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1、精选优质文档-倾情为你奉上XX学校智慧校园建设总体设计方案目录1 建设背景1.1 政策背景十八大报告明确把“信息化水平大幅提升”纳入全面建成小康社会的目标之一，首次把信息化同工业化、城镇化和农业现代化并列为国家战略，促进“四化”同步发展。2016年6月，教育部印发教育信息化“十三五”规划，明确要求深化建设和应用“三通两平台”，并对中小学信息化建设的目标和内容做出了重要的阐述。2015年3月19日，省政府办公厅发布了关于进一步推进智慧教育的实施意见，该实施意见明确了安徽推进智慧教育的政策要求、推进进度及具体办法，并将“智慧校园”建设列为重点建设任务。安徽省“十三五”教育信息化发展专项规划强调要“
2、实现教育全过程信息化，充分发挥教育信息化在推进教育综合改革、教育治理体制和治理能力现代化进程中的积极作用。构建扩大优质资源覆盖面的有效机制，推动优质数字教育资源普及共享，强化信息技术在教学、科研和管理等核心业务中的有效应用，促进信息技术与教育教学的深度融合。”2018年5月15日，安徽省教育厅印发安徽省中小学智慧校园建设指南为我省中小学智慧校园的建设拟定了参考标准，并要求到2020年，全省60%以上学校建成智慧校园。1.2 学校概况XX学校作为一所XX地区知名学校，在智慧课堂、智慧校园的建设上已取得了不错的成绩在云计算、物联网、人工智能等现代技术快速发展的今天，按照安徽省智慧校园建设标准打造一
3、所高标准的智慧校园，成为XX市乃至安徽省的标杆学校。（具体根据学校情况描述。）2 建设思路1.2.1 总体目标创新教学，打造智慧化的“教、学、练、考、评”教学全过程，将技术与教育教学深度融合，创新教师的“教”和学生的“学”促进学习型社会的建设。精细管理，利用信息化手段实现各部门、各领域的精细化管理，利用大数据、移动互联网等手段创新学校的管理模式。高效决策，形成全校的大数据中心，以科学、实时、有效的数据支撑学校的各项治理决策。打造特色，智慧校园的建设须以促进学校优质发展为目标，并辅助XX学校的学校品牌建设。围绕“培养以天下为已任，具有健全人格、独立人格和创造性人格的人”的办学宗旨建设智慧校园，以
4、科技与教育深度融合，打造现代化、精品化、智慧化校园。2.2 建设原则智慧校园的建设须坚持“统一规划、分步实施、整合资源、共享数据、突出应用”的指导思想。1.2.2.1.2.2.2.2.1 顶层设计根据安徽省智慧校园的建设指南可知，智慧校园的建设是一项长期的系统工程，具有投资大、建设难、周期长、涉及部门和人员多等特点，学校智慧校园建设启动之初就考虑做好顶层规划设计，已请高校及行业专家对学校的智慧校园建设进行整体分析和统一规划，确保统一数据标准、统一技术路线、统一组织协调。2.2.2 分期建设我们根据学校的当前基础条件、需求紧迫程度、未来长远发展三个方面进行分期规划，分步建设实施。2.2.3 利旧
5、共享加强学校各项信息基础设施和应用系统建设的集约化管理，充分利用已有信息化设施，避免重复建设和IT投资浪费，有效促进部门、校级、区市乃至全国教育信息化建设的共享利用。2.2.4 数据互通各个软硬件系统需要互联互通，才能充分体现智慧化，否则就是一堆数字垃圾的堆砌。因此，我们的智慧校园建设必须确保各个应用系统之间的数据共享与实时交换，各个系统协调一致后发挥最佳价值。2.2.5 融合创新应用是基础，融合是关键，创新是目标。学校建设智慧校园重点是希望利用先进的IT技术跟学校的教育教学特色进行深度融合，碰撞出创新的火花，最终实现总体建设目标，打造一所人民满意的智慧化学校。2.3 设计依据教育部信息化建设
6、标准规范教育部关于印发教育信息化十年发展规划（2011-2020年）的通知，2012年3月13日教育部行业标准：JYT 1005-2012 教育管理信息 中职学校管理信息教育部行业标准：JYT 1004-2012 教育管理信息 普通中小学校管理信息教育部行业标准：JYT 1003-2012 教育管理信息 教育行政管理信息教育部行业标准：JYT 1002-2012 教育管理信息 教育管理基础信息教育部行业标准：JYT 1001-2012 教育管理信息 教育管理基础代码教育信息化技术标准：CELTS-41，教育资源建设技术规范教育信息化技术标准：CELTS-3，学习对象元数据:信息模型规范教育信息
