CN108537516A - 智慧校园教育大数据融合平台 - Google Patents
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Abstract
一种智慧校园教育大数据融合平台，包括统一基础平台、学生行为管理子系统、教育大数据综合分析系统、智能决策支持系统、区域性教学质量评估系统、区域教师成长档案系统；统一基础平台，包括统一数据平台、统一身份认证平台、云应用管理平台，其为上层应用提供业务支撑，并为用户提供一站式的智慧教育服务，云应用管理平台根据开放式标准接口规范与各类平台或/和客户端进行对接；具有区校统筹、账户统一、连接开放、建模敏捷等特点。学生行为管理子系统的设计更为贴近家长、教师的关注需求，更利于学生特长和兴趣培养，更能促进学生成长个性化，更为人性化。学生积分子系统更容易调动学生的积极性，利于整系统的运转和运营。
Description
技术领域
本发明涉及一种教育领域，尤其涉及一种教育大数据平台。
背景技术
随着以互联网为代表的信息技术的飞速发展，网络教育日益普及，教育教 学将不再被限制在固定场所，受教育者可以不再依托传统意义上的校园、不再 通过面授的方式进行学习、获取知识。全国各地的教师和学生都可以通过互联 网足不出户地利用丰富的网络教学环境进行学习和交流。但是，目前存在以下 问题：1、资源信息孤岛依旧严重：教育局及学校有很多应用都是在不同平台上、 由不同开发商开发，使用的技术不一致，容易造成每套系统都有独立的用户身 份管理，登录不同应用系统需要多次登录，信息不能互通，“信息孤岛”现象 极其明显；2、教育资源分配不均，地区间差异巨大：教育资源不均衡是制约 我国教育发展的最根本问题，没有统一的教育资源平台是教育资源不均衡的主 要因素；3、教育资源应用效率低：教育资源与教育软件未能提高到教学设备同 样的重视程度上，基本是重视硬件建设，资源建设在具体操作层面，存在资源 有限度共享、缺乏有效资源评价及激励制度、教材版本不对应、资源建设不规 范及平台建设缺乏实用性、版权问题不明确、教育主管部门监管不力等诸多问 题，导致教育资源应用效益不高；4、教育主管部门和参与者使用的平台多而复 杂：教育局、学校、老师、学生所使用的系统多而复杂，需要记住的登录地址 和账号多，造成使用不方便；5、教育系统分散建设成本高且运维难度大：每个 应用由不同厂家建设，分散且容易重复投资造成资源浪费，且每个环境建设周 期长，维护困难，运维难度大。系统中包含着大量的用户信息、学校学生教师 等重要数据，主机、网络、数据与信息系统都面临潜在威胁、恶意攻击、盗取 信息等安全问题。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种综合性、个性化的 智慧校园教育大数据融合平台。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：一种智慧校园教育大数据融 合平台，包括统一基础平台、学生行为管理子系统、教育大数据综合分析系统、 智能决策支持系统、区域性教学质量评估系统、区域教师成长档案系统；
统一基础平台，包括统一数据平台、统一身份认证平台、云应用管理平台， 其为上层应用提供业务支撑，并为用户提供一站式的智慧教育服务，云应用管 理平台根据开放式标准接口规范与各类平台或/和客户端进行对接；
学生行为管理子系统，包括学生行为数据处理中心、与学生行为数据处理 中心通信连接的行为数据采集中心、学生积分子系统，所述的行为数据采集中 心通过标识设备和监管设备进行埋点采集，以人为中心多维度采集学生相关信 息、以学校为中心多维度采集学生所在学校相关信息、以及学生其他资源信息， 所述的学生相关信息包括基础数据、运动信息、实时定位信息、体质健康信息、 课堂表现评价信息，学生行为数据处理中心对行为数据采集中心的学生相关信 息、学生所在学校相关信息、学生其他资源信息等进行数据整理、分析、记录、 加工，并需求提供数据、多维度的报表图标等，所述的学生行为数据处理中心 的数据分析含各类系统数据的交叉数据分析，包括运动数据与成绩之间的关系、 体质健康数据与成绩之间的关系、运动数据与课堂表现评价之间的关系、运动 数据与体质健康信息之间的关系，所述的数据分析处理中心还用于调用学生用 户的相关数据，将其与基础数据内的标准数据对比分析并诊断，给予学生用户 综合评价，并基于综合评价制定提升建议；所述的学生积分子系统，学生用户 