基于AI構建教學管理一體化服務解決方案
建設背景
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》提出高校要加強優(yōu)質教育資源開發(fā)與應用;加強網(wǎng)絡教學資源體系建設,要開發(fā)網(wǎng)絡學習課程,建立開放靈活的教育資源公共服務平臺,促進優(yōu)質教育資源普及共享;創(chuàng)新網(wǎng)絡教學模式,開展高質量高水平遠程教學、在線教學;提出強化信息技術應用,提高教師應用信息技術水平;更新教學觀念,改進教學方法,提高教學效果。鼓勵學生利用信息手段主動學習、自主學習,增強運用信息技術分析解決問題能力。
2018年教育部印發(fā)《教育信息化2.0行動計劃》積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+教育”建設進程。要求從專用資源向大資源轉變;從提升學生信息技術應用能力、向提升信息技術素養(yǎng)轉變;從應用融合發(fā)展,向創(chuàng)新融合發(fā)展轉變。
《關于推進教育新型基礎設施建設構建高質量教育支撐體系的指導意見》指出:教育新型基礎設施是以新發(fā)展理念為引領,以信息化為主導,強調完善智慧教學設施。提升通用教室多媒體教學裝備水平,支持互動反饋、高清直播錄播等教學方式,部署學科專用教室、教學實驗室,打造生動直觀形象的新課堂。有條件的地方普及符合技術標準和學習需要的個人學習終端,支撐網(wǎng)絡條件下個性化的教與學。
解決方案

基于“互聯(lián)網(wǎng)+教育”這一教育新形式,實現(xiàn)將系統(tǒng)性教學的保障服務和管理服務搬到云端。實現(xiàn)時時學、處處學、時時管、處處管的教學目標。達到線上+線下一體化、體系化、立體化、多元化、個性化、人性化和高效化的智慧教育創(chuàng)新模式。
1、覆蓋全校的常態(tài)化教學:以低投資成本、極簡化的系統(tǒng)架構模式,建設“互聯(lián)網(wǎng)+教學”創(chuàng)新模式,推動教學模式的創(chuàng)新。

2、覆蓋全校專業(yè)的校本資源庫:建成覆蓋學校專業(yè)課程的校本資源庫,實現(xiàn)全校優(yōu)質教學資源共建、共享,推動教學內容創(chuàng)新。

3、完善教學管理督導體系:構建“互聯(lián)網(wǎng)+管理”模式,推動教學評價創(chuàng)新,形成評價-反饋-改進-提升的督導管理體系,基于AI人工智能對課堂教學行為進行自動采集及分析,強化課堂教學紀律智能監(jiān)測與管理。



4、統(tǒng)一教學門戶,滿足學校各個角色的使用,滿足學生、教師、助教、教務、督導員和管理者所有與教學場景相關聯(lián)的使用需求。
5、數(shù)據(jù)對接,平臺與學校數(shù)據(jù)中心或教務系統(tǒng)對接,自動同步師生、課程、課表等數(shù)據(jù);平臺與接入學校移動應用或門戶實現(xiàn)統(tǒng)一的學習門戶和業(yè)務入口;平臺接入學校統(tǒng)一消息平臺,對上課情況、直播情況進行消息提醒和推送。
6、通過引入專業(yè)的運維服務,建立標準化的運維服務體系,確保系統(tǒng)建得好,而且要用得好,運維服務好,最大化地發(fā)揮信息化對教學帶來的機遇和變革。
能力優(yōu)勢
1、異構融合
設備異構融合:整個系統(tǒng)具有良好的兼容性及開放性,可采用軟硬分離的部署模式,對前端的攝像頭、錄播主機、拾音等設備可進行利舊,避免被硬件廠家綁定,而造成投資浪費。
多業(yè)務場景融合:面向師生及管理者只需要1套平臺即可實現(xiàn)面向師生提供的教學直播、點播服務,面向管理者提供的教學督導服務、教學可視化管理服務以及AI課堂行為分析服務。
2、架構極簡
采用極簡的架構模式:整個系統(tǒng)平臺包括前端的硬件設備(學生攝像頭、教師攝像頭、錄播微主機、拾音設備、POE交換機、應用服務器、存儲服務器、AI分析服務器等)。
AI分析集中化服務:兩百多間教室只需要集中部署1臺GPU服務器,2張或3張A40 GPU卡即可實現(xiàn)完成對課堂行為采集及分析。大部分傳統(tǒng)錄播廠商需在每個教室部署智能分析盒。第一,投入成本高;第二,計算資源浪費;第三,增加了故障節(jié)點,運維成本高;第四,管理相對繁瑣。
3、系統(tǒng)易用
整個系統(tǒng)的設計思路,將改變傳統(tǒng)人工錄制、課程資源及課程信息人工加工的模式,正在實現(xiàn)全無感、全自動、全智能的效果。
系統(tǒng)登錄自動化:與學校統(tǒng)一身份認證對接,對接完成后實現(xiàn)學生及老師或管理者通過學號或教職工號的賬號進行登錄,避免了多個賬號帶來的混亂,也使得其他應用系統(tǒng)管理更加便捷。
課程錄制自動化:與學校數(shù)據(jù)中心或教務系統(tǒng)對接,獲取學校課程,節(jié)次,教學班、課程時間等信息,實現(xiàn)按照課表自動錄制,并自動生成相應的課程資源文件,教師無感,無需用戶操作。
課程資源結構化:自動匯聚體系化課程,產生教務課資源目錄,教務課根據(jù)開課單位、課程名和授課老師自動歸類,每門教務課的資源列表根據(jù)上課時間自動排序,顯示課程名上課時間、上課班級、上課地點。
知識點智能定位:老師授課PPT教案自動獲取(無需老師上傳)、按照PPT章節(jié)自動定位知識點視頻;也可根據(jù)學生筆記自動定位知識點視頻。提升學生對知識點快速定位,節(jié)約寶貴的學習時間。
4、架構穩(wěn)定
整個系統(tǒng)截至目前,在客戶端已運行近3年,建設了近220間教室,學生點播次數(shù)已超過860萬次,直播總時長已超過2000萬分鐘。