幼儿园大数据分析系统解决方案(图文)

   行业应用方案     2019-08-18     967    0    
核心提示:1背景分析1.1政策背景《中共中央国务院关于学前教育深化改革规范发展的若干意见》指出到2020年,全国学前三年毛入园率达到85%,
1 背景分析
1.1 政策背景
《中共中央国务院关于学前教育深化改革规范发展的若干意见》指出到2020年,全国学前三年毛入园率达到85%,普惠性幼儿园覆盖率(公办园和普惠性民办园在园幼儿占比)达到80%;到2035年,全面普及学前三年教育,建成覆盖城乡、布局合理的学前教育公共服务体系。
 
学前教育是终身学习的开端,是国民教育体系的重要组成部分,是重要的社会公益事业。办好学前教育、实现幼有所育,是党的十九大作出的重大决策部署,是党和政府为老百姓办实事的重大民生工程,关系亿万儿童健康成长,关系社会和谐稳定,关系党和国家事业未来。
 
党的十八大以来,我国学前教育事业快速发展,资源迅速扩大、普及水平大幅提高、管理制度不断完善,“入园难”问题得到有效缓解。同时也要看到,由于底子薄、欠账多,目前学前教育仍是整个教育体系的短板,发展不平衡不充分问题十分突出,“入园难”、“入园贵”依然是困扰老百姓的烦心事之一。主要表现为:学前教育资源尤其是普惠性资源不足,政策保障体系不完善,教师队伍建设滞后,监管体制机制不健全,保教质量有待提高,部分民办园过度逐利、幼儿安全问题时有发生。
 
2019年3月5日十三届全国人大二次会议开幕,国务院总理李克强作政府工作报告指出,多渠道扩大学前教育供给,无论是公办还是民办幼儿园,只要符合安全标准、收费合理、家长放心,政府都要支持。随着“经济新常态”的到来和“全面二孩”的实施,家长对学前教育在数量和质量方面有了更高的需求。因此,当前及今后一段时期内,多渠道增加普惠性学前教育资源仍然是重点任务之一。

1.2 现状分析
无论何时何地,孩子们的健康成长一直是备受大众所关注的,无论是哪个年龄段的孩子,都是大家关注的重点,尤其是幼儿教育更是集万千目光于一身。家长在选择幼儿园的时候,都是经过多方考察以后给孩子报一个满意的幼儿园,无论是公办还是民办幼儿园,无论是教学环境还是师资力量,幼儿园的各个方面都是家长们的考察范围。
 
近几年频频爆出的幼儿园虐童事件,变相体罚幼儿,甚至是虐待儿童,每当有这样的新闻爆出以后,都让人无不感到痛心和气愤。本该是无忧无虑享受美好童年的孩子,应该是在爸爸妈妈的怀里撒娇,在幼儿园享受欢声笑语的年纪,却遭遇到这种身体上的伤害,甚至是心灵上的创伤。同时近年来各地不断爆出的各种各样的幼儿园饮食安全问题,诸如某些幼儿园为节省日常开支成本,采购发霉腐烂的食品作为园内儿童的日常饮食,泯灭人性,残害幼儿身体健康,严重导致幼儿小小年纪生重病,甚至是癌症绝症,给幼儿家庭带来沉重打击,也给社会造成了恶劣的不良影响。类似新闻的不断爆出,不仅是社会对幼儿园关注度的提高,也是国家对学前儿童教育管理力度不断提升的缩影。
 
由于诸如此类的各种涉及学前教育儿童成长等不良问题的爆出,使得适龄入园的儿童家长对儿童教育相关的关注度不断的提高,在幼儿园的选择上更加地审慎。由此说明社会大众对当前学前园内教育的不信任和当前存在的现实问题的集中反映,这是国家要实现“两个一百年”(即在2035年基本实现社会主义现代化,到2050年把我国建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国)发展规划前必须要解决的基础问题。

2 需求分析
监督难、监管难、社会信任度低是学前教育市场存在的核心问题。
“百年树木,十年树人”,孩子是祖国的未来,是我们民族的希望。如何解决当前存在的各种学前教育问题,需要全社会的参与和改变,只有全社会不同角色(如政府相关机构、家长、社会监管团体、企业等)的共同参与、共同监督,建立一套行而有效的管控体系和监督体系,才能从根本上解决当前学前教育存在的一系列问题。
 
