TCI 146-2022 智慧教室 基于云網(wǎng)邊端協(xié)同的教學(xué)評價(jià)體系技術(shù)指南

ICS03.180CCSM76

T/CI團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/CI146-2022智慧教室 基于云網(wǎng)邊端協(xié)同教學(xué)評價(jià)體系技術(shù)指南SmartClassroom GuideforEvaluationSystemBasedonCloudNetworkEdgeDeviceCooperation2022-12-12發(fā)布 2022-12-12實(shí)施中國際技促會 發(fā)布T/CI146-2022T/CI146-2022前 言GB/T1.1-20201本文件由中國國際科技促進(jìn)會歸口。本文件主要起草人：鄒賽、王利娥、萬敏、朱賢友、肖山、汪文勇、周予、廖輝、劉志峰、喻海生、高鴻峰、郎興超、萬久地、張前進(jìn)、馮靜。本文件是首次發(fā)布。1T/CI146-2022T/CI146-2022鏈鏈鏈鏈智慧教室 基于云網(wǎng)邊端協(xié)同的教學(xué)評價(jià)體系技術(shù)指南范圍本文件規(guī)定了智慧教室環(huán)境中基于云網(wǎng)邊端協(xié)同的教學(xué)評價(jià)體系的術(shù)語、定義、技術(shù)、本文件適用于已經(jīng)具有聯(lián)網(wǎng)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的智慧教室。規(guī)范性引用文件GB7793-2010中小學(xué)校教室采光和照明衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB/T7665-2005傳感器通用術(shù)語GB/T14198-2012傳聲器通用規(guī)范GB/T17225-2017中小學(xué)校采暖教室微小氣候衛(wèi)生要求GB/T18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T22239-2019信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)基本要求GB/T22240-2020信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)定級指南GB/T29808-2013信息技術(shù)學(xué)習(xí)、教育和培訓(xùn)高等學(xué)校管理信息GB/T31068-2014普通高等學(xué)校安全技術(shù)防范系統(tǒng)要求GB/T33745-2017物聯(lián)網(wǎng)術(shù)語GB/T36342-2018智慧校園總體框架GB/T36352-2018信息技術(shù)學(xué)習(xí)、教育和培訓(xùn)教育云服務(wù)：框架GB/T36447-2018多媒體教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)要求GB/T36625.3-2021 3GB/T36876-2018中小學(xué)校普通教室照明設(shè)計(jì)安裝衛(wèi)生要求GB/T37025-2018信息安全技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸安全技術(shù)要求GB/T37973-2019信息安全技術(shù)大數(shù)據(jù)安全管理指南術(shù)語和定義1下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1智慧教室 smartclassroom智慧教室是一種典型的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的物化，是多媒體和網(wǎng)絡(luò)教室的高端形態(tài)，它是借3.2全息教學(xué)評價(jià) holographicteachingevaluation3.3智慧評價(jià) smartevaluation3.4傳感器 transducer/sensor[來源:GB/T7665—2005,3.1.1]3.5感知設(shè)備 sensingdevice能夠獲取對象信息的設(shè)備，并提供接入網(wǎng)絡(luò)的能力。[來源:GB/T33745—2017,2.1.9]3.6邊緣計(jì)算 edgecomputing邊緣計(jì)算是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲、應(yīng)用核心能力的分布式開放平臺，就近提供邊緣智能服務(wù)。