一、总述： 本系统集成网页公式编辑软件MathPlay与网页图形编辑软件GraphPlay，彻底突破当前制约教育信息化建设的技术瓶颈，为网络信息化应用与发展打开了广阔的空间。系统需包含基础建设答疑平台、网络试题库系统、在线考试系统、移动端校园版APP及预约考试管理系统等，技术领先、功能实用、操作简单，是基于知识内容的交流、互动、考评而建设的教、学、研、考、评一站式平台。 二、技术规格： （1）安装环境：支持Windows 7/8/10/Server 2012及以上/Ubuntu等主流操作系统。 （2）运行环境：支持跨平台windows，Android，iOS操作系统。 （3）系统力求良好的可靠性、稳定性，用户界面美观大方，符合用户操作习惯。 （4）系统要求具有良好的安全性和保密性；系统设计必须考虑整体的安全性，数据存取权限控制和具有数据存储加密机制等。 （5）系统要求具有良好的灵活性和扩展性，保证系统具有较强的生命力和可扩展性。 （6）系统编辑器底层集成核心技术软件：网页公式编辑与计算软件MathPlay和网页图形编辑与计算软件GraphPlay。 （7）系统技术架构的可扩展性强，支持百万级大用户量；在线答疑平台支持十万以上用户的大并发，在线测试平台单台服务器可支持数千用户在线考试的大并发。 （8）基于B/S结构开发的网络应用空间与平台：个人教学空间、网络试题库系统、在线测试平台、自主训练系统、课程论坛平台等；支持用户基于B/S方式进行教学资源和教学过程管理；开发语言：C#，asp.net等。 （9）基于C/S结构开发的网络客户端应用软件：包括移动端APP、可演示文稿SPP、可计算文档SPD、电子试卷、科学浏览器SIE、科学计算器SC、计算机代数系统SyMaxima等；支持用户基于C/S的虚拟磁盘方式来使用和管理空间中的教学资源；开发语言：Delphi,mvc,react native等。 三、总体功能要求： ★（1）系统编辑器支持文本、公式、图形、图片、动画、音视频等资源的在线编辑，支持在线交互或离线全媒体教学资源的编辑、复制、修改与制作，进一步支持用户将数据资源导出为文档进行离线操作，包括编辑、计算、排版、打印等，数据资源可扩展应用于制作课件等各类教学资源，支持各学科进行在线交互； （2）系统的网页公式编辑器MathPlay支持各类复杂数学公式的可视化在线编辑与计算，包括过程计算可视化、局部选中计算等功能，公式的数据格式具有矢量和图片双重属性，支持编辑器内一键与Latex语言相互转换； ★（3）系统的网页图形编辑器GraphPlay支持各类图形的可视化在线编辑与计算，包括各类计算作图、Photoshop常规作图等功能，图形的数据格式具有矢量和图片双重属性； ★（4）系统需包含高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、大学思政课程、数学分析、高等代数、解析几何、复变函数、常微分方程、数值分析、实变函数、泛函分析、概率论、数理统计、数学建模等课程资源，包含基础建设平台、网络试题库、在线考评、移动端校园版APP及预约考试管理五大功能模块，全面支持二次开发和特色化建设； ★（5）网络试题库模块配备满足教学要求的专业题库，包括试题库与试卷库，试题库包含高等数学试题资源23000道，线性代数试题库资源6800道，概率论与数理统计试题库资源7800道，大学思政试题资源23000道，大学物理试题资源10000道，数学分析试题资源22000道、高等代数试题资源1200道、解析几何试题资源3500道、复变函数试题资源5000道、常微分方程试题资源4200道、数值分析试题资源3000道、实变函数试题资源1500道、泛函分析试题资源2800道、概率论试题资源6000道、数理统计试题资源6000道、数学建模试题资源1500道，试卷库包含上千套优质的各层次参考试卷，支持在线建设，包括考点设置、试题建设、试题组卷、试卷管理等功能，试题与试卷资源支持在线发布作业、训练、测试、考试，进一步支持保存为文档