本方案根据当前学前教育现状进行需求分析,通过《智慧健康幼儿园管控平台系统》,利用智能采集终端、AI智能等热点技术,协助不同地区不同层次幼儿园实现幼儿入园、幼儿教育、幼儿饮食、幼儿健康、幼儿运动、幼儿离园等场景和信息的采集及管控,最终形成以幼儿个体为主体的综合素质发展大数据图表,形成学前儿童成长档案,通过采集的数据,实现定期分析个体成长、发展情况;同时通过数据的分析,使政府管控部门有可循的评测数据,利用评测数据实现对地区幼儿园的质优评价,发布对社会有价值的参考信息,提升公众对幼儿园的信任程度,放心大胆的把自己的孩子交托给幼儿园。

3 市场容量
近年来,随着我国生育政策的调整,我国出生人口数量总体上不断攀升。2016年,“全面二孩”政策的实施,使我国人口出生率达到历年新高,当年出生人口创下1786万人的新纪录;2017年我国出生人口数量回落至1723万人,出生率为12.43%,仍保持双位数增长。与此同时,二孩出生人数也在迅速增长。2017年,二孩出生人数达到883万人。
 
4 建设目标
社会爆出的各类学前教育问题,国家扶持学前教育政策的不断颁发,体现了国家对学前儿童教育的重视。本方案以《智慧健康幼儿园管控平台系统》为总体设计框架,以致力于打造和建设中国学前教育智慧化管控体系为主要方向,以解决当前学前教育监管难、监督难、社会信任度低为基本目标,希望通过体系的建立,帮助区域解决学前教育凸显的各类问题,主要建设目标思路如下:
 
ü 构建区位一体化智慧管控平台体系,打破学前教育监管难题
利用政策推动的光纤网络普及化推广建设等改革措施为突破口,结合“互联网+移动”、“互联网+大数据”等相关热点技术,构建打造以区域为单位的集智能AI识别技术、安全监督管控、健康管理、环境管理、饮食安全、幼儿学习等不同层面的智慧化管控立体化应用服务及管理平台,形成以政府、幼儿园、家庭、企业等不同角色共同参与的现代化学前教育体系,记录和生成可分析的综合性评价体系大数据。
 
ü 智能定位识别,自动信息采集,为安全保驾护航
《智慧健康幼儿园管控平台系统》核心功能是以学前儿童安全为基本出发点,区域内每一个加入到平台系统中的儿童用户,通过专业的智能定位及信息采集穿戴终端,即可实现出入校园自动识别、记录,同时配合移动定位技术及电子围栏等定位技术,可进行实时精准定位,家长通过登录移动APP即可实时掌控子女安全等基础信息。
 
ü 充分利用信息化及智能化设备,实现信息可视化实时管理
根据国家教育信息化相关政策,以智慧教育发展为基本出发点,利用传统物联网技术融合《智慧健康幼儿园管控平台系统》,将学前教育底层支撑硬件进行无缝对接,实现统一智慧化、智能化管理,通过系统移动APP可视化应用管理界面,实现安全监管、健康监控、学习环境、生活环境等层面的可视化实时管理。
 
ü 构建在园信息采集管理系统,实时动态掌控子女健康动态
通过《智慧健康幼儿园管控平台系统》在区域的统一部署,所有相关角色均可通过分配的账户,在《智慧健康幼儿园管控平台系统》PC应用端或移动端APP上都可以进行无限制的登录,不同角色拥有不同使用及浏览权限,家长端登录系统可以实时掌控子女体征情况,包括但不限于体温、心率、运动量、当天进水量等信息,并可根据时间、成长过程等条件或信息,以部分免费、部分有偿增值的模式服务每一位学前教育价值,自动生成子女的相关方向的分析报告。
 
ü 构建智慧化安全自动预警机制,杜绝安全问题发生
《智慧健康幼儿园管控平台系统》包含预警管理系统功能,预警系统在各行各业中都有很重要的应用价值,可针对危机事件、安全事件、天灾等众多不可预知突发事件进行实时乃至提前自动预警触发,以便相关机构、相关部门等作出及时有效的应对方案,将危险将至最低或避免发生,是应对和杜绝危险性、安全性等事件的最有效手段。
 
ü 为区域全方位一体化发展,构建智慧城市思路和方向
区域经济、社会、民生等层面的快速发展,离不开优秀人才的依附。区域信息一体化发展,智慧化城市的构建,需要不同行业、不同层次平衡性同步建设来完成,学前教育是其中的一个重要环节,也是最基本的环节,只有把学前教育信息化建设、智慧化建设做好了,才能更好的并轨发展建设区域基础教育、职业教育、高等教育,从而形成区域立体化发展思维上的统一。