7、化技术标准：CELTS-24，网络教育服务质量管理体系规范CELTS-22.1：网络课程评价规范(教育部教育信息化技术标准委员会发布)数字校园示范校建设指南-中央电化教育馆数字校园示范校建设参考指标-中央电化教育馆2.4 总体框架2.4.1 数据流程建立学校数据仓库，实现数据的有效清洗、过滤、加载，实现全校数据数据完整的数据仓库。基于数据仓库建立数据共享交换平台，实现数据的共享服务，为校、区应用系统提供完整的，一体化的数据服务，满足共享需求，有效降低“数据孤岛”现象。图 数据流程数据流程如下：数据汇聚：对校园应用，如互动教学系统，管理系统等进行数据汇聚、清洗、加载；对学校外部系统如学籍管理、人
8、事管理等外部系统进行数据汇聚、清洗、加载，形成数据数据仓库。数据入库：建立学校数据仓库模型 ，完成数据入库工作，建立学校数据仓库。学校数据仓库数据共享和数据分析的基础。数据服务：基于数据仓库，建立教育数据服务总线，为学校应用系统，校园门户提供标准的、完整的数据服务，实现数据共享。数据监控：基于数据仓库，实现教育数据分析和监测，例如学生学习行为、学业成绩等分析，为教育管理者提供有效的管理依据，提升学校管理水平。2.4.2 业务框架本项目建设面向服务对象为：学生、老师、家长及管理者，实现应用和资源的有效融合，并提供统一、一致的对外服务入口，实现更加紧密的结合和互动，实现教、学、管一体化建设。学生，
9、学生学习空间是学生访问应用的统一入口，通过学生空间实现学生学习应用，学习资源的统一整合和集中应用，在学生与教师间建立快速、便捷沟通的渠道。教师，教师工作空间是教师参与数字教学活动的入口，实现教学管与学生、家长间有效沟通的途径。家长，使用家校互动空间，建立学校与家长间的互动渠道，便于家长随时参与校园活动、了解校园动态、掌握孩子成长、及时与教师沟通。学校管理者，学校管理者在校级数据中心的基础上，基于学生日常学习行为数据、教师管理数据、学校运行数据对学生、教师、学校进行有效评估和分析，为学校精细化管理提供有力的事实依据。主管部门，学校与区级乃至市级主管部门实现数据互通，起到教育基础数据有效共享、学校
10、日常数据快速采集、教育数据标准统一制定，综合应用。图 业务框架3 软件平台3.1 基础平台智慧校园必将面临信息化建设分步实施的情况，如不提前做好整体的统一规划，则易造成多系统、多平台并行、缺乏统一数据标准的情况，最终会影响到服务整体性、连贯性；同时，多系统、多平台并行还会造成缺乏统一的数据标准的问题，这将会对系统的集成度、扩展性带来不良的影响。针对此类可预期的情况，学校计划在智慧校园建设初期即做好统一基础平台构建，以避免上述可能产生的问题。同时，考虑到校、区、市、省多级的互联互通，我们的基础平台将跟市、区级平台进行对接和融合。3.1.1 基础数据管理平台基础数据平台架构按照数据流向可分为3层结
11、构，分别为数据层，信息层和分析层。信息层通过数据层中的标准数据接口获取数据源的数据，并且经过提取、转换和装载（即ETL过程）实现数据清洗、数据整合、数据关联、数据筛选等操作，最终实现数据落地和数据分析。数据层 包括数据源和标准数据接口。信息层包括ODS，数据仓库，数据集市，ETL，元数据。分析层主要是数据的应用层，如数据挖掘，OLAP，仪表盘，报表定制等。数据存储和数据处理主要是在信息层。传统BI架构采用关系型数据库（如Oracle）作为数据仓库，但是Oracle不能解决大数据存储和分析，以及实时计算的需求。因此，我们可以采用Oracle，并且结合开源分布式系统基础架构HADOOP及其生态圈中
12、的分布式内存计算Spark，分布式实时计算Storm等，从离线和实时两个方向支撑海量数据的接入和处理。并且可以根据实际的需求将以上的各个组件进行有效的组合，形成适用于现实场景的大数据分析架构。3.1.1.1 统一信息标准制定与建设相对应的中小学信息标准，模式上参照国家、教育部、安徽省、XX市以及相关行业的相关教育信息标准集，并根据本地化特色进行修正，最终形成覆盖XX学校智慧校园各个细分领域的信息标准体系。3.1.1.2 基础数据库建立学校的基础数据库，并基于统一的教育管理信息化标准，跨级共享数据。基于教育基础数据库，为教育服务应用提供权威数据来源，为教育辅助决策提供科学依据，同时可以满足省级教
