**市经开区外国语学校智慧校园建设方案

　 **智慧校园 2019年3月

　目

　录

　目录 一、 政策背景 3 二、 用户需求 4 三、 设计思路 5 四、 设计依据 5 五、 总体设计 5 六、 基础应用平台 7 6.1 综述 7 6.2 平台建设内容 8 6.3 优质资源体系 8 七、 校园大数据平台 9 7.1 综合素质评价 10 7.2 学业评价 11 7.3 成绩评价 12 7.4 德育评价 12 八、 关键应用系统建设 14 8.1 校园安全 14 8.2 电子班牌及智慧考勤 18 8.3 智慧餐饮 20 8.4 网络阅卷 22 8.5 纸笔智慧考试 24 8.6 校园融媒体统一管理平台 25 8.7 人工智能课程 25 8.8 双师课堂：

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　一、 政策背景 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确指出，我国要加快教育信息化进程，要加快教育信息基础设施建设，把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网络。到2020年，基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系，促进教育内容、教学手段和方法现代化。充分利用优质资源和先进技术，创新运行机制和管理模式，整合现有资源，构建先进、高效、实用的数字化教育基础设施。将资源共建共享建设作为基础教育信息化的重中之重来抓，并实现“促进教育均衡发展”和“提高教育质量”的最终目的。  《国家教育信息化十年发展规划(2011-2020)》指出：教育信息化应以促进义务教育均衡发展为重点，以建设、应用和共享优质数字教育资源为手段，促进每一所学校享有优质数字教育资源，提高教育教学质量；帮助所有适龄儿童和青少年平等、有效、健康地使用信息技术，培养自主学习、终身学习能力。

　随着国家提出“互联网+”的概念之后，很多行业都发生了巨大的变化，在教育圈内，“互联网+教育”在物联网、移动互联、云计算、大数据挖掘等信息技术的支撑下，正逐步改变着教育信息化的格局，教育主管部门和学校越来越关注信息技术与教育教学实践的深度融合、信息技术产生的优质资源与人的融合，希望通过“互联网+”在教育信息化方面的激发作用，努力使教育信息化进入到应用融合与创新阶段。

　“智慧校园”是通过利用云计算、虚拟化和物联网等新技术来改变学生、教师和校园资源相互交互的方式，将学校的教学、科研、管理与校园资源和应用系统进行整合，以提高应用交互的明确性、灵活性和响应速度，从而实现智慧化服务和管理的校园模式。它的应用基础是要建立统一的数据服务平台，需要充分整合利用现有的应用系统和数据。通过“智慧校园”项目的建设，可以提高学校的信息服务和应用的质量与水平，建立一个开放的、创新的、协作的和智能的综合信息服务平台。并且可以通过综合信息服务平台，实现各个系统的共享、整合，提高学校的信息化水平和工作效率。

　二、 用户需求 1. 以**智慧校园平台为底层平台基础，以学校管理，办公oa，智慧教学，智慧家校为主线打造**外国语学校智慧校园解决方案； 2. 与学校现有基础应用、信息化基础建设、广播系统、电视台系统、录播教室系统、pad班相结合，打造基于手机微信的智慧应用场景，通过API接口进行打通，统一平台、单点登录；方便学生和老师进行应用； 3. 在学校门口安装人脸识别闸机，对学生上下学、老师考勤进行统一管理，并在智慧校园平台上生成报表，并能及时将学生上下学信息推送给学生，将老师考勤信息进行纪录； 4. 通过智慧校园平台进行学校各宣传大屏进行统一管理，宣传下发； 5. 学生可以用pad对学校智慧校园中的资源库进行访问； 6. 学校对双师课堂比较感兴趣； 7. 学校对人工智能课程比较感兴趣； 8. 外国语学校为公办国际学校，对国际教育资源比较感兴趣； 三、 设计思路 整体设计思路是以云计算、大数据、人工智能和物联网技术为框架，以**智慧校园应用平台为基础，通过一系列核心应用系统的建设，帮助学校实现信息技术和教育教学的深度融合，提升教学效率和学生成绩，实现学校高效管理和科学决策，通过过程性的数据采集，形成学校聚数据、通数据、用数据的习惯。

　四、 设计依据 n 教育部 教技〔2016〕2号 《教育信息化“十三五”规划》 n 国务院 国发〔2017〕35号《新一代人工智能发展规划》 n 教育部 教技〔2018〕5号 《中小学数字校园建设规范（试行）》 n 教育部 教技〔2018〕6号 《教育信息化2.0行动计划》 五、 总体设计 系统总体设计逻辑图如下所示：

