某大學智慧巡課督導系統

　　政策背景

　　1.1、政策背景

　　教學巡課督導是保障學校教學質量的重要環節，隨著教學改革的不斷推進，各市區均積極主動探索有效的教學巡課督導方式，建立有效的巡課督導機制，完善專業化的巡課督導隊伍，從而切實提高教學巡課督導工作實效性。為此國家或地方相關部委相繼出臺多項政策和措施。

　　2020年2月19日，為了推動督導體制機制改革，提高整體教育水平，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于深化新時代教育督導體制機制改革的意見》，并要求各地區各部門結合實際認真貫徹落實教育督導體制機制改革。其中在如何深化教育督導保障機制改革中指出“加快構建教育督導信息化平臺。整合構建全國統一、分級使用、開放共享的教育督導信息化管理平臺，逐步形成由現代信息技術和大數據支撐的智能化督導體系，提高教育督導的信息化、科學化水平”。在工作要求中指出“加強督導檢查。國務院教育督導委員會要加強對本意見落實情況的督促檢查，落實情況要作為對有關部門和地方各級政府及其主要負責人進行考核、獎懲的重要依據。對落實工作成效顯著的責任單位及負責人，按照規定予以表彰;對落實不到位的責任單位依法依規進行責任追究”。

　　2021年9月8日，為貫徹落實《中共中央 國務院關于全面深化新時代教師隊伍建設改革的意見》，深入推進人工智能等新技術與教師隊伍建設的融合，推動教師主動適應信息化、人工智能等新技術變革，積極有效開展教育教學，教育部啟動第二批人工智能助推教師隊伍建設試點，教育部下發《教育部關于實施第二批人工智能助推教師隊伍建設行動試點工作的通知》，通知中要求“探索建立或應用教師能力診斷測評系統，診斷教師學習發展需求，開展精準培養培訓。要建設和應用教師大數據，采集動態數據，形成教師畫像，支撐教師精準管理，支持教師評價改革”。

　　從以上政策可知，響應國家政策和順應未來教育的發展趨勢，必要從多方面探討巡課督導教學工作，如督導定位需要明確、加強督導隊伍建設、督導工作方式應多樣化，以及督導信息的反饋機制，實現推門聽課到隨時隨地聽評課，最大化的健全督導管理制度，做到日常監管便捷性、流程化。總之，必須非常重視教學督導方式，督導制度與督導隊伍和反饋機制的建設，努力探索找到最適合市區的督導教學工作方法，從而最大限度地發揮教學督導的作用。

　　項目實時必要性

　　2.1、建設意義

　　1、提高教學質量，共享優質教育資源

　　通過系統建設，可以利用現代化的教育信息技術手段將日常的課堂教學資源同步錄制、存儲，并上傳至學校的資源中心，成為網上可實時直播、點播的學習資源，免費對全校師生開放。通過全校師生后續對相關課程不斷地點播使用，使教學效益得到時空延伸，挖掘出現有教學資源的潛力并最大化地加以利用，實現全校范圍的優質教學資源共享，從而逐步提高學校所有課程的水平和教學質量。

　　2、提升教學水平，打造優質教師隊伍

　　教師隊伍的建設需要長時問課堂教學和實踐環節的積累。學術講座與課堂教學資源，對于專業知識的積累、課程的建設、教師隊伍的培養、教學梯隊的形成都有很好的引導示范作用。

　　通過錄播系統建設，寶貴的報告現場、課堂教學視頻資源就可以隨時隨地保存下來供青年教師日后研習，同時青年教師也可以將自己平日的課堂教學錄制下來，通過觀看錄像，以及網絡上專家和同行對自己的指導，反思教學，發現自己教學上的不足，及時的長期的改進自己的教學工作，不斷成長進步。錄播系統的建設，不僅留存了老教授的課堂教學風采，也給青年教師提供了一份寶貴的視頻成長檔案，同時也為探索適合時代需要的現代教育思想和人才培養模式提供了一條新的途徑。