13、育信息基础数据库的集成需求。为了数据的交互和维护的方便，基础数据平台采用统一的数据库标准和数据建库指南建设。数据采用集中存储的方式，为数据的安全和日常维护提供方便。3.1.1.3 业务数据库根据XX学校智慧校园的建设需求，制定统一的业务数据库标准和数据建库指南，开展各类数据库的整合。对于已经完成数字化建库的数据库，或通过专项调查、日常监测获取的数字化信息，进行数据整合、格式转换、数据抽取，以满足智慧校园业务平台的运行要求。对于纸质资料，按照标准，进行数字化处理，将处理结果收集到智慧校园业务数据库中。对于智慧校园系统运行管理过程中产生的数据，按照数据库标准，直接进入业务数据库。3.1.1.4 数
14、据集成工具（ETL）数据集成中间件平台将建立信息化过程中所需要的各类执行数据标准，建立数据标准数据库、用户数据库、业务库、业务分析主数据库和数据仓库；还要满足各个应用系统之间数据交换和共享的需要，能够满足异构数据库之间的数据交换要求，能够对数据进行清洗。本期项目将通过ETL工具，实现学校已建信息化系统（比如：OA系统、人事系统、评教系统等）、本期项目代建系统（智慧班牌、一卡通、智慧课堂系统等等）、第三方系统（市区教育局系统等）等多方异构系统的数据集成与交换，并为大数据分析提供数据基础。3.1.1.5 大数据分析平台大数据分析平台用来将各类业务系统中现有的数据进行有效的整合，快速准确的提供分析数
15、据和图表并提出决策依据，帮助管理者做出明智的决策。平台能够根据业务分析主题构建多维分析模型，根据业务分析的需要构建分析仪表盘，实现数据的上卷和下钻以便分层次浏览分析结果。面向教育管理者提供各类主题的数据分析，包括：基础情况分析、教师发展分析、学生成长分析、资源分析、空间分析、教研分析、教学分析、管理分析等。1) 基础数据分析 学校分析：全校所有学校数据的统计分析； 教师分析：教师年龄段、学历、职称、学科的统计分析，支持对比分析、趋势分析； 学生分析：学生分年级、学段、学校、城乡等条件的统计分析。2) 教师发展分析 根据教师发布论文、竞赛评比、课题研究、公开课、教研活动等情况对教师的专业发展情况
16、进行分析。 系统支持对全体教师、各年段年级教师、城乡教师进行分析，支持对比分析、趋势分析。3) 学生成长分析 基于学生的全方位数据，对学生的综合素质成长进行多维度分析，包括核心素养的三个方面、六大素养、十八个要点。 系统支持对全体学生、各年段年级学生、城乡学生进行分析，支持对比分析、趋势分析。4) 资源分析 资源趋势分析：资源的数量及趋势分析； 资源用户分析：用户数和用户趋势分析； 资源结构分析：资源的类型（媒体素材、试卷、课件、教学案例、文献资料、网络课程）、资源所属学科、资源的格式（PPT、WORD文档、视频等）等分析； 资源使用分析：资源的上传、下载、分享等资源使用情况分析。5) 空间分
17、析 对全校的空间注册、开通数据、空间分布、空间人数、资源分享、互动交流等数据进行统计分析。6) 教学分析 对全校的教学质量进行分析，具体在大数据考情分析中展示。7) 管理分析 对智慧校园管理平台中的各项数据进行分类、分主题分析。8) 最终的分析结果要形成主题分析报表9) 报表功能包括OLAP的全部功能 系统支持按照个人、班级、全校等不同范围进行统计与分析。 系统支持按照分析内容中的维度进行下钻取、拖拉、条件选取等操作。 系统支持用户自定义排序操作。 提供指标告警功能：各类指标（如：资源下载量、空间开通量等）的异常波动进行告警，可以在报表上以不同的字体颜色、背景色、特殊符号、个性化图形等方式进行
18、告警。10) 定时更新数据系统支持定时更新数据，至少在每日上午8点以前更新前一天的数据。3.1.2 统一身份认证平台统一身份认证平台集中管理以前分散在各应用系统的用户信息和组织机构信息。为各平台应用系统提供统一的、基于实名注册的用户身份认证和管理服务，成为各项应用系统的统一入口，实现用户的单点登录，当用户同时访问多个不同应用系统时，只需要提供一次自身的凭证信息，即可访问所授权的不同业务系统，不同的应用系统采用统一的用户身份认证系统进行身份认证，解决对用户的访问控制、身份管理、统一授权、安全审计等方面存在的安全和管理难题。3.1.2.1 支持Kerberos协议统一身份认证平台基于麻省理工学院发
