摘? 要：隨著技術(shù)的快速發(fā)展，云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等各種先進(jìn)的技術(shù)被廣泛應(yīng)用到高校各學(xué)科教學(xué)中，智慧教育逐漸深入人心，成為高等教育領(lǐng)域研究的熱點，極大地改變了高校的教育模式，在未來教育發(fā)展中，建設(shè)智慧教學(xué)云平臺是必然趨勢。文章首先分析了高校智慧教學(xué)云平臺建設(shè)的總體目標(biāo)，其次分析了高校智慧教學(xué)云平臺的總體要求，最后分析了高校智慧教學(xué)云平臺的功能框架，希望能為其他研究提供一些參考。

關(guān)鍵詞：高校教育；智慧教學(xué)云平臺；教學(xué)大數(shù)據(jù)

中圖分類號：G711? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2023）35-0148-04

現(xiàn)階段，各種新興信息技術(shù)不斷被應(yīng)用到高等教育中，傳統(tǒng)教育發(fā)生了重大變革，智慧教育受到更多教師的關(guān)注。《教育信息化2.0行動計劃》中提出要以各種新興技術(shù)為基礎(chǔ)，依托各類智能設(shè)備，加強(qiáng)智慧教育的研究，實現(xiàn)教育模式的變革^［1］。高校智慧教學(xué)云平臺的建設(shè)是將人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興信息技術(shù)與教育理念融合，為學(xué)生構(gòu)建智能化、數(shù)字化、個性化的學(xué)習(xí)平臺，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力和素質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

一、高校智慧教學(xué)云平臺建設(shè)的總體目標(biāo)

高校智慧教學(xué)云平臺建設(shè)的目標(biāo)是為高校課程教學(xué)提供先進(jìn)的技術(shù)和良好的環(huán)境，在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教育模式，即基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教育資源管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)的整體目的可以歸納成“3個四模型”，即四種角色、四個階段、四項功能^［2］。具體來說，四種角色包括教師、學(xué)生、教學(xué)管理者、質(zhì)量監(jiān)督者。四個階段包括課前、課中、課后、結(jié)課分析。四項功能包括師生互動、科學(xué)評價、資源共享、精準(zhǔn)扶貧。高校智慧教學(xué)云平臺的建設(shè)要達(dá)成以下的目標(biāo)：第一，要使整個課堂的學(xué)習(xí)過程向個性化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，使老師可以在教學(xué)過程中進(jìn)行靈活多樣的學(xué)習(xí)方式，使教育呈現(xiàn)出新型的教育形式。云平臺實現(xiàn)了對師生學(xué)習(xí)的全程支援和管理，教師可通過云平臺與學(xué)生互動、共享資源，對學(xué)生進(jìn)行多元化評價，也可播放與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的視頻資源，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)有趣、精彩的教學(xué)情境。第二，要改革傳統(tǒng)的教室授課方式，從單一的課堂教學(xué)向小組合作教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學(xué)、互動教學(xué)等轉(zhuǎn)變。改革評估方法，從肯定性評估轉(zhuǎn)向多元化評估，確立歸納性評估和形成性評估的結(jié)合，不僅關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，更關(guān)注學(xué)生的課堂表現(xiàn)，推動課堂從以課上為中心轉(zhuǎn)向課內(nèi)與課外相結(jié)合。第三，通過與教育信息化平臺的數(shù)據(jù)連接，利用大數(shù)據(jù)對整個教育流程進(jìn)行全方位的分析，以供教育教學(xué)行政人員進(jìn)行決策，為學(xué)校制訂教學(xué)計劃、實施教學(xué)評估、學(xué)業(yè)輔導(dǎo)和精準(zhǔn)教育等提供技術(shù)支持。