5 方案设计
本方案建设思路是智慧健康幼儿园,通过不同层面进行设计构造,利用成熟的移动技术、定位技术、智能化AI技术、大数据等技术,将与学前儿童从出入校园到园内生活、安全形态、运动健康等多个不同层面进行整合打造,设计出符合政府、家长、幼儿园等不同层面的智慧化应用管理系统。
 
整套系统将以软硬件相配合的方式,利用成熟的网络传输链路,融合当前热点技术,以打造智慧性、安全性、健康性等为一体的综合性应用方案,方案的构造设计符合前瞻性思维,具有可扩充、可冗余、可优化等特性,具备相关场景和体系的评测能力。
 
系统架构
 
应用场景
 
5.1 智慧应用管理服务平台
智慧应用管理服务平台作为后端应用及管理系统,负责对前端设备、数据进行整合,实现软硬件的融合,数据流的传输、存储、分享及实现系统化的综合评价分析体系模型;为用户管理、互联互通、体征指标、安全管理、健康管理、数据分析等提供决策依据,是智慧健康幼儿园平台系统中的重要核心组成部分。

5.1.1 功能设计
1.1.1.1 校园安全
5.1.1.1.1 园车安全管理
通过系统的部署,将学前儿童的安全轨迹等从其出入幼儿园作为起始记录每个自然天的主要依据,通过园车接送时间点是否准时、定位是否精准、安全行驶是否规范等保障学前儿童生命安全。

5.1.1.1.2 出入校园管理
园内工作人员、幼儿等不同角色信息录入系统后,每次出入园区,与系统对接融合的识别系统,包括AI人脸识别、智能定位系统等均自动在1秒钟内完成智能对比分析,对出入角色进行精准分析和记录,将记录的数据保存于后台服务器,同时同步推送至家长、园区管理老师、园长等相关责任人APP手机端,从而实现学前儿童出入信息的绝对安全。
 
同时利用园区建设的电子围栏及GPS双重定位技术,结合幼儿智能穿戴设备,实现对幼儿在园区内活动轨迹的智能定位实时查看功能,了解其当天活动情况;当幼儿私自外出或定位死角情况发生时,系统也会自动触发预警警报功能,通知和该幼儿相关联的家长、老师、园区管理人员等,从多个层面严格掌控幼儿安全。

5.1.1.1.3 父母在线系统
近些年涉及到的幼儿虐待事件,以及当前中国家庭子女相对较少,且部分还是独生子女,他们对子女的关注度非常的高,幼儿离开身边后,时刻担心其子女受到委屈,甚至是伤害。为从源头上解决这一问题,使家长和幼儿园之间形成足够的信任,我们的系统涵盖父母在线功能,家长只需要通过我们的系统或APP,利用分配的用户名和密码远程登录系统,即可通过在线视频监管系统实时掌控子女学习、睡眠、饮食等相关情况。

5.1.1.1.4 智能预警系统
智能预警系统包含幼儿异常情况、火灾、疾控、地震、台风、暴雨等多个方向和层面的自动预警管理功能,系统通过与110指挥中心、119指挥中心、疾控中心、地震局、预报中心等组织或团体进行无缝对接融合,当某一异常情况发生时,利用智能预警系统,可帮助政府部门实现第一手预警信息的系统及时群发共享能力,降低社会性危险事件的影响,减少意外情况的发生,为生命安全保驾护航。

1.1.1.2 饮食安全
5.1.1.1.5 食材安全监督
幼儿营养是家长关心的重要方向,能否确保子女当天摄入足够的营养成分,能否确保子女能够健康的成长,都是父母关注的重点。智慧应用管理服务平台系统设计幼儿饮食安全模块,每周一定期发布本周营养菜单,饮食制作场所还可根据需求接入网络视频在线监管功能,家长可通过登录系统远程观摩食堂内场景,包括食材新鲜度,食品制作过程等,时刻关注子女饮食情况。

5.1.1.1.6 摄入营养成分记录
系统根据每周发布食谱,每日幼儿进食食材分量,对每一位幼儿摄入热量、蛋白质、脂肪、维生素、水分等情况进行智能计算分析,最大程度确保幼儿营养健康均衡,家长通过登录系统可大概了解子女当天进食情况,从而判断是否存在营养补充不足的情况,在家对其饮食再进行科学合理安排。

5.1.1.1.7 饮食安全责任人
为进一步确保幼儿食材的安全性,建立家长和幼儿园之间绝对的信任感,系统设计饮食安全责任人机制,每顿幼儿营养餐均安排幼儿园管理团队、厨房管理团队等不同角色和幼儿每天一起轮流饮食。

