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大数据阅卷系统平台建设方案
2020年9月 目录
第1章 项目背景 3
1.1教育现状 3
1.2技术优势 4
第2章 功能需求 5
2.1技术架构 5
2.2功能简介 6
2.3功能介绍 7
项目背景
1.1教育现状
随着教育信息化发展的不断深入，信息技术已渗透到教育的各个领域。教师针对性教学与学生个性化学习越来越成为学校教育信息化关注的焦点，然而在实际教学应用过程中，以下现实问题亟待解决。
（1）传统教学模式下超过 95%的过程性与结果性数据得不到采集
在日常教学中，教师会通过随堂测验、课后作业等方式检查教学效果及学生的知识掌握情况，但批改和分数统计占用教师大量时间和精力，教师无法对一定时间内的多次测验、作业的数据进行系统采集和整理，教学过程性与结果性数据遗失在纸质的练习册和试卷上；从另一方面来说，可以采集这些数据的线上作业模式对于学生和教师来说，改变了传统教学习惯，面临很大挑战。
（2）教学数据的价值未得到充分挖掘，教师无法精准教学，学生无法个性化学习
传统的考试和作业给学生的反馈只有对错和分数，评价反馈粗略、信息滞后，缺乏过程性学习诊断与评价，分数背后的价值没有得到挖掘，对于学校来说，这些数据的积累与沉淀是不可或缺的教育财富。除此之外，仅凭学生的一次成绩无法评估学生的整体学习效果，诊断教学难点，教师无法精准教学，更无法帮助学生进行个性化学习。
（3）学校管理者监控教学过程困难，无法科学决策和管理
学校管理者无法科学全面了解教学质量，需要耗费大量的人力物力来统计测验的质量评价分析结果，包括试卷难度、区分度等，以及多学科多班级多维度的成绩对比统计分析；区域集团教学主管部门对于本区域的学校教学数据无法实现有效监管，缺乏准确的区域教育质量测评与分析数据，对教育决策以及学校改进日常教学方法难以提供科学依据。
1.2技术优势
大数据阅卷系统平台，是通过高速扫描仪进行数据的快速采集，运用图像识别技术，把学生的常态化的学习数据汇聚成大数据，通过大数据分析引擎进行统计分析，根据分析结果，人工智能模块自动在海量的学习资料中自动匹配适合老师或学生的资料进行推送，帮助学生及时查漏补缺，快速提高。
通过建设大数据阅卷系统平台将为学校实现以下效益：
（1）改变传统阅卷方式，节约人力时间成本
大数据阅卷系统平台支持有痕阅卷与无痕阅卷两种模式，致力于解决传统模式下教师手工批阅效率低下的问题。平台利用OCR高速扫描识别技术，实现1分钟完成60-90张试卷扫描工作，扫描方式多样化，节约人力时间成本。
（2）智能化学情分析，帮助教师对症下药
传统人工分析试卷的方式误差较大，需要通过反复的验证才能找到学生的问题。大数据阅卷系统平台利用大数据智能手段获取精准的分析报告，涵盖区域报告、校级报告、班级报告、学科报告、学生报告等多个维度，能帮各个层面的用户进行精准的分析。
（3）帮助学生进行个性化学习，更好地认识自己
孔子在古代就提出了因材施教的思想，但是由于更方面条件的限制，根本做不到因材施教。大数据阅卷系统平台通过学情分析，找到学生薄弱点，通过人工智能算法精确匹配知识点，帮助学生更好地认识自己，让学生个性化教育向前迈进了一大步。
（4）提高教研教学效率，实现教师和学生减负
大数据阅卷系统平台通过精准分析，对学生掌握的知识点和薄弱环节进行数据积累与分析，将分析的数据以可视化的手段进行呈现，帮助老师更好地进行备课工作，教学方式更加科学，提高教研教学效率，实现教师和学生双减负。
平台需求
大数据和人工智能技术的发展，为教育评价的改革带来了革命性的影响。通过对教育过程进行即时、动态、真实的监测与评价，探索数据背后隐藏的教育发展规律、学生成长轨迹、人才培养模式等，将为改进学生的学、教师的教、教育的管理与决策提供更加科学的支撑。
教育信息化系统的建设应以构建立体化的教育数据网络为基础，形成教育数据动态实时的采集、交换、分析、共享、更新与创新应用的完备机制，为教育的全方位变革创新发展提供强大动力来源和科学支撑力量。提升评价的即时性、互动性、诊断性、发展性。大数据处理平台根据不同角色权限，提取或推送不同的数据挖掘处理信息，调整教学策略、管理策略、激励策略，真正构建起以促进学生持续发展、区域教育质量持续提升的监测、反馈、指导机制。