二、高校智慧教學(xué)云平臺的總體要求

第一，從技術(shù)上來說，云平臺需要具備多個平臺的兼容性，可以是分散的，也可以是跨平臺的，要有較高的安保制度。要通過學(xué)院的審核，才能建立起來一個云平臺，同時必須具備完善的安全措施，以防止數(shù)據(jù)泄露、篡改等安全風(fēng)險。云平臺應(yīng)由學(xué)校統(tǒng)一認(rèn)證，確保用戶身份的真實性和準(zhǔn)確性。云平臺要有多終端兼容的架構(gòu)模式，教師和學(xué)生能運用電腦端、App、微信小程序。此外，云平臺還能針對用戶以及系統(tǒng)的需求，在各個客戶端上配置該系統(tǒng)的功能，例如計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)客戶端、微信等，保證各個終端接口能夠良好地工作。該云平臺可以在各種客戶端上配置系統(tǒng)功能，如計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)客戶端、如微信等，都要保持良好的操作狀態(tài)。當(dāng)老師和學(xué)生在使用的時候，主要工具是手機(jī)，而計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)則是次要的，這種模式充分考慮了用戶的實際需求和操作習(xí)慣，使云平臺的使用更加便捷、高效。

第二，在功能總體要求上，云平臺要依托學(xué)校教務(wù)管理的信息數(shù)據(jù)，其主體為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和智慧教室錄播資源平臺，能夠集多種功能于一體，如過程性評價、題庫建設(shè)、共享資源、教學(xué)互動、試卷分析、教師板書內(nèi)容記錄、大數(shù)據(jù)分析等，要能夠統(tǒng)一覆蓋教學(xué)的全過程^［3］。平臺可實現(xiàn)教學(xué)過程的智慧化管理，要貫穿課前、課中、課后全過程，課前包括學(xué)生預(yù)習(xí)、教學(xué)大綱展示、教師備課、共享學(xué)習(xí)資源。課中包括學(xué)生考勤、分組討論、課堂活動、課堂測試、過程評價。課后包括鞏固復(fù)習(xí)、教學(xué)答疑、課后作業(yè)，總結(jié)性教學(xué)評價和過程性教學(xué)評價要貫穿于教學(xué)的全過程，要能豐富課堂教學(xué)的模式，從單純的授課模式轉(zhuǎn)向合作學(xué)習(xí)模式、翻轉(zhuǎn)課堂模式、交互模式、探索方式改變，使這些教學(xué)方式得到足夠的科技支持，使教學(xué)有跡可循，教學(xué)評價有據(jù)可依，營造活潑的教室氣氛，推動了教師和學(xué)生的發(fā)展，有效提升教學(xué)質(zhì)量。

第三，建成一站式教學(xué)資源中心，對校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺加以整合，實現(xiàn)在線資源的一站式搜索，為師生提供豐富、多樣的優(yōu)質(zhì)課程資源，結(jié)合專業(yè)媒體處理，實現(xiàn)多媒體教學(xué)資源在線一體化管理和編輯。

第四，構(gòu)建智能教學(xué)輔助系統(tǒng)，智能教學(xué)輔助系統(tǒng)是利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)來智能化分析教學(xué)過程，提供個性化的學(xué)習(xí)建議和評估反饋。系統(tǒng)可以通過收集和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，為教師提供有針對性的教學(xué)指導(dǎo)，幫助學(xué)生找到最適合自己的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)效果。智能教學(xué)輔助系統(tǒng)的構(gòu)建需要先進(jìn)的技術(shù)和大量的數(shù)據(jù)支持。該系統(tǒng)可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析，例如學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)成果等。人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以幫助系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析和挖掘，提供更精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)建議和評估反饋。

三、高校智慧教學(xué)云平臺的功能框架設(shè)計

本研究根據(jù)高校教學(xué)的最新政策要求、教學(xué)信息化情況、已建成的教學(xué)樓信息化基礎(chǔ)設(shè)施，規(guī)劃了高校智慧化教學(xué)平臺建設(shè)的基本框架，該框架共有五個部分，分別為用戶、交互界面、服務(wù)系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施^［4］。用戶包括學(xué)生、教師、校領(lǐng)導(dǎo)、院領(lǐng)導(dǎo)、管理人員等。交互界面包括電腦Web端、 App、微信小程序。服務(wù)系統(tǒng)包括智慧板書系統(tǒng)、課堂互動與學(xué)生評價系統(tǒng)、教師過程性評價系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、智慧教室錄播資源平臺。決策系統(tǒng)為教學(xué)大數(shù)據(jù)挖掘與分析系統(tǒng)。基礎(chǔ)設(shè)施包括互動白板、投影、教室活動桌椅、無線網(wǎng)絡(luò)、錄播設(shè)備、攝像頭、傳感器、服務(wù)器、教學(xué)專網(wǎng)等。