19、明的Kerberos协议进行特别定制。此协议应用广泛（盛大、百度、腾讯，开源项目CAS2.0），可支撑PV量能达到千万级甚至亿级；Kerberos协议解决了用户身份认证的问题，并没有涉及权限控制策略，本项目的统一身份认证方案考虑同一个用户在不同应用系统的权限，进一步引入由IBM首先提出的EIM（企业身份映射）概念。通过EIM识别出不同应用系统中同一个用户，EIM标识表示唯一的用户。1.1.1.1.1.1.1.3.1.2.2 SSO认证服务SSO认证服务是平台的核心基础应用，用于平台对学生、教师和其他人员的数字化身份的登录验证。主要包括：n 通过统一的登录界面，对用户输入的账号和密码进行认证，进
20、而为集成的应用系统提供访问控制功能。n 创建并维护用户的单点登录会话，响应应用系统发出的单点登录会话查询，满足用户在系统间的单点登录。3.1.2.3 认证管理及二次认证统一身份认证平台面向全校师生、家长级管理者用户提供认证服务，并对所有的认证过程进行管理，平台日志记录：认证成功、认证失败、非法认证等情况。3.1.2.4 身份数据存储身份数据按照学校的特点和应用现状设计用户、组和权限模型，并存储于MongoDB中。数据库中存储平台所有用户的账号信息包括密码（密码不可逆，默认采用MD5加盐值方式进行加密），其目的是为了提供身份认证服务。3.1.2.5 集成接口集成接口的主要使用者为被保护的应用系统
21、，其主要功能即提供一些API供应用系统调用，从而使各个应用系统实现统一身份认证和单点登录。认证接口为外部应用访问统一身份认证平台提供了高可用性和跨平台的接口和通道。通过该类接口可以获得用户身份认证、用户身份数据提取、单点登录等服务。n 提供面向多种操作系统平台和开发框架的客户端，从而实现跨平台能力；n 支持多种语言，包括 C(C+)、COM、JAVA、PHP 语言；n 通过认证接口客户端提供身份认证、身份数据访问和单点登录功能；n 具有自我监控机制，出现故障时可以自动重启并通知相关责任人。1.1.1.2.1.1.1.3.基于以上开放式的集成接口，本次统一身份认证平台将实现对校内已建系统的认证集
22、成。3.1.2.6 系统网络部署架构通过LVS（Linux Virtual Server） + Nginx来保证应用的高可用：LVS具体抗负载能力强、性能好，内存、CPU水平低等特点；LVS是工作在网络4层之上不产生额外的流量。Nginx 对网络稳定性依赖非常小，具体自修复能力，可以承担高负载压力且稳定，可支撑几万到数十万的并发量。同时可实现动态实现对后端应用的线扩展。3.1.3 跟市区平台的对接基于市区平台提供开放式的数据接口进行系统集成，最终形成市区校一体化的智慧校园应用环境。3.2 智慧教学3.2.1 智慧课堂系统 “推进信息技术与教育教学深度融合”是国家中长期教育改革和发展规划纲要（2
23、010-2020年）中提出的重要发展任务之一，其主要内容是：建设智能化教学环境，提供优质数字教育资源和软件工具，利用信息技术开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学，鼓励发展性评价，探索建立以学习者为中心的教学新模式，倡导网络校际协作学习，提高信息化教学水平。智慧课堂系统在新技术和新教学理念的支撑下，实现课堂教学结构的变革。智慧教学应用覆盖课前、课中、课后的教学全过程。智慧课堂系统为老师和学生提供了简单、高效的教学互动系统，让教师的教学活动不再仅限于三尺讲台。学生通过互动平台愉快的参与到课堂教学中来，多种形式实时互动，即时反馈。一方面大大提升学生的学习兴趣，另一方面也有利于教师通过有效的数据挖掘
