中小學(xué)編程與人工智能訓(xùn)練平臺(tái)建設(shè)需求

中小學(xué)編程與人工智能訓(xùn)練平臺(tái)建設(shè)需求項(xiàng)目概況1、為了落實(shí)戰(zhàn)略規(guī)劃和行動(dòng)計(jì)劃，針對(duì)中小學(xué)教育的特色，規(guī)劃建設(shè)中小學(xué)編程與人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)。2、平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容主要包括：Scratch創(chuàng)意編程教學(xué)系統(tǒng)、Python自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)評(píng)測系統(tǒng)、Scratch與Python課程、Scratch與Python學(xué)習(xí)題庫等。建設(shè)內(nèi)容(一)需求清單序號(hào)名稱需求數(shù)量單位軟件系統(tǒng)1Scratch教學(xué)子系統(tǒng)定制開發(fā)4人月2Python實(shí)訓(xùn)及評(píng)測子系統(tǒng)定制開發(fā)7人月3教學(xué)管理子系統(tǒng)定制開發(fā)4人月4自適應(yīng)學(xué)習(xí)子系統(tǒng)教學(xué)建模，定制開發(fā)3人月5題庫服務(wù)題庫設(shè)計(jì)，測試用例編寫3人月硬件系統(tǒng)1Web應(yīng)用防火墻1個(gè)一級(jí)域名，2000QPS并發(fā)，50Mbps寬帶1臺(tái)2SLB負(fù)載均衡10Mbps寬帶1臺(tái)3云主機(jī)1核CPU、1G內(nèi)存，5M帶寬7臺(tái)4云主機(jī)1核CPU、2G內(nèi)存，5M帶寬7臺(tái)5云主機(jī)1核CPU、1G內(nèi)存，1M帶寬10臺(tái)6云主機(jī)2核CPU、8G內(nèi)存，5M帶寬2臺(tái)7RDSMYSQL5.7，企業(yè)級(jí)4核16GB內(nèi)存，200G存儲(chǔ)1臺(tái)8OSS100G/年1臺(tái)9數(shù)據(jù)庫審計(jì)1TB日志1臺(tái)其他1等保測評(píng)安全等級(jí)保護(hù)二級(jí)評(píng)測1套（二）平臺(tái)建設(shè)分為兩個(gè)階段1、第一階段，在市實(shí)驗(yàn)學(xué)校組織開展平臺(tái)試點(diǎn)工作，平臺(tái)開發(fā)部署后，在實(shí)驗(yàn)學(xué)校的中小學(xué)部，分別試點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Scratch和Python課程，教學(xué)評(píng)測系統(tǒng)以及訓(xùn)練題庫等。2、第二階段，實(shí)驗(yàn)學(xué)校試點(diǎn)完成后，將平臺(tái)推廣到全市中小學(xué)，為全市中小學(xué)生提供公平開放的編程學(xué)習(xí)、測評(píng)平臺(tái)。平臺(tái)開發(fā)建設(shè)周期三個(gè)月，試點(diǎn)階段一年。平臺(tái)要求搭建在業(yè)務(wù)云資源中心,處于業(yè)務(wù)外網(wǎng)環(huán)境，MySQL實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，OSS實(shí)現(xiàn)文件存儲(chǔ)，并且平臺(tái)需滿足等級(jí)保護(hù)二級(jí)安全防護(hù)要求。建設(shè)需求（一）Scratch教學(xué)子平臺(tái)Scratch教學(xué)子平臺(tái)需要為市小學(xué)的編程課程提供完整的教學(xué)環(huán)境以及相應(yīng)的課程，子平臺(tái)要求兼容Scratch3.0，每個(gè)師生通過獨(dú)立的賬號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)使用。系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)基于全WEB應(yīng)用模式的Scratch教學(xué)互動(dòng)，提供在線教學(xué)和課后作業(yè)提交功能。根據(jù)小學(xué)階段學(xué)生的特點(diǎn)，系統(tǒng)提供不少于48課時(shí)的完整課程。小學(xué)階段的課程重點(diǎn)是激發(fā)學(xué)生對(duì)編程的興趣和獲得熟練運(yùn)用編程思維解決問題的能力，課程要求循序漸進(jìn)，具有多樣性，并且提供課程對(duì)應(yīng)的講義、課件、視頻以及教學(xué)代碼。1、項(xiàng)目進(jìn)度要求要求在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，綜合規(guī)劃，分步驟研發(fā)和實(shí)施，并做好相關(guān)測試、培訓(xùn)工作。項(xiàng)目要求在2020年9月1日投入試運(yùn)行。2、文檔提供項(xiàng)目最終完成前，需要提交以下項(xiàng)目文檔資料：《用戶使用說明書》、《項(xiàng)目驗(yàn)收報(bào)告》。