配备有积分账户，针对不同的操作设定积分积分标准，在学生行为数据处理中 心获取学生用户进行各类行为数据采集操作时，修改并存储学生用户积分账户 分值，所述的云应用管理平台外接有商品交易平台和云阅卷平台，所述的积分 账户积分以虚拟币的形式在商品交易平台兑换，所述的云阅卷平台，其包括考 试阅卷模块、在线作业模块及题库建设模块，由在线作业模块及题库建设模块， 对学生每天的作业进行扫描，教师用户使用作业批阅模块进行批阅，从而获得 了学生用户日常作业的完成时间、完成质量以及相关的知识点、相关的作业评 语的学生行为数据，该学生行为数据作为学生相关信息补充入行为数据采集中 心，由考试阅卷模块，完成对试卷各个知识点的数据采集，获取阶段性的教学 质量的评价；
教育大数据综合分析系统，通过融合各类系统数据对各类系统数据进行综 合分析，分析全区学校教学质量水平，为智能决策支持系统提供数据支持，所 述的各类系统数据包括学生行为管理子系统的学生相关信息、教与学过程数据， 所述的教与学过程数据为教师教和学生学过程段采集的数据；
智能决策支持系统，在教育大数据综合分析系统对各类系统数据的分析基 础上形成对区域教育发展状况各方面的趋势分析，为教育决策者提供备选方案， 同时根据教育大数据综合分析系统分析结果的实时变化情况，提供多平台、多 时相、多波段和多源数据的教育实时动态；
区域性教学质量评估系统，在教育大数据综合分析系统的基础上，通过教 与学过程数据诊断教师教和学生学过程段的目标完成情况，并提供不达标项目 的预警，同时为区域教研教学提供基于大数据分析的区域教育质量分析报告；
区域教师成长档案系统，实时、多维度的记录在职教师个人发展轨迹，并 为在职教师提供自身成长积累和状态的查询、基于自身成长数据提供目标课堂 导向教学、授权用户对教师管理信息的查询，为考核评价、政策制定提供数据 支撑。
作为一种改进：所述的智能决策支持系统还提供教育专项工程的接入，并 为教育专项工程提供全程监管和预警服务。
作为一种改进：所述的标识设备包括标示卡、内置定位通信模块的穿戴设 备、固位设置在座位上标示码或内置标示码的标示器等作为学生的身份识别， 监管设备包括固位设置的标识设备识别设备、定位网关、课堂评价装备，所述 的行为数据采集中心通过标识设备配合固定设置在运动场所的标识设备识别设 备或带标识设备识别模块的运动设备采集运动信息，通过内置定位通信模块的 穿戴设备配合定位网关、标示卡配合固位设置的标识设备识别设备采集实时定 位信息，通过课堂评价装备与固位设置在座位上标示码或内置标示码的标示器 配合采集课堂表现评价信息。
本发明的开智慧校园教育大数据融合平台，利用云计算、大数据分析、物 联网、人工智能等新一代信息技术，并制定同意技术标准和规范，能形成“智 慧班级”、“智慧校园”、“区域智慧教育大数据平台”为核心三级管理的区 域智慧教育生态环境。本发明最终建成促进学生、教师、学校优势均衡发展的 智慧校园生态体系。本发明实现数据分析多维化、校园管理智能化、课堂教育 高效化、学生成长个性化、和家校沟通便捷化。再者本发明为区域教育云建设 各学校不需要搭建本地服务器，所有数据从云端获取，省去了学校本地服务器部署的成本，提高建设效率，节约信息化经费开支，同时提供具体本地化特色 的教学服务及资源的共享共建，形成覆盖本区域的教育信息化公共服务体系。 能实现各应用平台的整合、统一管理和高效运维服务，解决信息孤岛。具有区 校统筹、账户统一、连接开放、建模敏捷等特点。学生行为管理子系统的设计 更为贴近家长、教师的关注需求，更利于学生特长和兴趣培养，更能促进学生 成长个性化，更为人性化。学生积分子系统更容易调动学生的积极性，利于整 系统的运转和运营。
具体实施方式
一种智慧校园教育大数据融合平台，包括统一基础平台、学生行为管理子 系统、教育大数据综合分析系统、智能决策支持系统、区域性教学质量评估系 统、区域教师成长档案系统；
统一基础平台，包括统一数据平台、统一身份认证平台、云应用管理平台， 其为上层应用提供业务支撑，并为用户提供一站式的智慧教育服务，云应用管 理平台根据开放式标准接口规范与各类平台或/和客户端进行对接；