24、和科学的知识管理分析学生的个性化特征。智慧课堂系统是“云+端融合”的概念进行构建。“云”平台为师生提供丰富的教学资源、教学应用和互动工具；“端”分为教师终端平板电脑、学生终端智慧一卡通。上课时，教师不再囿于三尺讲台，通过手中的平板电脑实现移动教学，学生利用智慧校园一卡通参与课堂教学互动，教师的平板电脑和教师大屏（电子白板、一体机或投影仪都支持）同步显示。及时反馈、了解学情；智慧课堂系统提供基于课堂上老师快速收集学情，实时反馈教学结果的产品，从“关注部分学生”转向“关注每一位学生”的智慧互动课堂。创新教学模式、实现数据分析；系统改变传统的课堂教学模式，实现课堂上学生高度参与教学活动，增强师生间互
25、动频率；教学过程中产生的大量数据，准确分析出学生学习的进步状况，帮助学生及时发现学习的薄弱环节。同时能掌握教师的教学情况，促进教师提高专业水平。低投入、高应用；不增加学校硬件和网络额外投入，可实现在课堂上的常态化使用，使用成本低，真正体现了智慧校园的环保和智能。3.2.1.1 在线备课3.2.1.1.1 在线备课流程在线备课系统提供了基于云端的备课助手模块，为教师提供备课资源管理与共享的一体化备课支撑系统。备课系统不对教师的备课习惯做大的改变，他们依然在office上编辑课件，然后一键上传到云端，同时提供细化到每个课时的课件、试卷、练习等类别的备课资源，教师可直接引用。平台为教师提供备课服务，
26、支持教师日常教学使用，在平台的规划和设计上，坚持以用户为本的原则，以让教师创建更简单、更方便、更优质的教案为己任；务实求新，推出“流程式备课，智能引用资源”的备课理念。在教案设计中，教师可根据课堂教学的实际流程灵活设置教学活动，对于制作出来的优秀课件，教师可以自主选择分享推广。实现教师个人教案的每天按计划和流程的撰写与管理，实现个人备课教案管理的规范化与流程化。3.2.1.1.2 教学资源检索本次项目建设将充分考虑“云-端融合”，各类教学终端和教学应用要能跟教育资源云服务平台保持互联互通，教师在备课时能方便地检索到资源平台中的优质教育资，包括：同步的课件、教案、视频以及试题等。1) 同步课件等
27、平台资源覆盖全国不同版本教材，未来还将持续更新完善。涵盖小学段教育所有年级和学科，资源随每次课改进行同步更新。2) 同步题库平台根据教材版本自带丰富的习题资源，定期更新增加新的配套资源，随时随地轻松调用。按照教材体系进行检索备课资源、素材、课堂练习和试卷支撑按照不同学段、学科、版本教材进行资源检索。可在线预览其他教师上传的优质课件，导入自己的资源库中，在线进行修改保存。3.2.1.1.3 教学资源引用教师在备课时可将检索到的教学资源引用到备课系统，实现云端资源的本地化应用。3.2.1.1.4 个人资源上传学科教师可以将个人的备课资源、练习题、网络资源上传到云平台进行管理和使用、系统支持多种格式
28、文件上传、上传简洁方便，也支持打包上传多个文件。3.2.1.1.5 资源在线预览支持图片、视频、音频、动画、文本、课件等绝大多数资源在线预览，预览成像清晰快速，支撑教师快速筛选有用资源。3.2.1.1.6 资源编辑同步用户在任何地方通过备课助手备课之后，不需要拷贝源文件，只要将备课内容同步到智慧课堂，一键完成上课资源的异地传输。同时，备课助手中上课资源的删除、修改等操作也一并同步至智慧课堂系统中。3.2.1.1.7 网络资源调用用户可以在线收集一些有益资源，只要在系统中添加网络资源的链接，备注网络资源名称，课堂上即可随时打开呈现。3.2.1.1.8 备课资源共享支持用户将个人私有资源共享到任意
29、范围，共享给全站、教育局、本校，从而实现资源的逐级共享、保证资源的流通性和私密性。3.2.1.2 课中授课课中授课提供三种学生终端，包括：点读套件、一卡通、平板电脑。高中阶段建议以平板电脑为主，初中阶段建议以一卡通为主、平板电脑为辅，小学阶段建议以点读套件为主。3.2.1.2.1 多媒体应用教师通过移动终端向学生展示学习资料（图片、文档、音视频等），学生可进行图文并茂、生动形象的课堂学习，摆脱枯燥无趣的讲授型课堂，通过鲜活的图像、音视频提升学生的想象力、激发学生的学习兴趣。3.2.1.2.2 网络资源围绕学习主题，利用“网络资源”可向学生展示主题学习网页，让学生通过网页阅读相关内容，同时培养学
