某大学天创恒达智慧巡课督导系统方案

　　某大学智慧巡课督导系统

　　政策背景

　　1.1、政策背景

　　教学巡课督导是保障学校教学质量的重要环节，随着教学改革的不断推进，各市区均积极主动探索有效的教学巡课督导方式，建立有效的巡课督导机制，完善专业化的巡课督导队伍，从而切实提高教学巡课督导工作实效性。为此国家或地方相关部委相继出台多项政策和措施。

　　2020年2月19日，为了推动督导体制机制改革，提高整体教育水平，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于深化新时代教育督导体制机制改革的意见》，并要求各地区各部门结合实际认真贯彻落实教育督导体制机制改革。其中在如何深化教育督导保障机制改革中指出“加快构建教育督导信息化平台。整合构建全国统一、分级使用、开放共享的教育督导信息化管理平台，逐步形成由现代信息技术和大数据支撑的智能化督导体系，提高教育督导的信息化、科学化水平”。在工作要求中指出“加强督导检查。国务院教育督导委员会要加强对本意见落实情况的督促检查，落实情况要作为对有关部门和地方各级政府及其主要负责人进行考核、奖惩的重要依据。对落实工作成效显著的责任单位及负责人，按照规定予以表彰;对落实不到位的责任单位依法依规进行责任追究”。

　　2021年9月8日，为贯彻落实《中共中央 国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》，深入推进人工智能等新技术与教师队伍建设的融合，推动教师主动适应信息化、人工智能等新技术变革，积极有效开展教育教学，教育部启动第二批人工智能助推教师队伍建设试点，教育部下发《教育部关于实施第二批人工智能助推教师队伍建设行动试点工作的通知》，通知中要求“探索建立或应用教师能力诊断测评系统，诊断教师学习发展需求，开展精准培养培训。要建设和应用教师大数据，采集动态数据，形成教师画像，支撑教师精准管理，支持教师评价改革”。

　　从以上政策可知，响应国家政策和顺应未来教育的发展趋势，必要从多方面探讨巡课督导教学工作，如督导定位需要明确、加强督导队伍建设、督导工作方式应多样化，以及督导信息的反馈机制，实现推门听课到随时随地听评课，最大化的健全督导管理制度，做到日常监管便捷性、流程化。总之，必须非常重视教学督导方式，督导制度与督导队伍和反馈机制的建设，努力探索找到最适合市区的督导教学工作方法，从而最大限度地发挥教学督导的作用。

　　项目实时必要性

　　2.1、建设意义

　　1、提高教学质量，共享优质教育资源

　　通过系统建设，可以利用现代化的教育信息技术手段将日常的课堂教学资源同步录制、存储，并上传至学校的资源中心，成为网上可实时直播、点播的学习资源，免费对全校师生开放。通过全校师生后续对相关课程不断地点播使用，使教学效益得到时空延伸，挖掘出现有教学资源的潜力并最大化地加以利用，实现全校范围的优质教学资源共享，从而逐步提高学校所有课程的水平和教学质量。

　　2、提升教学水平，打造优质教师队伍

　　教师队伍的建设需要长时问课堂教学和实践环节的积累。学术讲座与课堂教学资源，对于专业知识的积累、课程的建设、教师队伍的培养、教学梯队的形成都有很好的引导示范作用。

　　通过录播系统建设，宝贵的报告现场、课堂教学视频资源就可以随时随地保存下来供青年教师日后研习，同时青年教师也可以将自己平日的课堂教学录制下来，通过观看录像，以及网络上专家和同行对自己的指导，反思教学，发现自己教学上的不足，及时的长期的改进自己的教学工作，不断成长进步。录播系统的建设，不仅留存了老教授的课堂教学风采，也给青年教师提供了一份宝贵的视频成长档案，同时也为探索适合时代需要的现代教育思想和人才培养模式提供了一条新的途径。

　　3、提升督导管理服务，提高学校教学质量

　　以往学校的教学水平多以考试成绩评估或走班串楼调研总结来评估，难以对过程进行监管和总结，通过该系统可建立常态的督导体系，校领导通过平台即可查看到各学校日常的授课情况、评估数据等，对于过程性管理提供便捷化管理方式和数据支撑，加强过程性管理促进教学正向发展与引导，从而提高学校教学质量;

　　2.2、建设目标

　　基于学校质量管理部门(督导处)工作开展的实际管理模式和需求，结合云计算、大数据等信息技术，构建一个集督导任务信息发布、督导听课评价、督导评价审核、督导指导改进、学生随堂评价、数据统计、分析决策支持为一体的教学质量保障平台。