2.1技术架构
大数据阅卷系统平台经过五年时间的研发和产品迭代，***和学校两个板块，其中包括日常教学系统、网络阅卷系统、有痕阅卷系统、考试数据分析系统、精准教研系统、大数据中心、区域教学档案、题库资源系统、基础信息管理系统、身份统一认证、调查问卷系统和考务管理系统等核心模块，已经成为行业内最好的学情分析工具之一。
大数据阅卷系统平台整个平台架构如下：
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平台研发模型（实现千人千面的个性化学习）如下：
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2.2功能简介
学校版功能简介
序号
系统
系统概述
1
有痕阅卷系统
学生答完试卷后，老师使用传统手阅方式对学生试卷进行批改。批改之后通过高速扫描仪将试卷的信息数据极速采集进入系统进行分析，系统会自动生成分析报告。
2
网络阅卷系统
学生答完试卷后，通过高速扫描仪将试卷的信息数据极速采集进入系统；扫描完成后，系统支持老师通过电脑、手机或者平板批阅试卷；批阅完成后，系统会自动生成分析报告。
3
题库资源系统
对接专业第三方题库资源，涵盖K12所有学科，且有专业人士每天维护更新，目前总题库量已达700W+，可根据系统已归纳好的章节目录或知识点等进行自由组卷，然后下载供考试使用；也可以下载历年来名校试卷、中高考真题等直接供学生练习使用。 同时支持老师上传本校自己的试卷或试题到系统内，可支持直接生成标准试卷下载使用。同时上传的资源可自动形成专属本校的题库资源，供学校共享。
4
考试数据分析系统
每次考试数据采集进入系统后，系统自动生成多维度报表、统计图和分析报告等。 其中报表包括校级报告、班级报告、学科年级报告、班主任报告、任课老师报告、学生个人分析报告（含错题集）等； 其中分析报告的统计指标包括分数段、平均分、优良率、标准差、难度系数、区分度、变异系数、信度、峰度、偏差等。 同时系统支持非本系统考试的数据，批量导入，并生成上述相关统计指标及报表和统计图等。 可通过Web端和手机端查询，也支持家长通过移动端对考生个人成绩信息的查询。
5
精准教学系统
系统支持进行学情总览，让各科老师备课时，利用网络提前定位关键题、典型题； 试卷讲评时，可结合教室多媒体一体机，效率更高，数据分析精确到每个选项以及个人答题； 系统支持按时间、得分率范围筛选班级共性错题，自动推荐相关训练题精准组卷，进行拓展性训练。方便老师使用信息化手段开展教学，提升教学效率。
6
大数据中心
从班级和学生两个维度，进行学情追踪，通过多次考试的数据，对班级和学生进行多维度分析。
7
考务管理系统
可一键生成考场安排，且支持导出打印桌贴、门贴、准考证等。
2.3功能介绍
2.3.1有痕阅卷系统（先阅后扫模式）
有痕阅卷模块以尊重老师习惯，不增加工作量为设计理念，学生仍在纸上作答，老师仍在纸上批改。具体操作流程分以下几步：
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老师在制卷环节完全基于word、wps 操作，无需安装任何插件或导入试卷，老师仅需复制粘贴登分框即可。一份试卷2～3分钟完成制卷环节，简单易用，日常单元练习、周某某、月测、期中、期末考试都可使用有痕阅卷方式。样卷如下：
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性能与技术参数设计如下：
系统支持制作答题卡、阅卷等全程操作无插件。
支持各种浏览器访问，包括：IE6及以上浏览器、火狐浏览器、谷歌浏览器、苹果Safari浏览器、360、腾讯浏览器等。
支持多终端访问，包括PC/Pad/平板/智能手机等。
要求兼容5种以上扫描仪品牌，方便选择备用。
支持考试阅卷、成绩与统计分析一体化，无需进行数据导入导出操作。
阅卷流程管理、答题卡设计、试卷批阅采用纯B/S结构实现，浏览器操作无需任何插件；
▲支持老师纸质批阅时主观题（如语文作文题）一题批多个分数或者多题批阅一个分数，方便后续灵活分析。
▲第三方成品纸质试卷没有电子档的试卷老师在纸上批阅后也可以实现扫描采集数据。
▲支持学生填涂考号、班级学号、二维码等多种方式，且不影响密封装订阅卷；
