大學(xué)課堂互動教學(xué)軟件需求說明

大學(xué)課堂互動教學(xué)軟件需求說明一、項目總體情況本項目開發(fā)的是基于大學(xué)相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及按需求新建設(shè)的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)融合，從綜合數(shù)據(jù)對接、教學(xué)過程數(shù)據(jù)建設(shè)及采集、教學(xué)數(shù)據(jù)綜合管理應(yīng)用等多個層面和維度分析和呈現(xiàn)學(xué)校教學(xué)學(xué)情日常運行的基本情況；并通過以上數(shù)據(jù)的可視化展示，實現(xiàn)校級層面的數(shù)據(jù)為精準(zhǔn)教學(xué)和教學(xué)行為優(yōu)化服務(wù)，推動以互聯(lián)網(wǎng)等信息化手段服務(wù)教育教學(xué)全過程、切實提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)管理水平；二、項目總體技術(shù)要求1.基于B/S架構(gòu)形式呈現(xiàn)，以瀏覽器為載體，支持多用戶同時訪問；支持主流瀏覽器內(nèi)核，如:Chrome、Trident、Gecko、Webkit、Blink等；2.支持多種數(shù)據(jù)接入能力，滿足各類數(shù)據(jù)源的接入，在對大量數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)化分析展示的同時，需要具備并發(fā)處理能力以及完善的容災(zāi)措施；3.靈活的數(shù)據(jù)可視化，包括但不限于數(shù)據(jù)圖形，如:折線圖、餅狀圖、和弦圖、雷達圖、力導(dǎo)向圖、熱力圖等；4.可用自定義級的權(quán)限管理，基于學(xué)校的管理方式，可對不同人員（校領(lǐng)導(dǎo)、院領(lǐng)導(dǎo)、教務(wù)處、管理人員等）自定義分配相應(yīng)權(quán)限，也可批量修改權(quán)限；5.考慮后續(xù)業(yè)務(wù)功能的拓展，在滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)需求上，同時為第三方API預(yù)留相關(guān)接口，以確保業(yè)務(wù)后續(xù)的可持續(xù)化拓展；6.上線前需進行功能以及穩(wěn)定性能的壓力測試，并提供相應(yīng)的文檔報告；要求能夠7X24小時提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)分析、挖掘、展示等；7.支持與學(xué)校現(xiàn)有的教學(xué)督導(dǎo)巡課平臺以及教務(wù)系統(tǒng)對接；8.通過預(yù)定模板生成報表，按時段分為:日報、周報、月報、學(xué)期報告，便于導(dǎo)出；9.項目開發(fā)中涉及相關(guān)技術(shù)要求:9.1 數(shù)據(jù)整合：基于教務(wù)系統(tǒng)與巡課平臺的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在數(shù)據(jù)脫敏的前提下，支持對數(shù)據(jù)源過濾分析與定位，如數(shù)據(jù)集、用例、參數(shù)等；9.2 模糊查詢：在web頁面上可以直接查詢平臺依托的各類存儲介質(zhì)中的數(shù)據(jù)，通過條件篩選得到想要的數(shù)據(jù)信息；支持多庫處理，減少交互操作，在同時接入多個數(shù)據(jù)庫時仍可通過簡單的操作步驟查詢數(shù)據(jù)信息；9.3 數(shù)據(jù)分析：支持?jǐn)?shù)據(jù)預(yù)處理，數(shù)據(jù)庫拆分、字段過濾與映射、空值過濾、去重聚合、排序、增加序號列、派生列、行列轉(zhuǎn)換；支持大量數(shù)據(jù)在多樣化場景的需求下，進行數(shù)據(jù)分析、挖掘等操作的實現(xiàn)；支持動態(tài)設(shè)置資源，提升分析效率，減少用戶操作繁瑣步驟，使數(shù)據(jù)在無感知的前提下，快速完整的呈現(xiàn)出來；9.4 圖表分析：支持Excel的條件格式導(dǎo)出；無需手動刷新，數(shù)據(jù)源發(fā)生變化時，實時更新至圖表視圖，并生成相應(yīng)的動態(tài)數(shù)據(jù)報告進行自我備份；可結(jié)合預(yù)先設(shè)定的計劃任務(wù)，實現(xiàn)分析報告的定期分發(fā)與推送；基于eCharts圖形庫，可實現(xiàn)折線圖、餅狀圖、和弦圖、雷達圖、力導(dǎo)向圖、熱力圖等圖形展示，并可設(shè)置儀表盤內(nèi)聯(lián)；9.5 