一种基于人工智能的校园教育大数据云平台

1.本发明涉及教育领域，具体而言，涉及一种基于人工智能的校园教育大数据云平台。


背景技术：

2.现阶段我国正处于应试教育向素质教育转型的攻坚阶段，实现教育过程的有效控制，切实提高学生的各方面的能力，是摆在教育管理者、教师和家长面前的一大难题。
3.随着以互联网为代表的信息技术的飞速发展，网络教育日益普及，教育教学将不再被限制在固定场所，受教育者可以不再依托传统意义上的校园、不再通过面授的方式进行学习、获取知识。全国各地的教师和学生都可以通过互联网足不出户地利用丰富的网络教学环境进行学习和交流。但是，目前存在以下问题：1、资源信息孤岛依旧严重：教育局及学校有很多应用都是在不同平台上、由不同开发商开发，使用的技术不一致，容易造成每套云平台都有独立的用户身份管理，登录不同应用云平台需要多次登录，信息不能互通，“信息孤岛”现象极其明显；2、教育资源分配不均，地区间差异巨大：教育资源不均衡是制约我国教育发展的最根本问题，没有统一的教育资源平台是教育资源不均衡的主要因素；3、教育资源应用效率低：教育资源与教育软件未能提高到教学设备同样的重视程度上，基本是重视硬件建设，资源建设在具体操作层面，存在资源有限度共享、缺乏有效资源评价及激励制度、教材版本不对应、资源建设不规范及平台建设缺乏实用性、版权问题不明确、教育主管部门监管不力等诸多问题，导致教育资源应用效益不高；4、教育主管部门和参与者使用的平台多而复杂：教育局、学校、老师、学生所使用的云平台多而复杂，需要记住的登录地址和账号多，造成使用不方便；5、教育云平台分散建设成本高且运维难度大：每个应用由不同厂家建设，分散且容易重复投资造成资源浪费，且每个环境建设周期长，维护困难，运维难度大。云平台中包含着大量的用户信息、学校学生教师等重要数据，主机、网络、数据与信息云平台都面临潜在威胁、恶意攻击、盗取信息等安全问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于人工智能的校园教育大数据云平台，其能够实现各应用平台的整合、统一管理和高效运维服务，解决信息孤岛。
5.本发明的实施例是这样实现的：
6.第一方面，本技术实施例提供一种基于人工智能的校园教育大数据云平台，其包括资源数据库模块，用于通过对教学题库、教学资料库、信息化大数据分析数据、学生微观数据仓、教师微观数据仓与网络平台的教学资料的收集，建立校园教育资源数据库；学生管理模块，用于对学生学习行为数据进修采集，通过行为数据采集中心对标识设备和监管设备进行埋点采集，以人为中心多维度采集学生相关信息、以学校为中心多维度采集学生所在学校相关信息、以及学生其他资源信息；教育大数据模块，用于通过融合各类校园教育大数据对各类人工智能的校园教育大数据进行综合分析，分析校园教学质量水平，为人工智
能的校园教育提供智能决策支持。
7.在本发明的一些实施例中，上述还包括：统一认证管理模块，用于对应用进行管理、账号管理、角色管理、组织机构管理、统一接口管理、接口标准、统一消息平台、统一身份认证体系
8.在本发明的一些实施例中，上述还包括：资源整理模块，用于将资源数据库模块收集起来的资料进行归类整理，并上传至云平台。
9.在本发明的一些实施例中，上述还包括：资源缓存模块，用于对大数据云平台以及资源数据库中的各种资源进行全方位收集，并暂时存储所收集到的资源，以便进行后续的上传任务。
10.在本发明的一些实施例中，上述还包括：资源审核模块，用于通过利用不同的关键字提取算法将暂时存储所收集到的资源进行进一步检查，并及时去除可能会引起风险的资源，利用信息验证算法将通过大数据收集到的资源数据与校园教育资源数据库进行比对，并最终确认进行后续的上传任务。
11.在本发明的一些实施例中，上述还包括：课堂管理模块，用于对教师教学过程中按年级、班级、学生等组建教学课堂，包括课堂管理、课程管理、班级学生管理、课程管理、课程考核、作业点评、优秀作业、学情分析。
12.在本发明的一些实施例中，上述包括：学生管理模块，用于管理学生的学习行为管理内容，包括学生基础数据、日常人脸识别、指纹识别、考勤数据、运动数据、实时定位信息、学习信息、考试信息、学业评价、课堂评价、身体健康数据、实践等数据进行数据整理、分析、记录、加工，并根据需求进行数据提取，形成必要的供参考的报表。
13.在本发明的一些实施例中，上述包括：教学质量评估模块，用于通过教学过程数据诊断教师教学和学生学习过程段的目标完成情况，并提供不达标项目的预警，同时为校园教研教学提供基于大数据分析的教育质量分析报告。
14.在本发明的一些实施例中，上述包括：用于存储计算机指令的至少一个存储器；与上述存储器通讯的至少一个处理器，其中当上述至少一个处理器执行上述计算机指令时，上述至少一个处理器使上述云平台执行：资源数据库模块、学生管理模块、教育大数据模块、统一认证管理模块、资源整理模块、资源缓存模块、资源审核模块、课堂管理模块、学生管理模块及教学质量评估模块。
15.第二方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如一种基于人工智能的校园教育大数据云平台中任一项的云平台。
16.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
