智慧教学系统--产品架构（上）

高校智慧教学系统或网络教学，建立人工智能、大数据、移动互联网、物联网智能硬件为基础的教学平台，通过资源站、在线课堂、互动工具、作业题库、数据画像等功能，综合服务教学与课堂学习的场景，让教学环节更加高效、优化迭代有依据。

智慧教学系统-- 产品架构（上）

• 一、智慧教学 概念
  • 智慧教学-概念1
    • 智慧教学系统是应用计算机技术、多媒体技术、网络通信技术、数字技术、虚拟现实技术等现代信息技术手段构建的一种新型教学模式，是融合现代教育理念、教学内容和现代信息技术的具有多种功能的开放式的教与学交互系统
  • 网络教学平台-定义2
    • 突破传统课堂教学环境的时空局限，实现备、教、辅、改、考、培全过程信息化，打造师生学习共同体，推进教育理念由教师中心向学生中心转变，促进现代教育技术与人才培养过程的融合，推动课堂教学方式方法改革、考核方式方法改革和学习方式方法改革，构建信息化的教学生态圈
• 二、销售模式
  • 三年云服务
    • 采购课程资源学习中心系统云服务，服务期3年，预算90万元
• 三、系统基本功能
  • 教学流程
    • 1.支持整个课程创建、内容共享、学习过程跟踪和控制、在线测试和作业发布、交流互动、成绩评测和学习成果反馈教学流程，实现信息技术与教学过程的深度融合
  • 非功能等指标
    • 成熟稳定，拥有软著证书；万人在线学习； B/S架构、J2EE;支持标准多媒体课件；支持Web服务器集群；不限制注册课程数量和注册用户数，网络课程可实现按 课程导入导出进行备份。
  • *重点支持
    • 全面支持学生的自主学习与合作学习，体现在教学活动中学生的主体地位和教师的主导地位，为学生构建自主学习、主动探索的环境，教师通过组织学习材料，实时和非实时的教学手段引导和帮助学生学习。
  • 教学模式
    • 平台支持辅助教学、翻转课堂、纯网络教学、直播课堂等多种网络教学模式。
  • 视频与文档支持
    • 平台具有视频、文档格式自动转换、码流自动转换的功能， 以适应不同的访问终端（Android，iOS）；所有文档资源自动转码成flash格式播放，视频类资源系统自动转码为mp4、flv等多种格式
  • * 强大交流协作
    • 提供同步、异步的交流讨论工具，使得学生之间、学生与教师之间方便地共享信息、交流、讨论、协商，从而提高网络学习的效果和质量
  • 系统管理
    • 角色管理：可建立学生、教师、管理员、超级管理员等角色，各级管理员也可以根据自身的需求创建角色和为角色指定权限
    • 权限管理：可为每个导航功能点分配访问、管理等不同的权限，管理员可以批量给用户分配、收回权限，具有权限整体移交功能
    • 机构和用户管理：管理员可以批量增加、删除、修改组织机构树，可单个、批量增加、删除、修改、查找用户信息
    • 提供强大的基于浏览器的数学、化学公式在线编辑器。提供精确的学习进度监控信息，实现学生再次登录平台时能从上次学习的结束点继续学习课程。可记录、查询用户登录及操作信息。
    • 提供专门的APP移动客户端，需支持iOS和Android系统。与网络教学平台能够对接，进行在线课程的学习、作业、考试、讨论、笔记、小组、成绩分析、学生管理，支持课堂签到、抢答、问卷、讨论、选人、资料、直播等功能
• 四、功能架构
  • 1） 网络课程建设
    • 1.用慕课纸编辑器可以制作富媒体课程，选择不同的模板就可以建设慕课或精品课程的个性化课程网站。
    • 2.提供多套精美网络课程建课模板，教师可依据个人资料的丰富程度及喜欢的风格进行个性化的设置，支持教师在建课程自动生成课程网站。
    • 3.开始建课前，可以选择按周、课时自动生成课程章节，快速创建课程章节目录，提升建课效率。
    • 4.课程编辑页面操作简单、灵活方便、原位编辑、所见即所得。可以发布通告、课程资料、任务、教学资源链接、教师简介等信息。可以任意编写和设置课程的介绍、封面、教学要求、教师团队等等，并支持模块的添加、删除和位置调整，支持是否公开显示的设置，可以上传课程片花。
    • 5.课程负责人可指派其他人作为具有同等或者小于本身课程建设管理权限的课程建设者共建同一门课程，也可为自己指定助教辅助自己进行课程建设和教学管理。并且可以对助教的权限进行设置，比如，是否允许查看成绩、允许管理作业、允许管理考试、允许管理论坛、允许发布通知、允许管理课程设置等。