　　3、提升督導管理服務，提高學校教學質量

　　以往學校的教學水平多以考試成績評估或走班串樓調研總結來評估，難以對過程進行監管和總結，通過該系統可建立常態的督導體系，校領導通過平臺即可查看到各學校日常的授課情況、評估數據等，對于過程性管理提供便捷化管理方式和數據支撐，加強過程性管理促進教學正向發展與引導，從而提高學校教學質量;

　　2.2、建設目標

　　基于學校質量管理部門(督導處)工作開展的實際管理模式和需求，結合云計算、大數據等信息技術，構建一個集督導任務信息發布、督導聽課評價、督導評價審核、督導指導改進、學生隨堂評價、數據統計、分析決策支持為一體的教學質量保障平臺。

　　專家、同行等多維督導

　　實現教師、學生、校領導、專家督導的多方評價、互相監督、共同提升的教學督導業務工作機制的需求。實現各類教學質量評價任務的集中式管理，支持督導、領導、同行、專項等各類質量評價，可在線進行任務安排、權限授;可按校院兩級安排、可查看各項督導教學評價數據，并可基于多維評價數據進行教師綜合評價;同時，實現教學資料抽查、督導日常巡查功能。

　　構建校內自我評估體系

　　實現校內課程評估、專業評估、院系評估和績效考核，按照學校既定評估指標，可靈活定制評估標準和評估算法，自動計算評估指標結果;支持多級審核機制，支持各類支撐材料的上傳和在線預覽。

　　數據可視化服務

　　實現對參評課程進行分類匯總排名，根據統計條件進行多維度的評價統計。可查看本學期督導聽課數量。可以按學期或者自行選定起始時間段，督導教師，授課教師，課程等維度對督導情況數據做檢索統計，統計結果支持多維度圖表展現。

　　便捷的移動端服務

　　為教師、學生、校領導、專家督導等提供便捷、高效的移動端相關服務(如：督導聽評課、隨堂評價、數據統計等)，提升應用感知度和用戶體驗感。

　　打通教學運行課程數據

　　實現教學督導聽課課程任務與教務系統數據互通共享，為督導人員提供網上實時查詢課程，且課程信息能夠隨著教務系統的課表變動而實時同步;同時支持統一API數據接口，可對接第三方系統平臺如質量監督平臺、教育部監測平臺等，用于數據的二次利用。

　　客觀公正評價課堂教學質量

　　技術支撐、輔助和匹配學校的現有教學質量評估或督導中長期年度規劃、計劃，并繼續完善制訂遠程智慧督導巡課評課的相關管理制度。組建一支內外結合、專兼結合、結構合理、素質優良的遠程督導專家隊伍，職能明確并常態化開展工作，督導專家按照工作職責對任課教師在課中或課后進入平臺巡查，并對教師課堂教學情況、教學過程和教學效果給出意見與建議。

　　提升學生管理水平

　　系統設計 “實時喊話”功能，學校領導、班主任可以對指定教室實時喊話，及時下達通知和對教室秩序進行管理。尤其適合對學生自習課秩序的管理。

　　促進教科研研究

　　智慧督導巡課評課系統收集的數據客觀、真實、有效，對教育科學研究提供了最直接的研究對象，可極大促進教育科學研究水平。

　　探索獨立第三方督導巡課評價管理機制

　　擬從校外其他高校聘請一批專職遠程督導巡課評課人員，促進學校教師教育質量不斷提升，逐步改變本校教師督導巡課評課不敢管、管不住、不服管的局面。

　　建立自主學習互相借鑒的學習基礎環境

　　打造特色專業、特色課程錄制體系，建立學校優秀/骨干教師課程庫，增加學校網絡信息平臺可用資源的數量，建立在線學習交流平臺，實現學生自主學習、充分享受優質資源的最佳學習環境。同時為教師建設相互觀摩、借鑒的網絡平臺，達到教學資源共享平衡。

