教育数字化转型必看!6大核心模块拆解智能教学分析管理系统
在现代教育教学中,随着信息技术的飞速发展,传统教学管理模式已难以满足高校对教学过程精细化管理、教学质量精准评估以及教学资源高效利用的需求。智能教学分析管理系统应运而生,旨在为高校打造一站式的教学全流程数字化管理与分析平台,助力提升教学质量和教学管理水平。本案例服务方案针对大学教学分析管理系统建设项目,结合其具体需求与功能要点,提供详细、可操作的解决方案。
一、系统定制开发背景
这次定制开发的这套教学分析管理系统,集合了课程实施管理、课程资源管理、教学巡课、教学质量评价、AI教学应用、课堂数据分析等众多核心功能模块,能够实现从课前、课中到课后的全流程教学业务支撑,同时具备强大的教学业务数据分析能力,为教学决策提供有力依据。
系统具有良好的接口兼容性,可与大学教务系统、育英在线系统、试题库、资源管理平台、数据中台等教学系统无缝对接,数据流转顺畅,还能统一门户、统一身份认证接入大学原有平台,管理已改造教室资源,并预留未改造教室接入接口。具备独立设置人员权限功能,支持跨校区部署,实现跨校区数据抓取与统一呈现,负责搭建所有校区门户界面。系统要求为国产品牌非OEM产品,具有软件著作权证书,且部署运行在国产化软硬件平台上,兼容国产CPU、操作系统、数据库和中间件。
二、功能模块及服务方案
(1)课程实施管理
课程信息对接与展示:与学校课表系统对接,获取课程信息,以列表形式按学期展示课程名称、编号、序号等信息。通过日历方式查找特定日期课表,标记有教学任务的日期。展示课程完成情况、课程活动完成情况、学员提问与评价情况等教学动态,以及知识点数、教学资料数、微课视频数等课程建设情况。
教学资料管理:支持上传多种格式教学资料,如ppt、doc、pdf等,以文件列表形式管理,具备查看、编辑、移动、删除等功能,可设置资料基本信息、查看权限等,并与知识点关联。对接录播系统,实现课表自动录制与云端存储,支持在线查看、下载教学视频。录播视频回放时,自动添加字幕、展示文字讲义、生成课堂摘要,可手动编辑和下载。还能根据授课PPT对视频打点标注,生成PPT截图,抽取页面标题,点击截图跳转至对应时间点。
课程活动管理与目标达成度:涵盖预习、作业、实验等多种课程活动管理,自定义设置课程目标达成度计算方式,系统自动根据作业、实验、考试等数据计算达成度,以视图方式展现课程及学员目标达成度。支持以大纲、导图、图谱模式展示图谱,知识点可关联多个课程目标,在图谱模式下通过颜色、线条展示知识关系及详细内容,并将课程资源和活动与知识点关联。
(2)课程资源管理
资源分类管理与检索:对教案资源、电子课件资源、上传视频资源、课堂录制资源等进行分类管理,支持按学期、课程名称筛选查询,以及按课程名称、关键词搜索查询教学资料。可将资源分享给指定教员或公开,关联到课程分享给学员,根据权限进行删除、下载、上传等操作。
资源共享与统计:查看学校公共资源,按学科、课程、教员检索资源,引入其他教员的课件、视频资源。支持习题按学科、课程、创建人等分类检索,管理员可删除、查看、取消分享课堂内资源。具备录播视频访问统计功能,查看已录制课程总数、访问次数、时长、人数等信息。
(3)教学巡课
巡课模式与信息展示:按照区域(楼宇、楼层、教室)和学院模式进行教学巡课,快捷切换查看不同教室或学院授课情况,展示正在上课教室数、课程名称、应到实到学员数、出勤率等信息。支持查看教室视频播放,单间教室课堂视频以多画面同屏方式显示教员、学员、课件画面。根据权限显示巡课列表,对教员进行评价。
视频服务与分析功能:具备流媒体服务,支持多类型设备视频流接入,不少于50间教室视频流实时查看。提供视频直播、点播、录制服务。可查看授课教员信息、课程信息等,分析教室设备情况,支持单画面、多画面预览,选择标清、高清画面查看,打开或关闭单个教室声音操作。
(4)教学质量评价
督导听课与评教数据分析:支持督导自主选择听课课程和时间,管理者按需分配任务。通过对多方评教数据、教学过程原始数据进行深度挖掘和智能分析,形成专业教学质量报告。
课堂互动分析:查看课堂学员-教员视图,包括教员提问、学员回应、教员反馈的分布情况等互动信息。
(5)AI教学应用
教情学情分析:查看教员课堂提问次数、讲授总时长、课堂活动时长分布等教情信息,以及学员实到应到人数、到课率、抬头率、前排就座率、发言总时长、总字数等学情信息。
AI视频切片与答疑:支持按知识点对课堂视频切片,生成微课短视频,自动打点标注,点击知识点跳转管理内容。具备AI答疑功能,与教员学员交互问答,支持私有知识库,推荐关联知识点及资源。
