方案背景
为推进教育的信息化发展，2010年7月29日，中共中央、国务院颁布实施《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》，明确指出：信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视；到2020年要基本实现教育现代化的战略目标。《纲要》把“加快教育信息化进程”作为实现战略目标的重要保障措施之一。2012年3月13日，国家教育部又印发了《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，进一步细化了《教育规划纲要》所提出的教育信息化目标任务。
2016年6月7日，为深入贯彻落实党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神，学习贯彻习近平总书记系列重要讲话精神，根据第二次全国教育信息化工作电视电话会议的工作部署，教育部研究制定了《教育信息化“十三五”规划》，教育信息化“十三五”期间，要坚持“四个全面”战略布局，牢固树立和贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，以“构建网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系”。
当前，云计算、大数据、物联网、移动计算等新技术被广泛应用，经济社会各行业信息化步伐不断加快，社会整体信息化程度不断加深，信息技术对教育的革命性影响日趋明显。党的十八大以来，特别是中央网络安全和信息化领导小组成立后，党中央、国务院对网络安全和信息化工作的重视程度前所未有，随着《“互联网+”行动计划》、《促进大数据发展行动纲要》等有关政策密集出台，信息化已成为国家战略，教育信息化正迎来重大历史发展机遇。
《十三五规划》中提出要坚持融合创新，要通过融合创新提升教育信息化的效能，聚焦教育改革发展过程中困扰学校的问题和难点，将信息技术融入到教学和管理模式创新的过程中，以创新促发展，推动教育服务供给方式、教学和管理模式的变革，形成中国特色的教育信息化发展路径。
早在2014年，教育部发布政策，在上海、浙江启动史上幅度最大的一次高考改革。2014年12月教育部发布了《关于普通高中学业水平考试的实施意见》和《关于加强和改进普通高中学生综合素质评价的意见》两项高考改革配套方案。在此政策文件的背景下，截止到2016年5月28日，全国已有25个省份公布了高考改革方案。2017年考试招生改革将全面推进，到2020年基本形成分类考试、综合评价、多元录取的考试招生模式。
与以往的改革相比，此次高考改革更多地来自于国家层面的推动，甚至改革进度写进了党的十八届三中全会的报告。国务院出台文件直接推动，这在以往的改革中是前所未见的。本次改革突出了学生在课程学习中的基础性、选择性和多多样性需求。通过必考、选考结合，统考、学考结合，分评与综评的结合的方式，彻底打破千人一卷、分数至上、一考定终身的应试教育定式，以考试改革推进课程改革，使多元化教学、个性化教学、走班教学成为必然。
依托教育信息化十三五发展规划的指导思想，运用自身先进的互联网技术，结合对高考改革政策的深刻理解，将最前沿的科学技术应用于新一代智慧校园的建设中，研发的《基于“一人一课表”的新一代智慧校园》系统，优化整合学校整体信息化资源，真正做到让科技服务于教育，服务于学校，服务于师生。
现状分析
目前教育信息化建设具有了一定的基础并且发挥了重要作用，但信息系统建设分散，信息孤岛和数据不一致等问题比较突出。教育决策和监管缺乏完整、准确的数据支持，远不能满足教育决策、教育监管和重大改革项目实施的需要。重建设、轻应用和服务的思想观念依然存在；信息系统分散建设、重复建设和“信息孤岛”的状况普遍存在。
十三五规划对教育信息化建设提出了更高的要求，而由于历史和技术发展的原因，很多学校现有的教育信息化系统，是“按需、逐个、独立”建设，是“孤岛架构”，各应用系统因缺乏统一的标准和规范，自成一套体系，形成了“数据孤岛、应用孤岛、硬件孤岛”三大孤岛；架构陈旧，性能很难满足大规模并发应用需求。
◆ 数据孤岛
数据无法实时提取、缺乏对业务数据的再分析；
数据不能实现共享、交换。
◆ 应用孤岛
各软件系统功能重复堆砌；
缺乏统一的建设标准及数据交换准则；
信息技术的应用对推动实际教学工作的作用不显著。
◆ 硬件孤岛
高投入、难管理、低效率、高能耗、低可用问题。
