课堂教学平台方案-20170517-(1)

课堂教学平台系统方案

目录

目录 (2)

第一章方案概述 (4)

1. 方案背景 (4)

2. 方案简介 (5)

2.1 构建新型智慧教学环境 (5)

2.2 重构教与学生态 (5)

2.3 应用形式 (8)

3. 应用场景 (8)

3.1 课前 (8)

3.2 课中 (8)

3.3 课后 (9)

第二章方案建设内容 (10)

1. 课堂教学平台 (10)

1.1 基础支撑服务 (10)

1.1.1 教学应用支撑服务 (10)

1.1.2 数据管理 (10)

1.1.3 服务资源管理 (11)

1.1.4 后台管理功能 (11)

1.2 教学服务系统 (12)

1.2.1 资源管理系统 (12)

1.2.2 备课系统 (13)

1.2.3 授课系统 (14)

1.2.4 学案系统 (15)

1.2.5 作业与测试系统 (15)

1.2.6 互动讨论系统 (16)

1.2.7 个别辅导系统 (17)

1.2.8 班级管理系统 (17)

2. 教师移动教学终端 (17)

2.1 产品构成 (18)

2.2 主要应用场景 (18)

2.3 软件功能 (18)

2.3.1 PC桌面操控 (18)

2.3.2 文档展台 (19)

2.3.3 微课录制 (19)

2.3.4 拍照上传 (20)

2.3.5 视频直播 (20)

2.3.6 文档互传 (20)

2.3.7 屏幕画笔 (21)

2.3.8 聚光灯 (21)

2.3.9 移动端文档展示与收藏 (21)

3. 创新教学应用模式打造 (21)

3.1 学案导学 (21)

3.2 翻转课堂 (23)

3.3 主题研讨 (25)

3.4 个性化教学辅导 (26)

3.5 学生自主学习 (26)

4. 平台运行环境 (26)

4.1 平台的部署模式 (26)

4.2 本地部署方案 (27)

第一章方案概述

1.方案背景

党的十八大对教育做出了战略部署：全面实施素质教育，深化教育领域综合改革，着力提高教育质量，培养学生创新精神。随着“大众创业、万众创新”政策的推出，再一次向教育领域强调了培养适应于国家和社会需求的面向未来产业发展的创新人才的迫切需求。

习近平主席在致首届国际教育信息化大会的贺信中指出要“积极推动信息技术与教育融合创新发展”，“通过教育信息化，逐步缩小区域、城乡数字差距，大力促进教育公平，让亿万孩子同在蓝天下共享优质教育、通过知识改变命运”，为教育信息化工作发展指明了方向。

习近平主席还指出“没有信息化就没有现代化”，《“十三五”规划》要求在“十三五”期间教育现代化取得重要进展。也就是说，只有教育信息化取得重要进展我们才可能取得教育现代化的重要进展。

《教育信息化“十三五”规划》指出：坚持融合创新。要通过融合创新提升教育信息化的效能。要通过深化信息技术与教育教学、教育管理的融合，强化教育信息化对教学改革，尤其是课程改革的服务与支撑，强化将教学改革，尤其是课程改革放在信息时代背景下来设计和推进。要聚焦教育改革发展过程中困扰教学、管理的核心问题和难点问题，将信息技术融入到教学和管理模式创新的过程中，以创新促发展，推动教育服务供给方式、教学和管理模式的变革。

发挥信息技术对教育的革命性影响，推进信息技术与教育教学深度融合，已经成为全国各地课改推进、特色学校建设、教学质量提升、创新人才培养、促进教师队伍成长的首要抓手和重要任务。但是，在教育信息化建设和应用推进的过程中，设备成为摆设、技术成为花架子、技术应用与教学改革是两张皮等现象却依然广泛存在，严重妨碍了信息技术与教育教学的深度融合推进。

2016年7月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《国家信息化发展战略纲要》，要求推进教育信息化，建立适应教育模式变革的网络学习空间。本方案正是以此为目标，以解决课堂教学、自主学习、课外辅导中的老大难问题、提升教育教

