TCI 146-2022 智慧教室 基于云网边端协同的教学评价体系技术指南

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T/CI团 体 标 准T/CI146-2022智慧教室 基于云网边端协同教学评价体系技术指南SmartClassroom GuideforEvaluationSystemBasedonCloudNetworkEdgeDeviceCooperation2022-12-12发布 2022-12-12实施中国际技促会 发布T/CI146-2022T/CI146-2022前 言GB/T1.1-20201本文件由中国国际科技促进会归口。本文件主要起草人：邹赛、王利娥、万敏、朱贤友、肖山、汪文勇、周予、廖辉、刘志峰、喻海生、高鸿峰、郎兴超、万久地、张前进、冯静。本文件是首次发布。1T/CI146-2022T/CI146-2022鏈鏈鏈鏈智慧教室 基于云网边端协同的教学评价体系技术指南范围本文件规定了智慧教室环境中基于云网边端协同的教学评价体系的术语、定义、技术、本文件适用于已经具有联网化数据采集系统的智慧教室。规范性引用文件GB7793-2010中小学校教室采光和照明卫生标准GB/T7665-2005传感器通用术语GB/T14198-2012传声器通用规范GB/T17225-2017中小学校采暖教室微小气候卫生要求GB/T18883-2002室内空气质量标准GB/T22239-2019信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T22240-2020信息安全技术网络安全等级保护定级指南GB/T29808-2013信息技术学习、教育和培训高等学校管理信息GB/T31068-2014普通高等学校安全技术防范系统要求GB/T33745-2017物联网术语GB/T36342-2018智慧校园总体框架GB/T36352-2018信息技术学习、教育和培训教育云服务：框架GB/T36447-2018多媒体教学环境设计要求GB/T36625.3-2021 3GB/T36876-2018中小学校普通教室照明设计安装卫生要求GB/T37025-2018信息安全技术物联网数据传输安全技术要求GB/T37973-2019信息安全技术大数据安全管理指南术语和定义1下列术语和定义适用于本文件。3.1智慧教室 smartclassroom智慧教室是一种典型的智慧学习环境的物化，是多媒体和网络教室的高端形态，它是借3.2全息教学评价 holographicteachingevaluation3.3智慧评价 smartevaluation3.4传感器 transducer/sensor[来源:GB/T7665—2005,3.1.1]3.5感知设备 sensingdevice能够获取对象信息的设备，并提供接入网络的能力。[来源:GB/T33745—2017,2.1.9]3.6边缘计算 edgecomputing边缘计算是在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的分布式开放平台，就近提供边缘智能服务。3.7云网协同 cloud-networkcooperation3.8云边协同 cloud-edgecooperationAI3.9边端协同 edge-terminalcooperation2通过感知设备采集基础信息后,传输至边缘计算中心，对大量碎片化数据进行分析和梯3.10多模态数据 multimodaldata（多模态用来表示不同形态的数据形式，或者同种形态不同的格式，一般分为文本、图片、音频、视频、混合数据）。3.11数据采集 dataacquisition从数据源中得到原始数据，通过标准化处理并转化为满足数据共享与利用需求的过程。3.12数据分析 dataanalysis为提取有用信息和形成结论而对数据加以详细研究和概括总结的过程。[来源:GB/T33745—2017,2.5.4]3.13传输安全 transmissionsecurity保护网络中所传输信息的完整性、保密性及可用性等特性。智慧教室环境中基于云网边端协同的教学评价体系架构云网边端协同的教学评价体系总体架构13图1基于云网边端协同教学评价体系架构用户智慧云平台设备终端（。