资源离线进行编辑、复制、修改、排版、打印等； ★（6）在线考评模块包含在线考试与发展性评价，支持试卷建设与管理、测试与作业在线发布、成绩管理、试卷管理、成绩分析、试卷分析、比较分析等，尤其需满足一台普通服务器，可实现1000人以上同时在线测试大并发，主观题作答需支持原笔迹拍照上传及网页公式与图形编辑软件在线作答两种方式； ★（7）移动端校园版APP模块支持Android，iOS操作系统，包含个人中心、教学动态、在线作业、课堂测试、成绩分析、作业分析、解答辅导、作业批改等功能，主观题作答需支持原笔迹拍照上传,实现大学数学、大学思政、大学物理课程全校师生用户移动教学与测评； ★（8）预约考试管理模块包含机房管理、考场管理、考试预约管理、系统管理等功能，可充分利用少数机房实现以上三门公共基础课程的预约上机考试，实现全校范围的在线机考，消除传统大规模统一考试的排考、印刷、监考等压力，进一步需实现与在线测试模块已完成考试试卷的数据备份功能； ★（9）基础建设平台包含自主建设、课程论坛、电子试卷、在线答疑、教学课件等模块，其中教学课件模块包含高等数学、线性代数、概率论与数理统计三门课程所有章节的exe格式多媒体教学系统，需区分理工类、经管类、农林类、医药类等类别，每个章节需集成对应的教学内容与习题辅导，需以PPT与Flash格式呈现，教学课件PPT数量不低于1200个，教学知识点Flash动画数量不低于500个； ★（10）系统各大功能模块均包含4000学生注册位，教师注册位按课程对应的教师数量要求开放，系统设计需满足大规模用户使用、支持分布式部署，满足万人在线学习的性能要求，基础功能模块单次访问响应速度不超过1/500秒； 具备后台统计与管理功能，管理员对系统有完全的控制权，可对系统实施管理、配置及维护，进行风险控制，管理员可随时全面掌握整个系统的使用情况； （12）系统实现数字化校园统一身份认证技术标准规范，使学校教职员工、师生能够使用统一的用户名、密码，即可登录系统进行使用操作；系统原有身份认证方式作为应急预案予以保留，学校可根据需要在任何时候开启或者关闭系统原有身份认证功能，对统一身份认证的用户的功能授权、业务操作权限授权工作仍然在系统中内部完成；在关闭系统原有身份认证的情况下，系统将用户的个人信息的查询、修改功能引导到学校统一的个人信息查询、修改界面中。 四、网页公式与图形编辑计算软件要求： 1、网页公式编辑与计算软件MathPlay： （1）支持各类公式的可视化编辑与解析； （2）支持公式的在线复制、粘贴与修改； （3）支持基于可视化结构的公式搜索； （4）网络客户端无需安装任何插件与特定字体； （5）支持于公式编辑窗口外部定义和修改公式字号与颜色； （6）公式数据格式为HTML，支持本机离线操作与在线交互共享，支持与LaTex语言相互转换； （7）支持基于可视化公式结构的局部选中计算与编程计算功能等。 （8）支持基于可视化公式的数值计算、分式运算、矩阵变换与矩阵运算等； （9）公式数据压缩并转换为文本备注信息，服务器存储压力降至最低； （10）公式编辑与解析均在网络客户端完成，网络传输的压力降至最低； 2、网页图形编辑与计算软件GraphPlay： （1）支持各类图形的可视化编辑与解析； （2）网络客户端无需安装任何插件与特定字体； （3）支持图形的在线复制、粘贴与修改，支持数学公式标识； （4）支持基于数表的样条曲线拟合与统计作图； （5）支持基于可视化公式的2D函数作图与3D函数作图； （6）图形数据格式为HTML，支持本机离线操作与在线交互共享； （7）图形数据压缩并转换为文本备注信息，服务器存储压力降至最低； （8）图形编辑与解析均在网络客户端完成，网络传输的压力降至最低。 五、网络试题库系统要求： 《网络试题库系统》集成网页公式与图形编辑计算软件MathPlay&GraphPlay，全面支持包含公式与图形的试题内容的在线编辑与修改，彻底解决了以往制约专业课程试题库系统建设的技术瓶颈问题。在功能模块方面，包含考点建设、试题建设、试题管理、试卷生成、试卷管理与共享试卷等模块。