　 通过**智慧校园基础平台，为用户提供跨终端的教、学、练、考、评、管服务。**智慧校园作为一个开放的应用平台，可以通过丰富的数据接口引入第三方专业应用系统，为学校提供更加丰富的应用。

　校园大数据应用平台负责采集各应用系统数据，形成全校数据治理和数据共享，最终为校长科学决策、老师高效教学和学生自适应学习提供支撑。

　 六、 基础应用平台 6.1 综述 **智慧校园通过教学、管理、家校、宣传、安防、数据分析 6 大场景的应用（移动端为主），教学应用帮助教师节省时间提高工作效率，管理应用高效实现学校的教育事务无纸化处理，家校应用促进学校和家长间的沟通交流实现家校共育，宣传应用树立学校品牌，提升学校影响力，安防应用建立校园师生主动安全防范体系，数据分析帮助学校对学生学情精准跟踪分析服务。

　 一个学校支持多个校区共存，可切换进入不同校区管理校园功能；一个成员可同时有教师、家长等多个身份，移动端即可切换身份使用各角色应用功能。智慧校园系统通过移动互联网技术辅助人工管理，提高管理效率，使繁杂的日常管理工作变得轻松，实现管理的信息化、规范化和科学化，提升校园信息化的整体 水平。

　 6.2 平台建设内容 在**市外国语学校内建设智慧校园统一平台，囊括学校“教学”、“安防”、“数据”、“宣传”、“家校”、“管理”，并与学校原有软硬件进行应用打通，与拓普教学资源平台进行打通，尝试开展人工智能课程、双视课堂等国际课程，与智能硬件相结合，整体打造以外国语、国际课程为特色的智慧校园； 6.3 优质资源体系 **智慧校园优质数字教育资源依据教育部《关于数字教育资源公共服务体系建设与应用的指导意见》通知要求，构建互联互通、用户统一、共治共享、协同服务的数字教育资源公共服务体系。

　 结合本地特色与拓普共建校本优质数字教育资源库，将拓普沉淀的教辅类、课件类、试题类、教案类、论文类资源通过智慧校园平台单点登录建设本校应用，提高老师的使用率；**智慧校园将与拓普一起建设优质数字教育资源库，促进校际优质教育资源共享，解决教育资源分布不均，师资力量不平衡的问题。

　 七、 校园大数据平台 信息化顶层设计应遵循教育信息化发展客观规律，以教学业务、学生管理为核心构建完善的信息化整体框架。系统建设应满足教育过程各利益相关者的不同诉求（图1），完善在不同应用场景下的信息化解决方案，构建高效、强体验的一体化信息化架构。

　 建立基于混合云部署模式的基础架构即服务层（Iaas，下图蓝色框线部分），在确保学校数据安全和数据资产所有权的基础上，充分考虑未来信息技术发展和教育信息化业务需要，构建弹性基础环境，实现根据业务需要的快速扩展与扩容。建立本地身份认证与云端身份识别结合的权限管理体系，有效避免数据泄露的可能，确保数据安全的同时降低建设成本。建立真正意义上的平台即服务（PAAS，图2绿色框线部分），打破传统PAAS层平台与门户分离的建设方式，以智慧教室为基础单元横向打通各业务系统，利用完善的数据交换机制整合业务系统功能，为校内业务开展提供五大平台级服务。通过对五大平台过程数据的采集、清洗、分析，在校级层面构建集功能服务与数据决策服务的统一门户（SAAS，图2红色框线部分）。该门户以学生数据画像、学校数据画像、教学质量与运营管理数据决策为核心，为学校管理层提供全方位的数据可视化应用；为家长提供实时参与家校共建、家校共管的沟通交流渠道；为学习者提供全面的学业综合能力、德育素质、身心健康评价等功能，让学生明确个人发展目标监控自我发展过程，将学业与德育责任交还给学生。通过信息化促进家庭、学校、学生三方共同参与教育过程，最终实现学校人才培养质量核心竞争力的持续提升。