（网络传输数据安全4智慧教室环境中基于云网边端协同的评价指标体系智慧教室评价指标体系智慧教室评价指标体系包括：教学评价指标、非关系数据采集指标和教学环境评价指标。图2智慧教室评价指标体系教学评价指标智慧教室教学评价指标围绕教师、学生和课堂三个角色设立。表1 教学评价指标教学评价指标角色一级指标二级指标教师线下教学教师语言、肢体动作、仪容仪表、授课板书等课堂教学过程线上教学线上课件、教案、学习资料、讨论、作业、试题发布情况，作业、考试批改教学成效学生成绩反馈、学生意见反馈学生课堂行为签到、听讲、自习、玩闹、睡觉、移动终端互动等行为线上学习教学资源在线使用（在线视频观看时长、投票、抢答、主题讨论、随堂练习、问卷回答）学习成效章节测试、期末考试、社会评价、专业能力（高等教育）课堂课堂互动师生互动、抢答、小组讨论、测评投票答疑互动文字、语音和视频等形式答疑互动即时交流点对点即时交流非关系数据采集指标智慧教室非关系数据采集指标包括：语音采集、视频采集。表2 非关系数据采集指标非关系数据采集指标一级指标二级指标5语音采音、扩音、去噪等效果视频显示、投屏、分屏等效果教学环境评价指标智慧教室教学环境评价指标包括：教室光照、温湿度、网络及相应智能设备评价指标。表3 教学环境评价指标教学环境评价指标一级指标二级指标光照采集分析传感器数据，预设值控制教室内灯光的自动开/关，调节亮度温湿度采集分析传感器数据，预设值智能调控教室温湿度网络5G融合专网，千兆以太网端口，延时小于100ms窗帘采集分析传感器数据，根据预设值自动开/关窗帘以实现光照强度补偿空调采集分析传感器数据，根据预设值自动开/关空调以实现温湿度调节智慧教室环境中基于云网边端协同的教学评价数据采集指南数据采集类型表4 数据采集类型数据采集类型数据类型采集设备采集内容视频数据摄像头教师、学生、电子白板和黑板等图像数据音频数据拾音器、麦克风教师、学生语音环境数据传感器教室日照光度、温湿度等图像数据采集规范智慧教室用于采集教师、学生面部表情等图像数据摄像头，视频采集规范要求：a) 分辨率：不低于1920×1080；20010Mbps；d) 视频编码：H.265、H.264；e) 视频格式：AVI、MP4、MPG、DAV。6a) 1280×720；1003.5Mbps；视频编码：MPEG、H.264；视频格式：AVI、MP4、MPG、DAV。音频数据采集规范语音数据通过教室安装的拾音器、教师佩戴的麦克风等进行采集，音频数据采集规范要求：采样频率：44.1KHz；采样位数：16bit；声道：双声道；灵敏度：-39dB；编码格式：PCM环境数据采集规范教室光线照明遵循GB7793-2010对智慧教室光线的要求。教室温湿度遵循GB/T17225-2017对智慧教室温湿度的要求。智慧教室环境中基于云网边端协同的教学评价数据传输指南数据传输完整性数据传输完整性遵循如下要求：传输时支持信息完整性校验机制，实现管理数据、鉴别信息、敏感信息、重要业务数据等重要数据的传输完整性保护；具有通信延时和中断处理功能，配合终端进行完整性保证。数据传输可用性数据传输可用性遵循如下要求：对所接收历史数据或超出时限的数据进行识别的特性；在数据存在可接受的误差时，建立容错机制，保障系统正常运行。数据传输机密性数据传输机密性遵循如下要求：对于敏感数据，不能以明文形式显示或存储；智慧教室环境中基于云网边端协同的教学评价数据展示指南7教师：展示自身教学意识、教学知识技能、教学组织能力及智慧教学的综合评价。学生：展示线上课前预习、课中学习、线下课后复习效果，综合反馈学习过程。学生家长：展示学生平时在校综合表现及学习成绩。运营平台：展示智慧教室各项设备运行状况。智慧教室环境中基于云网边端协同的教学评价数据安全指南数据安全概述数据安全类别数据采集安全数据采集安全贯穿于整个数据安全体系，符合数据所属安全要求，包括但不限于：GB/T22239-2019数据在整个采集、转化、传输过程中依据授权使用，不被非法冒充、窃取、篡改、抵赖；对数据采集环境、设施和技术采取必要的安全管控措施；能够对采集的数据进行定位溯源；能够对数据采集过程进行安全审计及监测；采用通过监测认证的密码产品，来保障采集过程中的安全性。数据传输安全GB/T37025-2018充分保护私钥机密性，防止窃取者伪造密钥持有人的签名；采取保护公钥完整性的安全措施。数据存储安