3、內(nèi)容提供子平臺(tái)提供完整的不少于48課時(shí)的課程以及相關(guān)課件、代碼、視頻；提供不少于500題的基礎(chǔ)題庫，含單選題、多選題、判斷題、填空題等多種類型。Scratch課程需要符合如下大綱：Scratch課程大綱階段課程目標(biāo)主要知識(shí)點(diǎn)一階段第一階段課程涵蓋了Scratch軟件中所有模塊的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生能夠熟練掌握Scratch軟件的區(qū)域劃分以及角色背景的添加刪除，熟練掌握十大功能模塊的主要作用；理解并掌握平面直角坐標(biāo)系的使用（確定角色坐標(biāo)），理解廣播的使用方式，熟悉變量的使用方式。1、編程的基本含義和作用2、基礎(chǔ)模塊的使用3、坐標(biāo)的使用4、了解條件判斷的使用方式5、理解循環(huán)的使用6、簡單了解判斷和循環(huán)的嵌套規(guī)則7、熟悉廣播的使用8、簡單了解函數(shù)的概念二階段第二階段課程需要學(xué)生熟練掌握更多積木塊的知識(shí)運(yùn)用，并能夠更好的結(jié)合運(yùn)用條件判斷積木與偵測積木，同時(shí)熟練掌握廣播積木的使用方式；理解克隆的使用方式、變量的使用方式、克隆體的私有變量、列表的使用方式并加以運(yùn)用。1、深入了解編程的規(guī)則2、熟悉克隆的使用方式3、熟悉列表的概念及使用方式4、深入廣播消息的使用規(guī)則5、學(xué)習(xí)函數(shù)的簡單使用6、簡單了解程序流程圖的繪制規(guī)則三階段第三階段課程主要是讓學(xué)生綜合運(yùn)用之前所學(xué)習(xí)的內(nèi)容來制作一些較大型的課程項(xiàng)目，深入學(xué)習(xí)編程技能。綜合運(yùn)用十大模塊，包括“數(shù)據(jù)模塊”、“更多積木塊”，通過運(yùn)用積木塊，掌握Scratch編程軟件技能：“重復(fù)循環(huán)”、“列表”、“函數(shù)”；通過程序流程圖的繪制，強(qiáng)化學(xué)生邏輯思維能力和運(yùn)算能力。1、綜合運(yùn)用軟件編程2、熟練使用編程思維解決問題3、深入程序流程圖的繪制4、克隆的進(jìn)階使用包括克隆體的私有變量5、深入學(xué)習(xí)函數(shù)的使用方式，及參數(shù)的傳遞4、質(zhì)量要求開發(fā)方需要提供一套完整的質(zhì)量保證體系和項(xiàng)目監(jiān)控體系，確保整體項(xiàng)目在高效率、高質(zhì)量、高可控性的前提下，得以分步驟按時(shí)完成。5、性能與安全要求在實(shí)現(xiàn)全部功能的基礎(chǔ)上，提供高效的運(yùn)行環(huán)境，確保10個(gè)班級(jí)即400以上學(xué)生的并發(fā)操作，極短的用戶數(shù)據(jù)讀寫延時(shí)，極短的系統(tǒng)界面展示延時(shí)；提供高效快速的教學(xué)互動(dòng)功能；系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行，確保至少半年以上無需進(jìn)行較大維護(hù)和重啟；所有數(shù)據(jù)傳輸均使用https協(xié)議進(jìn)行加密傳輸。（二）Python實(shí)訓(xùn)及評(píng)測子平臺(tái)Python實(shí)訓(xùn)及評(píng)測子平臺(tái)是適合普通中小學(xué)生進(jìn)行Python學(xué)習(xí)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，通過該平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主化的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練編程技術(shù)相關(guān)知識(shí)，提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)科學(xué)相關(guān)能力及學(xué)習(xí)興趣。子平臺(tái)要求提供針對(duì)學(xué)生的Python編程個(gè)性化自主學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)生可以通過基于人工智能算法的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，學(xué)習(xí)平臺(tái)上的優(yōu)質(zhì)在線課程，同時(shí)結(jié)合實(shí)訓(xùn)習(xí)題庫在線進(jìn)行自主的學(xué)習(xí)及鞏固。課程及題目難度和內(nèi)容將根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度及自身水平實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到“因材施教”的目的。系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)基于全WEB應(yīng)用模式的Python實(shí)訓(xùn)和實(shí)時(shí)評(píng)測，提供在線編程訓(xùn)練和課后作業(yè)提交功能。根據(jù)中學(xué)階段學(xué)生的特點(diǎn)，系統(tǒng)提供不少于64課時(shí)的完整課程。