30、生查询资料获取知识的能力。3.2.1.2.3 课堂练习实时的信息反馈，教师可以随时了解学生对各知识点的掌握情况，能为教师提供量化指标，检测当堂的教学效果，实时进行教学进度调整。教师利用“课堂练习”进行当堂检测，发现学生的共性问题，及时调整教学内容，主要有以下功能点：测试监控：实时查看学生的在线、得分、提交、正误等情况；练习讲评：系统自动统计学生的得分率，教师可针对性讲解共性易错题。练习分享：教师可通过实物投影功能，分享学生的个性化解题思路。3.2.1.2.4 全体投票帮助教师统计学生想法，为后续教学做铺垫，在做某一决策的时候真正体现民主教学的观点。例：教师拍摄了四个学生的钟表绘画作品，可通过发
31、起投票选择学生心目中的最佳作品。3.2.1.2.5 分组教学老师可对学生进行分组，分组后可查看每一小组在课堂中的答题正确率排名。同时，可以根据小组答题正确率排名给小组加“星星”作为表扬；可以根据课堂中学生分组后的课堂学习表现，对小组在：自主学习、合作探究、拓展交流等方面进行加“星星”表扬。3.2.1.2.6 学生抢答教师在发起某一问题的解答时，可使用抢答功能，一方面可提高学生的学习兴趣，把思绪不集中的学生拉回课堂，另一方面可利用抢答给平时没有答题机会的学生一个课堂表现的机会，对于调动课堂氛围，增加趣味性学习非常有帮助。例：针对某一问题，大部分学生都有回答的欲望，或者对于有争议性的问题，龟兔赛跑
32、中，对于兔子的评价，小朋友们可保留自己的看法，在这个问题上可以进行抢答，对于积极有的同学，老师往往能收到意想不到的答案。3.2.1.2.7 电子白板移动端的白板把老师从讲台上解放出来，有了移动的黑板，学生参与老师的教学活动更为简便，学生的思维在课堂上可以随时体现在老师的白板上，助力师生的高效互动。例：讲解两小儿辩日时，关于“辩”字的写法有很多种，学生可踊跃在老师的移动白板上写出自己认识的“辩”字，直接体现在电子白板上，方便学生的认识和辨别。3.2.1.2.8 实物投影教师可以利用移动设备-手机或者pad，随意拍摄学生的作业或者教学活动设计杰作，利用投影的方式直接投射于讲台上的电子白板（或交互式
33、平板一体机），同时可以投放1-4张照片，每一张照片可以旋转，调整显示角度，随意放大缩小。 除了照片投影，还支持以实时视频的方式投影到大屏上，以视频方式实时呈现学生或老师的操作过程。教师利用移动设备采集的学生作业（照片、视频）可同步上传到云端。教育管理者可统计、浏览教师上传的照片或视频。3.2.1.2.9 随机点名随机点名体现了教学活动的公平性，大部分时间老师对学生回答问题的人选带有一定的自我感觉色彩，通过系统筛选学生，体现了教育的公平，每个孩子在这个环节中都有回答问题的机会，会保持一个持续的积极性。3.2.1.2.10 数据统计分析基于BI大数据分析系统，对智慧课堂系统的使用数据进行统计，包括
34、：各学科有效使用教学助手次数、各学校使用教学助手次数、各学期有效课堂次数。另外，系统还会对智慧课堂系统各个功能模块进行，包括：图：系统使用概况图：系统应用模式及功能使用情况分析图：实物投影使用情况分析3.2.1.3 课后作业3.2.1.3.1 布置作业教师根据教学分析的结果，再布置针对性的课后作业。作业形式跟预习任务一样，支持多种类型的作业，包括：练习、微课及其他学习任务等。3.2.1.3.2 在线作业学生在个人的学习空间中可收到教师布置的在线作业，并通过分列表方式显示：今日作业、未完成作业、已完成作业。学生可在线提交作业，在线练习类作业支持客观题实时评分。3.2.1.3.3 批阅作业教师可实
35、时掌握学生的作业提交情况，并针对性进行批阅或批改。3.2.1.3.4 答疑辅导师生之间可利用即时通讯工具进行在线互动答疑，支持一对一、一对多辅导，支持语音或视频，支持远程协助功能。3.2.2 智能阅卷系统3.2.2.1 设计理念本期智慧校园建设将建设基于大数据的学情分析及智能阅卷系统，主要在高中、初中阶段应用。系统使用多元化的数据持续采集技术，基于学校教学测试结果提供针对教学的学情分析服务，同时针对学生的知识点达标与成绩提升提供个性化指引和学习方法，从而最大化地利用学情大数据促进教学相长。系统秉承“数据让教学更高效”的设计理念，系统从教学测量的本质出发，在经典教育测量技术的基础上，引入计算机数