    • 6.教师可通过平台上传课程所需要的教材、参考书、参考文献、视频等资源。课程的内容建设，参考资料，课程介绍等任何位置都可以使用平台提供的海量图书、图片、视频的资源一键式搜索插入，插入的资源可以直接点击在线播放查阅，也支持自己上传资料，支持引用图书馆资源和联盟共享资源。
    • 7.支持课程教学流程管理，可在课程学习过程中任意位置添加随堂测验，可在单元学习完成后布置作业，可以在章节学习完成后安排考试。
    • 8.支持慕课制作和慕课教学模式，实现课程知识单元化，每个知识单元聚合丰富的富媒体教学资源，并在同一个页面中进行显示。每个课程单元还可以设置多个标签页。
    • 9.课程单元内容建设采用富媒体编辑器，编辑器包含视频、文档、图片、音频、图书、公式、符号、附件、网页、动画等常用组件。
    • 10.支持将资源先批量上传至个人云盘中，然后在课程中引用。
    • 11.支持视频中任意时间点插入测验：上传视频后，可以在任意时间点插入测试题，包含单选题、多选题和对错题。支持老师设置题目答错重新观看视频几分钟的强制设置
    • 12.知识点拓展阅读功能，可以根据一个关键词自动生成相关知识点的知识树，插入到课程单元中，并自动推送知识点相关的图书、期刊、论文等资料。
    • 13.支持课程管理，设置试读范围、设置学生导航栏目、克隆与映射课程等
  • 2）教学互动
    • 概述
      • 以课程为中心，提供全面的作业、考试、通知、答疑、讨论、资料共享、评价、PBL等互动教学活动的功能，支持网络辅助教学、翻转课堂教学、修学分的网络学习等多种教学模式。
      • 教师端提供课程管理、成员管理、统计、考试及作业管理、课程通告管理、PBL教学等。提供当前学习过程实时监管。提供进度统计功能并支持报表导出。
      • 学生端实现学生友好学习体验、根据教师设定的课程学习进度，完整地学习网络课程、记录笔记方便复习、支持在线提问、反馈心得。支持师生、生生在线讨论交流、在线作业、在线考试，提供个人学习成绩单（实时展现课程学习要求、已完成进度、待完成任务）。
    • 1、学习过程控制与管理
      • 1.1、章节知识点学习推送控制：教师可以针对每一个教学班对每个章节学习内容进行“开放、定时开放、闯关模式开放、关闭”等设置。
      • 1.2、任务驱动式的进阶式学习：教师可以将课程章节内视频、图书、作业等内容设置为任务点，要求学生必须完成，灵活控制学生学习的情况。学生端可以看到整个课程和每个章节需要完成的任务点情况。
      • 1.3、学习过程的监督和跟踪：跟踪记录并统计基于每个学生的学习进度、课程登录次数、学习材料浏览和下载次数、作业和测试完成情况、在线时长、视频观看的遍数、参加答疑讨论的情况等多项学习考核指标。
      • 1.4、视频播放控制：课程的教学视频文件具有“防拖拽和防窗口切换”功能，即视频播放的时候无法进行快进播放，打开章节学习的时候不能再打开其它网页，否则视频播放停止。同时在章节视频中可以插入测验题，作答正确，才能继续学习。
    • 2、教学资源管理
      • 概述
        • 教学资源管理包括上传课程资源、将资源共享给学生、设置资源使用期限与适用对像、是否公开等功能，同时资源可在不同板块中反复调用，随时随地下载。
      • 2.1、教学资料
        • 教师可以对自己所负责的课程的资料进行管理，建立课程文件的目录层级，并可灵活将教学资料在各目录中拖放，同时教师可以根据课程需要，赋予一人或多人一定权限，共同参与课程资源建设，即委派角色。
        • 教师可以直接从备课资源库检索、添加相关在线资源，可以对资料库中的资料进行公开与不公开设置。
      • 2.2、教材教参
        • 教师可以从备课资源库中查找并添加课程相关的教学参考书，推荐给学生直接进行在线阅读。
      • 2.3、推荐视频
        • 教师可以从备课资源库中查找并添加课程相关的学术视频，推荐给学生直接进行在线观看。
      • 2.4、题库管理
        • 教师可以创建课程试题库，对试题库进行管理，包括添加、修改、删除、查询、浏览等功能。题型包括单选、多选、判断、简答、填空、连线题、投票题等，题的属性包括类别、难度系数、适用层级等。
        • 题库导入支持excel及word格式的模板方式导入。题库导入不限格式，自动识别。
      • 2.5、试卷管理
        • 具有从题库或以前的测验中随机生成新的试卷的功能，教师可以对试卷中的试题进行添加、修改、删除、任意排序、预览等功能，还可以对试题设定分值。试卷可多次重复使用。
      • 2.6、作业管理