（一）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

智能教育云平臺可以改變教室的教育方式，實現(xiàn)從傳統(tǒng)的線下教室到線上與線下的融合，可以應(yīng)用到高校的SPOC課程中^［5］。該在線教育平臺具備目前最受歡迎的MOOC平臺的全部特點，包括觀看和分享相關(guān)資源、老師備課、學(xué)習(xí)材料上傳、學(xué)生預(yù)習(xí)和視頻資源播放、回答問題，布置作業(yè)，提交作業(yè)，評估作業(yè)、交流等。系統(tǒng)還具備如下主要的功能：第一，平臺可以和教學(xué)管理系統(tǒng)進(jìn)行自動連接，這樣就可以將課表、教學(xué)安排和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行同步，并且可以讓同一種學(xué)科的老師創(chuàng)建預(yù)習(xí)資源、教學(xué)大綱等基礎(chǔ)資源，與其他班級的老師進(jìn)行分享。平臺可以在每個學(xué)期開始時，為各個并行班級提供時間表，只要老師登錄該網(wǎng)站，即可查看所有班級的情況，也可以將創(chuàng)建的教學(xué)資源在整個平臺上進(jìn)行分享。第二，學(xué)生在上課的任意時間可通過平臺與其他人進(jìn)行互動和學(xué)習(xí)。該平臺可以對與學(xué)生評估有關(guān)的資料進(jìn)行自動存儲，在每次課程完成時，可以將所產(chǎn)生的課程資料顯示出來，并對所產(chǎn)生的課程進(jìn)行自動錄制。如此，學(xué)生在課后可登錄平臺復(fù)習(xí)這些教學(xué)資源，平臺會保存學(xué)生查看復(fù)習(xí)資源的痕跡。教師可通過平臺設(shè)置、管理、查看與課堂教學(xué)相關(guān)的全部功能。第三，為錄像教學(xué)的生產(chǎn)創(chuàng)造條件。智慧教育云平臺中包含“云錄制”，此平臺中有大量的精品錄播資源，當(dāng)教師在教學(xué)時，可直接導(dǎo)入這些資源作為課程教學(xué)的資源。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中會包含視頻剪輯工具，教師可根據(jù)課程內(nèi)容和實際需求簡單剪輯視頻，制作成類似慕課的在線視頻學(xué)習(xí)資源，為重修和翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)生提供新的學(xué)習(xí)機(jī)會。第四，對個人的教學(xué)資源進(jìn)行了自動推演。基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的平臺可以發(fā)掘并分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)，為教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)提供參考，該系統(tǒng)會根據(jù)學(xué)生的實際情況，自動檢索出符合學(xué)生要求的教學(xué)資料，并將這些資料自動傳送到學(xué)生的教學(xué)終端上，以便他們進(jìn)行個性化、網(wǎng)絡(luò)化的學(xué)習(xí)。

（二）智慧教室錄播資源平臺

平臺是通過相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)備，如教學(xué)專網(wǎng)、藍(lán)牙擴(kuò)聲、錄播中控、攝像頭安裝，這樣，各大多媒體教室即可進(jìn)行視頻轉(zhuǎn)播和錄像，為了做到這一點，必須在各個教室里都安裝兩臺高清攝像機(jī)，一臺對著老師，一臺對著學(xué)生^［6］。還要有雙通道的數(shù)字圖書和 PPT演示，并將其上傳至云平臺，可以采用云記錄的方式，記錄整個班級的教學(xué)情景，存儲在云資源平臺中。智慧教室的錄播資源平臺可以實現(xiàn)對學(xué)生進(jìn)行線上巡課，學(xué)校的管理人員、學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和校領(lǐng)導(dǎo)可以不受任何的時間約束地對班級進(jìn)行檢查，可以通過查看過去班級的教學(xué)記錄來查看過去的課程，通過對已錄下的優(yōu)質(zhì)課程進(jìn)行加工，將自動導(dǎo)入網(wǎng)上教育平臺的課程資源庫，供重新參加考試的同學(xué)進(jìn)行網(wǎng)上學(xué)習(xí)。高校可以在一些高檔的智能教室中安裝光、溫、溫等傳感器，實現(xiàn)教室內(nèi)的環(huán)境自動化和智能化控制。視頻教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)置了人臉識別系統(tǒng)，可以精確地記錄學(xué)生的出勤時間，也可以對前排座位的使用率和抬頭率進(jìn)行更深入的分析。針對小班教學(xué)的特點，可以配置討論式教學(xué)一體化的軟件體系。構(gòu)建的視頻錄制系統(tǒng)可以與教室的桌椅改造和教室環(huán)境的裝飾相結(jié)合，形成智能化和個性化的現(xiàn)代化教育環(huán)境。學(xué)生在觀看課程視頻時，可截圖操作，記錄下課程的重難點，在點擊筆記時，視頻能夠自動跳轉(zhuǎn)到筆記的對應(yīng)位置，如此可有效提升學(xué)習(xí)效率。