　　系統概述

　　系統規劃圖

　　天虹巡課督導系統充分復用安防監控、錄播等系統，垂直打通集團院校、系、班等多層級教學質量督導單位，建立依視頻監察、評價評審、AI行為分析、數據統計與分析、流程化管理為基礎的課堂教學質量評估評審、巡課督導服務體系，結合AI行為分析自動評估課堂教與學的深度數據，實時精準“靶向診斷”每節、每班、每天的課堂教情、學情，有效的解決工作量大、時空限制、坐班輪值、數據匯總與呈報、無紙化辦公、隊伍體系建設與管理等問題，系統廣泛的應用于普教、高職、高校的日常巡課、課堂教學質量評估評審、評教、評學、評課、專家組督導等應用場景。

　　系統結構

　　4.1、整體設計介紹

系統架構圖

系統拓撲圖

　　系統采用前端教室的攝像機(錄播、安防攝像機可利舊)采集，通過校園網或安防網絡自動匯聚至校級單位管理服務器(緩存、流轉發、存儲)，結合教育專網或安防網絡匯聚至教育局服務器，通過系統軟件可將前端教室統一上墻大屏顯示，進行多畫面輪巡查看前端教室的實時授課狀態，也可以通過多種終端(臺式電腦、手機、平板電腦)按層級和權限訪問平臺，進行統一的巡課督導管理;同時系統自動接收調度系統分配的錄制任務，無需任何操作;該系統通過多層級管理的方式，實現了課表管理巡課、實時巡課、歷史多畫面巡課、數據分析與統計、課程收藏與分享等功能，系統實現管、評、督于一體化應用。

　　4.2、教室端設計介紹

教室內設備及拓撲圖

　　教室端在采集老師、學生攝像機音視頻的同時，支持教學電腦PPT音視頻信號接入，納入系統共同巡課;在兩路視頻采集巡課督導模式的基礎上新增如下功能：

　　1、多路視頻采集

　　教學電腦安裝錄制采集軟件采集電腦畫面，學生和老師的視頻畫面通過網絡直采，并通過網絡交換機接入校園網或安防網絡，將信號傳輸系統后端，實現對前端教室教學電腦桌面+2路攝像機(老師、學生)三路視頻畫面(最大可支持單間教室四路畫面同時采集、同界面呈現)的可視化督導課程評課等應用。

　　2、音頻同步混合采集

　　采用拾音麥+教學電腦采集軟件的方式采集課堂音頻，其中運用音頻同步和混合采集的方式實現音頻的純凈和清晰，如多媒體音頻和老師聲音(無線麥音頻輸出至電腦)的采集可通過混合輸出采集，降低背景噪聲。

　　3、智能提取

　　教學電腦采集軟件具有智能提取功能，課程的錄制支持教學PPT章節的自動索引，自動對視頻按照章節知識點打點，方便督導巡課、評課和聽課瀏覽。

　　4.3、服務端設計介紹

　　為滿足應用和管理的需要，此次項目中建設采用本地私有化部署方式，該平臺提供了基于巡課督導應用系統和管理運維的服務平臺，通過服務提供基礎架構所需的虛擬化計算資源池、虛擬化網絡資源池、虛擬化存儲資源池、統一運營管理，為管理資源自助申請和管理提供云服務，從而搭建以智慧巡課督導信息化應用為中心的管理服務型云平臺。

　　系統結構采用開放式、可擴展式架構，可為項目分期建設擴容提供合理性建設方案。

　　第五章、系統設計內容

　　平臺采用統一入口多級授權的架構，學校督導人員或校領導通過訪問督導聽查課平臺登錄訪問，平臺根據賬號的權限呈現不同的內容，如不同學校、班級、數據等，通過平臺實現可視化的督導、聽查課、評課、教研、數據呈現等。