　 本次方案主要从四个方面进行大数据分析：一是综合素质评价，二是学业评价，三是成绩管理，四是德育评价。

　7.1 综合素质评价 学校在综合素质评价系统中可以建立个性化的评价模型，评价模型的每个维度需要分别设定德育行为和学业行为占比。为最终能够建立一个综合评价报告建立统一标准。

　n 使用预设评价模型 以其中的多元智能模型为例，可以看到在已经预设好的多元智能评价模型当中，包涵了对于学业评价以及德育评价的比例关系，其中涉及到音乐、自知自省、逻辑-数理、人际交往、自然观察、言语-语言、动觉、视觉等多个具体模块以及在学业评价和德育评价的比例。其中比例也可以根据学校的制定的培养方案不同进行比例的不同调整。

　n 学校自定义评价模型 学校在使用教务管理系统时不仅可以使用系统当中为学生的综合素质进行评价的预设模型，学校同样可以根据本校自己的培养方案，或是学校为学生个人制定的个性化培养方案建立相匹配的综合素质评价模型，学校可以自由进行考评内容的设定以及考评比例的设定，系统会根据评价模型生成学生数据图表化的评价报告。

　 7.2 学业评价 n 课堂行为规范 学业评价部分主要针对于老师评价学生课上行为的分数、比重设置，即通过老师对学生日常的学习以及在校的各项行为进行评价，采集到学生在学校当中学习、参加活动以及日常行为规范的过程性数据。

　学业评价具体的模块主要是针对于学生的文明或不文明行为进行奖惩，学校可以设置一系列在学生日常当中会发生的各项活动，会包括两方面的行为，即需要奖励分数的行为以及会进行惩罚分数的行为，例如可以设置上课认真听讲会加一分，同时如果上课交头接耳会减十分，以此作为标准让老师对学生的行为进行过程性评价。

　n 定制化学业评价 同时学业评价对于不同年级的不同班级可以进行不同数值的设定，即针对不同的学生和特点制定定制化的学业评价模型，同时可以支持在教学过程中进行添加。

　7.3 成绩评价 后台管理当中的成绩管理主要是对学生的成绩进行管理，包括学校的月考以及期中，期末考试在内的各种考试的成绩进行管理，支持各个年级，各个学期不同学生的成绩导入，在导入成绩后可以分批次进行查看，即分年级和班级进行成绩的查看，导入的方式支持手动输入以及Excel表模板导入。

　 7.4 德育评价 德育评价体系包括有德育行为规范的设置以及德育评价记录两部分组成，德育行为规范为学生的在校德育发展提供标准，为学生根据个人培养方案规划个人的德育评价标准，随后老师可以对学生的德育发展进行评价，同样分为奖惩两个基本部分，促进学生对自己的行为进行自律自觉的约束性作用，塑形学生的个人在校和成长行为。

　 学校可以使用系统当中预设的德育行为规范来进行学生的德育行为评价，也可以通过自定义，按照学校或主管教育部门对于学校德育评价的要求进行设置，其中可以添加具体的德育标签，如善良、互助、诚实等在综合素质评价模型当中预设的基本德育标签，也可以由学校根据自己的需要进行德育标签的添加。

　在不同的德育标签下面。学校需要填入相应的行为对具体的行为表现进行奖惩，比如在善良这个德育标签下面可以添加与人为善的标签，以及冷酷无情的行为标签，同时加入对于此项行为的奖励或者是惩罚，每一项奖励或惩罚后面都会有相应的特定的图标进行直观化的展示，方便中小学学生在看到自己的记录时可以有更清楚的认识。

　教务管理系统综合素质评价的德育评价部分在允许用户自定义每个德育行为的奖惩得分的基础上，根据一定的评分规则确定某种荣誉的获得。即给学生设立一定的奖励目标，激励学生更好的进行自我德育管理。并且学生在获得相应的荣誉之后，会和我们的班牌系统以及教师端和家长端APP进行联动，及时的对学生进行鼓励，促进学生的行为向好的方向发展。

　例如我们在系统内置的海棠少年称号的荣誉，即可以将学校的“海棠少年”设置为一种荣誉称号，并且还可以对“海棠少年”的荣誉进行分级，当学生达到一定的标准时，在此我们设定的是要求在善良，诚实，互助方面都有相应的要求，比如在学期内善良的得分大于等于10分情况下要求学生在互助的分数同样需要大于10分，才可以获得“海棠少年”的称号。自动获得“海棠少年”的荣誉，并且在移动端点亮荣誉称号的图片。即在学生的家长端可以看到学生获得的荣誉称号，同时也可以起到督促的作用。

