一、产品概述 智慧教育平台是集“教、学、测、评、练、管”为一体，为教育管理者、教师、学生构建的互联网+教育平台，具有互联互通、开放灵活、多级分布、覆盖全国的特点。 平台精心打造了教务、校务、教研、教学、学习、课程、资源、题库、考试、设备管控、数据看板等业务板块，构建了课前、课中、课后的完整业务链，能够有效支撑学校和师生开展信息化教学应用，从而全面提升师生信息素养，开展基于互联网的教育服务新模式。 二、产品特点 多级权限管理 多类设备管控 多个场景覆盖 多端数据汇总 多方资源汇聚 多维智能排课 多元教学融合 多维课堂服务 三级等保资质 三、产品形态

音为梦想 乐动未来 　　公司名称：北京鑫三芙教学设备制造有限公司 　　网址：http://www.xinsanfu.com/ 　　电话：01062473201/01062473181 音乐教学互动平台3FN-1 概述 　　1、 先进的C++计算机语言编写，.NET4.0运行环境，全自主知识产权。 　　2、 支持五线谱或简谱教学与编辑、五线谱与简谱混合教学与编辑、乐理知识与多媒体拓展、音乐基础知识与教学资源库教材等互动模块，各功能模块划分明确，系统界面风格简洁明朗，操作界面可任意拖拽、放大缩小，可以将乐谱放大16倍，使教室后部的学生依然清晰可见。 　　3、 支持Windows全系操作系统、可搭载触控一体机、电子白板、台式或笔记本PC使用。 乐谱教学与编辑 　　1、 可任意书写标题、副标题、作曲、作词、版权等乐谱信息。 　　2、 可任意编辑高音谱表、低音谱表、大谱表以及总谱，可设置表情标记、谱表的页面大小、方向及页边距，可设置每行的小节数量。 　　3、 创建谱表时可选择：任意调式编辑、任意速度播放、任意节拍类型、以及不完全小节起拍（弱起小节）。 　　4、 音符录入、符点录入、升降音录入、休止符录入、三连音录入、倚音录入，录入后可播放且任意范围播放。 　　5、 系统内置516种古今中外乐器音色，内置音色处理器，无论是内置音色或外接音源均可以达到悦耳的播放效果。 　　6、 支持乐谱播放速度调节，可以以乐谱小节为单位调节速度，一首乐谱可以调节前后乐章不同的速度；可以以不同音符时值为单位调节，如以4分音符为基准，每分钟120拍，或以2分音符、8分音符为基准每分钟240拍，速度调节数值为每分钟5拍至每分钟600拍（以4分音符为基准）。 　　7、 支持五线谱与简谱的混合编辑，并且在任意类型谱表或混合编辑谱表上添加歌词。 　　8、 歌词支持自动对齐功能，自动添加拼音功能，以及多段落歌词录入功能。 　　9、 任意插入或删除乐谱小节，修改调整小节属性，修改谱表、小节、记谱标记、音符的个性化样式。 　　10、 具有文本标注插入功能，可对插入文本进行格式编辑，如字体、大小等。 　　11、 具有倚音、谱号、调号、拍号、小节线、线条记号、装饰音与演奏记号、临时升降号、力度记号、重复与跳转记号、速度、震音、琶音与圆滑音、风笛装饰音、占位框与小节的记谱符号的插入，插入后播放乐谱会有相应效果呈现。 　　12、 具有换行符与占位符插入、符杠属性任意组合、符头任意添加与更换、呼吸与停顿标识提醒、连谱号标识插入。 　　13、 可在编辑的谱表上任意拖拽、修改、删除所有记谱标记，所有编辑界面具有退格与前进快捷键。 　　14、 可导入任意MIDI音频课件（支持所有MIDI格式文件）并支持多音轨编辑，每条音轨前显示乐器名称及简称，可任意调换各个音轨音色，修改音轨音符达到再次创作效果，可在多音轨谱表中单独选择任意一组或多组音轨单独播放。 　　15、 具有乐谱卷帘编辑器功能，辅助弹奏教学功能，以柱形图的方式显示所有音符的音高与时值，并显示虚拟键盘的键位。 　　