学质量为目标，以本地化创新的教学应用模式和典型应用案例为抓手，以新型的智慧教与学环境为支撑，为信息技术与教育教学的深度融合提供全方位解决方案。

2.方案简介

本方案围绕师生教与学的业务流程，以课堂教学平台为支撑，构建“云服务+端应用”的新型智慧教学环境，满足师生随时随地开展教与学业务的需求；提供创新的教学应用服务，转变教师的教学方式和学生的学习方式，重构课程内容，重组教学业务流程，形成新的教与学生态，推动信息技术与教育教学的深度融合，切实提升教育教学质量。

2.1构建新型智慧教学环境

以课堂教学平台为依托、以优质课程资源为基础、以学生专用便携式终端和师生空间为载体，构建“双课堂”新型智慧学习环境。以教师、学生、管理者为服务对象，用户通过账号和各种终端设备访问系统，获取个性化的资源和应用服务。帮助学校探索对学生进行个性化教学的途径，转变教与学的方式。

课外，通过校园网、城域网或互联网，访问云服务器进行备课、预习、课后辅导、自学等应用；课堂上，采用局域网授课方案，打造智慧教室学习环境，使课堂教学互动摆脱网络的限制。课外教学数据、课堂互动教学数据有效衔接和相互调用，保持教学的连贯性。

2.2重构教与学生态

将基于网络的虚拟课堂与现实课堂有效整合，形成“双课堂”创新教学环境。现实课堂便于解决共性的、需明确统一要求的问题，便于使某些重要资源的共享取得更大效果；虚拟课堂则便于开展多样化、个性化的学习活动，两个课堂相互补充、相互延伸，相互配合。

通过构建新型的教学共同体——“虚拟课堂”与“现实课堂”，即“双课堂”，为师生构建了开放而又持续地加以组织管理的新型教学环境，为学生的自主性学习提供了充分的条件。通过“虚拟课堂”与“现实课堂”相结合，“现实课堂”解决共性问题，“虚拟课堂”解决个性问题。

教学模式打破了传统教学中时空的限制，深度融合课前、课中、课后的教学全过程，打通课上与课下，衔接课内与课外，重构和优化教师的教学业务流程和学生学习过程，通过对资源共建共享、备课、预习、课堂互动、测试、讨论、课后辅导、学生自学等传统教与学环节的有效贯通，从而支持翻转课堂、学案导学、主题讨论、跨校选修等创新教学应用模式的实践应用，满足多元化的教与学需求。

“课堂教学平台”的优势表现为以下七点。

（一）学生学情及时掌握，教师教学针对性更强；课中展示预习成果，调动学生预习积极性，预习效果好。

（二）充分利用课前生成资源，发挥同伴学习优势，碰撞思维火花。

（三）课堂测试反馈，教学效果即时掌握。

（四）课堂上有效组织合作探究性学习，增加师生、生生互动，全方位展示、共享学习成果，实现以学生为主体的教学。

（五）学习时空延展，让教育随处可行。

（六）个别化辅导简单易行，使得“为每个学生提供适合的教育”成为可能。

（七）错题自动管理，查缺补漏变轻松，纠正易错点，提高学习成绩。

课堂教学平台相比传统教学带来的变化见下表：

2.3应用形式

方案支持两种应用形式：

（1）学生配备移动终端，实现随时随地移动学习。此形式需要学校在教室配备相应的无线访问环境、充电车等设备构建智慧教室应用环境。

课堂教学平台、教师空间、学生电子书包终端和电子书包软件构成了“电子书包系统”，在智慧教室环境的支撑下开展互动教学。

（2）学生不配备移动终端，仅利用PC机通过账号登陆平台进行学习。学生除了利用家庭电脑的学习外，教师可组织学生在学校的电脑机房组织课堂教学。

3.应用场景

本方案强调用信息技术手段解决传统教学不能解决或不宜解决的问题，可率先在某个教学环节中进行优化，可以不用面面俱到。在实际应用过程中，学校只需灵活运用，按需结合，即可打造特色的新型教学模式。