在系统集成方面，以课程为基本单元，既可用于单门课程试题库系统的建设、也可用于全校性试题库系统的建设。 《网络试题库系统》安装于指定的网络服务器中，其突出特点包括：支持多账号用户间的分工合作与共建共享；支持各用户的个性建设需求；支持试题与试卷数据的在线编辑与修改；支持面向学生群体开通直接生成并发布电子试卷；支持面向学生群体开通基于试题库指定考点的测试训练等。 1、《网络试题库系统》主要功能 考点设置：支持用户设置与管理多层级考点，包括创建、编辑、修改与删除考点等功能。考点分为共享考点与自建考点两种：前者是可供系统内多账号共享共建的考点；后者是仅供某个账号用户自己建设使用的考点。用户还可以编辑与修改各层考点的内容说明。 考点建设：支持用户为每个考点在线编辑建设各类试题，试题类型包括单选题、多选题、子母选择题、填空题、解答题、证明题、写作题、音视频题等，尤其支持用户自定义新题型并对其进行分类管理。支持用户五级（难、中上、中、中下、易）定义与修改试题的难度。 试题管理：每个底层考点都对应有一个试题管理页面，用户不仅可查看其中每个试题及其参考解答，而且可在线编辑与修改指定的试题及其各项属性，还可以为该考点在线添加新试题，移动试题至其他考点，复制指定试题进行修改以及删除指定试题。 试题建设：试题编辑器集成公式与图形编辑软件，全面支持文字、公式、图形的在线编辑与修改，支持音视频等附件上传与播放。试题属性包括题目、参考答案、解答、选项、难度的所属考点等支持用户在线编辑与修改试题以及重新定义难度。 考点组卷：支持用户自定义试卷的考点模板，具体包括点击“添加大标题”按钮为试卷添加大标题，点击指定考点的“选题”按钮为试卷添加各试题的考点要求（题型、难度、题量与题分），然后点击“试卷生成”按钮，即可根据用户自定义模板生成所需试卷。 试卷管理：该栏目左侧为试卷库与模板库，支持用户在试卷库中创建多层级文件夹对试卷与模板进行管理，选中指定试卷，其考点模板将载入右侧栏中，对库中试卷，用户可进行打开、剪切复制、粘贴、修改与删除试卷等操作，并支持直接录入试卷存于其中。 共享试卷：该栏目包含共享试卷库与共享模板库，共享库由题库管理员具体操作管理，主要用于多账号用户间分工合作与共建共享相关资源，它不仅支持用户将自己库中已建设好的试卷与模板资源上传到共享库中，而且支持用户下载共享库中指定的试卷与模板资源。 2、课程试题库内容 高等数学试题库包含23000余道试题，涵盖函数、极限、连续、一元微微分学、一元积分学、多元微分学、多元积分学、无穷级数与微分方程等内容，题型丰富，分为5个难度梯度。适合普通本科院校《高等数学》课程的单元测试、期中考试、期末考试、课程进阶与考研辅导等组卷使用，每年将保持动态更新，并且全面支持院系教师进行特色化建设及二次开发，进一步提供资源升级服务。 线性代数试题库包含6800余道试题，涵盖行列式、矩阵、线性方程组、特征值与特征向量、二次型、线性空间和线性变换等内容，题型丰富，分为5个难度梯度。适合普通本科院校《线性代数》课程的单元测试、期中考试、期末考试、课程进阶与考研辅导等组卷使用，每年将保持动态更新，并且全面支持院系教师进行特色化建设及二次开发，进一步提供资源升级服务。 概率论与数理统计试题库包含7800余道试题，涵盖概率论的基本概念、一维和多维随机变量及其分布、随机变量的数字特征、数理统计的基础知识、参数估计、回归分析等内容，题型丰富，分为5个难度梯度。适合普通本科院校《概率论与数理统计》课程的单元测试、期中考试、期末考试、课程进阶与考研辅导等组卷使用，每年将保持动态更新，并且全面支持院系教师进行特色化建设及二次开发，进一步提供资源升级服务。 