16、 播放所有音符可在内置软键盘上显示键位的位置以及和弦键位的位置，可外接键盘输入设备，软件支持128复音同时录入。 　　17、 具有应用广泛的总谱编辑功能，如交响乐、电声乐、民乐、打击乐、流行乐总谱等，可导入木管乐器、自由簧片、铜管乐器、有音高打击乐器、高音打击乐器、进行曲打击乐器、声乐（人声音高）、键盘、电子乐器、拨弦乐器、弦乐器、中国民族乐器、世界民族乐器、古典乐器等至少500种以上音色，并且支持拓展外部硬件音源及外接软音源。 　　18、 可编辑鼓组节奏谱并播放或更改鼓组相关音色，可单独播放或编辑乐谱中的节奏。 　　19、 可编辑六线吉他谱，播放或更改吉他相关音色，吉他指法标识插入，吉他和弦品格图插入。 　　20、 可编辑四线谱并播放或更改运用四线谱记谱的相关乐器音色，如低音吉他、曼托林、贝司等乐器。 　　21、 支持修改或编辑后的曲谱导出或打印功能。 　　22、 具有内置屏幕截图功能，可选择屏幕任意位置截图，并保存为图片文件，以便教师制作教学课件。 乐理教学与多媒体 　　1、 具有五线谱大谱表以及虚拟MIDI键盘交互教学功能，通过弹奏虚拟键盘可显示该键位在五线谱上的音高位置，并可显示该键位的音高唱名，虚拟键盘显示音名。 　　2、 具有调的五度循环图讲解界面，可任意选择国际通用的12种常见调式，更改调式后可在五线谱上显示不同调式的音阶变化，并且具有调名显示窗口。 　　3、 音频插入功能，可插入及播放众多常见格式的音频文件，如范唱播放、伴唱播放、唱名播放、音名播放、节奏播放。 　　4、 视频插入功能，可插入及播放众多常见格式的视频文件，如教学配套音响资料、音乐教学欣赏视频、教师自制视频课件等。 　　5、 图片插入功能，可插入众多常见格式的图片文件，可在插入的图片上随意勾画、标注、缩放等。 　　6、 表格插入功能，可插入Excel表格文件，对插入表格的格式、字体、边框、填充、数字、批注进行编辑。 　　7、 文本插入功能，可插入Word、PPT、PDF等不同格式的常见文本文件并可对其修改与编辑。 　　8、 音名与唱组模块，具有88键虚拟可弹奏键盘，具有音组标识、音名与唱名标识，可一键显示音名与唱名。 　　9、 视频录制功能，具有嵌入式的视频录制插件，可在任意模块下实现录制，将教学内容录制后制作课件或教学实例以及微课展示。 　　10、 电子书写功能，具备电子白板的书写或涂鸦功能，在任意教学模块下，对屏幕上的教学内容进行屏幕书写及涂鸦，具备一定可编辑功能。 　　11、 音名与唱名播放功能，可以播放内置音名与唱名音频文件，以及教师自行添加的音频文件。 教材资源 　　1、 具有音乐基础知识教学模块，内置教学教材，具有音、音律、五线谱记谱法、节奏节拍、音程、和弦、调式关系、音乐术语等内容，所有内容均已图文并茂的方式呈现，教学内容目录以列表形式展开，方便教师选取相应的教学内容，也可以根据教师实际教学内容任意拓展音乐基础教学模块的教学内容或添加音频及视频课件。 　　2、 具有教学资源库模块，内置中国音乐家、西方音乐家、民歌、演唱形式、西洋乐器、音乐风格等教学资源，所有内容均已图文并茂的方式呈现，教学内容目录以列表形式展开，方便教师选取相应的教学内容，也可以根据教师实际教学内容任意拓展教学资源库模块的教学内容或添加音频及视频课件。 　　3、 音乐基础知识与教学资源模块可任意添加课件教学内容，使教师拥有更多的自主教学内容拓展空间。 音为梦想 乐动未来 　　公司名称：北京鑫三芙教学设备制造有限公司 　　网址：http://www.xinsanfu.com/ 　　电话：01062473201/01062473181