1.1.1.3 运动健康
5.1.1.1.8 运动指标记录
每日入园前由专业的园医进行基本身体指标的检查和记录,并计入系统当日的身体指标体系,并实时共享给家长。当幼儿在园内当前运动的指标出现异常情况时,系统通过比对正常指标范围,实时的将异常信息警报传递给家长、责任老师、园长等不同角色,保障幼儿身体生命安全。
记录的指标包含但不限于心率、身体重要指标流失情况(汗水、盐分)、运动距离、运动程度等基础信息。

5.1.1.1.9 行为指标记录
幼儿成长与日常行为规范等息息相关,幼儿的日常行为对日后的成长发展有着深刻的影响,从引导幼儿规范行为,健康成长方向考虑,系统设计幼儿日常行为指标管理模块,可详细记录或自动分析幼儿行为,如餐前洗手、睡眠情况、视力健康情况等。

5.1.1.1.10 健康行为引导
通过幼教老师的专业和习惯性指导,着力培养幼儿与身体健康相关的行为知识。
餐前洗手行为:传递给幼儿餐前洗手的重要性,并根据系统中植入的标准规划图文教程教授洗手方法方式,同时邀请家长共同参与引导,形成幼儿良好生活行为习惯。
睡眠情况监测:通过幼儿佩戴的智能设备,在幼儿午休过程中,自动对环境、睡眠情况进行主动监测。睡眠环境主要监测指标包含但不限于:灯管照度、声源指标、空气湿度、室内温度等相关联因素。

视力健康引导:近些年来学生近视呈现高发、低龄化趋势发展,从小养成良好正确的坐姿是保障视力正常发育的关键因素。系统设计幼儿视力健康管理方案,通过良好的坐姿和日常眼保健操帮助幼儿视力正常发育,同时通过灌输电子产品对视力的危害,让学前儿童尽量远离电子产品,特别是移动类电子产品,同步对家长不停普及眼保健方面的知识,共同为幼儿打造一个良好的用眼习惯和行为习惯。

1.1.1.4 环境监测
系统根据国家或行业相关执行标准,设计定制执行任务计划,特定周期时间内,或传染性疾病高发阶段,系统根据计划任务或智能系统体现园方进行幼儿活动环境消毒行为,有必要的情况下和家长进行沟通确认是否采取预防性药品疫苗方案。
同时利用系统自动体征信息检测功能,进行日常情况下幼儿体征情况,如体温情况、呼吸情况等异常监管,出现异常时,园医应随时通过专业知识判断幼儿情况,便于做出应急反应和方案。

1.1.1.5 幼儿学堂
通过移动端APP家长可以登录系统使用界面,实时了解当天子女学习内容,和老师授课教授质量、行为等动态分析数据,同时家长还可以通过在线视频监管功能,登录到子女实景课堂,实时观看子女学习情况,也可以进入到历史课堂,浏览每天子女课堂表现和授课教师职业行为表现等。

5.1.2 智慧管控系统
1.1.1.6 智能管控APP
智能管控APP按照不同角色,不同应用范围,分别可设计出不同的特定使用权限,帮助不同角色在应用过程中更专注于个人关心的方向。可设计的角色可根据需求进行定制化设计,但主要角色包含政府职能监管部门、家长、幼儿园管理人员等。

政府职能监管部门:注重于区域信息化一体化建设,区域内幼儿园在饮食安全、生命安全、健康管理等各个层次都有可监管的手段方法,同时有可分析、可视化的一系列展示图表和数据,能为区域整体发展提供可视化名片和有力支撑依据。

家长应用端:孩子就是家长的一切,家长的重心关注更多的是孩子的日常生活和在园内情况。系统从家长角色思考方向,充分考虑其对子女关心的各个层面,将子女日常在园体征情况、饮食情况、运动情况、安全情况等与幼儿相关联的信息,统一进行采集、预警、整理和传递,为家长提供与子女相关的可视、可分析应用服务平台。
幼儿园管理端:更多的参与进来,将安全事件、危险事件等与幼儿相关的信息进行集中管理和预警,将一切危险因素和风险降到最低。

1.1.1.7 室内智能链接模块
智能链接模块为室内智慧采集学习终端,在不同应用场景可分别应用不同智慧模块,通过智慧学习终端模块可链接常规设备、机器、灯光等信息点至平台系统,终端学习模块通过接入信息点,主动学习和模拟其特性、功能等信息,储存于智慧应用管理服务平台,需要调用时直接抓取对应数据,实现对日常信息点的网络智慧化控制管理。
同时在不同应用场景,我们也可以根据环境等因素配置更多有价值的终端主动学习模块,如环境分析、灯控管理、温度管理等更优质应用。

