自2017年起，各地在落實《國務(wù)院關(guān)于深化考試招生制度改革的實施意見》過程中，陸續(xù)出臺配套的中高考改革文件，嘗試改進對實驗操作技能的考核。2019年發(fā)布的《教育部關(guān)于加強和改進中小學實驗教學的意見》明確提出2023年前各地要將實驗操作納入中考和普通高中學業(yè)水平考試。適應(yīng)新的改革要求，借助信息技術(shù)手段確保實驗考試過程和結(jié)果的公平、公正、高效，成為中小學校和各級教育主管部門面臨的挑戰(zhàn)。

　　上海東方教具有限公司憑借其在理化生實驗室建設(shè)領(lǐng)域近30年的積淀，充分理解實驗考試與教學現(xiàn)狀，從理化生學科教學本質(zhì)出發(fā)，基于現(xiàn)代化實驗室建設(shè)標準，借助專業(yè)的信息化設(shè)備，引入吊裝集成式艙體設(shè)計，整合學科知識庫建設(shè)、云計算及相關(guān)大數(shù)據(jù)技術(shù)，考量校、區(qū)、市級的不同業(yè)務(wù)需求，推出東方理化生實驗考試與教學整體解決方案(以下簡稱解決方案)，包括實驗考試與教學智慧裝備、實驗室基礎(chǔ)環(huán)境裝備、理化生主題學習實驗箱三大組成單元(見圖1所示)，支撐實驗考試評價模式創(chuàng)新，保障實驗考試公正、客觀和高效，支持實驗教學常態(tài)、有效地開展。

　　圖1

　　兩大核心功能，滿足實驗教學全場景需求

　　解決方案通過構(gòu)建高級別的四級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，確保系統(tǒng)和平臺的安全和穩(wěn)定。平臺考試業(yè)務(wù)從考試通知、試題制作、考務(wù)安排、考場管理到試題評價、成績統(tǒng)計，業(yè)務(wù)流程設(shè)計順暢、簡潔，并內(nèi)置關(guān)鍵算法實現(xiàn)各環(huán)節(jié)的高效性。實驗操作考試同步生成龐大的視頻數(shù)據(jù)，引入獨特的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，支持數(shù)據(jù)高效傳輸，并采用云計算技術(shù)，分布式存儲于區(qū)級數(shù)據(jù)中心，確保數(shù)據(jù)安全。無論是現(xiàn)場評分還是事后評分都采用視頻打點技術(shù)、雙向盲閱機制，既保證考試的客觀與公正，又提高教師的評分效率�？荚嚦煽兘y(tǒng)計即時生成，并實現(xiàn)對區(qū)域、分數(shù)、實驗操作步驟、實驗?zāi)芰Φ确矫娴亩嗑S度分析。

　　解決方案的考試應(yīng)用核心業(yè)務(wù)流程見圖2所示。

　　圖2

　　解決方案內(nèi)嵌“理化生實驗教學資源系統(tǒng)”，以“必做實驗”和“儀器使用”為入口，對實驗操作過程進行標準化分解，并輔之以打點切分的微視頻與PPT進行詳細說明，豐富、優(yōu)質(zhì)及多樣化的資源在推動實驗教學應(yīng)用方面凸顯常態(tài)化和規(guī)范性原則，同時滿足學校及師生對實驗操作技能的自我評價需求。所配備的理化生主題學習實驗箱以初中理化生課程標準為基本依據(jù)，高度契合教材，兼顧基礎(chǔ)性與層次性，滿足基本實驗、拓展實驗等多層次的實驗教學需求。

　　解決方案的教學應(yīng)用核心業(yè)務(wù)流程見圖3所示。

　　圖3

　　五大亮點優(yōu)勢，提供更多保障與助力

　　1.整體性方案、模塊化組合，更好地滿足用戶需求

　　解決方案的三大組成單元，各部分既可獨立應(yīng)用又可相互賦能，發(fā)揮復(fù)合功能。從網(wǎng)絡(luò)搭建、環(huán)境建設(shè)、信息化實驗考試裝備和實驗儀器配置到實驗考試管理、日常教學應(yīng)用，學校及教育管理部門既可統(tǒng)籌考慮，滿足對實驗考試和日常教學的整體性需求，也可根據(jù)實際情況選擇模塊化組合，滿足多樣性需求。

