动开启／关闭新风系统。

1.2.1.4安防报警系统安防报警系统是保障教室设备安全的重要应用，主要有设备报警、断线报警、移动侦测报警等多种类型，主要是利用外部感应设备（红外灯、双鉴探测器、门磁等）和线路检测信号通过高清中控主机的I/O端口触发系统发生本地声光或者远程图形声音等报警，联动录像，发挥安全管理的作用。

系统结构：

设备名称说明备注网络高清中控主机提供I/O报警触发端口报警模块各种报警传感设备，红外灯、双鉴探测器、门磁、声光报警器等。

核心产品介绍：

Ø门磁传感器门磁传感器是安防系统中常用的报警传感设备，一般由两部分组成，一部分是磁条，内部有一块永久磁铁，用来产生恒定的磁场，另外一部分内部有一个常开型的干簧管，当磁条和干簧管靠得很近时（小于15毫米），干簧管呈闭合状态，无线门磁处于工作守候状态，当磁条离开干簧管一定距离后，干簧管断开，断开瞬间电路发出信号触发报警。

Ø被动红外探测器被动红外探测器，俗称红外灯，在安防上应用很广，一般有壁挂和吸顶两种安装方式的，具体探测距离和探测精度视型号不同而有所区别。

被动红外探测器是探测人体发射的红外线来进行工作的。

探测器收集外界的红外辐射进而聚集到红外传感器上。

红外传感器通常采用热释电元件，这种元件在接收了红外辐射温度发出变化时就会向外释放电荷，检测处理后产生报警。

这种探测器是以探测人体辐射为目标的。

所以辐射敏感元件对波长为10”n、左右的红外辐射必须非常敏感。

为了对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。

被动红外探测器，其传感器包吉两个互相串联或并联的热释电元。

而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释电元几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。

一旦入侵人进入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜而聚焦，从而被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警。

多视场的获得，一是多法线小镜而组成的反光聚焦，聚光到传感器上称之为反射式光学系统。

另一种是透射式光学系统，是多面组合一起的透镜·菲涅尔透镜，通过菲涅尔透镜聚焦在红外传感器上。

这要指出的是被动红外面的几束光表示有几个视场，并非被动红外发红外光，视场越这要指出的是被动红外面的几束光表示有几个视场，并非被动红外发红外光，视场越多，控制越严密。

Ø双鉴探测器对安全系统而言，一般用来做探测人员或物体栘动的技术有三种。

那就是被动式红外线（PassiveInfrared）微波（Microwave）以及超声波等（Ultrasonic）。

但由于每一种探测技术都具有一些先天性的缺点，而产生错误动作的情形，因此为了提高探测的稳定性，有效降低探测失误的发生，便有厂商将两种完全不同原理的探测技术结合在单一机体内，这就是所谓的“双鉴式探测器”。

一般双鉴探测器是结合了被动式红外线与微波之两种不同原理的探测技术，而在被动式红外线的部份中，则是利用焦热电之红外线感应探测器的方式，（Pyroe1ectricInfraredSensor），来感应区域内是否出现因人体移动所产生的温度变化，而判断是否有人侵入。

至於微波的部份则是应用多普勒效应（Dopp1erEffect）来感应物体的移动。

当双鉴探测器的两种探测技术都同时感应到有人侵入时，才会输出警报讯号通知系统的控制主机。

双鉴探测器的最大优点就是可以两种探测技术的相互支援，而降低误动作的可能性。

因此，对于不适合单—技术探测器运作的环境或是要求高度稳定的安全系统而言，双鉴探测器无疑是最佳的选择。

系统功能：

红外灯、探测器、双鉴等触发报警:

各种探测设备接驳在信息交互式中控的I/O口上，通过系统平台分别设定各路I/O的具体参数，根据管理策略统一布防，在布防时段和布防区域，各种探测设备通过I/O触发远程和本地报警。

电子锁远程开启/关闭:

钢制多媒体电教桌可以通过系统实现远程的开启和关闭。

门磁报警:

钢制多媒体电教桌的柜门上安装门磁，当桌子门在设定的时段之外被强行打开的时候触发I/O实现报警。

断线报警（投影机线视频丢失报警等等）:

网络高清中控主机所有的视频信号接口均具备线路检测功能，可以通过线路检测来实现某些线路被剪、断裂等情况下的系统报警，对教室来说，主要的断线报警是投影机线路报警、交互液晶一体机断线报警或台式电脑的断线报警，这样，主控中心可以随时随地监测到教室投影机和电脑的状态，一方面方便管理，另一方面实现安全防护。

1.2.1.5校园广播系统广播系统是每个学校不可缺少的基础设施之一，尽管近几年来视频技术和网络技术在飞速的发展,现在的广播系统不仅仅限于对于音频信号的广播，已经逐渐发展成对音视频信号的广播应用。

随着现代信息技术的不断发展，利用广播系统进行语音教学的需求在不断的增加，特别是音乐铃声的普及，英语听力考试的实施等，对现行学校广播系统的功能、容量、音质、智能化水平等都提出了更高的要求。

