大数据智慧教育运营互动学习平台设计案例

大数据智慧教育运行互动学习平台设计案例互动学习平台一、

项目概况1.1建设背景依照《工业园区“智慧教育”顶层设计方案》规划，园区智慧教育枢纽平台分为三期建设。现在一期项目一库一门户六系统（一库：基础数据库；一门户：智慧教育门户；六系统：区域网络阅卷、区域师资招聘、区域招生管理、生态学习资源、教育协同管理、区域教师研训）建设任务已经全方面完成。二期将在一期项目基础之上实现教学创新、评价优化，以教育信息化促进教育管理方式、教师教学方式、学生学习方式创新和变革。其中面向教学应用互动学习平台是二期建设主要内容之一。依照《国家中长久教育改革和发展规划纲要（-）》中明确提到了“加紧终端设施普及，推进数字化校园建设”。教育部《教育信息化十年发展规划（-）》颁布后，开展基于平板电脑各类移动终端“云学习”成为焦点。国内一些经济发达地域在近两年都开始了基于无线环境下一对一平板互动课堂研究，市教育局与华中师范大学合作建设“未来教室”项目，也是这种基于无线环境移动端学习经典应用。推进园区智慧教育创新应用项目如“电子书包”“未来教室”“翻转课堂”深入研究，形成亮点，需要有技术领先、功效完善互动学习平台来支撑，并与枢纽平台已经建成智慧教育门户、生态学习资源等平台实现账号互通，资源共享，为园区每一位学生打造在线个人学习空间，真正实现“三通两平台”中较难“优质资源班班通和网络学习空间人人通”。1.2建设目标依靠园区智慧教育政务网与虚拟资源池架构，构建基于云存放、大数据、移动无线网络为支撑互动学习平台，为课堂教学提供先进、便利互动教学环境。经过在线优质教育资源推送、课堂上平板电脑使用、课后在线自主学习、评测与分析，实现更高效师生双向互动，促进学生主动式、协作式、研究型学习，为探究开放、高效一对一互动教学模式提供软件平台支持。经过资源接入，向教师和学生推送个性化资源，最大程度上为在线互动学习提供便利。为园区全部中小学校、一线教师、广大学生构建学习、交流、分享网络空间，经过信息化促进教学方式与学习方式变革。1.3建设标准依照整个项目标目标定位和用户需求特点，按照以下标准建设：整体性充分考虑整体业务特点，具备高度灵活性和实用性，功效完善，方便管理，满足实际情况，从而提升应用能力。扩展性能够在数据、业务、服务等多个级别上灵活扩展，能够满足未来业务发展需要。安全性整个项目设计要有完整安全方案，以确保系统组成网络安全、服务器安全、用户安全、应用程序和服务安全、数据安全等多个部分，从而实现整个应用系统安全。复用性项目设计要充分考虑原有软、硬件设备可复用性，充分发挥已经有技术投资效果。开放性系统实施必须遵照对应规范、标准，确保各个部分有效协调，整个系统能有效地互联互通、信息共享。二、

建设内容整个平台涵盖了课前、课中、课后全部学习过程。课前，教师经过教学活动设计，为学生提供结构化学习任务单，推送学习资源；课中，经过互动学习课堂，实现更高效师生双向互动，为教师轻松实现翻转课堂提供支持；课后，在线自主学习与自主评测，帮助学生愈加好自我检测、巩固学习。平台建设主要包含在线课程设计、课堂互动、教学资源管理、在线自主学习、自主评测、学习行为过程监控等子系统，课堂与课前、课后基于统一平台，数据无缝流转。2.1

在线课程设计教师能够在日常备课基础上，依照翻转课堂理念，在平台中进行在线课程设计。能够依照自己所教年级、班级、学科，以章节或者知识点为单位进行课程创建，选择课程面向对象后开始备课，进行课程资源统一组织管理。功效包含但不但限于：创建自主学习任务单。教师能够经过学习任务单形式为学生在线学习提供指导，方便学生进行在线自主学习，使其愈加合理、高效地完成学习任务。创建引用资源。教师能够将准备微课及其配套素材上传到课程之下，对其进行重命名、可见性设置等，也能够直接经过资源引用调用微课频道里面整合资源。创建在线测验。教师能够在备课过程中进行测验题目标创建，用于学生课前、课中、课后练习使用；可自行进行题目标编辑，也可直接调用云题库中题目；学生作答之后系统会自动进行统计分析。公布公告。主要是用来公布与课程相关一些基本信息。创建讨论主题。教师能够在课前或者课后针对课程某个步骤或者知识点发起讨论，搜集学生意见，从而使自己课堂教学更具针对性。布置在线作业。教师能够选择作业布置对象、内容并设定分值、上交期限、批改期限后就能够进行作业公布。公布共享课程。教师能够将创建完成课程分发给指定班级学生，供其愈加好地开展学习活动。教师能够针对微课学习与学生在线展开互动讨论；并能够跟踪统计学生微课学习情况。2.2