　　5.1、大數據導航臺

　　形成綜合性巡課數據分析報告，按學院、專業、學科、年級、周期統計分析各維度巡課指標數據和對比數據，并支持導出，統一形成數據排行、專業年級分布對比等，為改善課堂教學困境，優化教育管理提供數據總結性的支撐。

　　5.2、數據統計分析

　　巡課結束后即可自動形成即時統計報告，報告支持分類統計多種維度數據，如督導工作統計、班級督導情況的統計、督導評教、督導評學、設備運行等統計，并支持導出和下載。

　　5.3、實時督導聽評課

　　支持按照學校、班級、老師、課程查詢班級督導聽查課。提供巡課視頻預覽、視頻切換(老師、學生、電腦)、課堂巡課記錄等功能，巡課時可根據巡課的情況進行填寫記錄報表，為巡課提供簡單、便捷、真實的基礎數據。并提供班級教學考勤統計、異常列表、截圖留證、IP遠程喊話。

　　5.4、多畫面巡課

　　為用戶提供多個教室集中視頻巡課的窗口，預覽畫面可按照自由組別劃分區域巡課，同時具有不同類型的視頻畫面切換、四路、六路、九路畫面窗口調整功能，并支持手動輪巡、自動輪巡、快速進入單個教室評課的功能，為區域規模巡課提供便利的工具。

　　5.5、學生課堂行為分析(可拓展)

　　AI輔助巡課

　　系統支持智能在線巡課行為分析，輔助對課堂紀律、課堂類型等巡課督導;可對課堂教學過程的分析評測，實現學生的抬頭率、低頭率、出勤率、聽講、起立、 玩手機、書寫、舉手、趴桌子等行為指標分析及預警;通過系統實現課程類型的判別，如互動型、講授型、練習型等，并支持課堂紀律、出勤率、學生參與度等綜合預警與判別，為老師督導提供輔助指導。

　　單課程行為分析統計數據提取

　　通過行為指標綜合判別、出勤率、前排就座率、互動率、抬頭率、低頭率等數據，判斷課程類別如互動型、講授型等類型，并給出課堂參與活躍度等數據，輔助課程督導。

　　行為分析綜合周期統計

　　可統計權限下時間維度的課程今日、本周、本月、本學期的行為分析綜合統計與類比，支持行為數據依餅狀圖、雷達圖、線形圖等圖表的形式呈現和對比分析，包含但不低于綜合表現、學生參與指標、課堂類型等數據呈現。

　　數據報表與查詢

　　行為數據報表支持按照教師、教室、時間查詢和檢索，并可顯示授課老師、授課時間、授課內容、授課教室、綜合情況、學生參與度、互動率、書寫率、聽課率等分類信息，并支持報表下載導出。

　　單課程回溯與查詢

　　系統支持課堂行為明細回溯功能，可保存關鍵行為的圖片，并支持聽課、舉手、趴桌子、書寫、玩手機等行為節點精確定位回溯，同時支持自動輪播。

　　行為分析權重配比

　　系統應支持AI評價模型設置，支持自定義評價維度與權重配比，如出勤率、玩手機、預警分鐘、站立人數、互動型、講授型、練習型等。

　　5.6、老師考勤分析(可拓展)

　　考勤分析

　　老師考勤系統是通過AI無感知視頻識別技術，采用人臉抓拍攝像機分時抓拍老師講臺教學區域識別老師人臉圖片，通過校園網實時上傳至考勤分析服務器，與圖片庫進行深度人臉比對，比對結果實時上傳至平臺，同時支持支持按照課表或任務計劃自動考勤、考勤查詢、追溯、表單下載、數據分析等功能應用。