3.1课前

有效预习：借助平台，教师通过课前预习环节及时掌握学生学情，教学针对性更强；课上展示预习成果，调动学生预习积极性，使预习成为学生的一种学习习惯，预习效果远比传统方式好。

生生互助：充分利用课前生成资源，发挥同伴学习优势，碰撞思维火花。3.2课中

课堂测试反馈：教学效果即时掌握，提高课堂测试有效性。

合作学习共享：课堂上有效组织合作探究性学习，增加师生、生生互动，全方位展示、共享学习成果，实现以学生为主体的教学。

3.3课后

个别化辅导：辅导具有针对性，因材施教，提高效率。

错题改错推送：错题自动管理，查缺补漏变轻松，纠正易错点，提高学习成绩。

学习内容延展优化：学习时空延展，激发学生创造性思维。

第二章方案建设内容

课堂教学平台采用基于J2EE的技术，使用Mysql数据库和Java语言开发，采用浏览器/客户端+ web/socket应用服务器+数据库服务器的多层构架，能够支持大用户数和数据量。支持分布式均衡负载、多级节点部署，用户按需接入服务。根据终端用户数量和网络状况制定部署方案，可以部署到区域中心机房的服务器上，也可以部署到学校，并与中心云互联互通，进行资源和软件功能更新。

1.课堂教学平台

课堂教学平台是基于云计算技术开发设计，并将课程内容与教学服务集成于一体的个性化网络教学综合服务平台，是教师实施课程教学活动的网络支撑平台，也是实施课程教学方式、学习方式创新转变的实践平台。

1.1基础支撑服务

系统在J2EE框架下，实现了表现层功能、业务层功能以及数据层功能，并且对系统提供完整的安全保障体系和维护管理与支持系统，使系统平台不仅具有足够的安全保障，而且具有比较完善的维护管理及相应的技术作为支撑。

1.1.1教学应用支撑服务

平台内核设置智能化的教学应用管理引擎，处理来自教学过程中的各种应用请求的处理和支持服务。

在中心系统支撑下，教师端和学生端通过中心系统进行数据交换，完成教学和学习任务。

1.1.2数据管理

平台内核设置智能化的信息资源管理引擎，负责处理来自教学过程产生的各种信息。主要完成各种数据资源的存储和备份管理。

主要数据资源包括教学内容、教师学生数据、教学和学习数据、考核数据、管理数据以及其他资源等。

（1）学生注册授权、学习情况和学习考核信息等有关学生信息的管理和处理。

（2）教师注册授权、备课、授课信息和教学资源应用等信息的管理和处理。

（3）其它信息资源的管理和处理。

1.1.3服务资源管理

服务支撑层是整个系统服务应用的基础，由系统基本的模块对在线学习系统予以基础性的底层服务支持。

平台内核设置智能化的服务资源管理引擎，包括课件资源管理引擎、查询检索引擎、流媒体引擎、多媒体引擎、统计分析引擎、数据报表引擎和数据交换引擎，负责对用户实施统一授权控制等支撑服务。

1.1.4后台管理功能

提供管理员权限，对平台的用户和业务进行统一管理。此功能由研究院通过中心网站统一管理和向用户提供服务。

1.2教学服务系统

平台遵循“教师主导、学生主体”的设计理念，实践“自主、合作、探究”的新课程教学理念，发挥信息技术在教学资源整合和网络教学互动方面的优势，通过“虚拟课堂整合现实课堂”的“双课堂”模式，全面优化课前、课中、课后的教学活动，促进区域教学的均衡发展，实现创新人才的培养。

课堂教学平台平台的教学服务包括资源管理系统、备课系统、授课系统、学案系统、作业与测试系统、互动讨论系统、个别辅导系统、教学统计系统、班级管理系统。根据用户角色和使用场景分别调用应用的不同功能。