　　2.考試流程信息化，創(chuàng)新實驗考試評價模式

　　東方理化生實驗考試系統(tǒng)由考務(wù)模塊、試題模塊、考場模塊、閱卷模塊、仲裁模塊、統(tǒng)計模塊組成，覆蓋考試業(yè)務(wù)全流程。其中考務(wù)模塊的核心算法可支持考務(wù)智能化一鍵生成。基于對理化生實驗考試的深刻理解，搭建專業(yè)的視頻工作站，核心關(guān)注實驗操作考試的評價模式。針對不同實驗的評價標準，實時、精準地從正方位和側(cè)方位同步收錄學生實驗操作視頻。以信息化設(shè)備和技術(shù)支持教師現(xiàn)場閱卷和事后閱卷。獨特的視頻打點切分技術(shù)，多屏調(diào)閱、雙向盲閱及仲裁回溯機制，在極大提升閱卷效率的同時，可最大程度保證評價的客觀與公正，創(chuàng)新實驗考試的評價模式。

　　3.學科知識庫支撐智能化應(yīng)用

　　平臺底層數(shù)據(jù)庫采用獨有的學科知識庫構(gòu)建技術(shù)。根據(jù)學科特性，對學科數(shù)進行結(jié)構(gòu)化處理，通過學科數(shù)據(jù)引擎可實現(xiàn)學科知識關(guān)聯(lián)，從而支撐系統(tǒng)的智能化應(yīng)用。系統(tǒng)支持標準試卷格式，自動生成有評分細則的實驗考題，底層的學科知識庫能智能匹配所有實驗所需器材和試劑，極大提升出卷效率。答題過程中，系統(tǒng)同步進行視頻打點切分，并自動匹配相應(yīng)的評分標準和分值，提升教師閱卷效率。試卷/題的評分標準和實驗?zāi)芰υu價打通，在后期的成績分析中快速生成多維度統(tǒng)計報告。學科知識庫實現(xiàn)學科資源的相互關(guān)聯(lián)，以“實驗”為元數(shù)據(jù)基準，可從多個入口幫助師生追本溯源，建立實驗操作與知識獲得之間的聯(lián)系，體會實驗在理化生學科中的重要性，掌握科學的研究方法與思想。

　　4.四級云部署，兼顧效率與安全

　　基于中學理化生實驗考試的實際需求，解決方案按照“教室(考場)——學校(考點)——區(qū)級——市級”進行四級部署。系統(tǒng)明晰各級業(yè)務(wù)重心，所有業(yè)務(wù)從數(shù)據(jù)維護到后臺管理均搭建在安全的私有云上，具備良好的擴展性和靈活性，可針對不同的業(yè)務(wù)重點，對所有技術(shù)設(shè)備資源進行集約化管理，采用最優(yōu)的系統(tǒng)方案，最大程度保障考試系統(tǒng)的安全高效運行。

　　5.考學并舉，以考促學，注重應(yīng)用

　　解決方案在滿足考試應(yīng)用的同時，還可提供日常教學應(yīng)用服務(wù)。實驗室基礎(chǔ)裝備與考試智慧裝備結(jié)合形成的標準化實驗考場，同時可滿足日常教學的實驗室功能，特別是采用了東方Sky-Docking實驗室建設(shè)方案，充分解放教室地面，為實驗教學模式創(chuàng)新提供空間支撐。主題學習實驗箱充分滿足理化生基礎(chǔ)實驗和拓展實驗需求。實驗考試視頻工作站可采集學生日常實驗視頻，結(jié)合東方理化生考試與教學系統(tǒng)，支持學生自評和互評。內(nèi)嵌的理化生實驗教學資源系統(tǒng)可滿足師生的日常應(yīng)用需求，同時各類信息化設(shè)備可輕松實現(xiàn)教師課件、實驗報告、實驗過程等的課堂投屏應(yīng)用。

　　2020年10月，解決方案順利通過專家評審，整體方案架構(gòu)、重要設(shè)備構(gòu)成、配套軟件系統(tǒng)等均獲得了專家的認可和肯定�，F(xiàn)在，解決方案已在全國多個地區(qū)落地應(yīng)用。上海東方教具有限公司將持續(xù)跟進用戶服務(wù)及反饋，堅持完善、優(yōu)化與迭代產(chǎn)品方案，努力為用戶提供更優(yōu)質(zhì)、更高效的產(chǎn)品與服務(wù)。