基于AI构建教学管理一体化服务解决方案

建设背景

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）》提出高校要加强优质教育资源开发与应用；加强网络教学资源体系建设，要开发网络学习课程，建立开放灵活的教育资源公共服务平台，促进优质教育资源普及共享；创新网络教学模式，开展高质量高水平远程教学、在线教学；提出强化信息技术应用，提高教师应用信息技术水平；更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果。鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习，增强运用信息技术分析解决问题能力。

2018年教育部印发《教育信息化2.0行动计划》积极推进“互联网+教育”建设进程。要求从专用资源向大资源转变；从提升学生信息技术应用能力、向提升信息技术素养转变；从应用融合发展，向创新融合发展转变。

《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》指出：教育新型基础设施是以新发展理念为引领，以信息化为主导，强调完善智慧教学设施。提升通用教室多媒体教学装备水平，支持互动反馈、高清直播录播等教学方式，部署学科专用教室、教学实验室，打造生动直观形象的新课堂。有条件的地方普及符合技术标准和学习需要的个人学习终端，支撑网络条件下个性化的教与学。

解决方案

基于“互联网+教育”这一教育新形式，实现将系统性教学的保障服务和管理服务搬到云端。实现时时学、处处学、时时管、处处管的教学目标。达到线上+线下一体化、体系化、立体化、多元化、个性化、人性化和高效化的智慧教育创新模式。

1、覆盖全校的常态化教学：以低投资成本、极简化的系统架构模式，建设“互联网+教学”创新模式，推动教学模式的创新。

2、覆盖全校专业的校本资源库：建成覆盖学校专业课程的校本资源库，实现全校优质教学资源共建、共享，推动教学内容创新。

3、完善教学管理督导体系：构建“互联网+管理”模式，推动教学评价创新，形成评价-反馈-改进-提升的督导管理体系，基于AI人工智能对课堂教学行为进行自动采集及分析，强化课堂教学纪律智能监测与管理。

4、统一教学门户，满足学校各个角色的使用，满足学生、教师、助教、教务、督导员和管理者所有与教学场景相关联的使用需求。

5、数据对接，平台与学校数据中心或教务系统对接，自动同步师生、课程、课表等数据；平台与接入学校移动应用或门户实现统一的学习门户和业务入口；平台接入学校统一消息平台，对上课情况、直播情况进行消息提醒和推送。

6、通过引入专业的运维服务，建立标准化的运维服务体系，确保系统建得好，而且要用得好，运维服务好，最大化地发挥信息化对教学带来的机遇和变革。

能力优势

1、异构融合

设备异构融合：整个系统具有良好的兼容性及开放性，可采用软硬分离的部署模式，对前端的摄像头、录播主机、拾音等设备可进行利旧，避免被硬件厂家绑定，而造成投资浪费。

多业务场景融合：面向师生及管理者只需要1套平台即可实现面向师生提供的教学直播、点播服务，面向管理者提供的教学督导服务、教学可视化管理服务以及AI课堂行为分析服务。

2、架构极简

采用极简的架构模式：整个系统平台包括前端的硬件设备（学生摄像头、教师摄像头、录播微主机、拾音设备、POE交换机、应用服务器、存储服务器、AI分析服务器等）。

AI分析集中化服务：两百多间教室只需要集中部署1台GPU服务器，2张或3张A40 GPU卡即可实现完成对课堂行为采集及分析。大部分传统录播厂商需在每个教室部署智能分析盒。第一，投入成本高；第二，计算资源浪费；第三，增加了故障节点，运维成本高；第四，管理相对繁琐。

3、系统易用

整个系统的设计思路，将改变传统人工录制、课程资源及课程信息人工加工的模式，正在实现全无感、全自动、全智能的效果。

系统登录自动化：与学校统一身份认证对接，对接完成后实现学生及老师或管理者通过学号或教职工号的账号进行登录，避免了多个账号带来的混乱，也使得其他应用系统管理更加便捷。

课程录制自动化：与学校数据中心或教务系统对接，获取学校课程，节次，教学班、课程时间等信息，实现按照课表自动录制，并自动生成相应的课程资源文件，教师无感，无需用户操作。

课程资源结构化：自动汇聚体系化课程，产生教务课资源目录，教务课根据开课单位、课程名和授课老师自动归类，每门教务课的资源列表根据上课时间自动排序，显示课程名上课时间、上课班级、上课地点。

知识点智能定位：老师授课PPT教案自动获取（无需老师上传）、按照PPT章节自动定位知识点视频；也可根据学生笔记自动定位知识点视频。提升学生对知识点快速定位，节约宝贵的学习时间。

4、架构稳定

整个系统截至目前，在客户端已运行近3年，建设了近220间教室，学生点播次数已超过860万次，直播总时长已超过2000万分钟。