3.7云網(wǎng)協(xié)同 cloud-networkcooperation3.8云邊協(xié)同 cloud-edgecooperationAI3.9邊端協(xié)同 edge-terminalcooperation2通過感知設(shè)備采集基礎(chǔ)信息后,傳輸至邊緣計(jì)算中心，對大量碎片化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和梯3.10多模態(tài)數(shù)據(jù) multimodaldata（多模態(tài)用來表示不同形態(tài)的數(shù)據(jù)形式，或者同種形態(tài)不同的格式，一般分為文本、圖片、音頻、視頻、混合數(shù)據(jù)）。3.11數(shù)據(jù)采集 dataacquisition從數(shù)據(jù)源中得到原始數(shù)據(jù)，通過標(biāo)準(zhǔn)化處理并轉(zhuǎn)化為滿足數(shù)據(jù)共享與利用需求的過程。3.12數(shù)據(jù)分析 dataanalysis為提取有用信息和形成結(jié)論而對數(shù)據(jù)加以詳細(xì)研究和概括總結(jié)的過程。[來源:GB/T33745—2017,2.5.4]3.13傳輸安全 transmissionsecurity保護(hù)網(wǎng)絡(luò)中所傳輸信息的完整性、保密性及可用性等特性。智慧教室環(huán)境中基于云網(wǎng)邊端協(xié)同的教學(xué)評價(jià)體系架構(gòu)云網(wǎng)邊端協(xié)同的教學(xué)評價(jià)體系總體架構(gòu)13圖1基于云網(wǎng)邊端協(xié)同教學(xué)評價(jià)體系架構(gòu)用戶智慧云平臺設(shè)備終端（。（網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)安全4智慧教室環(huán)境中基于云網(wǎng)邊端協(xié)同的評價(jià)指標(biāo)體系智慧教室評價(jià)指標(biāo)體系智慧教室評價(jià)指標(biāo)體系包括：教學(xué)評價(jià)指標(biāo)、非關(guān)系數(shù)據(jù)采集指標(biāo)和教學(xué)環(huán)境評價(jià)指標(biāo)。圖2智慧教室評價(jià)指標(biāo)體系教學(xué)評價(jià)指標(biāo)智慧教室教學(xué)評價(jià)指標(biāo)圍繞教師、學(xué)生和課堂三個(gè)角色設(shè)立。表1 教學(xué)評價(jià)指標(biāo)教學(xué)評價(jià)指標(biāo)角色一級指標(biāo)二級指標(biāo)教師線下教學(xué)教師語言、肢體動作、儀容儀表、授課板書等課堂教學(xué)過程線上教學(xué)線上課件、教案、學(xué)習(xí)資料、討論、作業(yè)、試題發(fā)布情況，作業(yè)、考試批改教學(xué)成效學(xué)生成績反饋、學(xué)生意見反饋學(xué)生課堂行為簽到、聽講、自習(xí)、玩鬧、睡覺、移動終端互動等行為線上學(xué)習(xí)教學(xué)資源在線使用（在線視頻觀看時(shí)長、投票、搶答、主題討論、隨堂練習(xí)、問卷回答）學(xué)習(xí)成效章節(jié)測試、期末考試、社會評價(jià)、專業(yè)能力（高等教育）課堂課堂互動師生互動、搶答、小組討論、測評投票答疑互動文字、語音和視頻等形式答疑互動即時(shí)交流點(diǎn)對點(diǎn)即時(shí)交流非關(guān)系數(shù)據(jù)采集指標(biāo)智慧教室非關(guān)系數(shù)據(jù)采集指標(biāo)包括：語音采集、視頻采集。表2 非關(guān)系數(shù)據(jù)采集指標(biāo)非關(guān)系數(shù)據(jù)采集指標(biāo)一級指標(biāo)二級指標(biāo)5語音采音、擴(kuò)音、去噪等效果視頻顯示、投屏、分屏等效果教學(xué)環(huán)境評價(jià)指標(biāo)智慧教室教學(xué)環(huán)境評價(jià)指標(biāo)包括：教室光照、溫濕度、網(wǎng)絡(luò)及相應(yīng)智能設(shè)備評價(jià)指標(biāo)。表3 教學(xué)環(huán)境評價(jià)指標(biāo)教學(xué)環(huán)境評價(jià)指標(biāo)一級指標(biāo)二級指標(biāo)光照采集分析傳感器數(shù)據(jù)，預(yù)設(shè)值控制教室內(nèi)燈光的自動開/關(guān)，調(diào)節(jié)亮度溫濕度采集分析傳感器數(shù)據(jù)，預(yù)設(shè)值智能調(diào)控教室溫濕度網(wǎng)絡(luò)5G融合專網(wǎng)，千兆以太網(wǎng)端口，延時(shí)小于100ms窗簾采集分析傳感器數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)值自動開/關(guān)窗簾以實(shí)現(xiàn)光照強(qiáng)度補(bǔ)償空調(diào)采集分析傳感器數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)值自動開/關(guān)空調(diào)以實(shí)現(xiàn)溫濕度調(diào)節(jié)智慧教室環(huán)境中基于云網(wǎng)邊端協(xié)同的教學(xué)評價(jià)數(shù)據(jù)采集指南數(shù)據(jù)采集類型表4 