针对目前教育信息化建设存在的问题，结合最新教育信息化政策、高考改革方针，对新一代智慧校园建设进行了深入的探索研究。在学校实地调研过程中，我们发现学校普遍存在数据信息不对等问题，通过使用“一人一课表”系统可以帮助学校获取真实的数据，但学校核心业务数据（如：考勤、成绩等）的统计也随着“一人一课表”系统的使用而发生了改变，前期建设的数字校园无法帮助学校解决教育改革政策下的信息化问题，在“一人一课表”技术平台的支撑下建设新一代的智慧校园，用最优的算法实现资源利用最大化，整合学校核心业务数据，实现基础数据的流转，从而解决了数据孤岛问题；利用目前最先进的研发技术解决大规模并发问题；通过建设统一的数据标准，整合学校已经取得的教育信息化的成果，解决应用孤岛，实现资源整合；通过云平台集群、虚拟化部署服务器配置解决硬件孤岛问题。
建设目标
强化资源整合为促进教育教学质量的提高搭建平台；紧紧围绕先进务实的理念为学校高效管理提供交流平台。
通过“一人一课表” 大数据的集合与分析，构建新一代智慧校园系统，解决传统智慧校园的诸多弊端，打破学校现代化管理的瓶颈，改进校园教育信息生态系统，引进先进排课策略，推进走班教学教育生态发展；促进学生自主学习、协作学习能力的提高和学习方式的改变；培养集教学能力和课程开发能力于一身的复合型教师队伍；构建“便捷高效、互动智慧、互联开放”的教育教学体系，实现信息技术与教育教学的深度融合；为学校打造新高考改革下全新教育体系，助力学校教育特色、教育品牌建设，塑造品牌学校、品牌校长、品牌教师，吸引优质生源，实现跨越式发展。
校园智慧化将渗透在学校办公管理、教学教务、教育科研管理、心理健康辅导、家校互动等各个领域中，新一代智慧校园的建设工作将以“一人一课表”的大数据处理为中心，围绕着学校整体发展规划的总体要求和中高考改革的新政策而展开。
围绕教育资源建设，实现与市、区资源系统的互动，实现各校区之间的资源互动；
围绕学校特色构建新一代智慧校园软硬件环境，整合现有的各个应用系统，完成数据交换与共享；
围绕学校各项管理，围绕办学，集约式管理，构建数字管理平台，利用科学的管理办法提升管理品质；
改进校园教育生态系统，引进先进排课策略，推进走班教学教育生态发展。促进学生自主学习、协作学习能力的提高和学习方式的改变。
技术特点与优势
经过实践经验积累，能够做到在成熟解决方案基础上快速、稳定搭建系统，实现网络无缝覆盖、资源按需服务、应用深入创新、信息素质优良、服务体系健全、机制协调高效。新一代智慧校园解决方案的优势包括：
◆ 资源数字化、数据标准化、业务信息化、服务体系化的全面网络化建设服务；
◆ 教育基础环境、基础管理、基本应用服务体系的建设服务；
◆ 支持应用业务模块的个性化定制服务；
◆ 教育信息化服务体系及运行机制的建设服务；
◆ 合理优化教育信息资源的配置，实现用户多终端灵活化服务。
1.稳定的大数据运行平台
◆ 新一代智慧校园平台采用多层次的软件集群架构，可承载百万级数的并发量，确保平台在高峰时段的超高性能以及大数据流对接时的平稳运行；
◆ 平台采用完善的数据加密技术，保证学校核心基础数据的真实性、完整性以及在各个应用流转中的安全性；
◆ 开放的API接口使平台与一卡通、电子班牌等学校现有软硬件系统进行无缝对接，实现校园基础数据的动态流转；师生及家长可以在手机、电脑等多种终端便捷查询相关信息，教育管理者可以随时随地查询师生的课程安排和教学资源的使用情况；
◆ 平台拥有人性化的操作界面，页面布局采用目前最流行的UI设计，界面功能清晰明了，整个排课流程采用引导式的排课方式，简便易用。
2.“一人一课表”系统的技术优势
◆ “一人一课表”基于美国普渡大学提供的核心优化算法，通过打分机制实现课时均衡，切实为教务老师减负增效，帮助学校以最少的人力、用最短的时间，排出一套能够体现学生个性化选择的走班教学课表；
◆ 全面支持以行政班、套餐式及混合式等多种模式展开排课任务，最优化地使用学校资源；同时通过先到先得、志愿申报等多样化的选课模式，为学校提供试选、重选、二次选、预选等多种选课实施方案，最大化地满足学生的个性化意愿；
◆ 通过灵活配置教师、教室、课程等资源，以及多种排课方式和选课方式，全面满足学校个性化的走班策略和排选课需求；
◆ 基于学校排选课流程中积累的大量数据生成多种数据分析报表，帮助教育管理者从多个维度实时了解学生的选课状况，把握关键信息，为决策提供科学依据。
3.完备的服务体系
◆ 为用户提供各类形式的支持服务，包括系统安装调试、系统升级、技术和应用问题诊断、系统运维培训、系统安全保障等各个方面的服务内容。