学生行为管理子系统，包括学生行为数据处理中心、与学生行为数据处理 中心通信连接的行为数据采集中心、学生积分子系统，所述的行为数据采集中 心通过标识设备和监管设备进行埋点采集，以人为中心多维度采集学生相关信 息、以学校为中心多维度采集学生所在学校相关信息、以及学生其他资源信息， 所述的学生相关信息包括基础数据、运动信息、实时定位信息、体质健康信息、 课堂表现评价信息，学生行为数据处理中心对行为数据采集中心的学生相关信 息、学生所在学校相关信息、学生其他资源信息等进行数据整理、分析、记录、 加工，并需求提供数据、多维度的报表图标等，所述的学生行为数据处理中心 的数据分析含各类系统数据的交叉数据分析，包括运动数据与成绩之间的关系、 体质健康数据与成绩之间的关系、运动数据与课堂表现评价之间的关系、运动 数据与体质健康信息之间的关系，所述的数据分析处理中心还用于调用学生用 户的相关数据，将其与基础数据内的标准数据对比分析并诊断，给予学生用户 综合评价，并基于综合评价制定提升建议。所述的标识设备包括标示卡、内置 定位通信模块的穿戴设备、固位设置在座位上标示码或内置标示码的标示器等 作为学生的身份识别，监管设备包括固位设置的标识设备识别设备、定位网关、 课堂评价装备，所述的行为数据采集中心通过标识设备配合固定设置在运动场 所的标识设备识别设备或带标识设备识别模块的运动设备采集运动信息。运动信息科学记录每个学生的运动量、运动消耗，还可支持预警、消息推送，让运 动更安全，学生行为数据处理中心更为每个学生用户自动生成报告，给出合理 运动建议，让运动智能化。通过内置定位通信模块的穿戴设备配合定位网关、 标示卡配合固位设置的标识设备识别设备采集实时定位信息。学生穿戴设备在 学校内会实时向最近的定位网关即采集终端上传数据，通过定位网关在学校的 安装位置可以确定学生不同时间段在学校的位置，还能够实时展示学生在校园 内的分布集聚。本实施例的课堂评价装备采用课堂教棒，通过课堂评价装备与 固位设置在座位上标示码或内置标示码的标示器配合采集课堂表现评价信息， 实时记录学校表现数据，引导学生全面发展。所述的课堂表现评价信息包括课 堂教棒评价采集的学生课堂当时的过程性评价数据、课后评价数据、校园软件 德育评价数据，以符合学生全面发展的数据采集需求。
所述的学生积分子系统，学生用户配备有积分账户，针对不同的操作设定 积分积分标准，在学生行为数据处理中心获取学生用户进行各类行为数据采集 操作时，修改并存储学生用户积分账户分值，所述的云应用管理平台外接有商 品交易平台和云阅卷平台，所述的积分账户积分以虚拟币的形式在商品交易平 台兑换。本实施例的学生积分子系统采用积分超市、电子班牌、礼物兑换机等 多种不同的形式，方便学生自动“刷卡”式的操作、支持礼物兑换等实体兑换， 也支持荣誉兑换、成就兑换、兴趣活动兑换等虚拟物兑换，激励学生更创佳绩。
所述的云阅卷平台，其包括考试阅卷模块、在线作业模块及题库建设模块， 由在线作业模块及题库建设模块，对学生每天的作业进行扫描，教师用户使用 作业批阅模块进行批阅，从而获得了学生用户日常作业的完成时间、完成质量 以及相关的知识点、相关的作业评语的学生行为数据，该学生行为数据作为学 生相关信息补充入行为数据采集中心，由考试阅卷模块，完成对试卷各个知识 点的数据采集，获取阶段性的教学质量的评价。云阅卷平台能对每一次作业尤 其是考试进行深入数据分析，让学生更好了解知识薄弱点，指导教师差异化教 学。
教育大数据综合分析系统，通过融合各类系统数据对各类系统数据进行综 合分析，分析全区学校教学质量水平，为智能决策支持系统提供数据支持，所 述的各类系统数据包括学生行为管理子系统的学生相关信息、教与学过程数据， 所述的教与学过程数据为教师教和学生学过程段采集的数据。
智能决策支持系统，在教育大数据综合分析系统对各类系统数据的分析基 础上形成对区域教育发展状况各方面的趋势分析，为教育决策者提供备选方案， 同时根据教育大数据综合分析系统分析结果的实时变化情况，提供多平台、多 时相、多波段和多源数据的教育实时动态；
区域性教学质量评估系统，在教育大数据综合分析系统的基础上，通过教 与学过程数据诊断教师教和学生学过程段的目标完成情况，并提供不达标项目 的预警，同时为区域教研教学提供基于大数据分析的区域教育质量分析报告；
区域教师成长档案系统，实时、多维度的记录在职教师个人发展轨迹，并 为在职教师提供自身成长积累和状态的查询、基于自身成长数据提供目标课堂 导向教学、授权用户对教师管理信息的查询，为考核评价、政策制定提供数据 支撑。
为使得系统更符合实际需求，提供更为完美的服务，所述的智能决策支持 系统还提供教育专项工程的接入，并为教育专项工程提供全程监管和预警服务。