36、据分析的最新技术，并结合教学测量技术应用最新的发展，做到个人、班级小数据与学校、地区的大数据，当前数据与历史数据的无缝融合，最大化发挥教学测试在日常教学中的作用，使教学相长更高效。基于教学测试的学情分析是了解学生学习情况、分析学生学习薄弱点的重要工作，应该是需经常执行的教学工作。越能持续精准地掌握学生的学习情况，就越能根据学生的实际情况随时调整教学的进程与难易度，提高教学的针对性和有效性，进而提升教学的品质与效果。在系统构建上，充分考虑教育行业的特性，以灵活的扩展性、数据的安全性、建设的经济性为目标，基于web2.0和大数据分析的理念进行设计。在Hadoop灵活的分布式存储分析架构基础上，引入
37、搜索引擎技术完成数据分发的支撑；同时从设计之初就充分考虑了系统的安全性，极大的杜绝了软件层面的安全漏洞并形成了体系化、有针对性的安全部署方案。3.2.2.2 系统构成系统是由数据采集（智能阅卷系统）、智能分析（大数据考情分析系统）和数据服务三大主要模块构成的服务系统。数据采集智能阅卷系统针对使用网络阅卷（即电子阅卷）系统进行阅卷的考试，可由网阅系统导出详分数据文件，直接提供给大数据学情分析系统使用。智能录分针对不使用网络阅卷系统进行阅卷的考试，可通过对学生答卷的标准化制卷（类似统考的答卷纸），在教师结束传统的批改阅卷后，通过扫描或拍摄系统获取答卷影像后交由智能录分系统自动识别学生详细得分，提供
38、给大数据学情分析系统使用。人工服务在特殊情况下，针对少量未采用信息化手段进行管理的考试，可通过人工服务完成试卷详分的收集，提供给大数据学情分析系统使用。多种数据采集工具的提供，为教学数据的持续收集提供了可靠保障，使创建庞大的学生学习数据成为可能，是进一步进行分析与挖掘的基础。这方面数据积累地越多、越真实有效，其效益越明显。智能分析学情分析与诊断在教学过程中具有极其重要的作用，是测后补救教学和复习总结的发动机。在学生学习数据的基础上，大数据学情分析系统应用统计、分析、挖掘、预测等多种技术，从多种维度视角，包括：空间（学校、班级、个人等）时间（期考、月考、周考等）内容（科目、题目、知识点、能力点等
39、）产生各种具有针对性的的分析报告，自动分别传送给不同的用户（教育领导、教务管理、班主任、学科老师、学生家长等），并可为学生个体提供更多的个性化分析数据。由于系统采集的数据是历次考试数据，并且系统将试卷按照题目的不同属性进行细分，无论从其数据的真实有效性，还是分析的深度和广度，都突破了传统教学测量的界限，让一个个微数据形成小数据进而整合成大数据，从而可以满足不同用户的需求，无论是教学的及时诊断反馈，还是教育管理的精准决策，均有（数）据可依，有据可查。数据服务大数据学情分析系统采用云平台架构，将所有学习数据都保存在云端，通过不同的数据服务界面，将数据分析结果提供给各类用户。教学管理者、教师、家长、
40、学生通过网络可随时随地通过不同设备（电脑、pad、手机）获取全面、精准的分析结果，从而通过调整提升教学的品质与效果。另外，强大的数据分类、存储、检索功能，方便用户自己寻找个性化的信息，满足不同层面的数据服务需求，同时由于历史数据的分析，可以促进教学的不断完善，更好地造福于未来。3.2.2.3 系统价值大数据学情分析系统实施完成后，将为各类用户提供全面、精准、持久的学情分析服务，为教学相长提供有效的技术支撑和数据服务，成为“教学管理的抓手、老师教学的助手、学生学习的推手、家长辅导的帮手”，达到提升学校的教学质量和学生的学业水平的目的，使学校在大数据的引领下将教学管理和师生培养上升到一个更高的层次
41、。教育管理的抓手掌握总体教学情况（无论是教育局或是学校管理层），发现教学中差距和异常，探究原因，促进教学管理科学化。掌握教学发展趋势和规律，更有效地进行针对性教学指导和平衡教学资源。提供简便的教学管理工具（试卷分析跟踪管理等），保障管理措施的日常落实。老师教学的助手减轻老师考试统计分析和讲评的负担，并且可以优化试卷讲评的结构，提高教学效率。班主任掌握班级全部学习状况，平衡各科，更可以详细掌握每个学生全科状况。任课教师发现学科教学中的薄弱环节、知晓差距，从而反馈到后期教学（补救、加强等）。学生学习的推手全程全面记录学生知识点掌握情况，描绘学生的知识掌握现状图。在知识点掌握现状的指引下，为补偿学习