17.所有数据从云端获取，省去了学校本地服务器部署的成本，提高建设效率，节约信息化经费开支，同时提供具体本地化特色的教学服务及资源的共享共建，形成覆盖本区域的教育信息化公共服务体系。能实现各应用平台的整合、统一管理和高效运维服务，解决信息孤岛。具有区校统筹、账户统一、连接开放、建模敏捷等特点。学生行为管理子云平台的设计更为贴近家长、教师的关注需求，更利于学生特长和兴趣培养，更能促进学生成长个性化，更为人性化。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本发明实施例提供的一种基于人工智能的校园教育大数据云平台模块示意图；
20.图2为本发明实施例提供的一种电子设备。
21.图标：10-资源数据库模块；20-学生管理模块；30-教育大数据模块；40-统一认证管理模块；50-资源整理模块；60-资源缓存模块；70-资源审核模块；80-课堂管理模块；90-学生管理模块；100-教学质量评估模块；101-存储器；102-处理器；103-通信接口。
具体实施方式
22.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
25.需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、云平台、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、云平台、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、云平台、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
26.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。
27.实施例1
28.请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种基于人工智能的校园教育大数据云平台示意图，其如下所示：
29.资源数据库模块10，用于通过对教学题库、教学资料库、信息化大数据分析数据、学生微观数据仓、教师微观数据仓与网络平台的教学资料的收集，建立校园教育资源数据库；
30.在一些实施方式中，资源数据库模块10包括应用管理、账号管理、角色管理、组织机构管理、统一接口管理、接口标准、统一消息平台、统一身份认证体系。用以实现“教学考评管”全流程课堂管理，教师教学过程中可以按年级、班级、学生等不同单元组建教学课堂；
包括课堂管理、课程管理、班级学生管理、课程管理、课程考核、作业点评、优秀作业、学情分析。校园教育大数据云平台可以用于计算机课程教学，包括在线实践、实践指导手册、实践自动评测、自定义实践以及自建实践管理与发布分享。
31.学生管理模块20，用于对学生学习行为数据进修采集，通过行为数据采集中心对标识设备和监管设备进行埋点采集，以人为中心多维度采集学生相关信息、以学校为中心多维度采集学生所在学校相关信息、以及学生其他资源信息；
32.教育大数据模块30，用于通过融合各类校园教育大数据对各类人工智能的校园教育大数据进行综合分析，分析校园教学质量水平，为人工智能的校园教育提供智能决策支持。
33.统一认证管理模块40，用于对应用进行管理、账号管理、角色管理、组织机构管理、统一接口管理、接口标准、统一消息平台、统一身份认证体系
34.在一些实施方式中，利用当前云计算、大数据分析、物联网、人工智能等新一代信息技术，有效地解决当前教育行业面临的诸多问题；校园教育大数据云平台的建成将促进学生、家长、教师、学校优势均衡发展的智慧校园生态体系，校园教育大数据云平台建设统一性，减少其他单独应用建设资源，节省人力、物力、财力的各方面的开支；并能够实现教学应用整合、提供统一高校的运维服务体系；同时能够打通信息孤岛，可实现校内各类信息的互联互通；各模块的建设涵盖了教学全过程，包括学生资料、教师资料、教学课程、大数据分析、智慧教学等，多维度数据分析向教育决策者提供有效的决策数据支撑。
35.资源整理模块50，用于将资源数据库模块收集起来的资料进行归类整理，并上传至云平台。
36.资源缓存模块60，用于对大数据云平台以及资源数据库中的各种资源进行全方位收集，并暂时存储所收集到的资源，以便进行后续的上传任务。
37.资源审核模块70，用于通过利用不同的关键字提取算法将暂时存储所收集到的资源进行进一步检查，并及时去除可能会引起风险的资源，利用信息验证算法将通过大数据收集到的资源数据与校园教育资源数据库进行比对，并最终确认进行后续的上传任务。
38.在一些实施方式中，通过设置资源数据库，将各类教育资源库以及网络平台的资源进行收集整合，利用python编程算法，结构原理简单，适用范围广，且效果良好，能有效地历遍所有资源库，达到及时更新资源、保证教育质量的目的；通过设置资源数据库，将收集到的资源利用人工智能的方法进行分类，卷积神经网络具有较好的鲁棒性，且泛化能力强，建立的模型稳定性高，能高效、高速地对资源进行分类，达到方便教师与学生查阅、提升工作效率的目的。
39.课堂管理模块0，用于对教师教学过程中按年级、班级、学生等组建教学课堂，包括课堂管理、课程管理、班级学生管理、课程管理、课程考核、作业点评、优秀作业、学情分析。
40.学生管理模块90，用于管理学生的学习行为管理内容，包括学生基础数据、日常人脸识别、指纹识别、考勤数据、运动数据、实时定位信息、学习信息、考试信息、学业评价、课堂评价、身体健康数据、实践等数据进行数据整理、分析、记录、加工，并根据需求进行数据提取，形成必要的供参考的报表。