數(shù)據(jù)共享：在數(shù)據(jù)脫敏的前提條件下，通過接口提供外部數(shù)據(jù)服務(wù)；支持自動調(diào)度、編排、管理等，便于對外提供數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)更高的資源利用率；三、項目建設(shè)內(nèi)容按照高校教育信息化發(fā)展規(guī)劃要求，著力構(gòu)建基于信息技術(shù)的新型教育教學(xué)模式，促進信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，充分利用信息技術(shù)開展教學(xué)方法的改革，逐步實現(xiàn)信息化教學(xué)應(yīng)用師生全覆蓋；通過本系統(tǒng)的建設(shè)，提高課堂教學(xué)信息傳遞的質(zhì)量和有效性，進行教學(xué)資源的建設(shè)，開展有針對性的教學(xué)研修；通過大數(shù)據(jù)收集、智能分析和預(yù)測幫助教師開展大數(shù)據(jù)支撐下的精準(zhǔn)教學(xué)和教學(xué)行為優(yōu)化行動，因此，需要一套集數(shù)據(jù)分析、展現(xiàn)、查詢、挖掘功能于一體的綜合性平臺，進一步完善教學(xué)管理數(shù)據(jù)的重構(gòu)建設(shè)，并定制化開發(fā)大屏主題分析展板，用于探索師生工作的應(yīng)用深度，提供數(shù)據(jù)決策和數(shù)據(jù)利用能力；建設(shè)內(nèi)容功能清單：序號系統(tǒng)名稱功能詳述1綜合數(shù)據(jù)對接統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)2多媒體教室總控管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接模塊3校園一卡通數(shù)據(jù)對接模塊4教務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接模塊5在線聽課督導(dǎo)數(shù)據(jù)對接模塊6樓宇班牌系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接模塊7教學(xué)過程數(shù)據(jù)建設(shè)及采集客戶端軟件8學(xué)生移動端軟件9教師移動端軟件10數(shù)據(jù)融合平臺11圖床服務(wù)器運行環(huán)境12教學(xué)數(shù)據(jù)綜合管理應(yīng)用互動學(xué)情分析看板13教學(xué)數(shù)據(jù)全景看板升級14課程分布移動端3.1 綜合數(shù)據(jù)對接通過數(shù)據(jù)管理平臺,對不同來源的數(shù)據(jù)進行清洗、脫敏和標(biāo)準(zhǔn)化處理,分析匯總學(xué)校基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，形成中央數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)庫需結(jié)合設(shè)定的權(quán)限認(rèn)證開通對外的流向，實現(xiàn)數(shù)據(jù)有條件共享；并將校園一卡通、教務(wù)系統(tǒng)、統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)等第三方系統(tǒng)進行無縫對接；1)建成架構(gòu)先進、技術(shù)可靠、功能全面、使用方便、運維簡捷的數(shù)據(jù)管理與分析基礎(chǔ)支撐平臺，要求數(shù)據(jù)管理與分析基礎(chǔ)支撐平臺能充分反映最新數(shù)據(jù)技術(shù)，并能隨著這些發(fā)展趨勢進行深度的數(shù)據(jù)挖掘和分析，從而確保數(shù)據(jù)管理與分析平臺的可持續(xù)發(fā)展；2)數(shù)據(jù)管理與分析平臺需要具備全面且功能強大的數(shù)據(jù)感知與獲取能力，能從業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)、智能設(shè)備、多媒體教室總控管理系統(tǒng)、樓宇班牌系統(tǒng)、在線聽課督導(dǎo)系統(tǒng)對接數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)的分析挖掘的能力，從而完善大數(shù)據(jù)的來源問題；3)具備大數(shù)據(jù)存儲與管理能力；并且在能滿足大量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲需求前提下，同時平臺還必須能滿足各種應(yīng)用場景的使用效率需求，以及滿足對數(shù)據(jù)的各種使用要求；3.2 