课堂互动系统提供课堂互动应用，有利增强了课堂教学功效，使得教学活动变得愈加高效、便捷、安全。系统包含学生管理、课程教学、电子白板、课堂作业、趣味互动等功效：学生管理包含查阅上课学生，控制学生屏幕，投影学生屏幕等。课程教学包含资源调用并进行教学展示，支持微课、讲解音频、参考文档、练习、测试等。电子白板包含白板资源调用、白板工具操作、白板内容推送、课程过程录制等。（1）白板资源调用。能够直接调用素材库、模具库或者当地相册图片，在白板中进行使用，能够对其进行放大、缩小、旋转、移位等各种操作。（2）白板工具操作。为用户提供画笔、图形、文本框、橡皮擦、撤消、垃圾桶、加页等各种操作等。（3）白板内容推送。能够全部推送或者选择学生方式推送给学生，学生能够利用工具栏进行作答并提交。（4）课程过程录制。课程过程可录制成为视频，推送到平台网页端相关课程之下分享给学生。课堂作业包含两部分：课后作业和随堂作业。可包含填空题、选择题、问答题、连线题等题型。随堂作业为当场解题并反馈。趣味互动包含震动提醒、学生抢答、随机点到等互动活动。系统自动统计全部课堂互动学习行为轨迹，保留全部过程性数据。系统需兼容园区未来教室硬件设备，提供PC和移动App应用。2.3

教学资源管理教学资源共建共享和优质资源教学应用是智慧教育建设主要内容和关键步骤。系统基于知识体系，管理视频课例、教学素材、试题、教案等各类教学资源。知识体系管理包含章节管理、知识树管理等。资源管理教学资源管理包含资源分类管理、资源内容管理、属性标签、资源搜索、资源共享权限管理、资源点播、资源点评讨论以及资源导入功效等；包含已经有资源数据迁移。微课制作工具，便于教师制作微课，支持各类多媒体素材整合。要求使用简便直观。交互视频功效，可在视频任意位置插入测验题，回答正确后继续播放视频。动态PPT在线播放，支持动画播放、转场特效。系统需要具备良好教学资源兼容性，支持SCORM、AICC等国际标准课程和音视频、流媒体、三分屏等非标准课程标准，同时也支持惯用音视频、文本、图片等各种类型资源。题库管理题库管理包含题库分类管理、题型类目管理、题目难易程度管理、题目内容管理、题库权限管理等。题目内容管理包含对主题、题干、题肢、答案、解题思绪等相关内容进行编辑。提供知识点、题型、难易程度等归类，提供图文编辑、附件上传等功效。资源统计分析对各类教学资源数量及使用情况进行统计分析，并形成各类图形报表。2.4

在线自主学习经过在线自主学习系统，教师能够在线进行教学活动设计，将学习资源与学习任务单实时推送给学生，分享资源包含微课、课件、作业、测验、主题讨论等，可供学生在任何时间任何地点都能够对课程进行预习或者复习，资源永久保留。系统自动统计全部在线学习行为轨迹，保留全部过程性数据。教学活动管理教学活动管理包含创建课程、管理课程资源（微课、课件、作业、测验、讨论）、教学活动设计等功效。学习任务单管理教师能够建立不一样学习任务单分发给不一样学生引导学生学习。学生经过学习任务单查询自己全部学习任务信息，支持点击对应学习任务单标题即可进入学习。教师能够查询学生学习进度，督促学生完成学习任务。包含任务单模板管理、任务单模块编辑、任务单公布、任务单跟踪等功效。自主学习管理学生选择知识点，获取对应资源进行自我学习，包含微课、课件等资源。包含资源检索、在线观看、回看、续看、收藏、提醒等功效。互动讨论教师或学生组织发起讨论主题，交流学习过程中疑问、困难、心得等。功效包含主题发起、内容回复、权限设置、敏感字过滤等。在线电子作业在线电子作业包含作业布置、作业提交、作业查看、作业评定、点赞、点赞排名等功效。作业类型可包含图片、视频、音频、电子文档类作业等。作业支持在线浏览，无需下载。在线反馈在线反馈包含对在线学习过程（包含任务单、微课、教案、课件等）进行合理化提议反馈。奖励机制依照学生自主学习、课堂互动学习情况、在线电子作业完成情况等，对表现优异者给予奖励，以此提升学生学习主动能动性。包含奖励模型设置、奖励给予、奖励取消、奖励查询与排名等功效。学习情况统计分析对学生学习情况进行统计，并形成各类图形报表。主要包含学生学习痕迹统计、学习情况分析，如微课浏览情况、作业完成情况、章节或知识点掌握情况等。移动终端提供PC、Android、iOS等多终端app应用，包含学习任务单管理、自主学习管理、互动讨论、电子作业、在线反馈等功效。2.5