　　专家、同行等多维督导

　　实现教师、学生、校领导、专家督导的多方评价、互相监督、共同提升的教学督导业务工作机制的需求。实现各类教学质量评价任务的集中式管理，支持督导、领导、同行、专项等各类质量评价，可在线进行任务安排、权限授;可按校院两级安排、可查看各项督导教学评价数据，并可基于多维评价数据进行教师综合评价;同时，实现教学资料抽查、督导日常巡查功能。

　　构建校内自我评估体系

　　实现校内课程评估、专业评估、院系评估和绩效考核，按照学校既定评估指标，可灵活定制评估标准和评估算法，自动计算评估指标结果;支持多级审核机制，支持各类支撑材料的上传和在线预览。

　　数据可视化服务

　　实现对参评课程进行分类汇总排名，根据统计条件进行多维度的评价统计。可查看本学期督导听课数量。可以按学期或者自行选定起始时间段，督导教师，授课教师，课程等维度对督导情况数据做检索统计，统计结果支持多维度图表展现。

　　便捷的移动端服务

　　为教师、学生、校领导、专家督导等提供便捷、高效的移动端相关服务(如：督导听评课、随堂评价、数据统计等)，提升应用感知度和用户体验感。

　　打通教学运行课程数据

　　实现教学督导听课课程任务与教务系统数据互通共享，为督导人员提供网上实时查询课程，且课程信息能够随着教务系统的课表变动而实时同步;同时支持统一API数据接口，可对接第三方系统平台如质量监督平台、教育部监测平台等，用于数据的二次利用。

　　客观公正评价课堂教学质量

　　技术支撑、辅助和匹配学校的现有教学质量评估或督导中长期年度规划、计划，并继续完善制订远程智慧督导巡课评课的相关管理制度。组建一支内外结合、专兼结合、结构合理、素质优良的远程督导专家队伍，职能明确并常态化开展工作，督导专家按照工作职责对任课教师在课中或课后进入平台巡查，并对教师课堂教学情况、教学过程和教学效果给出意见与建议。

　　提升学生管理水平

　　系统设计 “实时喊话”功能，学校领导、班主任可以对指定教室实时喊话，及时下达通知和对教室秩序进行管理。尤其适合对学生自习课秩序的管理。

　　促进教科研研究

　　智慧督导巡课评课系统收集的数据客观、真实、有效，对教育科学研究提供了最直接的研究对象，可极大促进教育科学研究水平。

　　探索独立第三方督导巡课评价管理机制

　　拟从校外其他高校聘请一批专职远程督导巡课评课人员，促进学校教师教育质量不断提升，逐步改变本校教师督导巡课评课不敢管、管不住、不服管的局面。

　　建立自主学习互相借鉴的学习基础环境

　　打造特色专业、特色课程录制体系，建立学校优秀/骨干教师课程库，增加学校网络信息平台可用资源的数量，建立在线学习交流平台，实现学生自主学习、充分享受优质资源的最佳学习环境。同时为教师建设相互观摩、借鉴的网络平台，达到教学资源共享平衡。

　　系统概述

　　系统规划图

　　天虹巡课督导系统充分复用安防监控、录播等系统，垂直打通集团院校、系、班等多层级教学质量督导单位，建立依视频监察、评价评审、AI行为分析、数据统计与分析、流程化管理为基础的课堂教学质量评估评审、巡课督导服务体系，结合AI行为分析自动评估课堂教与学的深度数据，实时精准“靶向诊断”每节、每班、每天的课堂教情、学情，有效的解决工作量大、时空限制、坐班轮值、数据汇总与呈报、无纸化办公、队伍体系建设与管理等问题，系统广泛的应用于普教、高职、高校的日常巡课、课堂教学质量评估评审、评教、评学、评课、专家组督导等应用场景。

　　系统结构

　　4.1、整体设计介绍

系统架构图

系统拓扑图

　　系统采用前端教室的摄像机(录播、安防摄像机可利旧)采集，通过校园网或安防网络自动汇聚至校级单位管理服务器(缓存、流转发、存储)，结合教育专网或安防网络汇聚至教育局服务器，通过系统软件可将前端教室统一上墙大屏显示，进行多画面轮巡查看前端教室的实时授课状态，也可以通过多种终端(台式电脑、手机、平板电脑)按层级和权限访问平台，进行统一的巡课督导管理;同时系统自动接收调度系统分配的录制任务，无需任何操作;该系统通过多层级管理的方式，实现了课表管理巡课、实时巡课、历史多画面巡课、数据分析与统计、课程收藏与分享等功能，系统实现管、评、督于一体化应用。

