DB4403/T 198-2021 课堂教学行为数据交换规范

ICS35.240.99

CCSA18

DB4403

深圳市地方标准

DB4403/T198—2021

课堂教学行为数据交换规范

Dataexchangespecificationforclassroomteachingbehavior

2021-11-16发布2021-12-01实施

深圳市市场监督管理局发布

DB4403/T198—2021

目次

前言·························································································································II

1范围······················································································································1

2规范性引用文件·······································································································1

3术语和定义·············································································································1

4课堂教学行为框架····································································································2

5总体要求················································································································3

6交换要求················································································································4

7数据要求················································································································6

附录A（规范性）学习行为xAPI规范·············································································8

附录B（规范性）数据交换设计···················································································12

附录C（资料性）数据交换接口示例·············································································15

附录D（规范性）基础数据·························································································30

附录E（规范性）课堂教学行为数据格式······································································34

参考文献···················································································································44

I

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前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件由深圳市教育局提出并归口。

本文件起草单位：深圳市教育信息技术中心、北京师范大学、华中师范大学、华南师范大学、科大

讯飞股份有限公司、上海一起作业信息科技有限公司、深圳市海云天科技股份有限公司、上海中文在线

文化发展有限公司、学科网(北京)股份有限公司、深圳市腾讯计算机系统有限公司、武汉天喻教育科技

有限公司、深圳市全景教育科技有限公司、武汉颂大教育技术有限公司、紫光教育科技有限公司。

本文件主要起草人：张惠敏、梁为、陈浩、王奕奕、纪显俐、戴俊雄、吴砥、张学波、郑勤华、王

龙生、杨熙、欧思泱、王培峰、陈学艺、刘青、余斌、张露茜、姜峰、郑琦。

II

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课堂教学行为数据交换规范

1范围

本文件规定了课堂教学行为的框架与课堂教学行为数据交换的基本要求、交换要求和数据要求。

本文件适用于深圳市中小学市、区、校三级课堂教学行为信息的数据交换，支撑深圳市实现对教学

行为数据的记录、追踪和分析以及开展教学过程性评价，指导差异化教学。

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

课堂classroom

中小学教师进行教学活动的物理空间。

3.2

教学行为instructionalbehavior

教学活动中的一系列围绕教学内容展开的教与学行为。

3.3

数据交换dataexchange

数据采集及交换的技术行为。

3.4

学习者learner

依靠学习技术系统获取知识或技能的个体。

3.5

教师teacher

依靠学习技术系统传递知识或技能的个体。

3.6

学习行为learningbehavior

学习活动中的一系列行为。

1

DB4403/T198—2021

3.7

知识点knowledgepoint

知识、理论、道理、思想等的相对独立的最小单元，是课程中信息传递的基本单元。

3.8

互动类型interacttype

教师与学习者借助技术手段进行的交互方式。

4课堂教学行为框架

4.1课堂教学行为框架

框架包括课堂教学行为、课堂学习行为、课堂教育资源，见图1。

图1课堂教学行为框架

4.2课堂教学行为

课堂教学行为分为：

——教学准备行为：记录教师课前的相关教学准备行为，包括登录和备课等行为；

——教学组织行为：记录教师组织教学的行为，包括开课、授课，下发练习、测试和作业等行为；

——课堂交互行为：记录教师引导、激励学生学习的行为，发起讨论、投票、抢答、随机选人作答、

全班作答、资源分享、教学答疑和辅导等行为；

——评价反馈行为：记录教师对学习者评价的行为，包括查看学生的作业、作品、测试和考试，评

价学生的作业等行为。

4.3课堂教育资源

课堂教育资源分为：

——教学资源：教师上课使用的教材资源，包括电子书、备课、授课等教学活动中使用的资源；

——试题资源：考试、练习、测验中使用的题目资源。

2

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4.4课堂学习行为

课堂学习行为分为（数据应符合附录A的规定）：

——学习轨迹行为：记录学习者的操作行为链（点击流），包括登录、退出、提交等对系统页面操

作的行为；

——资源学习行为：记录学习者学习的资源以及对资源进行的操作，包括浏览、使用、上传、下载

学习资源等行为；

——课堂交互行为：记录学习者与其他学习者、教师、管理员的交流行为，包括发起提问、资源分

享等行为；