　　考勤統計

　　通過平臺可按照教務管理人員權限下校區、學年、學期、學科、年級、時間等信息篩選查看教師考勤信息，并支持批量導出教師考勤報表;同時支持考勤信息糾偏調整出勤、缺勤。

　　課時統計

　　系統支持課時統計功能，可按照姓名、日、周、學期等條件篩選查詢教師的已授課課時，并支持批量導出教師課時統計報表用于課時比對和考核績效。

　　教師信息管理

　　教師信息管理能夠實現對教師信息的查看和管理，教務管理人員可以將教師信息批量導入系統，并對人員信息調整修改，并支持姓名、職工號、照片、教授學科、年級、代課班級等信息。

　　5.7、歷史巡課

　　可通過校區、年級、班級、學科、教師、時間段等查詢條件進行定向查詢巡課和調閱課程，解決老師坐班輪值、時間沖突等問題。

　　5.8、督導報告

　　統計查看巡課的詳情，支持按照年級、班級、巡課日期進行查詢，可查看到授課老師、授課時長、課程內容、督導人員、督導時長、是否簽、巡課評價詳情及截圖留證圖片等，讓巡課管理有憑可依、有據可查。

　　5.9、組織架構管理

　　系統支持對專家督導組、教研組、老師、學生、院系等分組或單一人員授權和組織架構管理，支持人員組織架構呈現與調整，業務調整、人員分工、崗位確定、人員安排劃分清晰明確，保障整個組織管理流程的暢通。

　　5.10、評價管理

　　可按照不同學科不同活動類型靈活自定義評價模板和靈活調用模板，更貼合實際評價需求和多學科精細化評價。

　　5.11、課表管理

　　支持教務課表系統對接或課表手動導入功能，可對校區、學年、學期、樓棟、年級、專業、班級、相機等基礎信息設置與配置;支持按學周生成課表信息，支持根據課表臨時調課，并自動同步聯動考勤系統，且人員調動信息可隨時調整，教師考勤系統自動保存調整歷史記錄，以備調閱。

　　5.12、安防監控或畫面上墻

　　支持操場、走道等安防監控畫面接入，可實時觀看或多畫面調取監控視頻畫面，一體化查看調閱校園安全校風校紀，同時支持多畫面上墻集中調度與輪巡查看。

　　5.13、移動端

　　新建手機移動端系統，校長、老師訪問可通過手機端輕松完成管理、督導、教研等應用，做到移動管理，隨時隨地調研，極大的方便日常督導與管理。

　　支持遠程巡課功能，可實時觀看教室三個景位圖像，分別是老師攝像機、學生攝像機、授課電腦畫面，同時支持課程評價和點評、遠程喊話等應用;移動端的應用可按照校、樓棟、班級分級管理和授權，管理人員和老師根據自己的權限訪問相應的內容，如學校、班級、在線上課教室、離線教室等。

　　系統同時支持數據的調閱、評價與查詢，可按照賬號下所屬不同權限呈現不同的數據報表，如上課班級、巡課次數、巡課趨勢、排名、最優指標、最差指標等數據調閱。

　　系統支持和微信公眾號對接綁定，通過掃描二維碼進入認證或評課點評課程。

　　第六章、系統優勢

　　系統全功能

　　一體解決專家組督導、教學質量評估、教育部數據中臺接入與自動采集、實時巡課評課、歷史巡評課、學生行為分析與考勤、老師課堂考勤、督導組織架構與流程管理、教案評價與管理、數據報表統計與分析。

　　老師學生AI智能識別

　　不僅支持學生行為的識別，以及綜合輔助判定課堂教學類型、結果預警等，更可以分析老師的課堂考勤、課表執行情況、課時排課統計、行為預警等。

　　管理流程化

　　系統平臺具有統一平臺、統一賬號、多層級分級管理、多層級分級授權的優勢，同時具備督導組、專家、教研組等多種組織架構管理與授權，更貼合實際使用與管理，更支持歷史追溯和督導軌跡查詢，方便事后追查與管理。