◆ 尤其是，服务团队能够根据学校的具体情况提供有关高考改革、走班教学课程规划的策略及咨询服务，帮助学校构建适宜本校的走班策略及排选课实施方案。
同时，依据国家教育政策的调整和学校课程改革的不断深入，新一代智慧校园平台将做出相应的调整和持续的更新，确保学校实时应对教育教学改革的最新要求。
方案建设内容
1.通过“一人一课表”平台综合管理学校教师、教室、学生三大资源
◆ 学年与学期管理
学年与学期是学校业务安排的基础信息，学校需要安排每个学年以及学期的开始日期和结束日期。学校的所有数据都需要以时间为单位汇总数据。“一人一课表”平台可以设置学年与学期的时间，每个学期下每天最大课时数量，学段的开始时间和结束时间和学期的节假日。
◆ 校区管理
“一人一课表”平台支持学校管理校区，通过校区管理，能够把学校的信息更新清楚的展现，也方便老师能够通过校区查询各种信息。
◆ 部门组织结构管理
“一人一课表”平台支持部门组织结构管理，主要是帮助学校能够根据学校
的实际情况建立自己的行政组织和学生组织，行政组织可以设置每个组织的管理
者，学生组织可以设置导师，帮助学校有效地管理教师和学生。
◆ 教室基本信息配置
教室基础信息管理对于走班制教学是非常重要的。学校的排课、选课活动场地安排等方方面面的工作都需要用到这些信息。平台把每个教室的基础信息进行收集汇总，并提供给多个系统进行使用。
对于走班制教学模式，教室的使用与管理至关重要，“一人一课表”平台的教室管理能够为学校教师提供一个高效便捷的管理环境。为学校实施走班制教学提供一个良好的信息化辅助工具。
在走班选课改革中，学生从固定班转变成走班，跟随学科的变化而变化，所以教室的管理也比以前相对复杂，合理的安排教室对排课来说非常重要。“一人一课表”平台可以提供教室管理工具，管理者无需担心教室使用的问题。教室的使用分为：选课排课占用、社团活动占用、学校活动占用及其他日程占用。
学校使用“一人一课表”平台对教师、教室、学生进行系统计划安排。平台把选课排课系统汇总的信息进行分析处理，把每一间教室的使用情况进行总结。用户可以根据教室的信息快速的查询当前教室的授课使用情况，并根据具体的需求快速的进行管理。
“一人一课表”平台可记录资源的使用情况，包括时间、地点等信息。这些信息汇总到平台之内，平台根据时间、地点总结出教室的使用情况，并可通过不同维度查询展示在用户面前。用户可以根据“一人一课表”平台提供的教室管理快速的查询教室的使用情况，并做出相应调整。如学校遇到一次特殊的事件和活动安排，活动在学期排课时没有预先设置。这时需要快速的找到某个时间段可以使用的场地和教室。通过“一人一课表”平台综合查询功能，可以准确查询到教室的使用情况，方便速做出决策。
2. 通过“一人一课表”平台管理全校课表
◆ 课程信息管理
课程基本信息管理是排课的前提条件，课程管理人员首先需要设置好课程的基本信息，使用录入或导入的方式存入排课系统，即可开始排课。
课程的基本信息包括：课程名称，课程介绍，课程设置时间、课程性质等。
当排课管理员完成排课基础信息的设置后，就可以开始创建排课，输入排课
方案名称以及此次排课对应的学期。
◆ 课时设置
完成排课创建后，就可以进入排课流程页面。对本次排课的课时进行设置，
使用者可以针对实际情况勾选需要用到的可是数量。
◆ 教师配置
此过程需要添加参与本次排课的教师，同时使用者可以针对单个教师设置时间规则。
◆ 教师分类
排课管理员创建教师分类，同时对一类教师进行时间规则的设置。
◆ 教室录入与设置
完成教师录入与设置后，就需要添加本次排课需要用到的教室，针对单个教室设置时间规则。
◆ 年级班级组织
完成教室录入与设置后，下一步是添加参与本次排课的年级组织结构，可以选择年级或单个班级。
◆ 课程映射
完成年级班级组织的添加后，下一步是设置课程映射，针对年级的排课可以添加多个课表。针对单个课程可以设置课程的基本信息、时间规则、辅助规则、互斥规则、学段、单双周和连拍规则。
◆ 生成课表
完成了课程基本信息管理后，所有的数据都会存储在排课系统内，根据设置的各种特殊要求及特定的条件，系统就会根据设定的条件进行自动排课。最终生成一套课表，所有的课程安排都在课表内显示出来，例如课程的信息，教室的信息，教师的信息等。学校领导可以看到整个学期的课程安排。教师可以看到这个学期自己的授课表。学生可以根据这个学期的课程表进行课程的选择。
◆ 手动调整