        • 教师可以创建作业，形成课程作业库，可以对作业库进行管理，设置发布作业的时间及相关要求。
    • 3、教学互动功能
      • 3.1 作业
        • a)作业可以是来源于题库、作业库或自定义，每次布置作业，自定义的题目需具有保存到题库的功能。作业从题库选题时不限于使用本门课程的题库，可跨课程使用教师本人其他课程的题库。
        • b)教师可以随时查看学生作业的完成情况并对作业进行线上批阅打分，学生在线提交作业后，对于客观题系统能自动判分。线下作业教师可以将成绩登记到线上，以备定期统计，了解学生的学习情况。
        • c)作业需具备生生互评的功能，设为互评的作业，学生间对作业相互打分，教师可参与最后的评估。
        • d)可对作业进行随机出题，从海量题库中随机抽取若干道题目，保证每位学生收到不同的作业，实现学生之间防作弊功能。
        • e)作业支持文档、附件、视频、音频等形式，同时音视频支持在线播放功能。
        • f)支持填空题是否为客观题的设定，当设填空题为客观题，系统可自动对其批阅，同时，支持及格分数的设定，并可设置是否允许学生重考。
        • g)教师可随时设定作业答案是否公开、作业分数是否公开，可设定学生答案的字数范围及是否防止粘贴的功能。
        • h)作业详细统计，可以查看某份作业单个选项的选择人数。
        • i)作业支持随机出题模式，创建作业时可以从选择的题目中随机选取若干道，从而实现每个学生领取的作业有一些差别。
        • j)对于同一套作业，可以设置题目乱序，防止学生作弊。
        • k)对于未提交作业的学生，可以进行督促，发放督促通知。
        • l)作业需具备指定发送给某个人的功能，实现有针对性的教学管理。
      • 3.2 测验与考试
        • a)能为学生提供限时和不限时的测验和考试，能按照设定的日期和时间自动开放或关闭测验和考试。
        • b)需具备随机组卷功能，组卷可以从不同章节选择，并可以随机组若干套试卷发放给学生，确保每个人接收的试卷是不致的。
        • c)教师可以发起一个测验或考试，学生可以在线答题，教师可以随时查看学生测验的完成情况，学生解答后教师可对测验进行线上批阅打分，对于客观题系统能自动判分。测验、考试题目可以是来源于题库、试卷或自定义。
        • d)需对每一次测验查看详细的答题情况，每一道题答对、答错的人数，每一个选项的选择人数等。
        • e)能够设置任务学习完成的情况作为是否能参加考试的条件。
        • f)对于同一套试卷，可以设置考题乱序，防止学生作弊。
        • g)学生的错题可以自动进入错题本，学生可以从题库和错题本中选题进行自测。
        • h)需对考试进行是否允许查看答案及分数的设定，避免学生因答题时间不同而产生作弊现象。
        • i)需具备设定随机验证码的功能，学生进入考试前需输入验证码，从而实现对学生的身份认证。
        • j)支持考试客户端功能，支持客户端独立进行考试。
      • 3.3 通知
        • 教师可以在课程中发布课程通知。
        • 移动端能针对学校的组织机构、班级等不同的范围发放通知，并能及时统计到已读和未读人员名单。并且可与移动端打通，无缝对接。
      • 3.4 讨论
        • a.学生和教师可以在讨论区中发起讨论，讨论可以跟某一个章节进行关联。教师可针对讨论内容做加精或置顶的操作，也可对非法讨论进行删除。
        • b.移动端可以建立各种讨论小组，进行权限设置，小组成员可以发帖、回帖、置顶、观看小组的动态等。
      • 3.5 笔记
        • a.学生可针对此章节做笔记。
        • b.移动端可以记录笔记并分享，也可私有。可查看好友笔记，关注好友笔记。并能实时统计阅读次数、回复笔记等。
    • 4、教学统计
      • a.分布图
        • 可以对任务点、访问数、学生数、讨论数进行统计，并可以查看成绩、作业、章节测验等详细内容；
      • b.综合统计
        • 可以查看一门课程的任务点分布及总体成绩分布，并可以看班级上的最快进度、最慢进度及平均进度，可以看平均视频观看时长、最长观看时长及最短观看时长；可以按月份、按终端统计学生的访问情况，并以图表的形式进行展现。
      • c.成绩统计