大学物理试题库包含10000余道题，涵盖力学、热学、电磁学、光学以及量子力学、原子物理学，根据各高校开课课时和着重点，主要考点集中于力学、热学、电磁学、光学和量子力学，其中力学包括的考点有质点运动学、运动与力、动量守恒定律与能量守恒定律以及刚体力学与流体力学基础，热学包括两大类：热力学基础和气体动理论，电磁学包括静电场、稳恒磁场与磁介质、稳恒电流与电磁场，光学包括光的干涉、光的衍射、光的偏振、几何光学、量子光学，量子力学包括量子物理、波函数统计、薛定谔方程、一维定态等，每年将保持动态更新，并且全面支持院系教师进行特色化建设及二次开发，进一步提供资源升级服务。 大学思政试题库包含23000余道题，涵盖思政道德修养与法律基础、中国近代史纲要、马克思主义原理、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论等模块，每年将保持动态更新，全面支持院系及教师进行二次开发和特色化建设，进一步提供资源升级服务。 六、在线考试与发展性评价系统要求： 《在线考试与发展性评价系统》包含试卷导入、测试发布、成绩管理、成绩分析与试卷分析等栏目功能，集成网页公式图形的编辑与计算软件MathPlay & GraphPlay，彻底解决了当前试题库与在线考试系统建设中的技术瓶颈问题，支持用户通过网络对试卷库与试卷批改等在线进行分工合作与共享共建，支持在线学习、在线作业、进阶训练、在线考试与分析评价等。单台网络服务器支持数千用户在线考试的大并发。 1、教师登录主要功能 教师登录个人中心，进入在线测试栏目： 试卷导入：试题库与试卷库建设均在试题库系统中完成，支持直接从试题库的试卷库中导入指定的试卷，形成标准化在线考试的试卷库。 测试发布：支持将指定试卷目录面向学生发布在线测试，含在线考试与在线作业两种模式，前者用于在学校计算机房安排统一考试，后者用于教师布置的作业、测验与提高训练。 成绩管理：可管理与查看各次测试结果的总体情况，管理与查看各学院、各专业与各班级的成绩登记表，以及与成绩对应的测试试卷，并对测试卷进行手工批改等。其中： 试卷批改：试卷不仅支持基于选择题型的自动批改，而且支持基于各类题型的教师手工批改，支持编辑教师批语，查看指定试题的参考解答等。 成绩分析：通过成绩分析页面可以直接查询和浏览个单元测试的总体情况与正态分曲线。查询指定课程与指定专业班级的测试成绩总体分布情况与正态分布曲线。 试卷分析：支持对各次在线测试试卷库中指定的多份一份或试卷进行简要分析和详细统计分析。 比较分析：对各次在线测试，支持教师直接勾选指定专业班级的学生进行比较分析，比较的内容包括在班级和课程总体中的排名以及各次测试的成绩分布曲线等。 2、学生登录主要功能 学生登录个人中心，进入在线测试页面包括在线测试记录管理栏目，包括各次在线测试的成绩管理、成绩分析与试卷分析等。进一步包括最新发布的在线测试，包括测试单元名称，有效测试次数与有效完成时段，其中有效测试次数即为该单元在线测试在发布的有效时段内允许学生进行测试的最大次数，通常为1次或2次，由主考教师设定。有效完成时段即为此次发布的在线测试的有效期，在有效测试时段内，学生即可进入所发布单元的在线测试。 单击测试管理中指定单元测试的测试成绩，即可打开与该成绩对应的历史测试卷，在该试卷页面中，学生可以查看自己的作答情况（包括选择的答案和当时编辑作答的解答过程），得分情况，教师的批改情况与教师批语，对于已经发布答卷的试卷，学生还可查看到每个试题的参考解答，为学生考试后的复习、总结与提高起到教学辅导的作用。学生既可查看该试卷的全部试题，也可仅仅查看该试卷中自己出错的试题。单击学生个人中心在线测试栏目的“在线测试”按钮，即可随机从教师发布的该单元测试的标准化试卷库抽取到一份在线测试卷，进行在线测试。 七、移动端校园版APP要求： 《移动端校园版APP》与《在线考试与发展性评价系统》、《预约考试管理系统》深度融合，全面解决大学数学、大学思政、大学物理课程全校师生用户移动教学与测评、在线作业的移动端使用和管理等问题，支持开启消息服务，使得用户能及时接收课程作业的相关信息，并通过手机进行移动作业、课堂检测、考试预约等。移动端校园版APP的主要功能栏目示意如下： 个人中心：包括用户信息、消息通知、学期选择、课程选择、作业记录、成绩记录、操作记录等功能模块。 