自主评测经过自主评测，学生能够自我检测学习结果，了解知识掌握情况，发觉学习微弱步骤。功效包含试卷管理、在线组卷、在线练习、在线考试、评卷反馈、错题集、成绩信息管理等功效。系统自动统计全部自主评测行为轨迹，保留全部过程性数据。试卷管理试卷管理包含试卷模板管理、试卷信息管理等功效。试卷模板管理实现对经常使用组卷参数信息进行模板定义，日常组卷就能够选择试卷模板。试卷信息管理提供全部已组试卷查询与编辑等。在线组卷在线组卷包含自动组卷、手动组卷等功效。依照不一样组卷形式，主要组卷参数可包含试卷科目、知识点、难易程度、题型、分值等。在线练习在线练习包含试题检索（依照科目、知识点、题型等参数）、在线答题等功效。在线考试在线考试包含试卷调用、在线答题、考试计时等功效。评卷反馈学生在线练习或在线考试后，系统自动评卷反馈。客观题自动判分，如错误题，自动反馈正确答案与解题思绪；主观题直接显示正确答案与解题思绪。错题集错题集是在学生自我评测过程中，对各类错误题目标系统性汇总。包含错题查询、错题再练等功效。成绩信息管理成绩信息管理可对学生考试成绩进行综合查询，并形成各类图形报表等。移动终端提供PC、Android、iOS等多终端app应用，包含在线练习、在线考试、自动评卷、阅卷反馈、成绩查询等相关功效。2.6

学习行为过程监控构建学习行为分析模型，基于各步骤采集学习行为数据，面向学生、教师、管理者，进行个体、班级、年级、学校、区域等多维度学习行为统计和分析。包含：学习习惯性倾向性分析、知识点掌握度分析、知识微弱点分析、错题倾向性分析、学科学习成长曲线分析、教师教学行为分析等。依照分析结果，向学生自动推送导学意见与相关学习资源，为教师、管理者改进教学管理提供数据支持。2.7

系统管理系统管理包含学校管理、班级管理、用户管理、平台数据统计，还包含组织架构管理、权限管理、角色管理、系统设置、日志管理、系统初始化，与门户和基础库集成，用户活跃度统计、功效使用统计等。

学习分析系统一、

项目概况及详细要求1.1建设背景园区“智慧教育”以云计算、物联网、三网融合等技术为支撑，立足以民为本、以生为本理念，构建“服务学生、服务教师、服务家长、服务管理者”教育信息枢纽平台，促进学校教育、家庭教育、小区教育与行政管理信息化，实现“教育管理协同高效、教育资源畅达易用、教育服务创新整合、教育应用广泛深入”整体目标。依照《苏州工业园区“智慧教育”顶层设计方案》规划，园区智慧教育枢纽平台分为三期建设。现一期建设已经完成，二期将在一期项目基础之上实现教学创新、评价优化，以教育信息化促进教育管理方式、教师教学方式、学生学习方式创新和变革。1.2建设目标学习分析主要依据科学指标、明确导向，经过多元、多维度、多个类分析数据清楚展现出教学、教研、学习、管理客观现实状况。诊疗出问题成因，以促进改进教师教学教研方法、学生学习方式和管理者管理行为。详细目标：从知识、技能、能力等多元多维角度诊疗学生长短板、优劣势，甄别学生跨学科综合学业情况及素质倾向，预测学生学业潜能，科学规划学生今后发展方向。教师能够改变以往凭经验诊疗教育教学，能够愈加科学和实效识别学生特点，改进教学方法。教育管理者能够经过学校、区域分析汇报，准确分析学校、区域教学水平，并为后期教育决议提供科学合理依据。1.3建设标准依照整个项目标目标定位和用户需求特点，按照以下标准建设：整体性充分考虑整体业务特点，具备高度灵活性和实用性，功效完善，方便管理，满足实际情况，从而提升应用能力。扩展性能够在数据、业务、服务等多个级别上灵活扩展，能够满足未来业务发展需要。安全性整个项目设计之初就考虑了完整安全方案，以确保系统组成网络安全、服务器安全、用户安全、应用程序和服务安全、数据安全等多个部分，从而实现整个应用系统安全。复用性项目在设计之初，充分考虑了原有软、硬件设备可重用性，充分发挥已经有技术投资效果。开放性系统实施必须遵照对应规范、标准，确保各个部分有效协调，整个系统能有效地互联互通、信息共享。二、