（三）課堂互動與學(xué)生評價系統(tǒng)

以微信小程序、管理端為基礎(chǔ)的班級互動與學(xué)生評估系統(tǒng)，旨在讓師生在教學(xué)過程中進(jìn)行即時反饋與交互，在任何一個階段都可以向師生傳遞信息，從而實現(xiàn)交互，分為課前、課中、課后和結(jié)課分析四個部分，在課前部分，老師可以通過各種方式向?qū)W生發(fā)出各種通告，也可以給他們安排預(yù)習(xí)作業(yè)。在課堂教學(xué)模式中，老師可以和學(xué)生進(jìn)行交互，安排隨堂作業(yè)和隨堂測驗，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組討論，設(shè)計搶答游戲，讓學(xué)生進(jìn)行頭腦風(fēng)暴。在這一模塊中，學(xué)生可通過手機(jī)客戶端查看教師電腦端的板書和PPT，如此，坐后排的學(xué)生可清晰地看到教學(xué)的內(nèi)容。在考勤上，該系統(tǒng)可以記錄學(xué)生之間的交互，老師可以通過面部識別來記錄學(xué)生的出勤。在“課外”單元中，老師可以給學(xué)生安排一些練習(xí)，并給他們講解要做的內(nèi)容。系統(tǒng)具有照片上傳功能，可以對學(xué)生的功課進(jìn)行自動評分，還可以為每個科目提供總結(jié)，讓老師對自己的授課狀況有一個直觀的認(rèn)識，讓學(xué)生了解自身的學(xué)習(xí)情況。在結(jié)課分析模塊，教師可通過系統(tǒng)統(tǒng)計分析學(xué)生結(jié)課考試后的成績，對學(xué)生展開終結(jié)性評價。與此同時，系統(tǒng)可以對學(xué)生的成績、期末考試的試卷、學(xué)生的學(xué)習(xí)過程等資料進(jìn)行分析，協(xié)助老師對學(xué)生的學(xué)習(xí)目的進(jìn)行評估，為以后的教育工作做好準(zhǔn)備。教室交互系統(tǒng)可以全程監(jiān)控學(xué)生在上課期間的行為，并將一切資料都記錄下來，對于行為異常的同學(xué)，將會給出警告，通過對學(xué)生的檢查與加工，采用總結(jié)性評估與進(jìn)程評估相結(jié)合的方法，使學(xué)生得到本課程的綜合得分。

（四）教師過程性評價系統(tǒng)

該體系包括指標(biāo)設(shè)置、教師自我評估、同行評議等多個功能模塊以及學(xué)生的評價、學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的聽課評價、學(xué)生的出勤等^［7］。教師自我評估是指老師基于整個課堂的教學(xué)狀態(tài)以及課程視頻進(jìn)行的自我評估，也可以說是老師對自己的教學(xué)狀態(tài)進(jìn)行的評估。學(xué)生評估是一種由系統(tǒng)基于每個老師授課的次數(shù)和每周次，自動向?qū)W生發(fā)起的過程性評價活動，目的是全面收集關(guān)于老師的評估資料。最終，該體系將對各方面的評估結(jié)果進(jìn)行整合，通過設(shè)定好的適當(dāng)?shù)募訖?quán)來計算出教師的評估得分，作為管理層的重要決策參考數(shù)據(jù)。