1.1.1.8 智能采集学习模块
智能采集学习模式是应用于入园儿童所应用的智能穿戴终端设备,其主要的核心功能是数据采集,通过智能便携设备的穿戴,实现对幼儿相关信息的定位、采集、分析及管理,同时穿戴终端设备具备语音对讲功能,幼儿通过一键式对话按钮,即可实现与家长的双向语音通话功能。

5.1.3 综合素质评价体系
系统主要的应用方向是综合素质评价体系的建设,通过智能终端的自我学习能力和特定数据的采集功能,将一系列对幼儿有价值的信息在智慧应用管理平台进行统一归类、存储和管理,通过专业的数据模型进行定制化的数据整理分析,将政府、家长、幼儿园等不同角色进行聚焦,提炼更多可以改进优化的空间,发现更多不完善但改善空间很大的缺陷,为政府提供决策依据、为家庭提供定向培养计划、为幼儿园提供可持续发展的良方。

1.1.1.9 校园安全大数据
校园安全大数据囊括园车进出安全管理、幼儿出入园区、父母在线行为、智能预警等各个方向的各类数据汇总,能帮助不同角色,通过时间维度、场景维度、应用等不同维度进行数据的挖掘分析,通过图表、柱状图、动态图、点阵图等方式进行数据可视化展示分析。从而实现为不同使用角色提供管理层面、应用层面、服务等层面的横向和纵向分析提供有指导性的应用和参考价值。

1.1.1.10 饮食安全大数据
饮食与生活、成长、发展等层面关系紧密,个人的生长发展离不开日常饮食的合理安排,同时也离不开饮食的安全把关等环节,本方案饮食安全大数据根据对日常饮食菜谱、摄入营养、食材来源、食材新鲜度、食用参与人、在线视频等方向实现对饮食安全信息的采集管理,对过程进行数据性把控,做到安全点滴无死角,从而确保饮食安全,同时记录每一次的相关数据,做到有迹可循,有理可查,并可根据相关维度实现对数据不同方向的分析和梳理。

1.1.1.11 运动健康大数据
运动健康类大数据主要来源是通过幼儿智能穿戴设备进行自动采集完成,它包括了运动类数据(如:心率、运动轨迹、运动项目等)和健康类数据(如:身高体重、视力情况、发育情况以及行为指标情况等),该运动健康数据作为对幼儿成长发展过程中的重要数据指标,对于采集的某一段时间数据没有特别的实际意义和应用价值,但对于1年、2年或者3年进行整体性记录和分析更加实际意义。

1.1.1.12 智能自动预警数据记录
记录日常危险因素、疾控因素以及天灾等不良影响的自动识别、分析和预警,对于危险事件防范于未然,该项数据更多的体现了政府、幼儿园的参与和管理价值,此类事件随发生概率不大,但预防手段是非常重要的,同样智能预警数据的记录和分析对于较长时间阶段(如:一个月、一个季度、一个学期等)的分析更有说服力和价值,或当社会上此类恶性事件发生时,我们做到了预警,而避免事件发生,这些时候才能体现它的价值所在。

1.1.1.13 幼儿档案综合服务
幼儿档案综合服务是对幼儿在园3年内的所有数据的汇总分析报告,它详细记录了幼儿从第一天入园到最后一天离园这3年间的所有与之相关联的成长数据、安全数据、学习数据、运动健康数据等详细信息,他可作幼儿进入小学阶段的重要参考价值信息,同时如果条件满足,也可以作为其成长数据指标跟随调入入读的小学,继续为其保驾护航。
这类数据可作为增值性大数据,针对家长角色采取小额收费模式实现数据自动生成导入分析,有条件的地区或幼儿园也可承担这部分增值性费用,帮助家长完成对孩子的阶段性或完整性分析。

6 服务保障体系
6.1 产品服务
1) 本地化支撑团队
2) 维保期内免费升级服务
3) 阶段性使用培训服务
4) 不定期的客户经理培训
6.2 硬件维护
1) 现场或远程维护服务
2) 远程无法排除故障,则派工程师现场排查,48小时内予以处理
3) 短时间无法解决的故障,调用备品备件供用户临时使用,直至故障处理完毕
6.3 备品备件
在项目投入一个月内有计划配备易损件备品备件库,保障产品故障及时修复

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