　　4.2、教室端设计介绍

教室内设备及拓扑图

　　教室端在采集老师、学生摄像机音视频的同时，支持教学电脑PPT音视频信号接入，纳入系统共同巡课;在两路视频采集巡课督导模式的基础上新增如下功能：

　　1、多路视频采集

　　教学电脑安装录制采集软件采集电脑画面，学生和老师的视频画面通过网络直采，并通过网络交换机接入校园网或安防网络，将信号传输系统后端，实现对前端教室教学电脑桌面+2路摄像机(老师、学生)三路视频画面(最大可支持单间教室四路画面同时采集、同界面呈现)的可视化督导课程评课等应用。

　　2、音频同步混合采集

　　采用拾音麦+教学电脑采集软件的方式采集课堂音频，其中运用音频同步和混合采集的方式实现音频的纯净和清晰，如多媒体音频和老师声音(无线麦音频输出至电脑)的采集可通过混合输出采集，降低背景噪声。

　　3、智能提取

　　教学电脑采集软件具有智能提取功能，课程的录制支持教学PPT章节的自动索引，自动对视频按照章节知识点打点，方便督导巡课、评课和听课浏览。

　　4.3、服务端设计介绍

　　为满足应用和管理的需要，此次项目中建设采用本地私有化部署方式，该平台提供了基于巡课督导应用系统和管理运维的服务平台，通过服务提供基础架构所需的虚拟化计算资源池、虚拟化网络资源池、虚拟化存储资源池、统一运营管理，为管理资源自助申请和管理提供云服务，从而搭建以智慧巡课督导信息化应用为中心的管理服务型云平台。

　　系统结构采用开放式、可扩展式架构，可为项目分期建设扩容提供合理性建设方案。

　　第五章、系统设计内容

　　平台采用统一入口多级授权的架构，学校督导人员或校领导通过访问督导听查课平台登录访问，平台根据账号的权限呈现不同的内容，如不同学校、班级、数据等，通过平台实现可视化的督导、听查课、评课、教研、数据呈现等。

　　5.1、大数据导航台

　　形成综合性巡课数据分析报告，按学院、专业、学科、年级、周期统计分析各维度巡课指标数据和对比数据，并支持导出，统一形成数据排行、专业年级分布对比等，为改善课堂教学困境，优化教育管理提供数据总结性的支撑。

　　5.2、数据统计分析

　　巡课结束后即可自动形成即时统计报告，报告支持分类统计多种维度数据，如督导工作统计、班级督导情况的统计、督导评教、督导评学、设备运行等统计，并支持导出和下载。

　　5.3、实时督导听评课

　　支持按照学校、班级、老师、课程查询班级督导听查课。提供巡课视频预览、视频切换(老师、学生、电脑)、课堂巡课记录等功能，巡课时可根据巡课的情况进行填写记录报表，为巡课提供简单、便捷、真实的基础数据。并提供班级教学考勤统计、异常列表、截图留证、IP远程喊话。

　　5.4、多画面巡课

　　为用户提供多个教室集中视频巡课的窗口，预览画面可按照自由组别划分区域巡课，同时具有不同类型的视频画面切换、四路、六路、九路画面窗口调整功能，并支持手动轮巡、自动轮巡、快速进入单个教室评课的功能，为区域规模巡课提供便利的工具。

　　5.5、学生课堂行为分析(可拓展)

　　AI辅助巡课

　　系统支持智能在线巡课行为分析，辅助对课堂纪律、课堂类型等巡课督导;可对课堂教学过程的分析评测，实现学生的抬头率、低头率、出勤率、听讲、起立、 玩手机、书写、举手、趴桌子等行为指标分析及预警;通过系统实现课程类型的判别，如互动型、讲授型、练习型等，并支持课堂纪律、出勤率、学生参与度等综合预警与判别，为老师督导提供辅助指导。

　　单课程行为分析统计数据提取

　　通过行为指标综合判别、出勤率、前排就座率、互动率、抬头率、低头率等数据，判断课程类别如互动型、讲授型等类型，并给出课堂参与活跃度等数据，辅助课程督导。

　　行为分析综合周期统计

　　可统计权限下时间维度的课程今日、本周、本月、本学期的行为分析综合统计与类比，支持行为数据依饼状图、雷达图、线形图等图表的形式呈现和对比分析，包含但不低于综合表现、学生参与指标、课堂类型等数据呈现。