　八、 关键应用系统建设 8.1 校园安全 李克强总理对校园安全工作做出重要批示：校园应是最阳光、最安全的地方。国办发【2017】35号文件指出：完善学校安全风险预防体系、健全学校风险防控机制、完善学校安全事故处理和风险化解机制、探索学校安全风险防控专业服务机制。

　校园安全事故层出不穷，对社会和家庭造成了极大的伤害，做好校园安全防范工作是全社会的责任。据不完全统计，我国平均每年有16000中小学生死于安全事故，这意味着每天就有一个40多人的班级消失！

　 通过基于校园场景的业务应用、智能物联、智能控制及安全全景呈现打造校园安全防控智能生态体系。让安全教育做到有效、安全管理落到实处、安全应急便捷实时，最大程度保护学校安全，减少人的伤亡和财产损失。

　校园安全风险防范体系总体功能架构图如下：

　 n 人脸识别道闸 人脸识别技术，是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。人脸识别系统集成了人工智能、机器识别、机器学习、模型理论、专家系统、视频图像处理等多种专业技术，准确率能达到99%。

　 在学校门口放置人脸识别道闸，为学生及老师的考勤提供有力的技术手段，避免学生、老师忘带卡而无法考勤的尴尬情况，体验人脸识别校园全场景的科技体验；

　与**智慧校园后台管理系统全对接，学生进出校门后家长微信端会受到学生出入校园的微信通知及照片，为学校提供有效的出入凭据支撑；灵活设置学校门口进出时间段，避免学生任意进出学校，与请假功能打通，告别纸质请假条；每天汇总生成考勤表单，供学校进行查阅存档；

　 在**智慧校园上，可通过批量添加人脸图片及自主采集学生、老师信息，提高工作效率，便于学校使用； 可支持考勤数据统计大屏；

　n 访客系统 通过智慧校园访客系统进行“学生家长来访”、“校外人员要约”等安全认证，避免一切外界人士自由进出校门，杜绝一切威胁校园安全因素； “学生家长来访”：学生家长通过智慧校园系统申请拜访校内老师，老师同意后家长录入人脸，可在特定时间内进出学校； “校外人员要约”：老师可通过智慧校园系统发出邀请码及链接，通过访客系统录入及保安人证脸比对后，方可进入学校； 8.2 电子班牌及智慧考勤 电子班牌以数字时代的媒体传播理念，利用教室门口、教学楼、宿舍、图书馆、食堂等场所的互动式信息发布终端，服务于学校对于信息双向传播的要求。

　l 电子班牌显示功能（消息通知、班级风采、回家作业展示、视频播放等） l 电子班牌信息交互功能（人脸识别、签到考勤、走班管理、活动报名） l 电子班牌考勤显示功能（人脸识别点名球对接、在线巡课对接） l 电子班牌门禁功能 接入**智慧校园功能（统一管理、统一账号、消息推送、升级服务、AI能力、数据服务）

　 相对于传统的出入校考勤，无感班级考勤具备更细的管理颗粒度，能够更加高频地收集学生每节课的出勤情况。

　在普通的教室基础上，只要在讲台区域黑板的上方部署一台专用的学生人脸考勤摄像机即可。教室门口可以选择配置一台智能班牌，无需部署其他设备。此外，相关设备具备高度的可复用性，为学校后期的功能的延展和系统升级打下坚实的基础。

　通过考勤管理平台可以很方便地管理到上课考勤情况。

　 同时，平台预留标准的API和SDK开发接口，可以很方便地将无感考勤与已经建设的入校一卡通考勤系统对接，实现统一管理。

　通过API接口，将点名数据结果实时上传至班牌上，老师通过刷教师卡，实时查看班级考勤情况及课堂内部情况。

　 8.3 智慧餐饮 传统学校食堂应餐存在的问题包括：

　n 排队严重：午餐就餐高峰大约为半小时（11点50到12:20排队时间） ，档口排队现象严重，就餐环境声音嘈杂 n 对账工作量大：支付方式主要是云普一卡通支付方式，每日对账工作量较大 n 丢卡及现金安全：学生丢卡情况时有发生，现金充值安全性低 n 服务体验差：各档口点餐主要靠吼，点餐时间较长 智慧餐饮系统功能架构图如下：

