科创中国

行业领域

电子信息技术,计算机及网络技术,信息安全技术

需求背景

疫情期间，网课渐渐成为主流，以网课为核心功能的教学信息化产品也得到了广泛的应用和推广，但随着疫情结束，教学回归线下，这类产品在教学创新、教学改革、评价改革的支撑上还是略显乏力。

首先，当前教学信息化产品的核心服务，主要是提供了大量的精品课程数据，通过快速导入这些数据，可以减轻教师备课的工作量。但是上课这一教学活动，应该由教师根据学生的情况，灵活应用教学手段，如：游戏教学、情景教学、课堂竞技等内容，进行个性化的课前、课中、课后设计与执行，有效地引导和激发学生的学习兴趣。然而在教学创新方面，目前仍然缺少技术手段的支撑，留有数字化空白。

其次，大多数教学信息化产品，所提供的在线作业也以选择题、判断题等题型为主，主要应对刷题性的期末考试，覆盖面较窄，难以满足现代教学需要综合培养学生信息化思维的需要。一般而言，教师只能在其他软件中布置作业，再通过邮件、微信搜集作业，进行批改、录分，作为学生的平时成绩，量大低效。而且很难形成学生学习数据、作业数据、知识总结数据、考试数据的闭环与管理，难以满足未来教育对学生综合评价改革的需要。

通过和贵州省内外高校教师的交流，我们发现，很多教师都有教学创新的想法，也需要数字技术的支撑。所以，我们拟建设一个教学系统，吸取电子游戏中的优秀设计元素，包括：通关剧情、奖励升级、职业树、技能树、竞技对抗、社交分享等内容。通过该系统对教学过程的游戏化改造进行全面的信息化支撑，以创新的教学方式激发学生的学习兴趣和内生动力，提高学习成绩的同时，增强学生的思维能力和应用能力，同时利用丰富的教学数据，对学生评价改革提供数字化支撑。

需解决的主要技术难题

1、实现多任务、多作业类型通关教学流程引擎

该流程引擎以教学大纲为主线，同时支持课前、课中、课后的教学关卡节点设计，每个节点中可以增加多个教学任务，包括视频、文档、文件、图片、作业等。其中，作业除选择题、判断题、问答题等基础题型外，还支持拓展，包括在线EXCEL编辑、图表设计、流程设计、思维导图设计、状态图设计、ER图设计、低代码设计、报表设计等类型，丰富教学过程；

2、集成eNsp软件；

eNsp是华为退出的一款网络设计和配置工具，常用于计算机网络课程教学，作为一个客户端软件，其可以完成考卷设计和作业批改，但需要教师通过微信、QQ、邮箱等工具下发考卷、搜集作业、批量批改，再登录教学系统逐一录分，如何提供技术方案，让系统联动联动eNsp完成自动批改、自动录分，提高效率的同时，也为其他客户端软件的集成提供统一的解决方案；

3、集成jupyter在线笔记

jupyter是目前流行的python编写软件，提供python编译、运行和结果展示等功能。目前各大高校都在普及python课程，如何打通教学系统和jupyter的用户体系，实现在线教学、笔记数据的云端存储以及利用服务器算力进行人工智能运算，都是该系统需要解决的技术问题。

期望实现的主要技术目标

a.建设教学管理系统1套；

b.建成教学过程通关流程引擎，支持通关数量大于10个；

c.支持eNsp客户端软件集成接入，实现自动批改作业及登分；

d.支持jupyter系统单点接入，实现教学系统账户信息和jupyter用户信息打通，实现jupyter笔记数据云存储；

e.利用WEB RTC技术实现课堂竞技实时操作共享，局域网共享接入终端数量不低于20个；

f.教学系统支持集群卷容量动态增长，可支持大于16TB 容量集群卷动态调整。

g.形成支持跨 LUN的共享数据文件系统，可以聚合异构逻辑卷数量大于4个。虚拟CPU 工作负载容错大于4 个。

处理进度