41.教学质量评估模块100，用于通过教学过程数据诊断教师教学和学生学习过程段的目标完成情况，并提供不达标项目的预警，同时为校园教研教学提供基于大数据分析的
教育质量分析报告。
42.在一些实施方式中，在校园教育大数据云平台对各类数据的分析基础上形成对教育发展状况各方面的趋势分析，为教育决策者提供备选方案，同时根据校园教育大数据云平台分析结果的实时变化情况，提供多平台、多时相、多波段和多源数据的教育实时动态；在校园教育大数据云平台的基础上，通过教与学过程数据诊断教师教和学生学过程段的目标完成情况，并提供不达标项目的预警，同时为区域教研教学提供基于大数据分析的区域教育质量分析报告；实时、多维度的记录在职教师个人发展轨迹，并为在职教师提供自身成长积累和状态的查询、基于自身成长数据提供目标课堂导向教学、授权用户对教师管理信息的查询，为考核评价、政策制定提供数据支撑。
43.实施例2
44.如图2所示，本技术实施例提供一种电子设备，其包括存储器101，用于存储一个或多个程序；处理器102。当一个或多个程序被处理器102执行时，实现如上述第一方面中任一项的云平台。
45.还包括通信接口103，该存储器101、处理器102和通信接口103相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器101可用于存储软件程序及模块，处理器102通过执行存储在存储器101内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。该通信接口103可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。
46.其中，存储器101可以是但不限于，随机存取存储器101(random access memory，ram)，只读存储器101(read only memory，rom)，可编程只读存储器101(programmable read-only memory，prom)，可擦除只读存储器101(erasable programmable read-only memory，eprom)，电可擦除只读存储器101(electric erasable programmable read-only memory，eeprom)等。
47.处理器102可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器102可以是通用处理器102，包括中央处理器102(central processing unit，cpu)、网络处理器102(network processor，np)等；还可以是数字信号处理器102(digital signal processing，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
48.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的云平台，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的云平台实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的云平台、云平台和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的云平台来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
49.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
50.另一方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器102执行时实现如上述第一方面中任一项的云平台。所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述云平台的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器101(rom，read-only memory)、随机存取存储器101(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
51.综上所述，本技术实施例提供的一种基于人工智能的校园教育大数据云平台，所有数据从云端获取，省去了学校本地服务器部署的成本，提高建设效率，节约信息化经费开支，同时提供具体本地化特色的教学服务及资源的共享共建，形成覆盖本区域的教育信息化公共服务体系。能实现各应用平台的整合、统一管理和高效运维服务，解决信息孤岛。具有区校统筹、账户统一、连接开放、建模敏捷等特点。学生行为管理子云平台的设计更为贴近家长、教师的关注需求，更利于学生特长和兴趣培养，更能促进学生成长个性化，更为人性化。
52.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
53.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。