教学动态：由课程管理教师制定发布，可将系统相关的信息通知第一时间推送到每个学生用户的移动端。 在线作业：支持学生在移动端进行作答，可在规定期限内多次断续完成，包括流水作答和答题卡作答两种方式，支持主观题原笔迹拍照上传。 课堂测试：支持学生在移动端进行作答，可在限定时间内一次连续完成，包括流水作答和答题卡作答两种方式，支持主观题原笔迹拍照上传。 考试预约：支持学生在移动端自主预约上机考试时间及机位，实现机房上机考试的开放化、自动化运行机制。 成绩分析：通过成绩分析页面可以直接查询和浏览各单元作业的总体情况与正态分曲线，查询指定课程与指定专业班级的测试成绩总体分布情况与正态分布曲线。 作业分析：支持对各次作业试卷库中指定的一份或多份试卷进行考点分析、错误率分析等详细统计。 解答辅导：支持学生用户在测试结束后，自主浏览参考解答、分析知识点掌握情况，支持教师推送辅导评语。 作业批改：包括阅览模式、总体评价、逐题评分三种形式，阅览模式支持教师逐题浏览阅读，不做评价，采用电子签注；总体评价支持教师逐题阅览批注，给出总体等级评价，评价设置包含百分制、ABC等级制、5分制、五星制等；逐题评分支持教师逐题批改与评分，给出成绩，支持手工留痕。 八、预约考试管理系统要求： 《预约考试管理系统》与《在线考试与发展性评价系统》深度融合，全面解决在线考试的预约管理、考试管理和机房管理等问题，尤其是支持开启微信服务，使得用户能及时接收课程考试和预约的相关信息，并通过手机进行考试预约。预约考试管理系统的主要功能栏目示意如下： 考试计划制定：考试计划由统考管理教师制定，包括预约名称、课程名称、测试名称、专业类别、考试限时、预约时段，考试时段，统考管理教师向机房管理员提交考试计划以申请机房，待机房管理员分配机房后，统考管理教师即可发布该次考试预约。 考试计划查询：考试计划提交或发布后，统考管理教师可以通过“考试计划查询”菜单查询考试计划的申请、发布与预约情况，查询项目包括指定学期、指定课程、指定预约名称、指定班级、指定预约状态等，并支持用户将考试计划查询结果导出为Excel表格。 预约情况查询：统考管理教师发布指定课程与单元考试预约后，在预约起始时段内，学生可通过电脑或手机登录预约，统考管理教师可以通过本菜单查询到参加本次考试学生的预约详情，包括已预约、未预约等，任课教师登录则可以查询到其教学班级学生的预约详情。 考试情况查询：对于指定课程与单元的在线考试，学生预约成功后，即可按预定时间进入预定的机房和机位进行考试，教师可在相应权限内通过本菜单查询到参加本次考试学生的在线考试详情，包括进场时间、取卷时间、交卷时间、答题记录以及考位调整等详情。 考卷备份管理：本系统提供的试卷备份功能，可将学生在线考试作答后或批改后的试卷自动备份成图片并保存于指定的存储器中，以备教学管理或检查之用。通常的推荐与默认的设置，是在学生作答完成后自动备份一次，在教师批改完试卷后再由教师启动备份一次。 机房布局设置：机房管理员登录可进行考试机房管理，点击“机房布局”功能菜单即可对相关考试机房进行布局设置，包括机房座位的行列数设置、过道设置、不可选机位设置（包括预留备用的机位和待维修的机位），以及对机位进行多种方式的编号或自定义编号等。 预约分配：机房管理员登录系统，可通过“预约分配”菜单看到相关课程统考管理教师提交的考试计划与机房申请，由此可根据考试计划中申请的考试时段、考试场次、参加考试的人数等具体条件为其安排在线考试机房，考试机房安排时应预留10%左右的机位作备用。 考场查验管理：考场管理员登录，进入当前场次“考试入场查验”菜单，可以机房布局或列表的方式，查看和打印到各机位的预约情况，只有已预约当前场次指定机位的学生才能在该机位登录考试。学生入场可分为先查验再入场或先入场再查验两种方式。 微信消息服务：用户开启微信服务后，可接收到的消息包括统考管理教师发布的考试预约信息、预约成功信息、预约取消信息、考前提醒信息、考试成绩信息、考卷批改信息、申请重考信息等，此外，还可接收到任课教师发布的在线作业与测试通知信息等。 |