　　数据报表与查询

　　行为数据报表支持按照教师、教室、时间查询和检索，并可显示授课老师、授课时间、授课内容、授课教室、综合情况、学生参与度、互动率、书写率、听课率等分类信息，并支持报表下载导出。

　　单课程回溯与查询

　　系统支持课堂行为明细回溯功能，可保存关键行为的图片，并支持听课、举手、趴桌子、书写、玩手机等行为节点精确定位回溯，同时支持自动轮播。

　　行为分析权重配比

　　系统应支持AI评价模型设置，支持自定义评价维度与权重配比，如出勤率、玩手机、预警分钟、站立人数、互动型、讲授型、练习型等。

　　5.6、老师考勤分析(可拓展)

　　考勤分析

　　老师考勤系统是通过AI无感知视频识别技术，采用人脸抓拍摄像机分时抓拍老师讲台教学区域识别老师人脸图片，通过校园网实时上传至考勤分析服务器，与图片库进行深度人脸比对，比对结果实时上传至平台，同时支持支持按照课表或任务计划自动考勤、考勤查询、追溯、表单下载、数据分析等功能应用。

　　考勤统计

　　通过平台可按照教务管理人员权限下校区、学年、学期、学科、年级、时间等信息筛选查看教师考勤信息，并支持批量导出教师考勤报表;同时支持考勤信息纠偏调整出勤、缺勤。

　　课时统计

　　系统支持课时统计功能，可按照姓名、日、周、学期等条件筛选查询教师的已授课课时，并支持批量导出教师课时统计报表用于课时比对和考核绩效。

　　教师信息管理

　　教师信息管理能够实现对教师信息的查看和管理，教务管理人员可以将教师信息批量导入系统，并对人员信息调整修改，并支持姓名、职工号、照片、教授学科、年级、代课班级等信息。

　　5.7、历史巡课

　　可通过校区、年级、班级、学科、教师、时间段等查询条件进行定向查询巡课和调阅课程，解决老师坐班轮值、时间冲突等问题。

　　5.8、督导报告

　　统计查看巡课的详情，支持按照年级、班级、巡课日期进行查询，可查看到授课老师、授课时长、课程内容、督导人员、督导时长、是否签、巡课评价详情及截图留证图片等，让巡课管理有凭可依、有据可查。

　　5.9、组织架构管理

　　系统支持对专家督导组、教研组、老师、学生、院系等分组或单一人员授权和组织架构管理，支持人员组织架构呈现与调整，业务调整、人员分工、岗位确定、人员安排划分清晰明确，保障整个组织管理流程的畅通。

　　5.10、评价管理

　　可按照不同学科不同活动类型灵活自定义评价模板和灵活调用模板，更贴合实际评价需求和多学科精细化评价。

　　5.11、课表管理

　　支持教务课表系统对接或课表手动导入功能，可对校区、学年、学期、楼栋、年级、专业、班级、相机等基础信息设置与配置;支持按学周生成课表信息，支持根据课表临时调课，并自动同步联动考勤系统，且人员调动信息可随时调整，教师考勤系统自动保存调整历史记录，以备调阅。

　　5.12、安防监控或画面上墙

　　支持操场、走道等安防监控画面接入，可实时观看或多画面调取监控视频画面，一体化查看调阅校园安全校风校纪，同时支持多画面上墙集中调度与轮巡查看。

　　5.13、移动端

　　新建手机移动端系统，校长、老师访问可通过手机端轻松完成管理、督导、教研等应用，做到移动管理，随时随地调研，极大的方便日常督导与管理。

　　支持远程巡课功能，可实时观看教室三个景位图像，分别是老师摄像机、学生摄像机、授课电脑画面，同时支持课程评价和点评、远程喊话等应用;移动端的应用可按照校、楼栋、班级分级管理和授权，管理人员和老师根据自己的权限访问相应的内容，如学校、班级、在线上课教室、离线教室等。

　　系统同时支持数据的调阅、评价与查询，可按照账号下所属不同权限呈现不同的数据报表，如上课班级、巡课次数、巡课趋势、排名、最优指标、最差指标等数据调阅。

　　系统支持和微信公众号对接绑定，通过扫描二维码进入认证或评课点评课程。

　　第六章、系统优势

　　系统全功能

　　一体解决专家组督导、教学质量评估、教育部数据中台接入与自动采集、实时巡课评课、历史巡评课、学生行为分析与考勤、老师课堂考勤、督导组织架构与流程管理、教案评价与管理、数据报表统计与分析。