——评价反思行为：记录学习者参与测试、评价的行为，包括完成并提交练习、课堂实验、作业和

测试，完成互评和错题订正，对自我、同伴、教师进行评价等行为。

5总体要求

5.1数据项组成

元数据结构如下：

——中文简称：所用的数据元素的名称，具有语义，面向用户；

——数据项名：通常由中文简称的汉语拼音首字母（大写）组成，与中文简称一一对应，宜在实际

数据结构中采用；

——类型：数据项容纳的数据类型，本文件在数据项中简称其为类型（一种属性）；

——长度：数据项能容纳的最大字符数（一种属性）；

——约束：数据项约束状态的描述，即必备数据项或可选数据项（一种属性）；

——解释/举例：数据项属性的说明或举例。

5.2数据类型

5.2.1字符型

字符型为C，在信息系统中取用时，可以是可变长度。

5.2.2数值型

数值型为N，可参与运算。

5.2.3二进制类型

二进制类型为B，宜在照片或超长文本使用。

5.2.4文本型

文本型为T，用于数量较多的文字描述。数据值长度大于1000字符时应采用文本型。

5.3约束

数据约束条件有可选数据元素O和必备数据元素M两种。

5.4时间格式定义

系统定义的时间格式为年-月-日时：分：秒（yyyy-MM-ddHH:mm:ss）。

3

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5.5数据传输方式

结构化数据采取文本形式传输；非结构化数据（如视频类、音频类）采用文件方式进行数据传输，

采取二进制形式存储。

6交换要求

6.1基本要求

6.1.1数据交换对象是深圳市、区、校三级课堂教学信息系统的课堂教学行为数据。数据交换类别包

括结构化数据、非结构化数据。其中，视频、图片、音频、文档类等附件数据是非结构化数据，文本信

息类、数据库表数据是结构化数据。

6.1.2数据交换可采用不同的数据交换方式进行（具体交换设计应符合附录B的规定），包括但不限于：

a)库表交换；

b)资源文件交换；

c)服务接口交换。

6.2库表交换

基于数据库表结构形式进行数据交换，适用于大量历史数据的交互或适用数据增量更新频繁的数据

交换，结构如图2所示。

图2基于数据库的交换方式

6.3资源文件交换

6.3.1通过文件交换的形式进行数据交换，适用于非结构化资源或更新频率比较缓慢的结构化资源的

数据交换。结构如图3所示。

4

DB4403/T198—2021

图3基于文件的交换方式

6.3.2资源文件交换方式基于前置机进行网络安全隔离，文件上传和下载接口协议使用HTTPS协议，

通过提供访问的URL，用户使用HTTPPOST方法发送请求。

6.4服务接口交换

6.4.1将数据服务封装成接口，供数据使用方调用，适用于小数据量、实时性要求较高的数据交换，

结构如图4所示。

图4服务接口交换方式

6.4.2服务数据交换采用RESTful风格API，数据格式统一采用JSON格式，接口示例见附录C。接口

协议采用Https，接口编码采用UTF-8。安全验证应根据授权用户和密码产生的随机Token来访问各API。

接口数据的返回格式为JSON格式字符串，接口返回值数据格式应符合表1的要求。

表1数据格式

JSON变量说明

Success调用接口操作成功标志，boolean值true、false

Code返回结果状态标识，0代表成功，1代表失败

5

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表1数据格式（续）

JSON变量说明

Message返回结果的文字说明

Data返回的结果数据

7数据要求

7.1课堂教学行为数据基于框架拆解，主要包括但不限于以下数据：

a)用户登录信息，

b)教师开课信息，

c)教师备课信息，

d)教师授课信息，

e)课堂互动信息，

f)资源使用信息，

g)作业布置信息，

h)作业报告信息，

i)作业答题信息，

j)课堂测验信息，

k)课堂测验报告，

l)试题集信息，

m)题目信息，

n)知识点信息，

o)教材课本信息，

p)教学资源信息，

q)学习行为信息。

7.2元数据应符合表2所示数据交换索引。

表2数据交换索引表

序号数据类别数据信息具体数据要求

1学段信息见D.1

2年级信息见D.2

3学科信息见D.3

4基础数据行政区信息见D.4

5学习者信息见D.5

6操作行为信息见D.6

7互动类型信息见D.7

6

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表2数据交换索引表（续）

序号数据类别数据信息具体数据要求

8基础数据资源来源信息见D.8

9用户登录信息见E.1

10教师开课信息见E.2

11教师备课信息见E.3

12教师授课信息见E.4

13课堂互动信息见E.5

14资源使用信息见E.6

15作业布置信息见E.7

16作业报告信息见E.8

课堂教学

17作业答题信息见E.9

行为数据

18课堂测验信息见E.10

19课堂测验报告见E.11

20试题集信息见E.12

21题目信息见E.13

22知识点信息见E.14

23教材课本信息见E.15

24教学资源信息见E.16

25学习行为信息见C.2

7

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附录A

（规范性）

学习行为xAPI规范

A.1xAPI规范框架

A.1.1xAPI规范框架包括操作ID，操作者，动作，对象，结果等，如图A.1。

图A.1xAPI用户学习行为框架

A.1.2用户学习行为元素

A.1.2.1操作ID

操作标示符。操作ID是一个唯一标识符，在一些不必要的场合可以省略。

A.1.2.2Actor

操作者。每一个学习行为、每一个学习活动，都应有一个提供者、参与者，代表的是谁在学习、是

由谁发起了这个活动。

A.1.2.3Verb

动作。表示操作者的具体操作行为。具体动词及其语义如表A.1。

表A.1xAPI动作定义

动作描述

Answered回答

Vote投票

Asked提问

Attended参加

Commented评论

Completed完成

Login-out退出

Start开始

Experienced经历

Failed失败

Input输入

8

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表A.1xAPI动作定义（续）

动作描述

Initialized初始化

Interacted交互

Launched发布

Passed通过

Failed未通过

Mastered掌握

See观看

Preferred偏好

Registered注册

Login-in登录

Meeting会议

Responded响应

Resumed继续

Scored得分

Shared分享

Suspended暂停

Terminated结束

A.1.2.4Object

对象。对象中包含有两个子属性：操作对象编码和操作对象名称。

A.1.2.5Result

结果。该属性是可以扩展的，它主要描述一些动作结果，如得分、通过与否和完成进度等。

A.1.2.6Context

上下文环境。该属性提供一些活动中的上下文信息,包括但不限于厂商名称、应用名称、设备IP、

设备类型、设备型号等。

A.1.2.7TimeStamp

活动发生时间。

A.1.2.8StoredTime

记录存储时间。

A.1.2.9Authority

授权。出于对安全性的考虑，通常存储的行为数据不是任何人都可以访问的。该属性就是用来表明

哪些用户可以访问某些行为，同时指定其有效性。

A.2xAPI数据格式

9

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具体xAPI数据格式标准见表A.2，接口示例见表A.3。