音为梦想 乐动未来 　　公司名称：北京鑫三芙教学设备制造有限公司 　　网址：http://www.xinsanfu.com/ 　　电话：01062473201/01062473181   三芙音乐教学互动平台MIP-2 概述  1、支持简谱、五线谱的书写和声音播放,能显示教学所需的乐谱，并可在乐谱上进行编辑（诸如勾画、移动位置、添加图标等），辅助乐理教学、视唱教学和音乐实践教学。能播放音频素材，并可根据需要变速、变调、停止、反复等。应能调用图片、视频等资料，并能对图片和视频资料进行局部放大、缩小以及编辑等。应能提供简谱和五线谱的所有元素符号，支持谱曲、编辑、输出和打印功能。应能显示标准钢琴键盘，并通过鼠标、键盘、触摸等操控其发音 2.★具有屏幕悬浮键，可在屏幕范围内随意拖动，通过悬浮键可以直接跳转：五线谱、简谱、调式、音程、音乐基础知识、教师资源库模块；悬浮键集成：屏幕书写、微课录制、指法采集功能插件；悬浮键集成：音视频、图片、OFFICE文档、PDF等插入功能页面，教师可在各个教学界面快捷打开各类多媒体教学资源；悬浮键可提供云平端支持，可收集音乐教学资源、开展探究性音乐教学、使用咨询及故障申报。悬浮键在产品打开后，持续出现在屏幕前端，并可任意拖动位置。 乐理调试教学模块 3.★独立的调式教学模块。具有五线谱、虚拟键盘、电子琴交互教学功能，可外接电子琴弹奏或输入和弦，可选12种国际通用调式，弹奏虚拟键盘或电子琴，虚拟键盘高亮显示，并显示该键位在五线谱上的对应音符；唱名显示窗口同时唱名；简谱显示窗口同时显示简谱。 4.★具有调的五度循环图讲解界面，可选择12种调式，五线谱根据不同的调式显示不同的调号，五线谱音符根据不同调式而排列“首调式音符”位置，不同调式的“DO RE MI FA SO LA SI”音符对应虚拟键盘的位置，弹奏时高亮同步，唱名与简谱显示随调式同步，具有键位保留功能，弹奏键盘后，虚拟键盘与五线谱音阶高亮保留不消除。 5.★具有“键位高亮”保留功能，弹奏虚拟键盘或电子琴并离手后，虚拟键盘及五线谱音符高亮持续不消除；调式教学界面有电子节拍器插件，可以设置不同拍速，调式教学模块内置128种高保真音色。 乐理音程教学模块 6.★独立的音程教学模块。界面有88键双色发光可虚拟键盘，可外接电子琴弹奏或输入和弦，具有五线谱、虚拟键盘、电子琴交互教学功能，弹奏虚拟键盘或电子琴，五线谱音符高亮显示；触摸五线谱音符，虚拟键盘高亮显示，整个教学过程中“音名显示窗口”同步显示所弹奏的音名；系统同步发声。弹奏键盘“黑键”时，音名显示窗口显示等音关系。 7.★具有“音程教学”与“和弦教学”两种模式，音程教学模式下，五线谱音符全部显示，弹奏多个键位时，五线谱音符左右排列高亮显示，可显示音符间的音程关系；和弦教学模式下，五线谱音符隐藏，用电子琴弹奏和弦时，五线谱仅显示当前弹奏的和弦，和弦以国际通用的纵向排列显示。 8.★和弦教学模式可以支持“不和谐和弦”及“和谐和弦”，和弦模式可同时弹奏10个以上的键位。 9.★具有对比教学模式，在此模式下，可在虚拟键盘或电子琴上先后多次输入多组的单音或和弦（音程、和弦教学模式均可支持），五线谱音符以及虚拟键盘全部高亮显示，对比不同音程与不同和弦的关系，对比教学具有一键清除高亮按键。 10.★具有“键位高亮”保留功能，弹奏虚拟键盘或电子琴并离手后，虚拟键盘及五线谱音符高亮持续不消除；调式教学界面有电子节拍器插件，可以设置不同拍速，调式教学模块内置128种高保真音色。   五线谱与简谱教学模块 11.★独立分开的五线谱与简谱教学模块，五线谱、简谱模块专业教学，不相互混淆。 12.