智能语音分析与模型训练:自动识别教员讲课语音,转换为文字生成讲义文本,支持不少于50间教室智能语音分析。具有自定义模型训练和优化功能,支持对多种数据集训练,覆盖大学已有专业数据集。具备对话管理与交互功能。
(6)课堂数据分析
数据采集与对接:对接师生信息、组织部门、学院、班级、授课教室等基础数据信息,与学校课表对接。支持多种数据采集方式,包括实时采集、定时采集、应用程序开发接口对接、多种文件格式数据导入等。
数据统计与展示:统计本学期学员出勤率、笔记数、提问答题率、正确率、测验答题率、正确率、课堂课件数等信息。以图表形式展示课堂视频观看次数变化趋势。
三、系统架构与部署方案
(1)系统架构
教学分析管理系统采用分层架构设计,包括基础设施层、数据层、应用支撑层、业务逻辑层和表示层。基础设施层基于国产化软硬件平台,包括国产CPU、操作系统、数据库和中间件。数据层整合教务系统、资源管理平台等多源数据,进行存储与管理。应用支撑层提供工作流引擎、统一认证服务等通用支撑服务。业务逻辑层实现课程实施管理、教学巡课等核心业务功能。表示层通过Web端、移动端等为不同用户角色提供界面友好的访问入口。
(2)部署方案
系统支持跨校区部署,根据大学校区分布情况,采用分布式部署架构,各校区部署相应的应用服务器和数据库服务器,通过高速网络链路进行数据交互与同步。在部署前,进行详细技术方案审查,确保满足大学兼容性、数据接口、系统部署、软件集成等要求。
四、实施计划与保障措施
(1)实施计划
需求调研与分析(第1-2周):与大学相关部门深入沟通,详细了解教学管理流程、业务需求、现有系统使用情况等,整理形成详细需求规格说明书。
系统设计(第3-4周):根据需求规格说明书,进行系统架构设计、数据库设计、功能模块设计等,输出系统设计文档。
软件开发与集成(第5-12周):基于系统设计文档,进行教学分析管理系统的开发,同时与大学教务系统等现有教学系统进行接口开发与集成,完成各功能模块的编码与初步测试。
系统测试(第13-14周):进行系统功能测试、性能测试、兼容性测试等,修复发现的问题,确保系统稳定可靠运行。
上线部署与培训(第15-16周):按照部署方案在大学各校区进行系统上线部署,同时组织对教员、教学管理人员等进行系统操作培训,使其熟悉系统功能与使用方法。
试运行与优化(第17-20周):系统试运行期间,收集用户反馈意见,对系统进行优化调整,确保满足实际教学管理需求。
(2)保障措施
项目团队组建:成立专业的项目实施团队,包括项目经理、系统分析师、开发工程师、测试工程师、实施工程师、售后维护人员等,各成员具备丰富的高校信息化项目建设经验,确保项目顺利实施。
沟通协调机制:建立定期的项目沟通协调会议制度,与大学相关部门保持密切沟通,及时汇报项目进展情况,解决项目实施过程中出现的问题。
质量保障体系:严格按照软件开发流程和质量标准进行项目实施,制定详细的测试计划和测试用例,对系统进行全方位测试,确保系统功能完整、性能稳定、安全可靠。
售后服务承诺:提供至少一年的免费售后服务,包括系统故障排除、版本升级、技术支持等。建立快速响应机制,对用户提出的问题及时响应并解决,确保系统的正常使用。
五、系统优势与预期效益
(1)系统优势
全流程教学支撑:覆盖课前、课中、课后教学全流程,为教员和学员提供一体化的教学管理与学习体验,提高教学效率。
强大的数据分析能力:通过对教学过程数据的深度挖掘与分析,为教学决策提供科学依据,助力教学质量提升。
高度兼容性与集成性:与大学现有教学系统无缝对接,实现数据共享与交互,避免信息孤岛,充分利用现有教学资源。
国产化与安全性:基于国产化软硬件平台,符合国家信息安全要求,保障学校教学数据的安全与自主可控。
(2)预期效益
教学管理效益:实现教学过程的精细化管理,提高教学管理效率,减少人工管理成本。通过实时教学
据监控与分析,及时发现问题并做出决策,优化教学资源配置。
教学质量效益:借助AI教学应用和数据分析功能,为教员提供教学改进方向,提升教学效果;为学员
供个性化的学习支持,提高学习积极性和学习质量。
资源共享效益:促进教学资源的共享与传承,方便教员之间互相借鉴学习,提高教学资源利用率,丰富学校的教学资源库。
这个智能教学分析管理系统结合了我们之前定制开发的那套教育管理系统定制解决方案,同时又紧密结合大学教学管理需求,做出了一套功能完善、技术先进、安全可靠、易于使用的智能解决方案,有望为大学的教学质量和管理水平提升带来显著效益。