教學(xué)過程數(shù)據(jù)建設(shè)及采集3.2.1客戶端軟件：（1）功能區(qū)塊劃分：1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)/教室信息；2課程相關(guān)信息展示（課程、狀態(tài)、下課時間）；3課堂互動信息入口（AI課堂數(shù)據(jù)、提問墻、消息推送）；4互動功能快捷方式（大屏批注、截圖、提問）；5.學(xué)生無需安裝APP，基于微信公眾服務(wù)號參與課堂上的互動學(xué)習(xí)；（2）學(xué)生手機掃二維碼簽到登入到對應(yīng)的課程：掃碼簽到入口，實時顯示學(xué)生簽到情況，系統(tǒng)實時與教務(wù)系統(tǒng)課表對接；簽到人數(shù)實時同步到教師端，教師可直接查看簽到人數(shù)，也可以查看簽到詳情，查看已簽到或未簽到的學(xué)生姓名；（3）課堂出題：截圖出題、主觀題、客觀題，發(fā)送到學(xué)生手機端，學(xué)生作答并提交，最終提交的結(jié)果以多圖表形式呈現(xiàn)在教師端大屏上；（4）答題統(tǒng)計：提示學(xué)生作答狀態(tài)、整體統(tǒng)計展現(xiàn)分析，具體名單查閱操作、展現(xiàn)學(xué)生答題情況，選擇正確答案與自動加分分值，實時下發(fā)到學(xué)生手機端；（5）課堂提問：隨機抽選學(xué)生進行提問，靈活設(shè)置不同人數(shù)，滾動抽選效果，回答完成可即時進行加分操作，數(shù)據(jù)實時錄入；（6）提問墻：學(xué)生通過手機端提問，提問詞條呈隊列顯示在副屏，當(dāng)老師認(rèn)為有必要回答講解時再選擇某條提問切換到大屏展示；（7）課堂數(shù)據(jù)分析：教師可將教學(xué)過程中生成的數(shù)據(jù)(包括簽到、眾答、隨機點名、提問墻、學(xué)生截圖等數(shù)據(jù))等，以圖表形式形成“學(xué)情分析”及以列表形式形成“成績管理”記錄下來，教師可導(dǎo)出excel表格數(shù)據(jù)；還可根據(jù)這些數(shù)據(jù)形成行為分析看板，記錄本學(xué)期、本學(xué)年課堂總體情況；教師通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析進行針對性的授課，可以對每個學(xué)生在教學(xué)過程中的表現(xiàn)作為重要的評價依據(jù)；（8）應(yīng)用縮略圖展示及第三方軟件應(yīng)用：互動屏聯(lián)動操控控制主顯示屏顯示內(nèi)容，包括放映PPT、WORD文檔、視頻等，快捷切換，根據(jù)教學(xué)應(yīng)用不同智能顯示不同功能按鍵；3.2.2學(xué)生移動端軟件（1）課程表查詢基于教務(wù)課表系統(tǒng)實時對接，學(xué)生可在微信H5實時查詢今日課表或按周次查看課表；（2）學(xué)生自主截屏學(xué)生通過微信H5中截屏按鈕自主截屏，保存教師課件PPT、圖像、文檔，記錄重點知識并進行備注，便于課后復(fù)習(xí)強化學(xué)習(xí)過程；（3）學(xué)生接收批注和截圖學(xué)生在微信H5中接收教師實時下發(fā)的批注和截圖，針對重點知識進行筆記備注；（4）學(xué)生答題學(xué)生在微信H5中對教師下發(fā)的測試題作答并提交，最終提交的結(jié)果以多圖表形式呈現(xiàn)在教師端上；（5）學(xué)生提問學(xué)生通過微信H5提問內(nèi)容在互動副屏體現(xiàn)，滿足班內(nèi)簽到所有學(xué)生提問，當(dāng)老師認(rèn)為有必要回答講解時再切換到大屏展示；（6）學(xué)生課后知識回顧學(xué)生在課后可按課程查看圖庫、批注等記錄，以及課中互動的提問、答題等詳情；3.2.3教師移動端軟件（1）教師掃碼開啟客戶端軟件基于中控系統(tǒng)的遠端控制功能，教師可以通過微信掃描教師客戶端的登錄二維碼開啟教師端；（2）教師今日課表以微信服務(wù)號為入口，教師可以查看自身關(guān)聯(lián)的課程數(shù)據(jù)；首頁默認(rèn)顯示教師今日的課程安排，例如課程名稱、上課時間、教室所在校區(qū)的樓宇信息；（3）教師本周課程表同步教務(wù)系統(tǒng)排課的教學(xué)周次，支持切換周次查看教師每周的課程安排，點擊可以查看具體的詳情信息；（4）按學(xué)期顯示教師授課的課程列表基于教務(wù)課表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對接，教師可看到本學(xué)期教授的全部課程的教學(xué)進度；（5）課程詳情展示以時間軸的形式，顯示課程的詳細信息.