★新建五线谱乐谱课件插件，预设高音谱表、低音谱表、大谱表三种谱表样式；可编辑乐谱课件文本信息；具有2/2、2/4、3/4、4/4、3/8、6/8、9/8、12/8拍的拍型选择快捷键，并有手动节拍插件，可新建任意节拍乐谱课件；可预设新建乐谱课件的小节数量、节拍速度；可预设新建乐谱课件不完全小节（弱起小节）的：小节数量与小节时值；可预设15种新建乐谱课件的调式，并可预设无调式乐谱课件；所有乐谱课件可通过拖拽屏幕的方式移动；滑动方式放大缩小；简谱乐谱可以预设至少4个声部的乐谱。 13.★可以通过不同乐器音色选择新建五线谱乐谱课件，系统支持516种乐器音色，并可建立516种不同乐器所用的专用谱表，如吉他四线谱、六线谱、品格图、鼓组公尺谱等；系统自动生成乐器音色所适用谱表的调号，并自动载入该播放音色。在此模式下，可一次性添加多个乐器音色，并自动生成教学用总谱课件，如交响乐教学课件、民乐教学课件、打击乐教学课件、流行乐教学课件等，此类课件适用于校内交响乐团、民乐团、鼓号队等拓展型乐谱课件教学。 14.★简谱及五线谱教学模式具有三连音教学功能，并可演示不同时值三连音符的实际发声效果；具有电子节拍器插件，可根据当前节奏类型播放相符的与之节拍；支持课件检索功能，并可将屏幕上的乐谱进行二次保存，保存格式为PNG、PDF或SVG无损放大的矢量文件，用于教师制作个性化课件。 15．系统具有多种适用于简谱或五线谱的乐谱演奏标记、表情记号，所有演奏演奏标记均具有实际发声效果，以便应用于教学，如反复记号、强音、弱音、琶音、震音等。 16.★五线谱教学具有前后乐章变奏功能，教师可以以乐谱小节为单位，分别设置五线谱乐谱的调号、拍型、拍速，能够充分讲解乐章主副歌部分的不同调号、拍型、拍速。（如“乌苏里船歌”前奏部分为6/8拍、降E大调、速度80，主歌部分为2/4拍、G大调、速度95）；系统可以根据不同时值音符为基准设置速度，（如以四分音符为基准，每分钟100拍，或以八分音符为基准，每分钟100拍），提供不少于6种时值的音符为基准。 17.★具有彩色音符教学插件，可以将色调单一的音符变成彩色，以不同的颜色区分不同音高的音符，适合低年龄教学；具有音名显示插件，可以在教学乐谱上一键填充所有音符的音名，适合高年龄教学；具有乐谱移调功能，可以任意改变五线谱乐谱的调式，改变调式后的五线谱乐谱的调号及音符位置均跟随调式而改变，让学生所听即所看。 18.★具有屏幕虚拟键盘，键盘数量可在88键以内任意滑动选择；可外接电子琴、电钢琴进行弹奏或输入和弦，输入和弦时，虚拟键盘高亮显示、五线谱音符纵向排列书写；具有键位保留功能，弹奏键盘后，虚拟键盘与五线谱音阶高亮保留不消除；可以调用电子琴音色进行乐谱课件播放，可以使用电子琴喇叭进行声音播放。 19.★五线谱教学模块具有独立的播放控制插件，具有播放时长、进度以及当前小节拍号显示窗，可以通过播放进度滚动条快捷滑动至乐曲的任意部位播放；播放控制插件具有：播放、暂停、节拍器按键，可通过音量滚动条控制播放音量、速度滚动条控制播放速度；具有预备节拍功能，在播放乐谱的时候会先播放与当前乐谱拍型、速度相匹配的指引节拍；具有循环播放功能，可以设置乐谱任意小节起止的循环播放。 20.★具有音源拓展插件，教师向计算机桌面自动生成的“音源导入”文件夹内添加数字音源文件后，再打开音源拓展插件，系统可识别新添加的数字音源，并可直接调入系统播放使用。计算机桌面的“音源导入”文件夹为安装系统后自动生成的快捷文件夹。 21.可在简谱及五线谱教学模式下添加乐谱歌词，支持歌词自动对齐功能，自动添加拼音功能，可以添加至少4段落歌词。 22.教学乐谱具有五线谱或简谱所需的常用演奏标记及表情记号，如：琶音演示、震音演示、风笛装饰音演示、演奏力度演示、八度演奏演示、延音踏板演示、呼吸与停顿演示、前后倚音演示、升降号演示、重复与跳转记号演示，诸多的乐理知识演示效果生动直观的展现乐理教学。 