　打餐点设备配置情况如下：

　8.4 网络阅卷 网络阅卷能够极大提升中小学开展月考、阶段考、摸底考等常规考试的效率，通过答题卡、智慧题库、在线评卷、OCR和成绩分析等一系列技术手段，可以快速提升出题、制卡、评分和成绩分析效率，并保证极高的准确度。

　8.5 纸笔智慧考试 常见考试批阅存在问题：

　纸笔批阅：传统批阅模式，需要试卷，需要手工统计，工作量大。

　机读卡：需要扫描，题卡分离，仅支持客观题目批阅和统计。

　在线考试：需要机房，不适用平时考试，仅限客观题。

　网络阅卷：准备工作大，不适用于平时考试，无批阅痕迹。

　扫描批阅：先批后扫，扫描工作有一定要求，扫描效率和准确有待提升。

　同时，为贯彻落实习近平总书记重要指示精神,教育部联合国家卫生健康委等有关部门研究制定了综合防控儿童青少年近视实施方案,并向相关部门和社会广泛征求意见。方案提出了防控儿童青少年近视的阶段性目标,明确了家庭、学校、医疗卫生机构等各方面责任,并决定建立全国儿童青少年近视防控工作评议考核制度。教育部：控制电子产品教学时长比例，中小学原则上采用纸质作业。

　基于解决以上问题的初衷，本方案采用一项全球领先的创新技术，研发出一套全新的智慧考试解决方案。此方案涵盖了日常测验和集中考试的场景，既可在测验后高效收集答题过程数据、又可智能自动批阅和生成分析结果，又可不改变常态化的考试方式。

　 考试中，在不改变学生纸笔考试的前提下，能够即时采集到学生的答题数据，老师既可以当堂发现问题当堂讲解，也可以考试后，通过平台查看学生们的答题数据。

　三大核心技术推动考试批阅业务的智慧变革。

　一是人工智能技术让考试批阅更加智能、高效。

　二是点阵技术让传统（纸笔答题）与现代（网评网阅）相融合。

　三是大数据技术让考试分析更精准、全面、实时和个性。

　 场景设备说明：

　1） 点阵数码笔（学生每人1支） 2） 点阵试卷（每人1份，可自制） 3） 教师电脑+投影或大屏一体机

　（每个课堂1台） 4） 蓝牙接收器1-3个（每20个学生1个接收器） 5） 智慧考试系统（每个课堂1套，客户端） 6） 批阅平台（1套，saas模式）

　8.6 校园融媒体统一管理平台 将学校原有宣传大屏及电子班牌通过智慧校园融媒体统一管理平台进行统一管理及下发，点对点，店对面的指定宣传效果，并实现手机端、pc端的更新及管理，通过权限设置，做到分部更新，统一管理，实时监控；

　8.7 人工智能课程 教材：

　人工智能课程教材是由人工智能基础教育学会组织陕西师范大学、天津大学、南山外国语学校等教科研一线名师进行编著北京师范大学出版社出版（出版中）；包含“搜索”、“优化”、“学习”、应用等四个核心板块，深入浅出，针对初中及高中学生进行的人工智能教育课程；

　课程视频：

　人工智能课程是由NYU CREATURE LAB（纽约大学creature实验室）终身讲席教授Jan.L及团队教授亲自录制，全英文课程，中英文字母，结合教材内容深入浅出，在学习人工智能的同时，习惯双语教学。

　人工智能游戏：

　Zodiac是市面上第一款人工智能游戏，结合教育部对人工智能课程要求进行游戏环节设计，深入浅出，让学生在娱乐中学习人工智能；

　课程证书：

　学生通过zodiac平台及课程的学习及记录，系统进行评分，考核结果为A的同学颁发纽约大学的课程认证证书；

　 8.8 双师课堂：

　智汇云双师课堂多媒体综合交互平台（远程可视化智能平齐课堂系统），基于交互智能平板、摄像头、麦克风以及配套远程互动系统，让优秀教师在本地远程课堂同时给多个学校的学生上课，异地师生通过网络可以实时声音画面交互，跨越空间，实时实景同步“面对面”互动教学学习，共享优质教育资源。系统自带双师课堂管理平台，多流直观教学互动，实时讨论交流，实现高效教学管理，系统通过智能平板、文档共享、桌面共享、影音共享等系列数据共享功能，全方位地满足各种网络环境、各种课件格式的课堂教学互动需求，同时可有效支撑教师远程巡课、协作教研，满足区域教育资源均衡的需求。