1.2.1资源管理系统

资源管理系统是整个电子书包系统其他模块的资源基础，支持用户上传本地资源，同时对这些资源进行统一的管理、检索、共享。用户可以将资源加入到备课夹，为进行教学活动做准备。

图 1资源管理系统框架

支持教师创建自己的课程教学目录并进行管理，形成教师个人资源库，为教学应用做准备。

教师可以对自己的教学资源按照教材目录进行上传、分类管理、属性管理，资源分类基于教学活动的目的和教师习惯进行（提供微课、教案、课件、试卷四种基本类型，用户可以在此基础上创建自己的资源类型库），贴合教师应用和教育管理实际需求；教师也可以将互联网网络资源、第三方资源库中的资源收藏到“个人资源库”；系统使用过程中的生成资源也可以加入“个人资源库”。支持用户通过关键词在个人资源库和系统资源库中跨库检索，对检索结果分库进行筛选。教师可以直接将资源推送给学生，也可以加入备课夹供上课时使用。

1.2.2备课系统

备课系统依据教师组织教学的需求，支持与资源、作业/测试、讨论及学案四个应用系统形成无缝衔接，适时调用各应用系统功能，为教学准备提供支持。与授课系统无缝衔接，满足课堂教学情境的需求；与学生空间无缝衔接，将课程内容发送给指定学生，满足并指导学生进行课后的任务式学习。

图 2备课系统应用功能

1.2.3授课系统

教师在课堂上可根据需要随时利用“备课夹”中的资源和学习任务与学生进行互动教学。

教师可以进行内容的展示、下发，组织学生学习学案、组织课堂讨论、进行课堂测试、推送和演示学习资源；学生参与课堂互动，学习教师的演示内容，完成课上老师下发的任务并提交学习结果。课上可以管控学生平板，下课可以导出上课记录并回传到云端，可便捷的将备课、上课及课后复习无缝对接，从而搭建完整连贯的教学情境。授课系统也提供互动课堂软件的下载与更新。

图 3授课系统应用功能

1.2.4学案系统

网络学案是师生进行数字化教与学的主要载体。教师可以针对教学的任一环节编制学案，也可以就某个课程编制包括课前、课中和课后所有教学环节的学案。

图 4学案系统应用功能

教师通过制作和发布多媒体网络学案，设计学习任务、提供学习资源，引导学生进行自主、探究学习。学生通过接收教师发布的学案进行任务式学习和自主预习。学生可在线学习，也可下载后离线学习。

1.2.5作业与测试系统

作业与测试系统针对教学过程中的作业/测试环节设计，减轻教师批改作业压力大、学生作业信息无法有效管理、课堂检测无法即时反馈等问题，学生作业作答情况和教师批阅指导情况得以数字化存储，为开展学生个性化评测和学习指导提供依据。

图 5作业与测试系统应用功能

通过作业与测试系统，教师可快捷盘活积累的优质题目资源，可及时巩固教学成果、评估教学效果，并对学生进行个性化指导。学生通过作业与测试系统，在教师的指导下进行任务式学习，及时巩固学习成果。

1.2.6互动讨论系统

相较于普通的论坛，平台在教学适用性方面进行了多种改进，使平台能够更好地支撑学习讨论、课堂展示、教育评价与激励的各种需求。可赋予教师和学生用户不同权限，实现不同角色的功能操作。