　　老师学生AI智能识别

　　不仅支持学生行为的识别，以及综合辅助判定课堂教学类型、结果预警等，更可以分析老师的课堂考勤、课表执行情况、课时排课统计、行为预警等。

　　管理流程化

　　系统平台具有统一平台、统一账号、多层级分级管理、多层级分级授权的优势，同时具备督导组、专家、教研组等多种组织架构管理与授权，更贴合实际使用与管理，更支持历史追溯和督导轨迹查询，方便事后追查与管理。

　　视频自动打点

　　系统具备PPT自动检索功能，可自动检索教学PPT中章节文字内容用于打点标注视频，可方便师生按照知识点浏览回顾课程。

　　多维度数据统计

　　多种数据类型如督导统计、评教、评学、综合数据分析，更贴合教学质量评估对多种数据提取的要求。

　　教案管理

　　可通过老师上传教案，对教案与授课内容进行评估与评教，全面评价教学质量分析。

　　一体统查

　　不仅支持教室的巡课查看，同时支持校园走廊、操场等监控接入一体统查，方便校园安全督查。

　　视频会议接入

　　无需添加多余设备即可接入腾讯、阿里、zoom等视频会议系统;

　　支持与钉钉对接

　　可将巡课画面推送至钉钉定制界面进行远程查看;

　　轻量化系统架构

　　前端教室无需依托和增加录播主机、AI分析摄像机、行为分析盒等专用设备即可实现系统搭建和功能应用，降低系统建造和后期维护成本。

　　最大化兼容和复用

　　系统中无需单一来源或统一厂家硬件设备，可利旧原有网络和多个不同厂家安防监控设备、录播摄像机、服务器等，系统支持多厂家、多种类型设备复用利旧，可降低设备建造采购的成本和后期更换、维护、扩容等成本。

　　第七章、案例

　　7.1、厦门集美大学(高校)

　　集美大学是福建省一流大学和一流学科建设高校，2021年利用原有的安防监控系统进行系统升级，此次项目涉及400间巡课督导、5间录播系统，项目建成后为全校提供巡课督导、留学生国外远程网络听课、课程制作等应用，解决日常授课督导与监管、课程评价、留学生网络听课等问题。

　　7.2、郑州工商学院(高校)

　　郑州工商学院是一所经教育部批准设立的全日制民办普通本科院校，该学校属于本科集团学校，全国下辖十几所学校，其中本校、山东英才学院、湖南涉外学院，均属于其分校，并通过督导系统对下属学校进行教学质量评估、督导、诊断，此项目已建设近千间教室，其中涉及本科专业的专家评估、评审和数据采集接入教育部大平台。

　　7.3、安徽工程大学(高校)

　　安徽工程大学是一所以工为主的省属多科性高等院校和安徽省重点建设院校，此次项目依智慧终端为核心建设多种教室类型智慧教室，解决本科评估评审、数字化特色课程建设、专家督导、公开课、电教设备无人值守式管理等问题。

　　7.4、苏州市职业大学(高校)

　　苏州市职业大学是苏州市人民政府主办的全日制普通高职院校，共计400余间教室，分期建设智慧教室项目，目前已改造300间教室，主要实现督导巡课、智能物联、多媒体管理等，其中可做到教室集中可视化管理，可按照权限、分区域、分班级监管和教学质量评估。

　　7.5、武昌职业学院(高职)

　　武昌职业学院是中国人民解放军陆军、海军、空军、火箭军、武警部队和军委国防动员部定向士官培养院校。2021年武昌职业学院智慧教室项目落地，实现了教、管、学三维一体化应用，本项目涉及115间教室，其中具有巡课督导系统，项目建成后可对“教”、“学”、“评”、“管”多个维度的水平得到了有效提升。

　　7.6、山东淄博市临淄教育局

　　淄博市淄博市临淄教育局新建巡课督导系统，本次项目涉及58所学校，共计1200间教室，新建安防监控做到巡课督导全覆盖，实现远程巡课、对比与监控各班级教学动态和质量评估、历史浏览查询等功能，达到对全市中小学的教学质量督导，做到有监督、有数据、有评比。

　　7.7、河北滦平县教育局

　　滦平县教育局新建巡课督导系统，巡课督导一期项目，本次项目涉及33所学校(20所学校13个办学点)，共计600间教室，新建安防监控做到巡课督导全覆盖，实现远程日常巡课、学校教学质量动态评估、教学质量监管等功能，达到对下辖中小学的教学质量督导，做到有监督、有数据、有评比。