系统结构：

设备名称说明备注网络高清中控主机内置音视频广播接口教学电脑安装IP广播插件系统功能：

1.被动接收总控室过来的音视频广播信号，音视频自动强制切换输出到投影和扩音；2.可对教室群组广播也可对单个教室广播。

1.2.1.6IP电话通讯系统IP电话系统是教室方案的重要组成部分，主要解决教室和主控室之间的语音通讯。

IP电话系统作为一个相对独立的系统，主要的应用价值就在于教室应用系统非正常期间与主控室通讯解决问题或请求协助。

因此，IP电话系统可以做到即插即用。

系统结构：

设备名称说明备注网络高清中控主机教室的核心中控设备，集中连接外部设备，提供本地和网络控制IP电话模块实现教室与主控室语音通讯IP电话控制端核心模块：

ØIP电话网络高清中控主机支持RJ45接口的硬件IP电话，可以做到即插即用，实现拨号通讯。

系统功能：

教室和主控室之间语音通讯：

教室老师在教室里通过拨号就可以在主控室振铃，主控室管理接听电话后，实现语音对讲通讯，配合主控界面的视频图像实现可视通讯。

即插即用：

统一控制管理系统支持RJ45硬件IP电话，可以做到即插即用，无需繁琐配置，实现电话通讯功能。

手动拨号、快速拨号、缩位拨号等：

系统支持传统电话应用功能，支持手动拨号、快速拨号、缩位拨号等应用。

1.2.1.7IC卡刷卡系统网络高清中控主机可兼容学校现有校园一卡通IC卡，与现有一卡通系统对接，学校教室均由学校一卡通来刷卡使用。

学生能够在上课前通过安装在教室门旁的IC卡刷卡系统进行刷卡考勤登记，老师可以通过刷卡系统开启教室多媒体设备。

系统结构：

设备名称说明备注网络高清中控主机教室的核心中控设备，集中连接外部设备，提供本地和网络控制IC卡读写器实现讲台、设备开启、人员统计。

核心设备：

ØIC卡读写器IC卡读写器安装在教室门口或者机柜讲台，学生凭校园一卡通刷卡考勤签到，教师凭校园一卡通卡刷卡打开机柜开启系统。

教室刷卡控制系统是通过教学课表信息与教师身份认证识别，实现教师持校园IC卡方便地使用教室。

系统是总线方式，每个教室控制台都安装一个读卡器，读卡器通过串口与网络高清中控主机连接，网络高清中控主机通过网络与教室管理平台连接，通过教室管理平台下发排课信息和有效卡号到每个教室的网络高清中控主机上，IC卡的身份信息经系统数据库的对比识别，实现对多媒体中控面板的解锁或多媒体讲台电子锁的解锁。

该刷卡系统采用的是脱机联网方式，当教室管理平台向每台网络高清中控主机下发课表信息后，课表信息直接存储在每台网络高清中控主机后，可以脱离网络独立工作，进行信息识别、发出解锁面板或者开锁控制指令并读卡记录。

系统功能：

1）可兼容学校现有校园一卡通IC卡，与现有一卡通系统对接;2）上课老师使用IC卡刷卡自助开启、关闭设备，没有IC卡，或授权不对不允许开启系统;3）在总控管理端可实现对教室内IC卡控制器远程授权、发卡、刷卡记录查询；4）可根据课表信息自动对符合课表信息要求的IC卡进行授权；5）实现老师、学生的考勤；并且作分时，分人，分科，分班统计。

1.2.1.8用电信息采集系统用电信息采集系统，是实现对教室用电安全的在线监测和教室设备负荷、电量、计量状态等重要信息的实时采集，及时、完整、准确地为集控平台提供基础数据，保证教室人员和设备的用电安全。

核心设备：

Ø智能电能采集仪智能电能采集仪对多媒体教室的电能表进行监视记录并将数据上传至集控平台。

系统功能：

1）可以设置教室电流、电压的正常区间范围，超出或低于正常区间范围后台集控软件会立即报警提示；2）可以设置教室电能最高限值，超过限值台集控软件会立即报警提示；3）能够根据当地电价自动统计出单间教室或整栋楼的电费情况；4）通过客户端软件可以监控单间课室或者整层楼实际用电情况，参数有：

电压，电流，电能，电费，功率。

1.2.2智慧教室管理平台1.2.2.1信息发布通知管理管理者经由智能空间管理后台设定通知内容，包括图片或文字来传达消息通知。

ROOMIS则会将通知显示于终端首页下方，并进行轮循播放，点击进入则可以预览所有通知。

终端提醒查看通知：

点击通知标题查看详细通知内容：

手机查看通知：

公播管理同时，智能空间管理终端可以将学校的各类通知公告、多媒体信息、学校宣传片、以及学校个性定制化的信息展示出来。

可以通过与学校的信息发布或相关系统进行整合，采取ftp服务的方式，由人工手动或系统自动将需要发布的公告、学校宣传片等多媒体资源导入到平台中，并通过智能客户端将这些多媒体信息展示出来，对外宣传和展示学校形象。

（1）多媒体资源自动导入如果学校有信息发布或相关的多媒体信息发布系统，可以通过接口将需要发布的多媒体信息自动导入到平台进行自动发布。

（2）手动上传到入如果学校没有相关的多媒体信息发布系统，可以由相关的人员手动将多媒体资源上传到平台进行发布。

（3）多媒体资源展示对于上传到平台中的资源，可以设置自动播放展示，并通过智能客户端播放。

班牌管理在高校里，不同的课程会在不同的教室进行，并由不同的