表A.2xAPI数据格式表

中文简称数据项名类型长度约束解释/举例

操作唯一标识CZWYBSC50MUUID

操作者CZZC50Mjson格式

操作行为CZXWC50Mjson格式

操作对象CZDXC500Mjson格式

操作结果CZJGN11Ojson格式

上下文环境SXWHJC500Ojson格式

发生时间点FSSJC20M—

存储时间CCSJC20M—

授权SQC20Ojson格式

表A.3xAPI数据接口说明

接口服务地址https://{域名地址}/{接口服务}/v1/xAPIAction/userActionAccept

Http方法POST

接口说明上报用户观看视频信息

名称Data

方法参数说明类型String

说明用户登录信息的JSON字符串，具体字段详见xAPI数据格式表

Data{CZWYBS":"d50ab77f-0d19-448d-a20a-8dc6ece9ec8e",

"CZZ":"{\"YHXM\":\"王小川\",\"YHLXBM\":\"01\"}",

"CZXW":"{\"CZXW\":\"See\",\"CZXWMC\":\"观看视频\"}",

"CZDX":"{\"CZDXBM\":\"09\",\"CZDXMC\":\"咏鹅\"}",

"CZJG":"{\"result\":\"操作成功\"}",

"SXWHJ":"{\"DLIP\":\"55\",

\"YYMC\":\"***系统\"\",

\"YYTGS\":\"***（应用提供商名称）\",

参数示例\"SBLX\":\"android平板\",

\"SBH\":\"9843b77f-954y-467h-i8t4-8dc6ece9ec7e\"}",

"FSSJ":"2020-10-1211:34:23",

"CCSJ":"2020-10-1211:36:33"}

\"SBLX\":\"android平板\",

\"SBH\":\"9843b77f-954y-467h-i8t4-8dc6ece9ec7e\"}",

"FSSJ":"2020-10-1211:34:23",

"CCSJ":"2020-10-1211:36:33"}

TokenA876CA03-7392-3971-7832-3D65DD0DRT3T

{"success"：true,

返回值样例成功"code":0,

"message"："同步数据成功",

10

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表A.3xAPI数据接口说明（续）

成功"data"：[]}

{"success"：false，

返回值样例"code":1，

失败

"message"："同步数据失败"，

"data"：[]}

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附录B

（规范性）

数据交换设计

B.1资源文件交换接口要求

B.1.1上传文件接口要求

上传文件接口应符合表B.1的要求。

表B.1上传文件接口要求

上传文件接口参数参数说明

uploadPath指定上传目录（根路径+相对路径）

https://ip:端口fileName上传文件名称

/fileUploaduserName使用账户

appSecret授权密钥

B.1.2下载文件接口要求

下载文件接口应符合表B.2的要求。

表B.2下载文件接口要求

上传文件接口参数参数说明

targetFile文件下载路径绝对路径

https://ip:端口

userName使用账户

/fileDownload

appSecret授权密钥

B.1.3服务端返回状态

服务端返回调用结果返回状态码见表B.3。

表B.3服务端返回状态码

状态码状态说明

200调用成功

400鉴权异常：用户不存在、用户密码错误

401参数为空

402下载文件不存在、上传时创建文件夹失败

B.2交换服务方安全要求

