自2017年起，各地在落實《國務院關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。適應新的改革要求，借助信息技術手段確保實驗考試過程和結果的公平、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領域近30年的積淀，充分理解實驗考試與教學現狀，從理化生學科教學本質出發(fā)，基于現代化實驗室建設標準，借助專業(yè)的信息化設備，引入吊裝集成式艙體設計，整合學科知識庫建設、云計算及相關大數據技術，考量校、區(qū)、市級的不同業(yè)務需求，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

　　解決方案通過構建高級別的四級網絡架構，確保系統(tǒng)和平臺的安全和穩(wěn)定。平臺考試業(yè)務從考試通知、試題制作、考務安排、考場管理到試題評價、成績統(tǒng)計，業(yè)務流程設計順暢、簡潔，并內置關鍵算法實現各環(huán)節(jié)的高效性。實驗操作考試同步生成龐大的視頻數據，引入獨特的數據傳輸技術，支持數據高效傳輸，并采用云計算技術，分布式存儲于區(qū)級數據中心，確保數據安全。無論是現場評分還是事后評分都采用視頻打點技術、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，并實現對區(qū)域、分數、實驗操作步驟、實驗能力等方面的多維度分析。

　　解決方案的考試應用核心業(yè)務流程見圖2所示。

　　圖2

　　解決方案內嵌“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)質及多樣化的資源在推動實驗教學應用方面凸顯常態(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，高度契合教材，兼顧基礎性與層次性，滿足基本實驗、拓展實驗等多層次的實驗教學需求。

　　解決方案的教學應用核心業(yè)務流程見圖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，各部分既可獨立應用又可相互賦能，發(fā)揮復合功能。從網絡搭建、環(huán)境建設、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)務全流程。其中考務模塊的核心算法可支持考務智能化一鍵生成。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方位同步收錄學生實驗操作視頻。以信息化設備和技術支持教師現場閱卷和事后閱卷。獨特的視頻打點切分技術，多屏調閱、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用

　　平臺底層數據庫采用獨有的學科知識庫構建技術。根據學科特性，對學科數進行結構化處理，通過學科數據引擎可實現學科知識關聯，從而支撐系統(tǒng)的智能化應用。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能力評價打通，在后期的成績分析中快速生成多維度統(tǒng)計報告。學科知識庫實現學科資源的相互關聯，以“實驗”為元數據基準，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)務重心，所有業(yè)務從數據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)務重點，對所有技術設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，注重應用

　　解決方案在滿足考試應用的同時，還可提供日常教學應用服務。實驗室基礎裝備與考試智慧裝備結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，結合東方理化生考試與教學系統(tǒng)，支持學生自評和互評。內嵌的理化生實驗教學資源系統(tǒng)可滿足師生的日常應用需求，同時各類信息化設備可輕松實現教師課件、實驗報告、實驗過程等的課堂投屏應用。

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