排课后，排课管理员可以查看排课结果，如有不合适的地方可以进行调整，平台支持对比调课，课程框调课，对调等多种调课模式，所有的调课过程都会被记录下来，可以一步一步恢复，排课管理员可以根据实际的情况进行排课结果的调整。
典型案例分析
1. 北京市第三十五中学“走班制一人一课表及智能排课选课系统”应用
◆ 学校概况
北京市第三十五中学始建于1923年，由中国共产党的创始人之一李大钊先生创办。经过90年的风雨历程，学校培养了诸多杰出的人才。例如中国两弹一星的元勋邓稼先，党和国家领导人宋平、王岐山、王光美、王光英、李锡铭等都是从三十五中走出来的优秀的杰出校友。学校在科技教育、艺术教育、学生社团实践方面都有着非常显著的特色。三十五中朱建民校长拥有开创性的教育教学思维和理念，制定了以“学部制、走班制、导师制、学分制、学长制”五制教育教学管理模式为核心的全新教改方向。
◆ 走班制管理目标
通过云校园平台整合的智能排课、选课系统，教室基本信息配置、学年与学期管理、校区管理、部门组织管理、学生日程管理、学生个人空间、学生数据跟踪、在线作业/测试以及多种教学模式的应用，为学生管理提供辅助工具，实现走班制管理。
◆ 建设内容
走班制的理念是学科教室和教师固定，学生根据自己的学力和兴趣愿望选择自身发展的层次班级上课。“走班”满足了学生的兴趣爱好，给了学生以充分的学习自主选择权，体现了学生的主体地位，增加学生自主学习性，同时扩大了学生的交往范围，加大了同学间的相互影响，有利于增强同一层次学生之间的竞争意识和合作意识。
走班制以教师为中心，学生可以自主地选课。这种模式对学校排课系统提出新的要求和挑战，排课过程中不仅需要考虑课程的分类，教师的分配等多方面的因素，还需要考虑每门课程的报选学生人数的限制和均衡。这些新的要求都需要一个智能专业的排课系统。同时在走班制的模式下，每个学生都会有他们自己个性化的课表，拥有完善的课表管理系统和学生日程管理系统是学校也是实现走班制的前提之一。
走班制在给学生带来了选课的自由、充分的主动权的同时，也由于学生的兴趣、爱好十分广泛而不稳定，可能出现选课的盲目性，造成自身的知识结构不合理的现象。学校有必要在云平台上建立专门的课程管理网络和数据库，并在新学期前在平台网站上发布下学期的课程设置、课程建议和选课指导，帮助学生做出正确的选择。
走班制顺利的实施离不开高效教育云平台的支撑与辅助。基于走班制的特点和要求，我们为学校量身制定了基于云平台之下的建设内容：排课管理、选课管理、学期与学年管理、校区管理、部门组织结构管理、教室基本信息配置、学生日程管理、学生个人空间、教师工作空间以及学生的各个课程数据的汇总和追踪。
◆ 建设成果
助力北京市第三十五中学通过构建“走班制一人一课表及智能排课选课系统”实现了一体化教育云平台的建设，实现了数字环境下的学部制管理；实现了学生走班、选课的走班制教学，促进学生个性化发展；淡化班主任的作用，实现了导师制的教育教学管理；实现了学长制及学分制的教学管理；有助于培养集教学能力和技术素养于一体的复合型教师队伍；构建了既符合中国国情，又能够得到国际认可的国际高中课程体系，促进了中外教育的融合；打造出具有中国特色、中国风格、中国气派的现代化学校，为国家培养优秀的拔尖人才。
2.北京市第一六六中学“一人一课表”排课策略
◆ 学校概况
北京市第一六六中学是一所具有良好社会声誉和优质办学资源的完全中学，是北京市示范性普通高中校。创建于1864年，前身为蜚声海内外的贝满女子中学和北京女十二中，是北京第一所由外国人开办的女子国际学校，也是北京第一所实行“分科教学”和“班级授课制”的国际学校。学校在2002年成立了“初中冰心文学特色班”，2011年成立了“高中冰心文学特色班”，2011年被北京市教委获准成立“北京市高中生命科学实验班”。
◆ 排课策略
“一人一课表”的排课方式有“行政班排课”、“套餐式排课”和“混合式排课”三种方式可选。
一般“行政班排课”是固定班排课，课程是必修课程；“混合排课”需要有足够的教室和教师资源；而“套餐排课”能够解决资源相对不足的情况；根据前期调研，一六六学校的教室和教师资源不能达到混排的标准，所以说如果学校需要分层走班的时候，最好选用“一人一课表”下的“套餐式排课”，这种排课方案可以有效的解决教室、教室资源短缺的情况，可以在排课前让学生预选课，然后根据预选结果制定排课计划（如果有些课程选课的学生比较少，就关闭该课程）。
综合考虑中考和高考改革的启动时间，以及一六六中学的实际情况，经过教育专家的诊断，为一六六中学量身定制了“分年级逐步分层，分学科科学配餐”的策略来安排学校的课程。