        • 可对课程中的视频、作业、测验、在线时长等做权重设置，可以针对作业模块做细化到每一份作业的权重设置。可统计所有学生的各项成绩、综合成绩及排名；教师可以设置是否允许学生查看成绩，如果允许，学生端可以查看自己的各项成绩及综合排名，同时其他同学的成绩可设为保秘状态；同时，可以导入线下成绩，导入课堂互动的成绩如签到、课堂互动、阅读、直播等课堂成绩，保证学生的成绩更加全面。
      • d. 章节测验统计
        • 可以统计章节测验中全部已交人数、未交人数及待批人数，并且可以对选择题统计出各选项的选择人数，并可以柱状图、饼图、条形图、折线图的形式呈现。
      • e. 视频观看统计
        • 可以统计一门课程的最长观看时长、最短观看时长及平均观看时长，可以统计任何人观看某一视频的总观看时长。
        • 可以统计每门课程的学生的视频观看详情，哪些学生看了，看了几遍，观看日志，哪些学生没看。
        • 可以统计视频中测验的答题情况，标记测验的位置、测验的数量、答错的次数，从而更好的了解学生的学习情况。
      • f. 课堂活动、课程积分统计
        • 课堂活动可以统计各类课堂活动的详细情况，包括发放次数、学生总体参与情况及详情，并支持一键导出。
        • 课程积分统计每个学生参与课堂活动所获得的积分，并支持图形化展示各积分区间人数，支持一键导出积分详情。
      • g. 课程统计、课程报告
        • 课程统计可查看课程资源建设情况，资源基础统计数据、各资源类型分布及占比情况、各资源类型变化趋势情况；课程报告提供全部班级课程成绩综合情况统计表、课程成绩综合情况对比图，课程报告支持编辑修改
  • 3）网络教学门户
    • 概述
      • 可提供充分展示学校教学特色的教学门户网站，可以实现新闻公告动态显示、精品课程推荐、热门课程排行、教学资源排行以及学校的教学组织与开设的课程展示。具有校园代表性的大图片展示区。
    • 1、具备信息发布和页面自定义、访问统计分析、统一检索等功能。
    • 2、具备精品课程的展示以及后台推荐控制功能。
    • 3、具备多种资源排行展示，如活跃学生、活跃老师、课程资料排行等。
    • 4、展示本校教学组织体系、专业设置及本校课程。
    • 5、可以对本校课程进行搜索。
  • 4）教学管理评估
    • 实现对教学过程中影响质量的各环节进行全员、全程、全面系统地监督、控制与评估，包括教师教学工作评估、专业评估、课程评估、学生评估、学院评估。通过这些评估收集教学运行过程中的各类信息，为学校的教学管理与决策服务。
    • 1、教学统计：可以按院系统计教师的总数及活跃教师数，并横向对比院系的活跃指数；可以按月份查看各院系的教学活动对比，某学院下教师的详细教学活动对比；可以查看某一个人的详细建课信息。
    • 2、学习统计：可以按院系统计学生的总数及活跃学生数，并横向对比院系的活跃指数；可以按月份查看各院系学生活动的对比，某学院下学生的详细学习活动对比；可以查看某一学生的详细学习信息。
    • 3、课程统计：可以统计平台上创建的全部网络课程的基本信息及建设情况；可通过关键字对课程进行检索，并可点击每一门课程进入课程页面查看更详细的课程信息。
    • 4、选课统计：可以按照不同年份、不同课程统计选课人次，正在学习的班级列表及进度详情并能导出数据。
    • 5、大数据分析：提供平台各种活动的数据分析，用户可根据各种数据做自行分析。
  • 5）学习空间与app应用
    • 学习空间可以为每个学生打造个性化的主页，记录其学习历程。同时为了创造一种良好的学习氛围，学习空间融入了SNS的概念，可以满足学生与学生之间、学生与老师的学习互动交流。学习空间采用APP架构，所有学习服务APP化，用户可以把常用的APP应用安装到自己的学习空间主页中，并可以管理自己安装的应用。
    • 1、日程表：可以编辑、查看自己的日程。
    • 2、云盘：可以将文件上传至云盘中，随时随地进行下载，并可以在课程建设时引用云盘的资源。提供一个PC版客户端，可以设定一个文件夹，文件夹内容自动与云盘内容保持同步，方便批量上传资源。
    • 3、小组：用户可自建小组。可以浏览和发现小组。进入小组后，可以参与小组的讨论，查看小组成员。
    • 4、问卷调查：学校、老师可向学生发起问卷调查，可以发送给不同范围的学生，学生在线提交，问卷结果可以进行数据的统计分析。
    • 5、PBL教学：PBL教学是以问题为基础、以学生为中心、教师为引导、学生自主学习的教学模式。