（五）智慧板書系統(tǒng)

智能板書是一種全新的教學(xué)方式，它可以從“黑板”“粉筆”到“電子板書”。智慧板書系統(tǒng)以一臺電子白板或者是一臺互動觸摸屏電腦作為載體，其有很多優(yōu)點，比如老師不用把黑板抹掉，可以節(jié)約很多時間。同時，本系統(tǒng)還可以存儲全部的教案資料，存儲的形式可以是專用文檔或者是PPT，存儲完畢后可以將其上載至網(wǎng)上，方便學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。老師上課時，學(xué)生可以在手機(jī)端看到板書，解決了后排無法看清板書的問題。面向常態(tài)化教學(xué)的混合式教學(xué)平臺，適用本科及中高職院校。UClass智慧教學(xué)云平臺深度融合先進(jìn)的教學(xué)理念，讓線上線下教學(xué)融會貫通，同時提供多種課堂工具助力互動教學(xué)，引導(dǎo)老師更有效教學(xué)，致力于輔助提高教學(xué)效率和提升教學(xué)質(zhì)量。該系統(tǒng)中的視頻、圖片、文件有著多媒體材料的展示功能，可與板書一同打開，在展示時可任意拖拽放大，本系統(tǒng)可以和音頻記錄裝置相配合，實現(xiàn)微型計算機(jī)的錄制。智能板書系統(tǒng)也能對教師的板書進(jìn)行數(shù)字化處理，使過去的教師不能對其進(jìn)行編輯和管理。還可以與教室的錄像相結(jié)合，還原整個課程教學(xué)過程，保證了整個教學(xué)步驟的完整性。為以后的教學(xué)做準(zhǔn)備^［8］。

（六）教學(xué)大數(shù)據(jù)挖掘與分析系統(tǒng)

該系統(tǒng)可以全程錄制教學(xué)過程中的教學(xué)信息，包括教學(xué)過程評估、師生互動和錄像資源等，對這些資料進(jìn)行了剖析和發(fā)掘。然后，依據(jù)系統(tǒng)中的學(xué)生資料，進(jìn)行資料解析，得到關(guān)于該科目的有效圖形及有關(guān)的結(jié)論，使學(xué)校能夠充分、及時地把握教育質(zhì)量，實現(xiàn)教師的發(fā)展和人才的培養(yǎng)等目的^［9］。本體系從多個視角進(jìn)行觀測，如教師視角、課程視角和年級視角等，分析的內(nèi)容也不同，在分析內(nèi)容時，要注重觀察角度的確定。

四、結(jié)語

高校智慧教學(xué)云平臺建設(shè)是信息技術(shù)與教育深度融合的產(chǎn)物，能優(yōu)化高校教學(xué)模式，全過程管理教師的教與學(xué)生的學(xué)，為教學(xué)構(gòu)建良好的環(huán)境，能突破時間、空間的限制，方便學(xué)生隨時隨地學(xué)習(xí)知識，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行智能追蹤評估。本文提出了一種基于智能技術(shù)的大學(xué)智能教育系統(tǒng)的架構(gòu)，為其在實際操作中的應(yīng)用提供了借鑒，要注重網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、智慧教室錄播資源平臺、課堂互動與學(xué)生評價系統(tǒng)、智慧板書系統(tǒng)的建設(shè)，打造高效、功能齊全、人性化的智慧教學(xué)環(huán)境，教師在教學(xué)中也可運用多種教學(xué)模式，如小組合作學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂、探究式要學(xué)等，提升教學(xué)質(zhì)量，為社會培養(yǎng)更多全能型人才。

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（薦稿人：韓福順，中國礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測繪學(xué)院副教授）

（責(zé)任編輯：鄒宇銘）

基金項目：江蘇省現(xiàn)代教育技術(shù)研究2022年度智慧校園專項課題“‘互聯(lián)網(wǎng)+時代高校智慧教學(xué)研究”（課題編號：2022-R- 107263）。

作者簡介：徐豪（1984—），男，碩士，常熟理工學(xué)院信息化辦公室工程師，研究方向為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全研究。