42、提供目标和个人优学方案。提供行之有效的学习工具（错题本等），提高学习效率。家长辅导的帮手提供个性化的考试与学情分析报告，让家长更清晰地了解学生的学习状况，配合好教学。提供针对学生的个性化学习提升目标与方案建议，督促学生养成良好的学习习惯。精准的诊断可以引导高效的辅导补救，可以提高家庭教育资金和时间的投入效益。3.2.2.4 模块介绍3.2.2.4.1 网上评卷子系统系统概述在中学考试中，一般包括两部分内容：客观题和主观题。在过去我们已经用OMR阅卷机成功解决了客观题，将人为的阅卷误差降到为零。但是主观题的阅卷一直应用传统手工阅卷方式，同时由于主观题的答案的“不确定性”，在阅卷中容易造成不同的评
43、卷员对标准答案掌握的尺度也不一致。网上阅卷系统的目的就是解决整个阅卷系统中的所有“不一致”因素，我们通过高速扫描系统使考生的试卷电子化，然后通过计算机网络阅卷，运用一卷多评、误差控制等手段，使所有评卷员的评分标准趋于一致，以达到“公平、公正”的目的。系统功能考试结束并将考生答卷扫描到服务器后，评卷用户即可通过系统设置的帐号和密码登录网上评卷系统，对系统授权的合法用户，系统将按照授权列出用户可选择评阅的科目及题目，评卷用户选择完成后，系统即可通过网络自动随机分发评卷用户授权评阅的题目。此时，评卷用户即可通过电脑浏览器进行答卷的评阅和批注。当评用户评完一份答卷后，系统会自动分发下一份答卷，直至全部
44、答卷评阅完成。在整个评卷过程中，为确保评卷结果的客观、公正及准确，系统提供了客观公正性保证、误差控制机制、进度质量监控及丰富的辅助功能根据扫描系统所识别的答案自动计算客观题得分浏览主观题答题图像，在计算机中直接评分并保存分数支持整幅图像和分割图像的主观题评分批注功能试卷结构分为题组/试题/小题三级，以题组级别评分实现试评、正评两个评卷阶段多角色管理策略，分为系统管理员、科目组长、题组组长、评卷员等，支持自定义角色实现双评、三评主观题评分误差控制方法利用分数柯斯分布一致性校验、个人复评一致性方法以及抽查方式监控每位教师评分质量参考试卷（Anchor Paper）应用自定义不同类型的试卷标志及处理
45、方法（如图像异常、优秀试卷等）无限数量返回重评考生信息保密评卷信息查询打印3.2.2.4.2 扫描识别子系统介绍3.2.2.4.2.1 系统概述扫描识别子系统是集OMR、条形码和图像识别功能于一体的专业扫描识别系统，支持60克以上普通纸制作答卷，且以“无需定位、模糊识别”的技术完成答卷的扫描识别工作。这对教育局和学校而言，比使用严格定位技术进行识别设计的产品具有无法比拟的优势。因为它有效地避免了因使用普通纸和以复印、速印、胶印等简单方式制作答卷容易出现偏移而可能导致的识别错误的现象发生，大大提高系统的容错能力。扫描识别系统的应用将大幅降考试成本，提高阅卷的效率。系统灵活的答卷及模板设计功能，不
46、但接轨了高考、中考计算机网上阅卷模式，而且增加了阅卷的灵活性，并将对提高考试的阅卷效率与质量产生积极的作用。3.2.2.4.2.2 功能描述功能流程：使用MS Word或其它的字处理软件制作答题卡；使用模版编辑器制作答题卡的扫描识别模版：扫描一份空白的答题卡，在扫描的图像中定义OMR、条码以及图像字段，并根据实际情况创建多页模板，添加模板标识（ID）；使用对回收的试卷进行扫描识别。首先根据自身需求进行系统设置，然后打开对应的题卡模板文件，开始扫描；扫描过程中系统自动记录每份答题卡的扫描顺序、多页题卡的顺序、识别并判别考号的正确性、识别客观题并记录每个涂点的状态；全部题卡扫描完毕，对数据进行数据校验（或与扫描同时进行），将扫描数据导入到阅卷系统中。图像识别技术(1) 条形码识别（BCR）BCR（Barcode Recognition，条形码识别），此为识别事先打印（或印刷）生成的规范标准的条形码信息。目前通用流行的为128、39等几种码制，特点为快速、准确，现在以不干胶条的形式大量用于考生的ID号码如报名号、准考证号的识别应用上，对于提升自动处理的效率有着特殊的关键作用。在大规模关键性考试中，答题卡的准考证往往采用条形码，而不采用OMR，不仅大大提高考号的识别率，而且基本消除了考号交叉错误的情况。系统支持大多数流行的条形码制的识别，并且具有识别