數(shù)據(jù)采集類型數(shù)據(jù)采集類型數(shù)據(jù)類型采集設(shè)備采集內(nèi)容視頻數(shù)據(jù)攝像頭教師、學(xué)生、電子白板和黑板等圖像數(shù)據(jù)音頻數(shù)據(jù)拾音器、麥克風(fēng)教師、學(xué)生語音環(huán)境數(shù)據(jù)傳感器教室日照光度、溫濕度等圖像數(shù)據(jù)采集規(guī)范智慧教室用于采集教師、學(xué)生面部表情等圖像數(shù)據(jù)攝像頭，視頻采集規(guī)范要求：a) 分辨率：不低于1920×1080；20010Mbps；d) 視頻編碼：H.265、H.264；e) 視頻格式：AVI、MP4、MPG、DAV。6a) 1280×720；1003.5Mbps；視頻編碼：MPEG、H.264；視頻格式：AVI、MP4、MPG、DAV。音頻數(shù)據(jù)采集規(guī)范語音數(shù)據(jù)通過教室安裝的拾音器、教師佩戴的麥克風(fēng)等進(jìn)行采集，音頻數(shù)據(jù)采集規(guī)范要求：采樣頻率：44.1KHz；采樣位數(shù)：16bit；聲道：雙聲道；靈敏度：-39dB；編碼格式：PCM環(huán)境數(shù)據(jù)采集規(guī)范教室光線照明遵循GB7793-2010對智慧教室光線的要求。教室溫濕度遵循GB/T17225-2017對智慧教室溫濕度的要求。智慧教室環(huán)境中基于云網(wǎng)邊端協(xié)同的教學(xué)評價(jià)數(shù)據(jù)傳輸指南數(shù)據(jù)傳輸完整性數(shù)據(jù)傳輸完整性遵循如下要求：傳輸時(shí)支持信息完整性校驗(yàn)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)管理數(shù)據(jù)、鑒別信息、敏感信息、重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等重要數(shù)據(jù)的傳輸完整性保護(hù)；具有通信延時(shí)和中斷處理功能，配合終端進(jìn)行完整性保證。數(shù)據(jù)傳輸可用性數(shù)據(jù)傳輸可用性遵循如下要求：對所接收歷史數(shù)據(jù)或超出時(shí)限的數(shù)據(jù)進(jìn)行識別的特性；在數(shù)據(jù)存在可接受的誤差時(shí)，建立容錯(cuò)機(jī)制，保障系統(tǒng)正常運(yùn)行。數(shù)據(jù)傳輸機(jī)密性數(shù)據(jù)傳輸機(jī)密性遵循如下要求：對于敏感數(shù)據(jù)，不能以明文形式顯示或存儲；智慧教室環(huán)境中基于云網(wǎng)邊端協(xié)同的教學(xué)評價(jià)數(shù)據(jù)展示指南7教師：展示自身教學(xué)意識、教學(xué)知識技能、教學(xué)組織能力及智慧教學(xué)的綜合評價(jià)。學(xué)生：展示線上課前預(yù)習(xí)、課中學(xué)習(xí)、線下課后復(fù)習(xí)效果，綜合反饋學(xué)習(xí)過程。學(xué)生家長：展示學(xué)生平時(shí)在校綜合表現(xiàn)及學(xué)習(xí)成績。運(yùn)營平臺：展示智慧教室各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行狀況。智慧教室環(huán)境中基于云網(wǎng)邊端協(xié)同的教學(xué)評價(jià)數(shù)據(jù)安全指南數(shù)據(jù)安全概述數(shù)據(jù)安全類別數(shù)據(jù)采集安全數(shù)據(jù)采集安全貫穿于整個(gè)數(shù)據(jù)安全體系，符合數(shù)據(jù)所屬安全要求，包括但不限于：GB/T22239-2019數(shù)據(jù)在整個(gè)采集、轉(zhuǎn)化、傳輸過程中依據(jù)授權(quán)使用，不被非法冒充、竊取、篡改、抵賴；對數(shù)據(jù)采集環(huán)境、設(shè)施和技術(shù)采取必要的安全管控措施；能夠?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行定位溯源；能夠?qū)?shù)據(jù)采集過程進(jìn)行安全審計(jì)及監(jiān)測；采用通過監(jiān)測認(rèn)證的密碼產(chǎn)品，來保障采集過程中的安全性。數(shù)據(jù)傳輸安全GB/T37025-2018充分保護(hù)私鑰機(jī)密性，防止竊取者偽造密鑰持有人的簽名；采取保護(hù)公鑰完整性的安全措施。數(shù)據(jù)存儲安