　　視頻自動打點

　　系統具備PPT自動檢索功能，可自動檢索教學PPT中章節文字內容用于打點標注視頻，可方便師生按照知識點瀏覽回顧課程。

　　多維度數據統計

　　多種數據類型如督導統計、評教、評學、綜合數據分析，更貼合教學質量評估對多種數據提取的要求。

　　教案管理

　　可通過老師上傳教案，對教案與授課內容進行評估與評教，全面評價教學質量分析。

　　一體統查

　　不僅支持教室的巡課查看，同時支持校園走廊、操場等監控接入一體統查，方便校園安全督查。

　　視頻會議接入

　　無需添加多余設備即可接入騰訊、阿里、zoom等視頻會議系統;

　　支持與釘釘對接

　　可將巡課畫面推送至釘釘定制界面進行遠程查看;

　　輕量化系統架構

　　前端教室無需依托和增加錄播主機、AI分析攝像機、行為分析盒等專用設備即可實現系統搭建和功能應用，降低系統建造和后期維護成本。

　　最大化兼容和復用

　　系統中無需單一來源或統一廠家硬件設備，可利舊原有網絡和多個不同廠家安防監控設備、錄播攝像機、服務器等，系統支持多廠家、多種類型設備復用利舊，可降低設備建造采購的成本和后期更換、維護、擴容等成本。

　　第七章、案例

　　7.1、廈門集美大學(高校)

　　集美大學是福建省一流大學和一流學科建設高校，2021年利用原有的安防監控系統進行系統升級，此次項目涉及400間巡課督導、5間錄播系統，項目建成后為全校提供巡課督導、留學生國外遠程網絡聽課、課程制作等應用，解決日常授課督導與監管、課程評價、留學生網絡聽課等問題。

　　7.2、鄭州工商學院(高校)

　　鄭州工商學院是一所經教育部批準設立的全日制民辦普通本科院校，該學校屬于本科集團學校，全國下轄十幾所學校，其中本校、山東英才學院、湖南涉外學院，均屬于其分校，并通過督導系統對下屬學校進行教學質量評估、督導、診斷，此項目已建設近千間教室，其中涉及本科專業的專家評估、評審和數據采集接入教育部大平臺。

　　7.3、安徽工程大學(高校)

　　安徽工程大學是一所以工為主的省屬多科性高等院校和安徽省重點建設院校，此次項目依智慧終端為核心建設多種教室類型智慧教室，解決本科評估評審、數字化特色課程建設、專家督導、公開課、電教設備無人值守式管理等問題。

　　7.4、蘇州市職業大學(高校)

　　蘇州市職業大學是蘇州市人民政府主辦的全日制普通高職院校，共計400余間教室，分期建設智慧教室項目，目前已改造300間教室，主要實現督導巡課、智能物聯、多媒體管理等，其中可做到教室集中可視化管理，可按照權限、分區域、分班級監管和教學質量評估。

　　7.5、武昌職業學院(高職)

　　武昌職業學院是中國人民解放軍陸軍、海軍、空軍、火箭軍、武警部隊和軍委國防動員部定向士官培養院校。2021年武昌職業學院智慧教室項目落地，實現了教、管、學三維一體化應用，本項目涉及115間教室，其中具有巡課督導系統，項目建成后可對“教”、“學”、“評”、“管”多個維度的水平得到了有效提升。

　　7.6、山東淄博市臨淄教育局

　　淄博市淄博市臨淄教育局新建巡課督導系統，本次項目涉及58所學校，共計1200間教室，新建安防監控做到巡課督導全覆蓋，實現遠程巡課、對比與監控各班級教學動態和質量評估、歷史瀏覽查詢等功能，達到對全市中小學的教學質量督導，做到有監督、有數據、有評比。

　　7.7、河北灤平縣教育局

　　灤平縣教育局新建巡課督導系統，巡課督導一期項目，本次項目涉及33所學校(20所學校13個辦學點)，共計600間教室，新建安防監控做到巡課督導全覆蓋，實現遠程日常巡課、學校教學質量動態評估、教學質量監管等功能，達到對下轄中小學的教學質量督導，做到有監督、有數據、有評比。