23.可导入MIDI音频文件自动生成五线谱课件，并支持多音轨编辑，每条音轨前显示乐器名称及简称，可任意调换各个音轨音色，修改音轨音符达到再次创作效果。 24.简谱教学模块具有节奏输入模式，可以输入没有音高的节奏音符；可以将有音高的常规乐谱单独进行节奏播放。以上两种教学方式方便学生掌握乐谱节奏知识。 25.★随系统附赠一套乐谱课件转换工具，该转换工具可以将各类五线谱及简谱乐谱课件转换为适用于本产品的专用格式乐谱课件，拓展本产品的使用范围。 音乐基础知识与教师资源库 26.独立的音乐基础知识与独立的教师资源库教学模块 26.系统内置中小学1-9年级五线谱教学课件，教师可以任意调用及二次创作。 27.具有内置教学教材，具有音、音律、五线谱记谱法、节奏节拍、音程、和弦、调式关系、音乐术语等内容，所有内容均已图文并茂的方式呈现。 28.★开放式教学课件及教材拓展功能，系统可以使用多种OFFICE兼容格式、音视频格式、图片格式或DPF格式的教学课件。教师向计算机桌面自动生成的“音乐基础知识”或“资源库”文件夹内添加上述格式的课件文件后，再打开系统对应的“音乐基础知识”和“教师资源库”两个模块后，系统可识别新添加的多媒体课件，并可直接调入系统使用。计算机桌面的“音乐基础知识”或“资源库”文件夹，为安装系统后自动生成的快捷文件夹。 音为梦想 乐动未来 　　公司名称：北京鑫三芙教学设备制造有限公司 　　网址：http://www.xinsanfu.com/ 　　电话：01062473201/01062473181

研究背景 芯片是人类最伟大的发明之一，也是现代电子信息产业的基础和核心。小到手机、电脑、数码相机，大到6G、物联网、云计算均基于芯片技术的不断突破。半导体光刻工艺水平的发展是以芯片为核心的电子信息产业的基石，目前半导体光刻的制造工艺几乎是摩尔定律的物理极限。随着制造工艺的越来越小，芯片内晶体管单元已经接近分子尺度，半导体制作工艺的“瓶颈效应”越来越明显。随着全球化以及科技的高速发展，急剧增长的庞大数据量要求数据处理模型和算法结构不断优化升级，带来的结果就是对计算能力和系统功耗的要求不断提高。而目前智能电子设备大多存在传输瓶颈、功耗增加以及计算力瓶颈等现象，已越来越难以满足大数据时代对计算力与功耗的需求，因此提高运算速度同时降低运算功耗是目前信息工业界面临的紧要问题。 如当年集成电路开创信息时代一样，当下已经普及的光通信正在成为新革命力量的开路先锋。与此同时，光子芯片正在从分立式器件向集成光路演进，光子芯片向小型化、集成化的发展趋势已是必然。相对于电子驱动的集成电路，光子芯片有超高速率，超低功耗等特点，利用光信号进行数据获取、传输、计算、存储和显示的光子芯片，具有非常广阔的发展空间和巨大的潜能。 项目功能 本项目瞄准光通信关键技术及核心芯片，基于量子阱二极管发光探测共存现象，探索关键微纳制造技术，研制出可以同时实现通信、感知功能的一体化光电子芯片。 技术路线 一、技术原理及可行性 本项目主要负责人王永进教授发现如图1所示的量子阱二极管发光探测共存现象，首次研制出同质集成发射、传输、调制和接收器件的光电子芯片，这些原创工作引起了业界相关科研小组地广泛关注，化合物半导体同质集成光电子芯片成为研究热点。香港大学的蔡凯威小组和申请人合作提出湿法刻蚀和激光选择性剥离技术，在蓝宝石氮化物晶圆上实现LED基同质集成光电子芯片(Optica 5, 564-569 (2018))。沙特阿卜杜拉国王科技大学Ooi教授和美国加州大学圣巴巴拉分校Nakamura教授小组在蓝宝石氮化物晶圆上，研制出基于氮化物激光器的同质集成光电子芯片(Opt. Express 26, A219(2018))。