10）▲所有考试学生在纸上作答，老师在纸上批改，保留教师批改痕迹，客观题系统自动判卷，支持老师阿拉伯数字打分、勾叉形式的批阅，识别率99.99%以上。
11）支持期中、期末、单元测试、月考、周某某等多种考试类型，适用于常态化考试数据采集
12）▲支持加分制、减分制两种分数统计方式
13）▲客户端扫描程序无需用户登陆即可开始扫描，客户端自动识别当前学校名称。
14）▲支持小学各学科试卷家长在手机端预览时，自动屏蔽老师批阅的每小题得分数字，自动将总分转化为等第（如：优、良、中、差），避免给家长造成排名困扰。
15）▲创建考试时支持管理员设置任课老师是否有查看数据权限、家长是否有查看权限、查看内容设置等。
2.3.2网络阅卷系统（先扫后阅模式）
网络阅卷系统是在学生作答完成后进行扫描切割，老师可通过电脑、手机、pad进行批阅，题目批阅支持单某某、多评、仲裁、回评等多种模式，并且系统自动保留老师批阅痕迹，方便学生、老师、家长查看试卷批阅情况。
网络阅卷流程设计如下：
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XXXXX网络阅卷留痕功能
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性能与技术参数设计如下：
1）适用于期中期末统考、多校联考、区域联考等大型考试数据采集
2）学生纸上作答，客观题系统自动判卷，主观题老师线上批阅
3）▲支持打标记打分、输入打分、鼠标点击小键盘打分；支持标记优秀卷或疑问卷，并保留阅卷痕迹
4）▲支持单某某、双批（双评、三评）、回评、仲裁、抽查
5）▲支持设置一定比例进行“回评”，检测批阅误差，反馈评阅质量
6）支持多角色对阅卷总体进度、每题进度、个人批阅情况、批阅误差进行批阅实时监控，并可导出每个人的批阅质量
7）▲支持老师使用手机、pad、电脑等多种批阅方式。
8）学校日常考试、区域联考、校级联考使用同一账号、同一系统即可完成批阅，仅需简单授权即可。
9）▲支持小学、初中、高中全部学段、全部学科使用，且操作简单便捷。
10）▲支持第三方答题卡的扫描识别，如无任何定位点的试卷，简单切割系统可模糊匹配坐标，无需提前设置锚点，不影响老师批阅。
XXXXX制作答题卡
11）支持完全word自主出卷，无需借助第三方或任何插件即可完成出卷
12）支持从题库直接下载试题组卷、知识点、章节组卷、根据学情自动生成试卷
13）▲答题卡支持横向或者纵向的选择题识别，支持选择题不同选项的识别（如ABC/ABCD/ABCDEFG等）
14）▲支持选择题的横向、竖向排版方式；支持试卷A3两栏、A3三栏、A4、B4两栏、B4三栏等多种打印纸张类型的设置；
15）答题卡支持选择、判断、填空、解答、作文等各种题型的识别
16）答题卡支持一栏、两栏、三栏自由排版布局，印刷版面支持A4、A3、8K、16K
17）▲支持缺考标示的设置功能；支持一张答题卡，正反两个科目
18）学生信息支持班级学号填涂、二维码粘贴、考试号填涂等多种方式
2.3.3题库资源系统
XXXXX区、校三级题库资源系统
区域化三级题库系统是一套统筹全县名优教师资源并贯通线上线下与课内外的高度信息化、智能化、个性化的大数据资源，提供检索讲解且集“录题—出卷—考试”能力与一体的智能题库管理应用平台。
平台能为各类学校，提供精准搜题、高效切题组卷、自动标注知识点和建立专属校本题库等能力服务。让全县中小学生平等便捷地享受免费优质的教育资源，从而提高学习能力。
本系统是以题库为基础建立的一套组织隔离，数据分离的三级题库，分别为老师个人题库，学校共享题库，区域共享题库，其中个人和学校的题库数据都是隔离的，区域题库为总的共享题库，每级题库之间建立权限机制进行上传和审核，也就是个人可以上传到学校，学校可以上传的区域，中间个人到学校可以进行审核，学校到区域也需要审核。
XXXXX公共题库
系统自带公共题库数量达700W以上，有专业的老师分年级、学科、知识点、教材章节等进行日常维护，日更新题目在2000道以上。老师可通过公共题库进行自定义手动组卷、也可进行按章节/知识点智能组卷、根据班级学情/年级学情进行个性化组卷，大大提升老师组卷效率且针对性、精准性更高。
XXXXX区域私有化题库
