解析：
【分析】
1. 第(1)问：先明确数对“先列后行”的规则，再根据图中指向标（上北下南左西右东）判断方向。找到校门位置$(7,1)$，高年级教学楼$(7,7)$与校门同列且行数更大，故在北面；图书馆$(12,6)$在校门的东、北方向之间，故为东北面。
2. 第(2)问：依据数对“先列后行”的规则，$(10,3)$对应第10列第3行，$(1,7)$对应第1列第7行，在图中对应位置标注即可。
3. 第(3)问：确定中年级教学楼$(4,5)$和图书馆$(12,6)$的位置，计算列数差为$12-4=8$，行数差为$6-5=1$。列数增加对应东方向，行数增加对应北方向，由此得出两种行走路线。
4. 第(4)问：从体育馆$(1,7)$出发，先移动到与中年级教学楼同行的位置，再到达中年级教学楼，最后移动到校门$(7,1)$，路线不唯一，只要合理即可。
【解析】
(1) 校门位置为$(7,1)$，高年级教学楼在$(7,7)$，二者列数相同，行数更大，根据上北下南的方位规则，判断为北面；图书馆位置是$(12,6)$，在校门的右上方，即东北面，数对为$(12,6)$。
(2) 按照数对“先列后行”的规则，在平面图第10列第3行标注低年级教学楼，第1列第7行标注体育馆（图中标注略）。
(3) 中年级教学楼位置是$(4,5)$，图书馆是$(12,6)$，列数差为$12-4=8$，行数差为$6-5=1$，因此可以先向东走8格，再向北走1格；或者先向北走1格，再向东走8格。
(4) 从体育馆$(1,7)$出发，先向南走到$(1,5)$（与中年级教学楼同行），再向东走到$(4,5)$（中年级教学楼），接着向东走到$(7,5)$，最后向南走到$(7,1)$（校门），路线表示为$(1,7)\to(1,5)\to(4,5)\to(7,5)\to(7,1)$（答案不唯一）。
【答案】
1. (1)北，$(7,7)$；东北，$(12,6)$ (2)略 (3)东，8，北，1；北，1，东，8
(4)$(1,7)\to(1,5)\to(4,5)\to(7,5)\to(7,1)$（答案不唯一）
【知识点】
数对的表示，方位判断，路线规划
【点评】
本题综合考查数对应用、方位判断与路线规划，要求学生熟练掌握数对“先列后行”的规则和基本方位判断方法，能有效锻炼学生的空间想象能力与逻辑思维能力。
【难度系数】
0.7