中科院苏州纳米所孙钱小组在硅衬底氮化物晶圆上，研制出基于氮化物激光器的同质集成光电子芯片(IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 24, 8200305 (2018))。在NRZ-OOK调制方式下，InGaN/GaN量子阱二极管可实现Gbps的光发射、调制和探测速率(Appl. Phys. Express 13, 014001 (2020))。这些工作表明研发基于光子传输的化合物半导体同质集成光电子芯片以实现片上光子通信是可行的。   二、总体结构设计及工艺流程 本项目提出的同时通信/感知一体化光电子芯片基于常规的蓝宝石衬底氮化镓基多量子阱LED外延片进行设计，无需特殊定制的外延结构。以典型的2寸氮化镓基蓝光LED外延片为例，其外延片结构如图2所示，从下至上依次为蓝宝石衬底、AlGaN缓冲层、未掺杂GaN层、N型GaN层、InGaN/GaN多量子阱层和P型GaN层，通过调节InGaN/GaN多量子阱层的参数（层厚度与In的比例等等）可制备具有不同中心波长的光源器件。   图3为本项目所提出的同时通信/感知一体化光电子芯片结构。在蓝宝石衬底的氮化物晶圆上通过刻蚀和沉积等一系列晶圆级微纳加工技术，制备出单片集成的InGaN/GaN多量子阱LED和PD。光子芯片的P、N电极可以采用倒装技术直接与基板相连，光线从透明的蓝宝石衬底发出，这样不仅使得器件具有优良的电性能和热特性而且简化了其后期的封装工艺。 三、技术创新优势 1、同一块晶圆上集成LED和PD使得两者间距离大大缩短，不仅有助于增强PD对蓝宝石表面反射光线的耦合，提升感知系统性能，而且缩小了器件整体外形，符合集成电子器件小型化、便携化的发展趋势； 2、单片集成的LED和PD器件相比于传统异质的、分立的LED和PD简化了封装形式和工艺，不再需要对LED和PD进行单独的封装，而且同质集成器件的基板也较异质结构的简单统一，极大地缩短了集成系统的制作周期； 3、同时通信/感知一体化光电子芯片采用相同的工艺就可以制作出LED和PD，简化了生长异质材料的复杂性，缩短了器件流片的周期，使用同一工艺就可将LED和PD进行批量生产，有效地降低了生产成本。 四、实验验证 本项目团队所在的Peter Grünberg研究中心拥有完整的LED器件制备、光电性能测试与电学性能测试平台，并且项目成员积累了丰富的测试技术与经验，能够满足本项目的同时通信/感知一体化光电子芯片测试同时表征光电参数与电学参数的需求。下图4所示为器件形貌表征图，从左边依次是扫描电镜图、光镜图、原子力显微镜图。   基于通信感知一体化芯片，本项目利用单个多功能集成器件成功实现了对人体脉搏的监测功能，如图5所示。   另外基于通信感知一体化氮化镓光电子芯片，我们还实现了照明、成像和探测功能为一体的LED阵列系统，如图6所示。该系统可以在点亮照明的同时，实现对外界光信号的探测与感知，通过后端系统处理后，再将信息通过阵列显示出来，实现多种功能的集成。 项目负责人王永进教授是国家自然基金委优秀青年项目、国家973项目获得者，他以第一或通讯作者身份在Light-Sci Appl.等主流学术期刊发表一系列高质量研究论文，获授权中国发明专利23项，美国发明专利2项，被National Science Review、Semiconductor Today等做9次专题报道，荣获2019年中国电子学会科学技术奖（自然科学）、2019年南京市十大重大原创成果奖等。

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