B.2.1交换事务标识

应对每次数据交换指定具有唯一性的交换事务标识。

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B.2.2身份鉴别

通过身份鉴别保证数据交换的安全性，要求如下：

a)应对数据交换两端进行用户身份鉴别，确保数据交换两端身份的真实性；

b)应采用如用户名/口令、一次性口令、数字证书、标识密码等技术实现交换两端的用户身份鉴

别。

B.2.3安全传输

安全传输的要求如下：

a)应采用密码技术保证数据传输通道安全，保证传输数据的保密性和完整性；

b)应采用符合国家相关标准规定的数据加密方式与密码算法；

c)应确保安全通道和身份鉴别过程的关联性；应保证通道安全协议执行过程中被认证方与需认证

方身份信息具有真实对应关系，或者保证在已建立的安全通道内执行对使用方一端的身份鉴

别；

d)应在交换完成后清除通道历史缓存数据；

e)应定期检查或评估数据流动通道的安全性和可靠性。

B.2.4操作抗抵赖

交换敏感类数据对操作扛抵赖性的要求如下：

a)在交换敏感类数据时，应由数据提供方对发出数据和时间戳进行数字签名，数据使用方应校验

数据提供方数字签名的合法性；

b)在交换敏感类数据时，应由数据使用方对接收到的数据进行确认，确认消息应包括交换事务标

识、交换数据摘要、时间戳、数据使用方的数字签名，宜包括接收方对数据质量的确认；数据

提供方应校验数据使用方数字签名的合法性。

B.2.5过程追溯

B.2.5.1记录项要求

应跟踪和记录数据交换全过程，确保溯源记录能满足溯源过程需要。记录项至少包括:

a)本次数据交换事务唯一性标识；

b)本次数据交换开始时间、结束时间；

c)数据提供方对数据使用方的权限审核记录；

d)数据提供方交付记录；

e)数据传输过程记录，记录内容至少包括：端点标识、IP地址、数据长度、传输时间等；

f)若数据传输过程存在异常，应有异常记录、报警记录等；

g)数据使用方对数据提供方的身份鉴别记录；

h)数据使用方的接收状态记录；

i)数据使用方的数据质量认定记录。

B.2.5.2记录项保存时间

数据交换记录日志应保存6个月以上，并保证敏感类数据交换记录日志的保密性。

B.2.6数据质量控制

数据交换中对数据质量控制的要求如下：

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a)应检验数据的质量，包括对数据格式和接口提出统一要求，并对获取数据是否满足要求做出认

定；

b)应定义空缺值、内容冲突、不合规约束等数据源质量评价条件并评价数据获取质量。

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附录C

（资料性）

数据交换接口示例

C.1数据交换接口要求

C.1.1要求

服务数据交换采用RESTful风格API，数据格式统一采用JSON格式。

C.1.2上报登录信息接口

上报登录信息接口示例见表C.1。

表C.1上报登录信息接口示例

接口服务地址https://{域名地址}/{接口服务}/v1/login/loginInfoAccept

Http方法POST

接口说明上报用户登录信息

名称Data

方法参数说明类型String

说明用户登录信息的JSON字符串，具体字段详见用户信息表单

{"QXBM":440303,

"QXMC":"罗湖区",

"YYMC":"***系统",

"YYTGS":"***"（应用提供商名称）,

"XXBM":123,

"XXMC":"深圳市**学校",

"NJMC":"一年级",

"BJMC":"三班",

Data"XJH":"230345",

参数示例

"YHBM":6547,

"YHMC":"王小川",

"DLMC":"zxt56432",

"YHLXBM":"01",

"YHLXMC":"学生",

"DLIP":"55,

"SBH":"863254036690765",

"DLSJ":