課程要求循序漸進(jìn)，具有多樣性，并且提供課程對(duì)應(yīng)的講義、課件和關(guān)鍵性知識(shí)點(diǎn)的微課視頻。1、項(xiàng)目進(jìn)度要求要求在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，綜合規(guī)劃，分步驟研發(fā)和實(shí)施，并做好相關(guān)測試、培訓(xùn)工作。項(xiàng)目要求在2020年9月1日投入試運(yùn)行。2、文檔提供項(xiàng)目最終完成前，需要提交以下項(xiàng)目文檔資料：《用戶使用說明書》、《項(xiàng)目驗(yàn)收報(bào)告》。3、內(nèi)容提供子平臺(tái)提供完整的不少于64課時(shí)的課程以及相關(guān)課件、代碼、關(guān)鍵性知識(shí)點(diǎn)的微課視頻；提供不少于1000題的基礎(chǔ)題庫，含單選題、多選題、判斷題、填空題、實(shí)操題等多種類型。Python課程需要符合如下大綱：Python課程大綱階段課程目標(biāo)主要知識(shí)點(diǎn)一階段通過第一階段課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握Python的基礎(chǔ)語法，能夠熟練的通過編程來解決一些實(shí)際中遇到的問題，具備基礎(chǔ)的編程思維。1、Python的基礎(chǔ)語法及書寫格式2、標(biāo)識(shí)符以及運(yùn)算符3、判斷語句的使用方法4、循環(huán)語句的使用方法二階段通過第二階段課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)于編程思維的理解，同時(shí)具備初步的面向?qū)ο蟮母拍睿軌蚓邆洳鸾鈫栴}，解析對(duì)象屬性的能力。1、函數(shù)的定義及使用方法2、異常的處理3、I/O流的處理4、了解類的使用方法4、質(zhì)量要求開發(fā)方需要提供一套完整的質(zhì)量保證體系和項(xiàng)目監(jiān)控體系，確保整體項(xiàng)目在高效率、高質(zhì)量、高可控性的前提下，得以分步驟按時(shí)完成。5、性能與安全要求在實(shí)現(xiàn)全部功能的基礎(chǔ)上，提供高效的運(yùn)行環(huán)境，確保10個(gè)班級(jí)即400以上學(xué)生的并發(fā)操作，極短的用戶數(shù)據(jù)讀寫延時(shí)，極短的系統(tǒng)界面展示延時(shí)；編程實(shí)操題的實(shí)時(shí)判題要求兼容Python3，支持400并發(fā)/分鐘，60秒內(nèi)完成所有閱卷動(dòng)作；提供高效快速的教學(xué)互動(dòng)功能；系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行，確保至少半年以上無需進(jìn)行較大維護(hù)和重啟；所有數(shù)據(jù)傳輸均使用https協(xié)議進(jìn)行加密傳輸。（三）教學(xué)管理子平臺(tái)教學(xué)管理子平臺(tái)系統(tǒng)能夠按照學(xué)校、班級(jí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行分級(jí)管理，由教師按照權(quán)限分別管理每個(gè)班級(jí)和相關(guān)學(xué)生的基礎(chǔ)信息。通過班級(jí)管理，教師不僅可以查看學(xué)生的上課記錄，還能及時(shí)查看學(xué)生作業(yè)或者實(shí)訓(xùn)代碼，能夠及時(shí)了解自己學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。基礎(chǔ)題庫提供給所有的教師，同時(shí)開放錄題功能，教師能夠擴(kuò)充題庫，并且可以設(shè)置擴(kuò)展題庫的權(quán)限；提供作業(yè)系統(tǒng)，從題庫中，選擇相應(yīng)的題目，為學(xué)生布置作業(yè)，系統(tǒng)定時(shí)自動(dòng)批改作業(yè)，并通過各類圖標(biāo)為教師分析班級(jí)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握情況。教師能夠利用本平臺(tái)定期組織小測驗(yàn)，甚至是期中期末考試。每次測驗(yàn)結(jié)束，測評(píng)系統(tǒng)需要自動(dòng)計(jì)算并匯總每個(gè)班級(jí)乃至整個(gè)年級(jí)的測試情況，同時(shí)分析各個(gè)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握情況。1、項(xiàng)目進(jìn)度要求要求在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，綜合規(guī)劃，分步驟研發(fā)和實(shí)施，并做好相關(guān)測試、培訓(xùn)工作。項(xiàng)目要求在2020年9月1日投入試運(yùn)行。2、文檔提供項(xiàng)目最終完成前，需要提交以下項(xiàng)目文檔資料：《用戶使用說明書》、《項(xiàng)目驗(yàn)收報(bào)告》。3、質(zhì)量要求開發(fā)方需要提供一套完整的質(zhì)量保證體系和項(xiàng)目監(jiān)控體系，確保整體項(xiàng)目在高效率