主要应用方式是教师设置讨论主题，师生进行互动讨论。通过师生多向平等交流、实时互动，记录思考过程、进行思维碰撞和个性化学习指导。

主题讨论的主要优势：

（1）恰当的讨论主题可以激发学生的学习积极性，使学生从被动学习转变到主动学习，激发学习热情和潜能，使学生乐于参与到学习活动中。

（2）使老师面向全体成为可能，使不同学生的不同问题更便于得到解决。

（3）使学生成为相互学习的资源、老师的好帮手，学生的潜力得到前所未有的开发。

（4）扩展了现有课堂的时间和空间，更好地组织持续性的教学活动。

图 6互动讨论系统应用

教师可以设置开放性论题，组织学生开展问题答疑、主题研讨、研究性学习、主题阅读、作文辅导等多种教学活动。这些学习活动可以在课外进行，也可以在课

外进行的基础上在课上进行展示、汇报，组织阶段性大讨论，也可组织课堂讨论，引导学生主动参与，激发学生的学习兴趣。

1.2.7个别辅导系统

基于精编精选的辅导资源及大数据支撑下的学情统计，个别辅导系统支持教师向学生推送个别化的学习资源，为学生提供最适合的学习内容、搭建个别化的学习环境。

主要功能：多维筛选、分层推送、学习过程记录与统计。

1.2.8班级管理系统

对平台上的教师和学生用户的班级属性进行管理，形成和现实学校班级相对应的“虚拟班级”，形成师生互动的基础。

图 7班级管理系统应用功能

2.教师移动教学终端

移动教学终端是支持教师移动教学、互动教学、微课录制等应用的软硬件一体化的教学工具。让老师自然而主动地走下讲台，走进学生中去，教师可在教室任意位置呈现和收集教学信息、开展课堂互动，增强课堂互动效果、提高课堂效率。

2.1产品构成

（1）带手写笔的平板电脑：教师配备带有手写笔的平板电脑作为教师的移动教学终端。

（2）教学系统：移动教学终端预置教学系统软件。

（3）教学系统助手：在windows操作系统计算机安装教学系统助手软件。2.2主要应用场景

（1）课堂应用

移动授课：教师可在教室任意位置调用PC或移动教学终端的软件进行授课；并可方便自如地运用板书、圈画、展台、聚光灯等功能进行授课。

课堂教学过程实时录制：教师可将自己的授课过程一键录制为视频。

学生学习成果分享：教师可通过拍照和录像的方式将任意学生的学习过程和结果传送到大屏幕进行分享，并可在此基础上进行圈画、讲解，即时分析学生的思路，提高课堂教学效率。

（2）课外应用

微课录制：教师可使用录制视频功能进行微课录制。使用带有手写笔的平板电脑录制微课，解决了使用PC录制微课时书写不方便问题；同时，因为被录制的软件和课件在PC端打开，使录制微课的素材来源更广泛，微课更精彩。

2.3软件功能

2.3.1PC桌面操控

通过教学系统可模拟鼠标远程操控PC机，可打开PC上的任意应用程序进行操作。例如播放PPT、音视频、图片、Word、windows应用程序等。

播放PPT时可很方便地翻页。

2.3.2文档展台

通过教学系统可打开PC上、平板上的图片到“文档展台”，也可直接用平板拍照到“文档展台”。

“文档展台”提供画笔功能，可以对文档进行批注并保存。教师也可以新建画布进行板书。

此功能可帮助教师实现远程板书，并替代“实物投影仪”等设备。

2.3.3微课录制

通过教学系统打开PC端的授课画面，如PPT、动画、工具软件等，或者打开移动终端上的文件，使用“微课录制”功能，边讲解边书写，录制的视频（MP4格式）自动保存在PC端，并提供一键播放功能。

录制的视频可通过其他视频编辑软件进行编辑和格式转换（例如调整分辨率、码流等参数），以便适应不同应用场景的需要。

2.3.4拍照上传

通过教学系统的“拍照”功能可拍照（实物、学生作品、纸质资料等）上传到PC机，替代教室中的高拍仪、实物投影仪等，并可以一屏展示多张照片。

拍照的图片直接在“文档展台”打开，教师可对图片进行批注。

2.3.5视频直播

通过教学系统的“直播”功能可以实现视频直播。

教师可以让学生作示范表演直播，如回答问题，示范操作等，更好地进行学生间的交流、学习成果的分享及展示，也解决了前排学生回答后排看不清的困扰。

2.3.6文档互传

使用教学系统可把移动终端的文件无线传给PC机，也可把PC机的文件无线传到移动终端。