区域题库为专属于区域的题库，即区域的私有题库，可用于区域优质题目的沉淀和积累，题库内的内容专属区域，支持个性化开发，区域题库资源来源可由以下部分组成：
1）自动关联考试试卷题目，使用本平台进行区域统考后，将考试的试卷、试题进行智能切题、录题，自动关联知识点***；
2）支持批量导入本地word文件题库，可自动解析word，math Type公式解析及渲染；
3）支持在线编辑题库，可直接复制word里的题目，支持在线解析word公式，math Type公式解析及渲染；
4）学校老师可自由选择学校题库里的题目进行开放给区域题库，区域拥有审核题库权限的管理员，如教研员，审核通过后该题库即进入区域题库；
5）支持从公共题库里挑选全国精品题库进入到区域题库，形成专属题库；
6）系统支持选择题、判断题、填空题、解答题、阅读理解、作文等各类题型，语文、数学、英语、物理、化学、生物、政治、历史、地理等各类科目的题目上传。支持题库上传有专人审核机制且有量化考核机制。
XXXXX校本题库
系统提供每个学校都可创建自己的专属题库，可用于学校题目的优质沉淀和积累，学校可对题库进行管理，如增、删、改、查等，学校题库内容由以下来源：
1）学校利用本系统平台考试后，可自动关联考试的试卷，并将试卷自动切题、关联知识点。
2）学校老师可单个上传或批量上传本地题库，支持word解析、math Type公式解析及渲染。
3）利用系统提供的在线传题工具，进行在线编辑，可直接将word内容复制到在线传题工具中，支持word解析、math Type公式解析及渲染。
4）区域题库可选择性将题库开放给学校使用。
5）可从公共题库中挑选精品题库。
6）可直接扫描纸质课件或试卷进行录题。
XXXXX个人题库
每位老师都拥有专属于自己的题库系统，个人题库其他人无法查看，个人可选择题库对外开放，通过审核后其他老师即可查看，系统将会记录每位老师题库的上传记录并汇总。个人题库内容来源：
1）老师可在公共题库挑选题目，包括但不限于知识点组卷、章节组卷、试卷选题、名校卷、智能组卷、细目表组卷、中高考专区等方式进行组卷。
2）学校老师可单个上传或批量上传本地题库，系统已内置math jar工具，支持word解析、math Type公式解析及渲染；
3）利用系统提供的在线传题工具，进行在线上传，在线编辑工具已内置Math jar工具，可直接将word内容复制到在线传题工具中，支持word解析、math Type公式解析及渲染；
4）个人题库可选择性将题库开放给学校或区域使用，学校审核通过后，其他老师即可查看到；
5）可直接扫描纸质课件或试卷进行录题。
2.3.4考试数据分析系统
考试数据分析系统提供智能化数据分析功能，帮助老师、学生、家长、教学管理层能及时直观的了解到教学情况，快速定位教学问题，辅助教师、学生、管理层制定教学教研针对性措施，真正实现因材施教、个性化教学、提升教学教研效率的目标。
考试数据分析系统跟智能阅卷与日常教学数据采集系统完成数据打通，无需多次登录即可实现数据用户统一，数据共享通信，无需手动同步。提供多级、多角色、多场景的考试分析报告，满足管理者通过数据分析把脉整体教学的需求；满足教师通过数据指导进行差异化教学的需求；满足学生通过数据记录自身成长的需求，满足家长通过数据推送进行家校互通的需求。从应用层级上可***级应用与学校级应用。
有痕阅卷与网络阅卷数据采集系统自动将采集到的数据上传至分析系统，分析系统按照老师、管理层教学、管理需求自动生成多个维度报告。
XXXXX基础指标分析
系统统计基础指标分析支持自主定义各项参数标准，比如三率、前N名、统计区间、等第等，为来方便文件流转需要，支持所有统计分析内容一键导出。
1）▲支持合科统计和拆科统计。
2）支持扣掉部分学生不参与统计，包括固定人数统计和扣掉学生的总分或单科不参与统计，支持选择学生，支持批量导入。
3）▲支持区域统筹，区域分析按照全部学生进行，学校分析按照在籍学生进行对比。
4）▲支持小学学段免考学生设置，系统自动将免考学生成绩同步为班级最高分。
5）支持前N名、优秀率、等第等指标灵活设置。
6）试题数据分析表（数据分析有两种形态，统计报表和交互式报告）：该表对每个试题的指标（最高分、最低分、平均分、标准差、差异系数、难度、区分度）做了详细的描述。
7）试卷和试题的难度、信度、区分度。