建设内容现在，园区教育学习分析面临着分析科学性和实效性不足、教师凭经验进行教育教学等问题，学习分析数据无法累积，也不能为教育工作者和学生提供可连续分析。学习分析系统，从多元、多维度，为学生、教师、学校、管理者提供深层次诊疗、甄别分析工具，并形成份析汇报，为教育决议提供科学合理依据。2.1

维度管理系统可进行学段、年级、学科、多级维度等进行初始化管理。主要包含学段管理、年级管理、学科管理、多级维度管理、学科与维度关联等功效。2.2

监测点维护系统能够对监测点等进行初始化维护，并设置监测点和各级维度之间关系。主要包含监测点维护、监测点说明、监测点与维度关联等功效。2.3

题库管理用户能够对题库进行管理，能够在线出题，也能够方便将试题进行导出或导入。教师在出题时能够自主配置题目类型、题目答案以及答案与各监测点、学科、年级、学段、维度关联，并设置小题分值分配规则等。每一小题、答案可绑定多个监测点。主要包含题目类型管理、题目维护、答案维护、题目分类选择、分值预设、学科关联、年级关联、学段关联、维度关联、监测点关联、分值配比管理、试题导入、试题导出等功效。2.4

试卷管理用户能够经过添加监测点、设置总分值、设置分值配比后进行自动组卷，也能够从题库中抽选题目、修改分值、修改分值配比等操作进行人工组卷等。系统同时支持网络类和非网络类试卷组卷功效，网络类试卷组卷成功后，各试题、小题均已绑定监测点；非网络类试卷组卷成功后能够依照设置试题、小题监测点生成答题卡、答题卡导出、试卷导出、自定义试卷导出模版以及生成EXCEL格式小题分模版。系统支持人工组卷、自动组卷等多重不一样组卷形式：组卷时，教师能够方便依照不一样学段、年级、学科、维度、监测点筛选出符合条件题目进行组卷。组卷主要包含试卷类型选择（网络、非网络等）、试题筛选管理、监测点调整、分值调整、分值配比调整、试卷需求配置（自动组卷）、自动生成试卷（自动组卷）、答题卡生成、答题卡导出、答题卡维护、小题分模版生成、小题分模版导出、试卷导出、自定义试卷导出模版等功效。2.5

网上答卷对于网络类试卷，系统支持用户在系统中进行答卷（主观题、客观题），用户答卷完成后，管理者能够看到答卷统计情况。主要包含用户进行网络答卷、得分预算、统计分析等功效。2.6

阅卷管理网络类阅卷成绩管理网络类试卷，系统依照小题预设分值及配比，对客观题及填空题进行自动阅卷。教师能够对主观题进行阅卷评分。同时支持教师查看每份试卷答题情况和分值。主要包含网络试卷自动评分、主观题人工评分、成绩查看等功效。非网络类阅卷成绩管理非网络类试卷，教师能够进行小题分手工输入或以EXCEL方式将各小题、维度、监测点得分进行导入，并能支持与全通阅卷系统数据无缝对接。主要包含按照各小题，不一样维度监测点分值线下成绩录入、成绩导入等功效。2.7

智能学习分析构建智能学习分析模型，基于学生每次测验学习成绩，为家长、教师、教育管理者从多元、多维度提供深层次诊疗、甄别分析结果，为后期教育决议提供科学合理依据。2.7.1

分析模型管理主要包含预设分析指标（如得分率、平均分、标准分、中位数）、等级设置、分数线设置、课程等级设置、分数段设置等功效。2.7.2

多元多维度综合分析系统能够从不一样指标、不一样维度，为学生、学校、区域提供各类分析结果。主要包含依照分析模型组合，生成学生、学校、区域等各类维度、指标综合纵向、横向分析结果、图表等;依照分数线设置和选修课分数等级，生成学生达B率及达2B率统计、分数线改变分析等以及相关图表；依照科目标