生成教學(xué)過程中產(chǎn)生數(shù)據(jù)(包括簽到、眾答、隨機點名、提問墻、學(xué)生截圖等數(shù)據(jù))的報表，便于教師了解學(xué)生的課堂互動情況；3.2.4數(shù)據(jù)融合平臺1.基礎(chǔ)信息模塊支持基本信息(名稱、性別、學(xué)號、學(xué)院等)的錄入和編輯；2.統(tǒng)一身份認(rèn)證模塊師生可使用學(xué)校現(xiàn)有的CAS系統(tǒng)完成平臺登錄；3.數(shù)據(jù)分析模塊通過對師生上課過程中產(chǎn)生的行為數(shù)據(jù)進行分析，可以自動以學(xué)院、專業(yè)、教師、學(xué)生等多維度的形式生成課堂教學(xué)內(nèi)容分析報告；4.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)列表模塊教師和學(xué)生可按時間、課程、校區(qū)等多條件篩選查看具體的課中互動數(shù)據(jù)；5.自適應(yīng)UI支持主流瀏覽器如chrome、firefox、edge、safari等；域名綁定:1個；6.數(shù)據(jù)僅保留在學(xué)校本地服務(wù)器，共計需要四個二級域名，分別綁定到學(xué)校提供的對外服務(wù)器上；7.需申請認(rèn)證微信服務(wù)號，便于后續(xù)學(xué)校統(tǒng)一管理；3.2.5圖床服務(wù)器運行環(huán)境（本地化部署）部署后端服務(wù)的服務(wù)器；CPU:4核2.5GHz/3.2GHz；內(nèi)存:16GiB及以上；硬盤:1T基礎(chǔ)系統(tǒng)盤(固態(tài)SSD)；系統(tǒng):WindowsServer2019及以上；域名綁定:3個；部署圖床服務(wù)的服務(wù)器（支持學(xué)生截屏圖片保留不少于一學(xué)期的圖床存儲）；CPU:4核2.5GHz/3.2GHz；內(nèi)存:16GiB及以上；硬盤:1T基礎(chǔ)系統(tǒng)盤(固態(tài)SSD)和25T?件存儲盤(用于圖床相關(guān)服務(wù)的文件存儲)；系統(tǒng):WindowsServer2019及以上；3.3教學(xué)數(shù)據(jù)綜合管理應(yīng)用3.3.1互動學(xué)情分析看板將學(xué)生的簽到率聚合為院系維度、專業(yè)維度、課程維度、班級維度，通過數(shù)據(jù)匯總以上四個維度的學(xué)生到課率；以課程維度，展示平臺課程訪問量變化趨勢；以教師維度，充分掌握該校教師的授課情況；以學(xué)生維度，充分掌握該教室學(xué)生的學(xué)課情況；到課率：全校學(xué)生到課率、發(fā)放簽到數(shù)、完成簽到人次；分別以教師、學(xué)生角色統(tǒng)計展示教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)過程中、課堂中教師、學(xué)生的活躍度、學(xué)習(xí)成果等統(tǒng)計展示；教師教學(xué)課堂活動中，發(fā)布的活動總數(shù)、教師在線時長；通過在線教學(xué)督導(dǎo)巡課平臺對于教師個人授課層面、全校層面到院系層面的多維度觀摩統(tǒng)計分析，隨后通過時間節(jié)點，使用終端的記錄，多個部門的數(shù)據(jù)系統(tǒng)對接進行各階段的統(tǒng)計，將挖掘到的數(shù)據(jù)利用先進的大數(shù)據(jù)技術(shù)進行展示與分析，可以實時的掌控學(xué)校目前的一個整體教學(xué)概況；數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)有效的剔除冗余數(shù)據(jù)，優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)高效的統(tǒng)計分析功能，以及進行有效的數(shù)據(jù)挖掘；3.3.2教學(xué)數(shù)據(jù)全景看板升級分別以教師、學(xué)生角色統(tǒng)計展示教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)過程中、課堂中教師、學(xué)生