8）支持单个学校分析：年级班级的成绩榜和等第榜、班级各项指标对比、班级分数段某某、试卷分析、成绩单等。
XXXXX班级分析报告
班级分析报告主要提供给任课老师，系统将数据以可视化方式呈现，老师可通过web、微信端等方式查看。班级报告里主要包括班级平均分、级差、进退步趋势、大幅进退步、临界生等统计；知识点统计分析每个知识点班级得分率，单题的指标（最高分、最低分、平均分、标准差、差异系数、难度、区分度）等。如下图：
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XXXXX年级分析报告
1）支持与上一名和下一名班级进行对比，定位差距。
2）▲支持贡献等级评价，评价各个批次下，各班各学科的贡献率，等级不同背景颜色不同。
3）各班三分一率（最高分、最低分、平均分，一率）、前N名、各批次上线率进行对比，对比要求支持图形化方式。
4）各班级各学科平均分及均分排名对比分析，包括校排名、任课教师。
5）支持投影模式，方便学校举行质量分析会时可用一体机投影分析。
XXXXX学生报告及学习档案
每次考完试后，系统将自动生成学生个人考试报告，并更新学生学习档案。考试报告主要包含学生考试得分情况、题型得分分析、知识点掌握情况、错题集等。
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XXXXX试卷质量分析报告
该模块对教师单次命题的质量进行分析，不仅从题型结构、分数结构、知识技能分布等指标来评估试卷是否符合该学科特色以及与教学目标是否匹配，而且还对试卷的难度分布、区分度分布以及试卷的信度等进行计算与分析，对试卷整体进行多方面的分析。
支持对教师历次命题的质量进行综合评测，从历次命制的试题的试卷结构、知识技能分布、难度分布等多方面定位教师命制试题的水平及特点，并对教师的命题质量趋势进行研判及预测，形成教师命题质量的综合刻画，通过该模块促进老师出卷命题水平。
XXXXX多科汇总分析报告
每次测验、单元练习，系统除了提供单科分析报告，还提供多科组合分析报告。按照不同权限提供年级多科分析报告和班级分析报告。年级主任、班主任可通过该模块直观了解整体教学情况。分析报告内容除了涵盖总分、优秀率、良好率、及格率、进退步趋势还分析了每个老师的贡献率、增长率、各班级优劣势学科等数据。报告生成支持管理员自定义选择组合，操作简单高效。
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2.3.5精准教学系统
学习数据分析应该包括不同层级。对于学校管理者来说，需要精准分析每一个班级、每一位教师、每一门学科的对比数据，全面监控学校的教学现状，适时调整学校的教学管理；对于教师来说，需要精准 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 选择部分数据开放或全部数据开放。家长可帮助孩子下载错题集及举一反三习题，帮助孩子快速定位问题并进行个性化自主学习。/
2.3.6大数据中心
大数据中心怎是从班级和学生两个维度，进行学情追踪，通过多次考试的数据，对班级和学生进行多维度分析。通过对班级的分析，可以找到班级教学或是部分学生的问题所在。有针对性的对教学过程进行改进。对学生可以通过多次数据的分析，找到关联知识点的掌握情况，帮助学生找到真正的问题和对其后续知识点的掌握的影响。
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2.3.7考务管理系统
考务管理系统是精准教学过程中必不可少的环节，考务管理系统具备以下功能模块：
1）具有考试相关的基本资料的管理功能，包括试卷管理、试题管理，考试的年级、学校、考生、学科等资料的管理。
（2）软件具有考生考场安排，教师监考安排等自动化的处理功能，编排的规格和方式多样，可以灵活选择，并具有灵活的人工干预机制，其结果可以方便的导出、打印。
（3）▲考试的定义支持“集团-区域-学校-班级-学生”这5种对象的任意组合，并能够自动控制考生名册和成绩报表的组织形式。
（4）在教育局统考时，具有各校各自上报和管理考生名册和阅卷教师名册的机制。
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