虽然本发明已以具体实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何 本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，仍可作些许的更 动与润饰，因此本发明的保护范围应当视所附的权利要求书的范围所界定者为 准。
Claims (3)
1.一种智慧校园教育大数据融合平台，其特征在于：包括统一基础平台、学生行为管理子系统、教育大数据综合分析系统、智能决策支持系统、区域性教学质量评估系统、区域教师成长档案系统；
统一基础平台，包括统一数据平台、统一身份认证平台、云应用管理平台，其为上层应用提供业务支撑，并为用户提供一站式的智慧教育服务，云应用管理平台根据开放式标准接口规范与各类平台或/和客户端进行对接；
学生行为管理子系统，包括学生行为数据处理中心、与学生行为数据处理中心通信连接的行为数据采集中心、学生积分子系统，所述的行为数据采集中心通过标识设备和监管设备进行埋点采集，以人为中心多维度采集学生相关信息、以学校为中心多维度采集学生所在学校相关信息、以及学生其他资源信息，所述的学生相关信息包括基础数据、运动信息、实时定位信息、体质健康信息、课堂表现评价信息，学生行为数据处理中心对行为数据采集中心的学生相关信息、学生所在学校相关信息、学生其他资源信息等进行数据整理、分析、记录、加工，并需求提供数据、多维度的报表图标等，所述的学生行为数据处理中心的数据分析含各类系统数据的交叉数据分析，包括运动数据与成绩之间的关系、体质健康数据与成绩之间的关系、运动数据与课堂表现评价之间的关系、运动数据与体质健康信息之间的关系，所述的数据分析处理中心还用于调用学生用户的相关数据，将其与基础数据内的标准数据对比分析并诊断，给予学生用户综合评价，并基于综合评价制定提升建议；所述的学生积分子系统，学生用户配备有积分账户，针对不同的操作设定积分积分标准，在学生行为数据处理中心获取学生用户进行各类行为数据采集操作时，修改并存储学生用户积分账户分值，所述的云应用管理平台外接有商品交易平台和云阅卷平台，所述的积分账户积分以虚拟币的形式在商品交易平台兑换，所述的云阅卷平台，其包括考试阅卷模块、在线作业模块及题库建设模块，由在线作业模块及题库建设模块，对学生每天的作业进行扫描，教师用户使用作业批阅模块进行批阅，从而获得了学生用户日常作业的完成时间、完成质量以及相关的知识点、相关的作业评语的学生行为数据，该学生行为数据作为学生相关信息补充入行为数据采集中心，由考试阅卷模块，完成对试卷各个知识点的数据采集，获取阶段性的教学质量的评价；
教育大数据综合分析系统，通过融合各类系统数据对各类系统数据进行综合分析，分析全区学校教学质量水平，为智能决策支持系统提供数据支持，所述的各类系统数据包括学生行为管理子系统的学生相关信息、教与学过程数据，所述的教与学过程数据为教师教和学生学过程段采集的数据；
智能决策支持系统，在教育大数据综合分析系统对各类系统数据的分析基础上形成对区域教育发展状况各方面的趋势分析，为教育决策者提供备选方案，同时根据教育大数据综合分析系统分析结果的实时变化情况，提供多平台、多时相、多波段和多源数据的教育实时动态；
区域性教学质量评估系统，在教育大数据综合分析系统的基础上，通过教与学过程数据诊断教师教和学生学过程段的目标完成情况，并提供不达标项目的预警，同时为区域教研教学提供基于大数据分析的区域教育质量分析报告；
区域教师成长档案系统，实时、多维度的记录在职教师个人发展轨迹，并为在职教师提供自身成长积累和状态的查询、基于自身成长数据提供目标课堂导向教学、授权用户对教师管理信息的查询，为考核评价、政策制定提供数据支撑。
2.根据权利要求1所述的智慧校园教育大数据融合平台，其特征在于：所述的智能决策支持系统还提供教育专项工程的接入，并为教育专项工程提供全程监管和预警服务。
3.根据权利要求1或2所述的智慧校园教育大数据融合平台，其特征在于：所述的标识设备包括标示卡、内置定位通信模块的穿戴设备、固位设置在座位上标示码或内置标示码的标示器等作为学生的身份识别，监管设备包括固位设置的标识设备识别设备、定位网关、课堂评价装备，所述的行为数据采集中心通过标识设备配合固定设置在运动场所的标识设备识别设备或带标识设备识别模块的运动设备采集运动信息，通过内置定位通信模块的穿戴设备配合定位网关、标示卡配合固位设置的标识设备识别设备采集实时定位信息，通过课堂评价装备与固位设置在座位上标示码或内置标示码的标示器配合采集课堂表现评价信息。
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